EP0337883B1 - Turbine centrifuge, notamment turbine de grenaillage, comportant un rotor à pales radiales et une turbine auxiliaire - Google Patents

Turbine centrifuge, notamment turbine de grenaillage, comportant un rotor à pales radiales et une turbine auxiliaire Download PDF

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EP0337883B1
EP0337883B1 EP89401008A EP89401008A EP0337883B1 EP 0337883 B1 EP0337883 B1 EP 0337883B1 EP 89401008 A EP89401008 A EP 89401008A EP 89401008 A EP89401008 A EP 89401008A EP 0337883 B1 EP0337883 B1 EP 0337883B1
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blades
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Georges Mabille
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Poudres & Grenailles Metalliques (sa)
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Poudres & Grenailles Metalliques (sa)
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/06—Impeller wheels; Rotor blades therefor
    • B24C5/062—Rotor blades or vanes; Locking means therefor

Definitions

  • the present invention relates to a centrifugal turbine, in particular a blasting turbine, comprising a rotor, equidistant radial blades comprising a plate and a flared foot, and sectors immobilizing the feet of the blades in a recess formed in one of the faces of the rotor. , concentrically therewith, the sectors being fixed in the recess in which they are fitted in an adjusted manner, their ends pressing against the opposite parts of the feet which they cover and which have a shape complementary to theirs.
  • US-A-2 108 005 describes a blasting turbine of this type.
  • the sectors are permanently fixed to the rotor, so that in order to mount the blades on the latter, it is necessary to first place them in the central cavity delimited by the sectors, then to move them radially in the canals each delimited by two adjacent sectors.
  • the blades since the blades must have a length slightly less than the diameter of the central cavity in order to be able to be introduced into the channels, they cannot be very effective and limit the performance of the blasting turbine.
  • DE-A-1 677 143 describes a shot blasting turbine, the blades of which have flared feet immobilized in cavities formed in the rotor. Since these cavities have undercut and undercut shapes, their production has the disadvantage of being long and difficult.
  • the present invention proposes more particularly to overcome the drawbacks mentioned above and, to do this, it relates to a centrifugal turbine of the aforementioned type, which is characterized in that the recess is constituted by a circular groove, in that the length of the feet of the blades is substantially equal to the width of the groove, and in that the successive sectors are alternately removable and fixed permanently, the removable sectors being fixed in the groove by means located on the side of the face of the rotor which carries the blades while the sectors permanently fixed are by means located on the side of the face of the rotor which is opposite to the blades.
  • the blades can be placed on or removed from the rotor without it being necessary to move them radially from the central region of the rotor, which is not the case for the blades of the blasting turbine according to US -A-2 108 005.
  • the means for fixing the removable sectors are easy to access since they are located on the face of the rotor that the personnel can reach most easily from the outside, and that the means for fixing the sectors permanently fixed are located on the other side of the rotor so that they are protected against the abrasive action of the granules.
  • damping buffers are inserted between the rotor and the blades of the blades, these damping buffers being housed in blind holes made in the rotor and having a height slightly greater than the depth. blind holes.
  • the rotor is integral in rotation with an auxiliary turbine which is coaxial with it and which comprises equidistant drive fingers whose number is equal to or less than that of the blades.
  • This auxiliary turbine allows a more uniform distribution of the granules and consequently improves the performance of the centrifugal turbine.
  • At least one of the drive fingers is in the extension of a blade.
  • centrifugal turbine that can be seen in the drawings was developed to spray metal granules on parts to be subjected to a surface treatment. It goes without saying, however, that it could be used for other purposes without going beyond the ambit of the present invention.
  • the turbine shown comprises, in a manner known per se, a casing 1 delimiting a chamber 2 containing a rotor 3 provided on its front face 4 with radial blades 5 equidistant from each other.
  • the casing 1 has an inner coating 6 intended to protect it against the abrasive action of the granules.
  • the rotor 3 it is mounted so as to be able to rotate in the direction of the arrow F under the control of a conventional motor member 7 to which it is connected by means of a transmission member 8 such as a belt. .
