CH159747A - Propeller and process for its manufacture. - Google Patents

Propeller and process for its manufacture.

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CH159747A
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Company Westingh Manufacturing
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Westinghouse Electric Corp
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Description

  

  Hélice et procédé pour sa fabrication.    L'invention a pour objet une hélice com  portant un moyeu et des pales, ces pales  ayant leurs surfaces de travail formées de       façon    à déterminer une section transversale de  pale diminuant progressivement à     partir    de la  racine de la. pale jusqu'à l'extrémité de     celle-          ci.    Une telle hélice peut être établie .de façon  à être relativement plus légère en poids,     tout     en ayant une plus grande résistance mécani  que que les hélices produites jusqu'à présent,  et de réduire les efforts -de fatigue mécanique  se manifestant surtout dans les racines des  pales d'une hélice de ce genre.  



  De préférence, les pales ont une épaisseur  uniforme depuis leur bord menant à leur bord  suiveur.  



       I2invention    se rapporte en outre à un pro  cédé pour fabriquer des hélices de     ce    genre,  caractérisé en ce qu'on forme des ébauches  ayant l'épaisseur finale des pales d'hélice,  qu'on gauchit ces ébauches de     façon    à les.    amener à l'état de pales .d'hélice et     qu'on     monte celles-ci sur un moyeu.  



  Le dessin     annexé    représente, à titre  d'exemple, quelques formes     d'exécution    de  l'hélice     suivant    la présente     invention.     



  La     fig.    1 est une vue en plan d'une hé  lice;  La     fig.    2 est     une    coupe radiale d'une pale  d'hélice prise perpendiculairement à ses faces  de travail;  La     fig.    $ est une vue développée du bord  périphérique de l'une des pales montrées à la       fig.    1 et une section transversale à travers la  racine de la même pale;  La     fig.    4 est un diagramme     comparatif    de  la fatigue     mécanique    d'une pale d'hélice du  genre montré aux     fig.    1 à 3, sauf     qu'elle    a  une épaisseur uniforme -de la. racine au bord  périphérique;

    La     fig.    5 est un diagramme de la     fatigue     mécanique d'une pale d'hélice effilée de façon  telle qu'en coupe radiale de l'hélice, les deux      faces     donnent,deux    droites convergentes de la  racine au bord périphérique. Cet     effilage    est  appelé dans la suite, par raison de commodité  "effilage droit".

   La pale     s'amincit    jusqu'à  l'épaisseur zéro audit bord;  La     fig.    6 est un diagramme de la fatigue  mécanique d'une hélice du même genre à     ,)ef.-          filage    droit" à     partir    de la racine, la pale  ayant une épaisseur définie à. son bord pé  riphérique;

    La     fig.    7 est un diagramme de la     fatigue          mécanique    d'une pale d'hélice telle que repré  sentée aux     fig.    1 à 3,     l'extrémité    ou bord       périphérique    de     celle-ci    ayant une épaisseur  définie, et l'effilage étant     tel        qu'en.        coupe    ra  diale de l'hélice ses. deux faces     .donnent    deux  lignes courbes allant en se rapprochant à par  tir de la racine jusqu'au bord périphérique.

    Un tel effilage est appelé dans la suite, pour  simplifier, "effilage courbe";  La     fig.    8 est une coupe transversale ra  diale, agrandie, d'une pale d'hélice telle que  représentée aux     fig.    1 à 3 et à laquelle s'ap  plique le diagramme des efforts montré à la       fig.    7;  La fi-. 9 est une section transversale à  travers le moyeu d'une hélice suivant la ligne       IX-IX    de la     fig.    1;  L a     fig.    10 est une coupe radiale à     travers     une pale d'hélice et représente une forme de  construction différente de celle de la     fig.    2  pour figer les pales, au moyeu;

    La     fig-    11 est     une    vue en plan, dessinée  à. une échelle réduite, d'une ébauche dont les  pales d'hélice sont formées;  La     fig.    12 est une coupe radiale suivant  la ligne     V-V    de la     fig.    11;  lia,     fig.    13 est une coupe d'une pale  d'hélice ayant une racine à dents de scie  pour fixer la pale au moyeu;  La fi-. 14 est une coupe d'une pale  d'hélice ayant une forme de racine en queue  d'aronde pour la     fixer    au moyeu;  La     fig.    15 est une vue de bout d'un moyeu  d'hélice sur lequel est montée une pale d'hé  lice incomplète;

      La     fig.    16 est une coupe partielle à tra  vers une étampe à. forger, montrant une pale  dans celle-ci;  La     fig.    17 est une coupe transversale à  travers. une pale d'hélice ayant une épaisseur  variant du bord menant (arête     d'entrée)    au  bord suiveur (arête de sortie) de celle-ci;  La     fig.    18 est une vue en élévation d'une  machine pour tourner des .disques d'ébauche  d'hélice, et  La     fig.    19 -est une vue en plan d'une table  de la machine montrée à la     fig.    18 avec un  disque d'ébauche d'hélice monté sur celle-ci.  



  L'hélice représentée aux     fig.    1 à 3 com  porte un moyeu 10 et deux pales d'hélice 11  fermées séparément et     reliées    à     celui-ci.    Cha  cune des pales 11 a des bords menant 12 et  suiveur<B>13</B> divergeant     radialement,    le bord       périphérique    ou     extrémité    14 de chaque pale  étant de longueur sensiblement plus grande  que la racine 15. Comme on peut le voir à  la     fig.    1, l'aire de     projection    totale des pales  <B>Il</B> comprend un pourcentage très important  -de l'aire balayée par l'hélice.

   On remarquera  aussi, comme il est montré à la     fig.        3-,    que les  pales ont une épaisseur     uniforme    de leurs  bords menants 12 à leurs bords suiveurs<B>18.</B>  



  En général, on forme des pales d'hélice du  genre précité au moyen d'une ébauche en  forme de plaque, grâce à quoi la pale n'a pas  seulement une épaisseur uniforme du bord  menant au bord     suiveur,    mais aussi dans une       direction    allant de sa racine à son bord péri  phérique.  



  Toutefois, on a trouvé que des pales ainsi  formées sont soumises à. des efforts de tension  excessifs se produisant dans leur racine en  vertu de l'effet de la force centrifuge et que,  pour réduire ces efforts de tension dans la ra  cine, l'épaisseur de la pale d'hélice devra     être     réduite progressivement de la base 15 au  bord périphérique 14.

   Ceci peut être accompli  en effilant convenablement les pales depuis  leur racine à leur bord périphérique, et afin  de réduire les efforts de tension à la racine  de la pale à un minimum, un effilage  "courbe" sera avantageusement employé,  comme on peut le voir à la     fig.    2,

   dans la-      quelle on remarquera que la pale diminue en       é   <B>6</B>     paisseur        depuis        la        racine        15        au        bord        périphé-          rique    14 et qu'un effilage en creux ou  "courbe" est prévu pour que les     tensions    pro  voquées par la force centrifuge et se produi  sant dans la racine 15 puissent être réduites  à un minimum.  



  Ce qui précède se comprend par les dia  grammes des     fig.    4 à 7, dans lesquelles on a  représenté, à titre d'exemple, une étude com  parative des efforts de fatigue dans des pales  d'hélice en diverses sections transversales.  Les chiffres donnés dans ces diagrammes se  rapportent à des calculs d'efforts faits pour  une hélice du genre montré aux     fig.    1 à 3 et  employée dans un ventilateur et faisant cir  culer 2831 mètres cubes d'air par minute à  l'encontre d'une pression statique de 419 mil  limètres de colonne d'eau. Dans le fonction  nement à pleine capacité, les hélices sont com  mandées à une vitesse de rotation de 3520  tours par minute.

   Toutefois, lesdites figures  représentent les efforts dans les pales pour  une marche à approximativement 20 % de  survitesse, ou une vitesse de 4320 tours par  minute.  



  La     fig.    4 montre une coupe d'une pale  d'hélice ayant une épaisseur uniforme depuis  son bord menant au bord suiveur et depuis  sa racine ou base à son extrémité ou bord pé  riphérique. Ceci est le genre de pale qui a  été communément employé jusqu'à présent  dans des ventilateurs à hélice dont on a déjà  parlé. Le diagramme de la     fig.    4 montre les  aires des sections transversales (courbe a)  et les efforts de tension (courbe b) se produi  sant dans une pale d'hélice de ce genre.

   Les  distances radiales des sections     envisagées     sont indiquées comme     abscisses.    les aires des  sections     transversales    comme ordonnées du  côté droit de la courbe et les efforts de     ten-          ion    comme ordonnées du côté gauche de la  courbe. La pale a un rayon de 178 millimè  tres à sa racine et de 533 millimètres à sa  pointe ou bord périphérique.

   Elle a une section  transversale soumise à des tensions à sa ra  cine de seulement 122 centimètres carrés et  à son bord périphérique d'approximativement    <B>303</B> centimètres carrés: L'aire de la section  soumise à des tensions à     n'importe    quel rayon  est égale à la longueur développée de la pale  depuis le bord     menant    au bord suiveur, cor  respondant à ce rayon,     multipliée    par l'épais  seur de la pale à ce rayon.

   Autrement dit, en  examinant la     fig.    3, il est apparent que l'aire  de la section soumise à des tensions au bord  périphérique est égale à la longueur dévelop  pée mesurée de 12 à 13 multipliée par l'épais  seur de la pale, tandis que l'aire de la section  soumise à des tensions à la racine de la pale  est égale à la longueur relativement plus  courte 12'-13' multipliée par l'épaisseur re  lativement plus grande de la pale. On remar  quera en examinant la     fig.    1 que les lon  gueurs     fléveloppées    d'hélices du genre en  visagé sont sensiblement plus grandes à la pé  riphérie qu'à la     base    ou racine.

   Par consé  quent, si l'épaisseur de la pale est uniforme  depuis sa racine à sa périphérie, la section  soumise     aux    tensions est la plus grande à la  périphérie et la plus petite à la base ou ra  cine de la pale. La courbe représentée à la  fi-. 4 montre que, à cause de l'aire plus     petite     près de la racine de pale et de la     grande     quantité de métal près de la périphérie, les  efforts de tension à la racine sont excessive  ment élevés. L'effort de tension à la racine  d'une pale de ce genre dans les conditions       susénoncées    est de 24494 kg par 6,45     senti-          mètres        carrés.     



  Cet effort de tension peut être réduit en  effilant la pale depuis sa racine à son bord  périphérique. Le cas de limite pour cet effi  lage est celui dans lequel la pale s'effile jus  qu'à une épaisseur zéro à son bord périphé  rique, comme à la     fig.    5. Dans     cette    figure,  on peut voir que la section sous tension aug  mente de la périphérie jusque près de la ra  cine et, par conséquent, un effort de tension  de seulement 8799,8 kg par 6,45 centimètres  carrés existe dans la racine de la pale. Toute  fois, dans la pratique actuelle, la pale doit  avoir une épaisseur définie quelconque à la  périphérie, celle-ci dépendant de la grandeur  de la pale. Une épaisseur de trois millimètres  n'est pas déraisonnable pour     l'hélice    donnée      ici comme exemple.

   Une pale avec un     effilage          "droit"    de la racine à la périphérie de la pale  et une épaisseur à la périphérie de trois mil  limètres est montrée à la     fig.    6,     l'aire    des       sections    sous tension augmentant de la pé  riphérie jusque près de la racine et l'effort de       tension    à. la racine étant de 10614 kg par  6,45     centimètres    carrés.  



  On a trouvé     qu'une    pale à     "effilage     courbe" dont l'épaisseur     diminue    de la     racine     à la périphérie sera     soumise    à un effort de       tension        inférieur    à celui d'une pale qui, en  section radiale, présente un     effilage        "droit",     comme représenté à la     fig.    6.  



  A la     fig.    7, on a montré une forme de  pale qui présente un effilage en creux dit       "courbe"    et dans laquelle l'aire des sections  transversales soumises aux efforts de tension       diminue    progressivement de la racine à la pé  riphérie et qui implique un effort de tension  maximum û la     racine    de la pale de seulement  <B>7938</B> kg par 6,45 centimètres carrés.  



  A la     fig.    8, on a     montré    à plus grande  échelle une coupe radiale à travers une pale  à     laquelle    s'appliquent les     données    de la  courbe de la     fig.    7.

   En     examinant        cette    fi  gure, il est apparent que, pour faciliter la fa  brication, la pale est formée de trois sections  effilées à côtés droits 17, 18 et 19 se rejoi  gnant par des courbes à grands rayons 21 et  22, le tout approchant de la forme d'une  courbe     continue.    La surface des     sections    17,  18 et 19 peut être considérée comme étant  une surface courbée, du fait qu'une     courbe     peut être considérée comme étant composée  d'un nombre     infini    de lignes droites reliées  ensemble.

   Comme on l'a déjà dit, une telle       section    de pale implique un effort de     tension          maximum    à la     portion-racine    de seulement  7938 kg par 6,45 centimètres carrés.  



  Pair     conséquent,    il est     avantageux    de don  ner à la pale la forme représentée aux     fig.    1  à 3, c'est-à-dire de la rendre uniformément  épaisse depuis le bord menant au bord     sui-          veur    et de     lui    donner un effilage     tait    "courbe"  depuis la. racine jusqu'à la périphérie, de façon  à obtenir une     section    sous tension     .diminuant       progressivement de la racine au bord périphé  rique de la pale.  



  En ce qui concerne les     proportions    des  pales d'hélice envisagées,     l'hélice    est     préféra-          blement        formée    de     façon    que la surface de       projection    des pales     constitue    une     portion    im  portante d'une surface de     disque        annulaire          (aire    balayée par l'hélice).

   Comme on a mon  tré à la     fig.    1, la surface de     projection    est  préférablement environ égale à     2/3    de la sur  face de disque. De plus, comme montré à la       fig.    8, il est préférable de     maintenir    le pas  des pales     constant    de leur base à leur extré  mité, tandis que le pas augmente du bord  d'entrée ou menant 12 de la pale au bord de  sortie ou suiveur 13.

   Par exemple, dans la  construction décrite, l'hélice a un diamètre de  105,4 cm, un pas de 86,36 cm à son bord me  nant et un pas de 144,4 cm à sa bord     suiveur.     Le rapport entre les pas du bord suiveur et  du bord menant est, par conséquent, égal à  1,67, mais il est évident qu'il peut varier lé  gèrement.  



  Pour faciliter la fabrication de l'hélice,  les pales 11 sont     formées    séparément     @du     moyeu 10 et y sont reliées après, par exem  ple par voie de soudage ou brasage.  



  Suivant la     fig.    2, on remarquera que la  racine 15 de la pale est fixée dans un     6vide-          ment    ou rainure convenable 23 aménagée  dans le moyeu, la pale étant brasée au  moyeu comme on peut le voir en 24 et 24'.  



  La     fig.    10 représente une pale 25 simi  laire     @à    la pale 11 montrée à la     fig.    2, sauf  que le moyeu de l'hélice est pourvu de ner  vures saillantes hélicoïdales 26 limitant une  rainure 27     destinée    à recevoir la racine de la  pale. La pale peut alors être maintenue dans  la     rainure    au moyen de rivets passant à tra  vers les nervures 26 et la racine de la pale.       TJ.    est évident que d'autres moyens convena  bles de     fixation    des pales au moyeu pour  raient être employés.  



       Etant        arrivé    à une forme de pale d'hé  lice qui est d'un poids minimum et     d'une          résistance    mécanique     maximum,    il est égale  ment avantageux de prévoir une     forme    de  moyeu d'hélice qui présente les mêmes carac-      -éristiques. A ce point de vue, le moyeu re  présenté est établi sous forme de     tambour     pourvu d'une nervure annulaire intérieure  disposée     centralement    31     (fig.    9), qui est per  cée en 32 pour recevoir l'arbre de l'hélice  (non représenté).

   Cette nervure 31 est soli  daire de la paroi du tambour de moyeu 33  et est     pourvue    de rebords annulaires s'éten  dant latéralement 34 pour former une portée  allongée pour l'arbre et ainsi     augmenter    la  rigidité de la construction complète.  



  Pour empêcher des     déformations    provo  quées par la force centrifuge, des     disques-          entretoises    35 et 36 sont engagés dans les ex  trémités opposées du tambour de moyeu 33  et y sont fixés à demeure,     préférablement    par  fusion de métal, par exemple par soudage en  37. Les disques 35 et 36 sont percés     pour    le  passage de l'arbre d'hélice, en 38 et 39, res  pectivement, et, bien que ces disques ne  soient pas représentés comme étant pourvus  de rebords -d'appui, tels que les rebords 34  sur la nervure de support 31, il est évident  que de pareils rebords pourraient y être pré  vus, soit sur l'un des disques ou sur les deux  disques, si les conditions le rendaient désira  ble.  



  De plus, des organes de butée formés par  des nervures annulaires intérieures 41 sont  prévus sur la paroi intérieure du tambour de  moyeu 33 près de chaque extrémité de ce  dernier pour servir d'arrêts pour les disques  de support respectifs. Cette simple -disposi  tion permet d'accélérer considérablement     l'as-          sembla.ge    de ces disques de support :de bout,  du fait qu'elle détermine la bonne mise en po  sition des disques respectifs en ce sens qu'il  suffit de pousser simplement chaque disque  dans le tambour jusqu'à     ce    qu'il bute contre  son organe de butée respectif, après quoi il  peut être soudé au tambour comme indiqué  en 37.  



  Bien que dans l'exemple décrit, on ait       prévu    une forme de pale d'hélice dans laquelle  les deux surfaces de travail de la pale s'incur  vent depuis leurs racines à leurs bords péri  phériques, il est évident que les hélices con-    nues jusqu'à présent peuvent être sensible  ment perfectionnées en formant seulement  une des surfaces de travail de leurs pales de  façon qu'elle donne     une    courbe dans une  coupe radiale, la pale étant     effilée,de    façon à  avoir une section qui diminue progressive  ment.

   Bien qu'il soit entendu que cette der  nière forme rentre dans le cadre de l'inven  tion, il est avantageux, comme on l'a repré  senté au dessin, de cintrer les deux surfaces  de travail des pales, afin de rendre les pales  plus symétriques, et afin     d'éviter    une charge  excentrique de     celles-ci.    De plus, bien qu'on  ait décrit jusqu'à présent une hélice ayant  une     grande    surface de projection en compa  raison de la surface balayée et mie épaisseur  de pale uniforme depuis le bord menant au  bord suiveur,

   on peut aussi prévoir -des sec  tions transversales â aires     diminuant    progres  sivement des racines aux bords périphériques  dans des hélices dans lesquelles l'épaisseur  des pales n'est pas uniforme depuis le bord  menant au bord suiveur.  



  Dans le procédé suivant l'invention, les  pales de l'hélice sont fabriquées séparément  du moyeu et sont ensuite reliées à celui-ci. La       fig.    11 représente une ébauche     plate    50 sous  forme de disque annulaire à partir de laquelle  les pales d'hélice sont formées. L'ébauche 50  est usinée de façon à présenter une section ra  diale telle que montrée à la     fig.    12,     cette     section correspondant,     comme    on le remar  quera, à la     section    de la pale d'hélice montrée  à la     fig.    3.

   De     cette    façon, on     -donne    à la pale  l'effilage en creux approprié depuis sa,     racine     15 à son bord périphérique 14. Un disque pa  reil peut être tourné à la dimension désirée  et être effilé exactement pour une dépense  relativement petite.  



  On peut même, si on le désire, soumettre  les pales à un polissage parfait     pendant     qu'elles sont encore réunies sous forme de  disque. Bien qu'il soit préférable -de     former     l'ébauche en disque 50 en la travaillant à la  machine, il est évident qu'elle peut aussi être  formée de toute autre manière connue, par  exemple par voie de forgeage, de laminage,  d'estampage,     ete.         Les pales de l'hélice ont de préférence  leurs racines     :disposées    en     quelque    sorte en  pas d'hélice autour du moyeu. En dévelop  pant une de ces pales dans un plan., on trou  vera que sa racine détermine sensiblement  l'arc d'un cercle ayant approximativement  deux fois le diamètre du moyeu de l'hélice.

    Par conséquent, l'ébauche en disque 50 est  formée de façon à avoir un diamètre intérieur  qui est approximativement égal     @à    deux fois  le diamètre de la rainure de     retenue    dans le  moyeu de l'hélice, tandis que sa largeur ra  diale est approximativement égale à la lon  gueur d'une pale de sa racine à son extré  mité ou     bord    périphérique.  



  Par conséquent, en prévoyant une ébauche  plate 50 en forme de disque annulaire       (fig.    11) ayant sensiblement la même sec  tion radiale que les pales     (fig.    3) et ayant un  diamètre intérieur 50' d'environ deux fois ce  lui de la rainure du moyeu     (fig.    3), on peut  obtenir plusieurs pales, par exemple au nom  bre de quatre, en découpant simplement le  disque en segments, comme on le voit à la       fig.    11 qui représente un disque 50<B>à</B> quatre  segments 51, 52, 53 et 54.

   Après que ces ,seg  ments ont été coupés dans le disque 50, ils  peuvent être courbés ou gauchis de façon à  leur donner la forme et le pas voulus     (fig.    3),  après quoi les pales ainsi formées peuvent  être fixées dans la rainure du moyeu, par  exemple en les soudant en 24 et 24'     (fig.    2).  



  Il ressort de ce qui précède qu'avec le pro  cédé décrit pour fabriquer les hélices, les pa  les de l'hélice peuvent être     fabriquées    facile  ment, rapidement et à bon marché. On re  marquera que tout le travail à la machine  peut être exécuté pendant que les pales sont  des parties du disque et que le travail à la  machine se fait sur quatre pales ù la fois. De  cette façon, toutes les opérations d'usinage  peuvent être accomplies avant que les pales  soient tordues pour leur donner la forme fi  nale.

   Ceci est d'une importance considérable,  particulièrement au point de vue de la fa  brication, parce que si les pales sont usinées  à la machine après qu'elles sont coulées ou  forgées, ce qui a été considéré jusqu'à pré-    sent comme étant absolument nécessaire, les  opérations d'usinage     deviennent    longues, la  borieuses et très coûteuses, en raison de la  forme irrégulière des pales. Le procédé sui  vant l'invention pour fabriquer et assembler  les pales simplifie et raccourcit, par consé  quent,     considérablement    la fabrication tout  en réduisant le prix de revient d'hélices du  genre envisagé.  



  Bien qu'on ait montré à la     fig.    2 un  moyen pour figer les pales dans une rainure  du moyeu d'hélice par soudage en 24 et 24', il  est évident que d'autres moyens de fixation  pourraient être employés, comme, par exem  ple, des dispositifs à saillies ou à dentures de  verrouillage prévues sur la racine de chaque  pale. La     fig.    13 montre une pale 55 qui a  une racine 56     pourvue    de dents de scie 57  dont les faces latérales divergent vers le  bord périphérique de la pale, tandis qu'en       fig.    14, une pale 18 est montrée, dans la  quelle les parois latérales de la racine 60  divergent vers la base de celle-ci.

   Dans cha  cune de ces figures, on remarquera que les  parties saillantes de la racine de la pale sont  destinées     à,    s'engager dans des évidements  aménagés dans les parois latérales de la rai  nure du moyeu de l'hélice. Les pales mon  trées aux     fig.    13 et 14 sont montées sur leurs  moyeux correspondants en insérant ou glis  sant leur racine dans les rainures respectives,  celles-ci ayant des extrémités ouvertes dans  les faces transversales des moyeux.  



  Lorsque les pales sont fixées au moyeu de  l'hélice par les moyens représentés aux     fig.    13  et 14, c'est-à-dire en glissant les pales dans  la rainure du moyeu, la racine de la pale  ayant été tournée en un cercle parfait, du  fait qu'elle a été découpée dans un disque  circulaire de la manière dont on a déjà parlé,  ne coïncidera ordinairement pas exactement  avec la rainure hélicoïdale :

  du moyeu et, bien  que la différence en courbure soit tellement  petite qu'elle peut être considérée comme né  gligeable avec les moyens de fixation des pa  les par soudage, comme à la     fig.    3, cette dif  férence de courbure peut cependant devenir      gênante, lorsque les racines des pales sont  pourvus de dents de scie ou de saillies laté  rales qui sont. glissées ou insérées dans des  évidements     correspondants    de la rainure de  retenue du moyeu.  



  A 'la fi,. 15, on a montré un moyeu cy  lindrique 61. sur lequel est montée une pale  d'hélice (dessinée en lignes pointillées) du  genre représenté à la     fig.    14. On remarquera  que la courbure de la base de la pale et la.       courbure    du fond de la. rainure dans le  moyeu de l'hélice sont différentes.

   La diffé  rence maximum entre ces courbes, ou le dé  placement relatif maximum d'une courbe par  rapport à l'autre est indiqué par la lettre de  référence     a'.    Il convient de faire remarquer  que dans la construction d'un genre ou l'autre  d'hélice qu'on a décrit ci-dessus, une relation  définie entre     n'    et la. profondeur ou dimension  radiale des dentures ou de la racine de la  pale telle qu'indiquée par la lettre de réfé  rence b' aux fi-. 13 et 14 est nécessaire,  comme il est expliqué plus loin, cette relation  devant être telle que a' soit plus petit que  b'. Aussi longtemps que cette relation est  maintenue, il importe peu que le rayon de  courbure. de la rainure de retenue soit plus  grand ou plus petit que le rayon de courbure  de la base de la racine de la pale.  



  La     fil;.    16 représente une étampe 62 pour  changer le rayon de courbure de la base de la  racine de pale, de façon à se conformer avec la  rainure du moyeu. On comprendra par cette fi  gure que, comme la dimension a' est plus     pe-          tite    que la dimension b', l'étampe 62 peut  réaliser un agrippement sur les parois laté  rales 59 de la racine 60, de façon à forcer la  racine de la pale à avancer de la. distance a',  c'est-à-dire jusqu'au point 63 de l'étampe 62.  de façon que la courbure de la racine de la  pale coïncidera exactement avec celle du  fond de la rainure du moyeu d'hélice.

   Il res  sort aussi de la fi--. 16 que, si la distance a'  était plus grande que b', il serait impossible  d'amener l'étampe 62 à attaquer la racine 60  dans une partie intermédiaire quelconque, par  exemple au point 64. Pour une pale telle que  représentée à la.     fig.    13, si ces conditions    n'étaient pas remplies, les rainures ou den  tures dans l'étampe 62 croiseraient les rai  nures dans la racine de la pale et dans une  condition pareille, il serait impossible à l'ou  til de réaliser une attaque convenable sur la  racine et, par suite, il serait     impossible    de  gauchir la racine de la pale à sa forme con  venable.  



  Les hélices décrites ci-dessus sont pour  vues de pales qui, bien qu'elles diminuent en  épaisseur     depuis    leur racine à leur partie pé  riphérique, ont une épaisseur uniforme de  puis leur bord menant à leur bord suiveur.  Toutefois, le procédé de fabrication décrit est  aussi applicable à des hélices dans lesquelles  l'épaisseur des pales varie du bord     menant    au  bord suiveur. On a représenté à. la     fig.    17, à       titre    de variante, une section transversale  d'une pale d'hélice 66 d'une forme connue en  aérodynamique, ayant un bord menant rela  tivement épais 67 et un bord suiveur relative  ment mince 68.  



  Pour former des pales du genre représenté  à la.     fig.    17 suivant le procédé décrit, ou pour  produire des pales d'hélice ayant n'importe  quel ordre de grandeur d'épaisseur variable  depuis leur bord menant à leur bord suiveur,  le disque montré à la     fig.    11 peut être monté  sur une machine à table tournante, par exem  ple sur la, table 70 d'une raboteuse désignée  dans l'ensemble par 71 dans les     fig.    18 et 19.

    Un outil convenable 72 est disposé de façon  connue pour pouvoir être déplacé librement  dans une direction perpendiculaire. à la table  70, et pour produire un tel mouvement sui  vant une loi donnée pour obtenir l'épaisseur  désirée des pales, une came 73 est prévue au  tour de la table, un galet 74 est disposé pour  glisser sur cette came et provoquer suivant les  contours de celle-ci, l'abaissement et le soulè  vement de l'outil 72, de     façon    à réaliser la.  profondeur de coupe voulus dans l'ébau  che 75.  



  Comme on pourra le voir, le profil de la  came 73 est établi de façon que le disque  peut être ensuite coupé en     quatre    sections ou  ébauches de pale, chaque ébauche de pale      ayant un bord menant relativement épais cor  respondant aux parties 77 de la came et un  bord suiveur relativement mince correspon  dant aux parties 78 de la came. Dans la ma  chine représentée, l'outil 72 est maintenu sta  tionnaire, tandis que la table est disposée  pour tourner, l'essentiel étant toutefois     qu'un     mouvement relatif soit produit entre l'outil  à couper et le     disque-ébauche.    La forme de la  came peut être variée pour produire des pales  ayant des courbures variées depuis .leur bord  menant à leur bord suiveur.  



  Comme on l'a déjà dit, le     disque-ébauche     est     coupé    en serments 81, 82, 83 et 84 après  avoir été usiné à la machine, ces segments  étant ensuite gauchis ou courbés de façon à  recevoir la forme désirée avant de les monter  sur le moyeu de l'hélice.



  Propeller and process for its manufacture. The invention relates to a propeller comprising a hub and blades, these blades having their working surfaces shaped so as to determine a blade cross section gradually decreasing from the root of the. blade to the end of it. Such a propeller can be made to be relatively lighter in weight, while having greater mechanical strength than the propellers produced so far, and to reduce the mechanical fatigue stresses manifested especially in the roots. blades of such a propeller.



  Preferably, the blades have a uniform thickness from their edge leading to their trailing edge.



       The invention further relates to a process for manufacturing propellers of this kind, characterized in that blanks having the final thickness of the propeller blades are formed, that these blanks are warped so as to be. bring them to the state of propeller blades and that they are mounted on a hub.



  The appended drawing shows, by way of example, some embodiments of the propeller according to the present invention.



  Fig. 1 is a plan view of a propeller; Fig. 2 is a radial section of a propeller blade taken perpendicular to its working faces; Fig. $ is a developed view of the peripheral edge of one of the blades shown in FIG. 1 and a cross section through the root of the same blade; Fig. 4 is a comparative diagram of the mechanical fatigue of a propeller blade of the kind shown in FIGS. 1 to 3, except that it has a uniform thickness of the. root at peripheral edge;

    Fig. 5 is a diagram of the mechanical fatigue of a tapered propeller blade such that in radial section of the propeller, the two faces give two converging lines from the root to the peripheral edge. This tapering is referred to hereinafter for convenience as "straight tapering".

   The blade thins to zero thickness at said edge; Fig. 6 is a diagram of the mechanical fatigue of a similar propeller at "straight spinning" from the root, the blade having a defined thickness at its peripheral edge;

    Fig. 7 is a diagram of the mechanical fatigue of a propeller blade as shown in FIGS. 1 to 3, the end or peripheral edge thereof having a defined thickness, and the taper being as in. radial section of the helix ses. two faces. give two curved lines going by approaching by shooting from the root to the peripheral edge.

    Such a tapering is called hereinafter, for simplicity, "curved tapering"; Fig. 8 is an enlarged radial cross section of a propeller blade as shown in FIGS. 1 to 3 and to which the force diagram shown in fig. 7; The fi-. 9 is a cross section through the hub of a propeller taken along line IX-IX of FIG. 1; L a fig. 10 is a radial section through a propeller blade and shows a form of construction different from that of FIG. 2 to fix the blades, at the hub;

    Fig- 11 is a plan view, drawn at. a reduced scale, of a blank from which the propeller blades are formed; Fig. 12 is a radial section taken along the line V-V of FIG. 11; lia, fig. 13 is a sectional view of a propeller blade having a sawtooth root for securing the blade to the hub; The fi-. 14 is a sectional view of a propeller blade having a dovetail root shape for securing it to the hub; Fig. 15 is an end view of a propeller hub on which an incomplete propeller blade is mounted;

      Fig. 16 is a partial cut through to a die. forging, showing a blade in it; Fig. 17 is a cross section through. a propeller blade having a thickness varying from the leading edge (entry edge) to the trailing edge (exit edge) thereof; Fig. 18 is an elevational view of a machine for turning propeller blank discs, and FIG. 19 -is a plan view of a table of the machine shown in FIG. 18 with a propeller blank disc mounted thereon.



  The propeller shown in fig. 1 to 3 com carries a hub 10 and two propeller blades 11 separately closed and connected to it. Each of the blades 11 has leading edges 12 and follower <B> 13 </B> diverging radially, the peripheral edge or end 14 of each blade being of length substantially greater than the root 15. As can be seen at fig. 1, the total projection area of the blades <B> II </B> comprises a very large percentage of the area swept by the propeller.

   It will also be noted, as shown in FIG. 3-, that the blades have a uniform thickness from their leading edges 12 to their following edges <B> 18. </B>



  In general, propeller blades of the aforementioned kind are formed by means of a plate-shaped blank, whereby the blade has not only a uniform thickness from the edge leading to the trailing edge, but also in a direction from from its root to its peripheral edge.



  However, it has been found that blades thus formed are subjected to. excessive tension forces occurring in their root by virtue of the effect of centrifugal force and that, in order to reduce these tension forces in the root, the thickness of the propeller blade will have to be gradually reduced from the base 15 at the peripheral edge 14.

   This can be accomplished by properly tapering the blades from their root to their peripheral edge, and in order to reduce the tension forces at the root of the blade to a minimum, "curved" tapering will advantageously be employed, as can be seen at fig. 2,

   in which it will be noted that the blade decreases in thickness from the root 15 to the peripheral edge 14 and that a hollow or "curved" taper is provided so that the tensions caused by centrifugal force and occurring in the root 15 can be reduced to a minimum.



  The above is understood by the diameters of figs. 4 to 7, in which there is shown, by way of example, a comparative study of the fatigue forces in propeller blades in various cross sections. The figures given in these diagrams relate to calculations of forces made for a propeller of the kind shown in figs. 1 to 3 and used in a ventilator and circulating 2831 cubic meters of air per minute against a static pressure of 419 mil limeters of water column. In full capacity operation, the propellers are driven at a rotational speed of 3520 rpm.

   However, said figures represent the forces in the blades for operation at approximately 20% overspeed, or a speed of 4320 revolutions per minute.



  Fig. 4 shows a section through a propeller blade having a uniform thickness from its edge leading to the follower edge and from its root or base to its end or peripheral edge. This is the kind of blade that has heretofore been commonly used in propeller fans discussed earlier. The diagram in fig. 4 shows the areas of the cross-sections (curve a) and the tensile forces (curve b) occurring in a propeller blade of this kind.

   The radial distances of the sections envisaged are indicated as abscissa. the areas of the cross sections as ordinates on the right side of the curve and the tensile forces as ordinates on the left side of the curve. The blade has a radius of 178 millimeters at its root and 533 millimeters at its tip or peripheral edge.

   It has a cross-section subjected to tensions at its root of only 122 square centimeters and at its peripheral edge of approximately <B> 303 </B> square centimeters: The area of the section subjected to tensions at n ' any radius is equal to the developed length of the blade from the edge leading to the trailing edge, corresponding to this radius, multiplied by the thickness of the blade at this radius.

   In other words, by examining fig. 3, it is apparent that the area of the section subjected to tensions at the peripheral edge is equal to the developed length measured from 12 to 13 multiplied by the thickness of the blade, while the area of the section subjected at stresses at the root of the blade is equal to the relatively shorter length 12'-13 'multiplied by the relatively greater thickness of the blade. It will be noted by examining fig. 1 that the deflected lengths of helices of the genus in face are appreciably greater at the periphery than at the base or root.

   Therefore, if the thickness of the blade is uniform from its root to its periphery, the section subjected to stress is greatest at the periphery and smallest at the base or root of the blade. The curve shown in fi-. 4 shows that, because of the smaller area near the blade root and the large amount of metal near the periphery, the root tension forces are excessively high. The tensile stress at the root of such a blade under the above conditions is 24494 kg per 6.45 square sentimeters.



  This tension force can be reduced by tapering the blade from its root to its peripheral edge. The limit case for this tapering is that in which the blade tapers to zero thickness at its peripheral edge, as in FIG. 5. In this figure, it can be seen that the section under tension increases from the periphery to near the root and, therefore, a tension force of only 8799.8 kg per 6.45 square centimeters exists in the root. of the blade. However, in current practice, the blade must have any defined thickness at the periphery, the latter depending on the size of the blade. A thickness of three millimeters is not unreasonable for the propeller given here as an example.

   A blade with a "straight" taper from the root to the periphery of the blade and a thickness at the periphery of three mil limeters is shown in fig. 6, the area of the sections under tension increasing from the periphery to near the root and the tension force at. the root being 10,614 kg per 6.45 square centimeters.



  It has been found that a blade with "curved taper" whose thickness decreases from the root to the periphery will be subjected to a tension force lower than that of a blade which, in radial section, has a "straight" taper, as shown in fig. 6.



  In fig. 7, a blade shape has been shown which has a so-called "curved" hollow taper and in which the area of the cross sections subjected to tension forces gradually decreases from the root to the periphery and which implies a maximum tension force. û the root of the blade of only <B> 7938 </B> kg per 6.45 square centimeters.



  In fig. 8, a radial section through a blade has been shown on a larger scale to which the data of the curve of FIG. 7.

   On examining this figure, it is apparent that, to facilitate fabrication, the blade is formed of three tapered sections with straight sides 17, 18 and 19 joined by large radius curves 21 and 22, the whole approaching the shape of a continuous curve. The surface of sections 17, 18 and 19 can be considered to be a curved surface, since a curve can be considered to be composed of an infinite number of straight lines connected together.

   As has already been said, such a blade section involves a maximum tension force at the root portion of only 7938 kg per 6.45 square centimeters.



  Therefore, it is advantageous to give the blade the shape shown in FIGS. 1 to 3, that is, to make it uniformly thick from the leading edge to the trailing edge and to give it a "curved" taper from the. root to the periphery, so as to obtain a section under tension gradually decreasing from the root to the peripheral edge of the blade.



  With regard to the proportions of the propeller blades envisaged, the propeller is preferably formed so that the projection surface of the blades constitutes a significant portion of an annular disc surface (area swept by the propeller). .

   As we have my tré in fig. 1, the projection surface is preferably approximately equal to 2/3 of the surface area of the disc. In addition, as shown in fig. 8, it is preferable to keep the pitch of the blades constant from their base to their end, while the pitch increases from the inlet or leading edge 12 of the blade to the outlet or follower edge 13.

   For example, in the construction described, the propeller has a diameter of 105.4 cm, a pitch of 86.36 cm at its leading edge and a pitch of 144.4 cm at its following edge. The ratio between the steps of the trailing edge and the leading edge is, therefore, equal to 1.67, but it is obvious that it can vary slightly.



  To facilitate the manufacture of the propeller, the blades 11 are formed separately @du hub 10 and are connected thereto afterwards, for example by welding or brazing.



  According to fig. 2, it will be noted that the root 15 of the blade is fixed in a suitable recess or groove 23 provided in the hub, the blade being brazed to the hub as can be seen at 24 and 24 '.



  Fig. 10 shows a blade 25 similar to the blade 11 shown in FIG. 2, except that the propeller hub is provided with projecting helical ribs 26 limiting a groove 27 intended to receive the root of the blade. The blade can then be held in the groove by means of rivets passing through the ribs 26 and the root of the blade. TJ. It is evident that other suitable means of securing the blades to the hub could be employed.



       Having arrived at a propeller blade shape which is of minimum weight and maximum mechanical strength, it is also advantageous to provide a propeller hub shape which has the same characteristics. From this point of view, the hub shown is established in the form of a drum provided with an internal annular rib arranged centrally 31 (fig. 9), which is drilled at 32 to receive the propeller shaft (not shown). ).

   This rib 31 is integral with the wall of the hub drum 33 and is provided with annular flanges extending laterally 34 to form an elongated bearing surface for the shaft and thereby increase the rigidity of the complete construction.



  To prevent deformations caused by centrifugal force, spacer discs 35 and 36 are engaged in the opposing ends of the hub drum 33 and are fixed therein, preferably by melting metal, for example by welding at 37. The discs 35 and 36 are drilled for the passage of the propeller shaft, at 38 and 39, respectively, and, although these discs are not shown as being provided with bearing flanges, such as the flanges 34 on the support rib 31, it is evident that such flanges could be provided therein, either on one of the discs or on both discs, if conditions made it desirable.



  In addition, stop members formed by inner annular ribs 41 are provided on the inner wall of the hub drum 33 near each end thereof to serve as stops for the respective support discs. This simple arrangement makes it possible to considerably speed up the assembly of these support discs: from the end, since it determines the correct positioning of the respective discs in the sense that it suffices to push simply each disc in the drum until it abuts its respective stopper member, after which it can be welded to the drum as shown at 37.



  Although in the example described, a form of propeller blade has been provided in which the two working surfaces of the blade curve from their roots to their peripheral edges, it is obvious that the known propellers heretofore can be substantially improved by forming only one of the working surfaces of their blades so that it curves in a radial section, the blade being tapered, so as to have a section which gradually decreases.

   Although it is understood that this last form comes within the scope of the invention, it is advantageous, as has been shown in the drawing, to bend the two working surfaces of the blades, in order to make the blades more symmetrical, and in order to avoid an eccentric load thereof. In addition, although a propeller has heretofore been described having a large projection area in comparison to the swept area and uniform blade thickness from the leading edge to the trailing edge,

   it is also possible to provide transverse sections with gradually decreasing areas from the roots to the peripheral edges in helices in which the thickness of the blades is not uniform from the edge leading to the trailing edge.



  In the process according to the invention, the blades of the propeller are manufactured separately from the hub and are then connected to the latter. Fig. 11 shows a flat blank 50 in the form of an annular disc from which the propeller blades are formed. The blank 50 is machined so as to have a radial section as shown in FIG. 12, this section corresponding, as will be noted, to the section of the propeller blade shown in FIG. 3.

   In this way, the blade is given the appropriate hollow taper from its root 15 to its peripheral edge 14. A pa reil disc can be rotated to the desired size and tapered exactly at relatively little expense.



  It is even possible, if desired, to subject the blades to a perfect polishing while they are still united in the form of a disc. Although it is preferable to form the disc blank 50 by machine working it, it is obvious that it can also be formed in any other known way, for example by forging, rolling, milling. stamping, ete. The blades of the propeller preferably have their roots: arranged in a sort of propeller pitch around the hub. By developing one of these blades in a plane, it will be found that its root substantially determines the arc of a circle having approximately twice the diameter of the propeller hub.

    Therefore, the disc blank 50 is formed to have an inner diameter which is approximately equal to twice the diameter of the retaining groove in the propeller hub, while its radial width is approximately equal. at the length of a blade from its root to its end or peripheral edge.



  Therefore, by providing a flat blank 50 in the form of an annular disc (Fig. 11) having substantially the same radial section as the blades (Fig. 3) and having an internal diameter 50 'of about twice that of the blade. hub groove (fig. 3), several blades can be obtained, for example four in number, by simply cutting the disc into segments, as seen in fig. 11 which represents a disc 50 <B> to </B> four segments 51, 52, 53 and 54.

   After these segments have been cut in the disc 50, they can be bent or warped to give them the desired shape and pitch (Fig. 3), after which the blades thus formed can be fixed in the groove of the hub, for example by welding them at 24 and 24 '(fig. 2).



  It emerges from the above that with the process described for manufacturing the propellers, the parts of the propeller can be manufactured easily, quickly and inexpensively. It will be appreciated that all machine work can be performed while the blades are parts of the disc and machine work is done on four blades at a time. In this way, all machining operations can be accomplished before the blades are twisted to give them the final shape.

   This is of considerable importance, particularly from the point of view of manufacture, because if the blades are machine-machined after they are cast or forged, which has hitherto been considered to be absolutely necessary, the machining operations become long, time consuming and very expensive, due to the irregular shape of the blades. The method according to the invention for manufacturing and assembling the blades consequently simplifies and shortens considerably the manufacture while reducing the cost price of propellers of the kind envisaged.



  Although it has been shown in fig. 2 a means for fixing the blades in a groove of the propeller hub by welding at 24 and 24 ', it is obvious that other fastening means could be used, such as, for example, devices with protrusions or teeth lock provided on the root of each blade. Fig. 13 shows a blade 55 which has a root 56 provided with saw teeth 57 whose side faces diverge towards the peripheral edge of the blade, while in FIG. 14, a blade 18 is shown, in which the side walls of the root 60 diverge towards the base thereof.

   In each of these figures, it will be noted that the projecting parts of the root of the blade are intended to engage in recesses made in the side walls of the groove of the hub of the propeller. The blades shown in fig. 13 and 14 are mounted on their corresponding hubs by inserting or sliding their root in the respective grooves, the latter having open ends in the transverse faces of the hubs.



  When the blades are fixed to the propeller hub by the means shown in FIGS. 13 and 14, i.e. by sliding the blades into the groove of the hub, the root of the blade having been turned in a perfect circle, due to the fact that it was cut from a circular disc in the way in which we have already spoken, will ordinarily not coincide exactly with the helical groove:

  of the hub and, although the difference in curvature is so small that it can be considered as negligible with the means of fixing the pa les by welding, as in fig. 3, this difference in curvature can however become troublesome, when the roots of the blades are provided with saw teeth or lateral protrusions which are. slipped or inserted into corresponding recesses in the hub retaining groove.



  A 'la fi ,. 15, a cylindrical hub 61 has been shown, on which is mounted a propeller blade (drawn in dotted lines) of the kind shown in FIG. 14. Note that the curvature of the base of the blade and the. curvature of the bottom of the. groove in the propeller hub are different.

   The maximum difference between these curves, or the maximum relative displacement of one curve with respect to the other is indicated by the reference letter a '. It should be noted that in the construction of one or the other kind of helix described above, a definite relationship between n 'and la. depth or radial dimension of the teeth or of the root of the blade as indicated by the reference letter b 'in the fi-. 13 and 14 is necessary, as explained below, this relation having to be such that a 'is less than b'. As long as this relationship is maintained, the radius of curvature does not matter. of the retaining groove is greater or less than the radius of curvature of the base of the root of the blade.



  The thread;. 16 shows a stamp 62 for changing the radius of curvature of the base of the blade root, so as to conform with the groove of the hub. It will be understood from this figure that, as the dimension a 'is smaller than the dimension b', the stamp 62 can grip the side walls 59 of the root 60, so as to force the root of the blade to advance from the. distance a ', that is to say up to point 63 of the stamp 62, so that the curvature of the root of the blade will exactly coincide with that of the bottom of the groove of the propeller hub.

   He also comes out of the fi--. 16 that, if the distance a 'were greater than b', it would be impossible to cause the stamp 62 to attack the root 60 in any intermediate part, for example at point 64. For a blade as shown in . fig. 13, if these conditions were not fulfilled, the grooves or dentures in the stamp 62 would cross the grooves in the root of the blade and in such a condition it would be impossible for the tool to achieve a suitable attack. on the root and, consequently, it would be impossible to warp the root of the blade to its suitable shape.



  The propellers described above are for views of blades which, although they decrease in thickness from their root to their peripheral part, have a uniform thickness from then their edge leading to their follower edge. However, the described manufacturing method is also applicable to propellers in which the thickness of the blades varies from the leading edge to the follower edge. We have represented at. fig. 17, alternatively, a cross section of a propeller blade 66 of a form known in aerodynamics, having a relatively thick leading edge 67 and a relatively thin trailing edge 68.



  To form blades of the kind shown in. fig. 17 according to the method described, or to produce propeller blades having any order of magnitude of varying thickness from their edge leading to their trailing edge, the disc shown in FIG. 11 may be mounted on a rotary table machine, for example on the table 70 of a planer generally designated 71 in Figs. 18 and 19.

    A suitable tool 72 is arranged in a known manner so that it can be moved freely in a perpendicular direction. to the table 70, and to produce such a movement following a given law to obtain the desired thickness of the blades, a cam 73 is provided around the table, a roller 74 is arranged to slide on this cam and cause, according to the contours thereof, the lowering and lifting of the tool 72, so as to achieve the. desired depth of cut in the blank che 75.



  As will be seen, the profile of the cam 73 is set so that the disc can then be cut into four blade sections or blanks, each blade blank having a relatively thick leading edge corresponding to portions 77 of the cam and a relatively thin follower edge corresponding to the parts 78 of the cam. In the machine shown, the tool 72 is held stationary, while the table is arranged to rotate, the main thing however being that a relative movement is produced between the tool to be cut and the blank disc. The shape of the cam may be varied to produce blades having varying curvatures from their edge leading to their follower edge.



  As already said, the disc-blank is cut into oaths 81, 82, 83 and 84 after having been machine-machined, these segments then being warped or bent so as to receive the desired shape before mounting them on the propeller hub.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS I Hélice comportant un moyeu et des pales, ces pales ayant leurs deux faces ou sur faces de travail formées de façon à déter miner une section transversale de pale diminuant progressivement à partir de la racine de la pale jusqu'à l'extrémité de celle-ci. II Procédé pour fabriquer une hélice suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'on forme des ébauches planes ayant l'épais seur finale des pales d'hélice, qu'on gau chit ces ébauches, de façon à les amener à l'état de pales d'hélice et qu'on monte ces pales d'hélice sur un moyeu. CLAIMS Propeller comprising a hub and blades, these blades having their two faces or on working faces formed so as to determine a blade cross section gradually decreasing from the root of the blade to the end of the blade. -this. II Process for manufacturing a propeller according to Claim I, characterized in that flat blanks having the final thickness of the propeller blades are formed, that these blanks are warped, so as to bring them to the state propeller blades and that these propeller blades are mounted on a hub. SOUS-REVENDICATIONS 1 Hélice selon la revendication I, caracté risée en ce que les pales ont une épaisseur uniforme depuis leur bord menant à leur bord suiveur. 2 Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1, -caractérisée en ce que les surfaces de travail des pales se rapprochent l'une vers l'autre dans une direction allant de leur racine vers leur extrémité. $ Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que les surfaces de travail des pales sont incurvées depuis leur racine à leur extré mité. SUB-CLAIMS 1 Propeller according to claim I, characterized in that the blades have a uniform thickness from their edge leading to their follower edge. 2 A propeller according to claim I and sub-claim 1, -characterized in that the working surfaces of the blades approach one another in a direction from their root to their end. $ Propeller according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the working surfaces of the blades are curved from their root to their end. 4 Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'aire de projection de ses pales est égale à au moins la moitié de l'aire totale balayée par- l'hélice. 5 Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'aire de projection de ses pales est approximativement 2/3 de l'aire totale ba layée par l'hélice. 6 Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1, 4 Propeller according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the projection area of its blades is equal to at least half of the total area swept by the propeller. 5 Propeller according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the projection area of its blades is approximately 2/3 of the total area ba layée by the propeller. 6 Propeller according to claim I and sub-claim 1, caractérisée en ce que ses pales sont formées de façon à avoir une plus grande longueur dévelop pée depuis leur bord menant à leur bord suiveur à leur extrémité ou bord p6riphé- rique qu'à leur racine. 7 Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que les bords menant et suiveur sensible ment droits des pales de l'hélice divergent depuis la racine au bord périphérique des pales. 8 Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'une au moins des surfaces de travail de ses pales présente en section radiale une courbure à convexité tournée vers l'autre surface de travail. characterized in that its blades are formed to have a greater developed length from their edge leading to their trailing edge at their end or peripheral edge than at their root. 7 Propeller according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the leading and follower edges substantially straight of the blades of the propeller diverge from the root to the peripheral edge of the blades. 8 Propeller according to claim I and sub-claim 1, characterized in that at least one of the working surfaces of its blades has in radial section a curvature with convexity turned towards the other working surface. 9 Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que les pales ont un pas axial qui aug mente du bord menant au bord suiveur de la palette 10 Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que les pales ont le même pas de leur ra cine à leur extrémité. 9 Propeller according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the blades have an axial pitch which increases from the leading edge to the following edge of the vane 10 Propeller according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the blades have the same pitch of their root at their end. 11 Hélice suivant la revendication I et les sous-revendications 1 et 9, caractérisée en ce que le rapport entre les pas du bord suiveur et du bord menant est approxima tivement .de<B>1,67.</B> 1. ? Hélice suivant la revendication I et la sous-revendication 1., caractérisée en ou tre en ce que le moyeu comprend un or gane cylindrique creux, une nervure inté rieure disposée centralement dans ledit organe cylindrique creux et des pièces de support. à l'intérieur dudit organe cylin drique placées à une certaine distance de ladite nervure intérieure. 11 Propeller according to claim I and sub-claims 1 and 9, characterized in that the ratio between the pitches of the following edge and of the leading edge is approximately .de <B> 1.67. </B> 1.? Propeller according to claim I and sub-claim 1., characterized in that the hub comprises a hollow cylindrical member, an internal rib arranged centrally in said hollow cylindrical member and support parts. inside said cylindrical member placed at a certain distance from said inner rib. 18 Hélice suivant la. revendication I et les sou-revendications 1 et 12, caractérisée en ce que les pièces de support précitées consistent en des disques qui sont espacés sensiblement également de chaque côté de la nervure centrale précitée.. ces disques étant fixés à l'organe de moyeu cylindri que par voie de fusion de métal. 18 Propeller following the. claim I and sub-claims 1 and 12, characterized in that the aforementioned support pieces consist of discs which are spaced substantially equally on each side of the aforementioned central rib. these discs being fixed to the cylindrical hub member. than by way of metal smelting. 14 Hélice suivant la revendication I et les sous-revendications 1 et 12, caractérisée par des organes de butée pour lesdites piè ces de support, disposés à l'intérieur de l'organe de moyeu cylindrique et placés à une distance sensiblement égale de cha que côté de la. nervure centrale précitée. 14 Propeller according to claim I and sub-claims 1 and 12, characterized by stop members for said support parts, arranged inside the cylindrical hub member and placed at a substantially equal distance from each side of the. aforementioned central rib. 15 Hélice suivant la revendication I et les sous-revendications 1 et 12, caractérisée en ce que la. nervure centrale précitée et les pièces de support- précitées ont des ou vertures alignées pour recevoir l'arbre de l'hélice. 16 Procédé suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que toutes les opérations d'usinage sont exécutées sur les ébauches planes avant de les gauchir pour leur don ner la forme finale. 17 Procédé suivant la revendication II et la sous-revendication 16, 15 Propeller according to claim I and sub-claims 1 and 12, characterized in that the. Aforementioned central rib and the aforementioned support pieces have aligned or vertices to receive the propeller shaft. 16 The method of claim II, characterized in that all the machining operations are performed on the flat blanks before warping them to give them the final shape. 17 A method according to claim II and sub-claim 16, caractérisé en ce que les ébauches de pales sont formées à partir d'une ébauche en forme de disque annulaire ayant une section radiale qui correspond à la, section radiale des pales d'hélice, la périphérie intérieure de l'ébau che correspondant à la racine des pales, et en ce que le disque-ébauche est divisé par découpage en une pluralité de sec tions. <B>18</B> Procédé suivant la revendication II et les sous-revendications 16 et 17, caractérisé en ce qu'on gauchit les sections précitées pour former des pales ayant des bases qui sont de forme exactement hélicoïdale. characterized in that the blade blanks are formed from an annular disc-shaped blank having a radial section which corresponds to the radial section of the propeller blades, the inner periphery of the blank corresponding to the root blades, and in that the blank disc is divided by cutting into a plurality of sections. <B> 18 </B> A method according to claim II and sub-claims 16 and 17, characterized in that the aforementioned sections are warped to form blades having bases which are exactly helical in shape. 19 Procédé suivant la revendication II et les sous-revendications 16 et 17, caractérisé en ce qu'on forme les ébauches de pales à partir d'un disque annulaire ayant un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre d'un cercle dont la racine d'une pale développée forme un arc, qu'on tra vaille ce disque d'après la section ra diale de pale à obtenir et qu'on découpe le disque en quadrants. 19 The method of claim II and sub-claims 16 and 17, characterized in that the blade blanks are formed from an annular disc having an internal diameter substantially equal to the diameter of a circle, the root of which is a developed blade forms an arc, that we work this disc according to the ra dial section of blade to obtain and that we cut the disc into quadrants. ?0 Procédé suivant la revendication II et la sous-revendication 16, caractérisé en ce qu'on forme les ébauches à partir d'un disque annulaire, plat, ayant un diamètre intérieur approximativement égal à deux fois le diamètre du moyeu et une largeur radiale approximativement égale à la lon gueur d'une pale de son extrémité ou bord périphérique à sa racine, ? 0 A method according to claim II and sub-claim 16, characterized in that the blanks are formed from an annular, flat disc having an internal diameter approximately equal to twice the diameter of the hub and a radial width approximately equal to the length of a blade from its end or peripheral edge to its root, qu'on usine le disque de façon que sa section radiale soit celle d'une pale et qu'on divise le disque en une pluralité de sections. 21 Procédé suivant la revendication II et les sous-revendications 16 et 17 pour former des pales ayant une épaisseur variable de leur bord menant à. leur bord suiveur, ca- ractérisé en ce qu'on usine l'ébauche en forme de disque, de telle façon qu'elle ait des sections transversales, c'est-à-dire des sections pratiquées selon des circonfé rences ayant pour centre le centre. that the disc is machined so that its radial section is that of a blade and that the disc is divided into a plurality of sections. 21 A method according to claim II and sub-claims 16 and 17 for forming blades having a variable thickness from their leading edge. their trailing edge, charac- terized in that the disc-shaped blank is machined in such a way that it has transverse sections, that is to say sections formed according to circumferences having for center the center. de l'ébauche, composées d'une pluralité de sections transversale,, de pales de bord menant en bord suiveur, disposées bout à. bout. 22 Procédé suivant la. revendication II, ca ractérisé en ce qu'on forme un moyeu cy lindrique creux et qu'on y pratique des rainures hélicoïdales de pas sensiblement uniforme, et qu'on fixe les racines des pa les dans ces rainures. of the blank, composed of a plurality of cross sections ,, of edge blades leading to the follower edge, arranged end to. end. 22 Process according to. claim II, characterized in that a hollow cylindrical hub is formed and helical grooves of substantially uniform pitch are made therein, and that the roots of the pa les are fixed in these grooves. 23 Procédé suivant la revendication II et la sous-revendication 22, caractérisé en ce qu'on forme des saillies complémentaires sur la racine de l'ébauche de pale et sur les parois de la rainure de retenue du moyeu et qu'on rend la profondeur radiale maximum des saillies supérieure au dé placement maximum que la racine de la pale est destinée à subir par rapport au fond de la rainure dans le moyeu lors du montage de la. pale sur ce dernier. 23 A method according to claim II and sub-claim 22, characterized in that complementary protrusions are formed on the root of the blade blank and on the walls of the retaining groove of the hub and that the depth is returned maximum radial projection greater than the maximum displacement that the root of the blade is intended to undergo relative to the bottom of the groove in the hub during assembly of the. pale on the latter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2458351A1 (en) * 1979-06-11 1981-01-02 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg PROCESS FOR PRODUCING AN AUBES WHEEL FOR THE ROTOR OF A MOLECULAR TURBOPOMPE AND A ROTOR EQUIPPED WITH SUCH WHEELS WITH AUBES

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2458351A1 (en) * 1979-06-11 1981-01-02 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg PROCESS FOR PRODUCING AN AUBES WHEEL FOR THE ROTOR OF A MOLECULAR TURBOPOMPE AND A ROTOR EQUIPPED WITH SUCH WHEELS WITH AUBES

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