  • the casing 1 has on its front face 9 a feed chute 10 the outlet of which opens into the chamber 2, in an area adjacent to the axis of rotation of the rotor 3.
  • the rotor 3 has on its front face 4 a circular groove 11 having a rectangular section, this groove being concentric with the rotor 3 which is wedged on a shaft 12 carrying a pulley 13 (visible in FIG. 1) the belt 8 passes over.
  • the blades 5 consist of a rectangular plate 14 whose anterior 15 and posterior 16 faces (considering the direction of rotation of the rotor) are parallel, and a flared foot 17 projecting from the anterior and posterior faces. of the corresponding plate. They are symmetrical with respect to their median longitudinal plane, which makes it possible to install them on the rotor in two different positions offset by 180 ° with respect to each other.
  • the foot 17 of the blades has a length substantially equal to the width of the groove 11 and a height substantially equal to the depth of the latter.
  • the feet of the blades are dimensioned so that they are embedded in the groove 11 with a clearance that is sufficiently small to prevent the granules used during the operation of the turbine from entering said groove.
  • Sectors 18 fixed in the groove 11 lock the blades 5 on the rotor 3. These sectors all have the same length and are embedded with a small clearance in the groove 11 in order to prevent the granules from entering the latter. They each extend to plumb with the opposite faces of two successive blades, their ends being in contact with the opposite parts of the feet which they cover and which have a shape complementary to theirs.
  • the sectors 18 consist of removable sectors 18a separated from each other by sectors permanently fixed 18b. More specifically, the removable sectors 18a are fixed in the groove 11 by special screws 19 located on the side of the front face 4 of the rotor 3, these screws being embedded in the removable sectors so as not to be exposed to the abrasive action of the granules and requiring an appropriate tool for their installation or their removal. With particular reference to FIG. 4, it will be noted that an O-ring 20 is inserted between the head of the screws 19 and the corresponding removable sector in order to prevent the passage of the granules towards the bottom of the groove 11.
  • the sectors 18b are fixed permanently in the groove 11 by screws 21 situated on the side of the rear face 22 of the rotor and are thus protected against the abrasive action of the granules.
  • the rotor 3 carries three removable sectors 18a and three permanently fixed sectors (18b) since it is provided with six blades.
  • cylindrical buffers 23 are inserted between the rotor 3 and the plates 14 of the blades. These pads, which are housed in blind holes 24 formed in the rotor and have a height slightly greater than the depth of the latter, are in fact intended to stabilize the blades on the rotor and to prevent the formation of noise during the operation of the turbine.
  • the blades 5 extend from the periphery of the rotor to a predetermined constant distance from the center thereof, in order to allow the installation of an auxiliary turbine 25.
  • This auxiliary turbine which is coaxial with the rotor, is fixed to the shaft 12 by a screw 26 and comprises four equidistant drive fingers 27 whose length is substantially equal to the height of the blades 5.
  • the Applicant found that the operation of the centrifugal turbine was satisfactory not only when the number of drive fingers of the auxiliary turbine was equal to the number of the rotor blades, but also when it was lower. It also noted that the angular position of the drive fingers with respect to the blades could be arbitrary, but that it was however preferable that at least one of the drive fingers was in the extension of a blade.

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Description

  • La présente invention concerne une turbine centrifuge, notamment une turbine de grenaillage, comprenant un rotor, des pales radiales équidistantes comportant une plaquette et un pied évasé, et des secteurs immobilisant les pieds des pales dans un renfoncement ménagé dans l'une des faces du rotor, concentriquement avec celui-ci, les secteurs étant fixés dans le renfoncement dans lequel ils sont encastrés de manière ajustée, leurs extrémités s'appuyant contre les parties en regard des pieds qu'elles recouvrent et qui ont une forme complémentaire de la leur.
  • US-A-2 108 005 décrit une turbine de grenaillage de ce type. Dans cette turbine, les secteurs sont fixés à demeure sur le rotor, de sorte que pour monter les pales sur ce dernier, il est nécessaire de les disposer d'abord dans la cavité centrale délimitée par les secteurs, puis de les déplacer radialement dans les canaux délimités chacun par deux secteurs adjacents. Or, comme les pales doivent avoir une longueur légèrement inférieure au diamètre de la cavité centrale pour pouvoir être introduites dans les canaux, elles ne peuvent être très efficaces et limitent les performances de la turbine de grenaillage.
  • Par ailleurs, DE-A-1 677 143 décrit une turbine de grenaillage dont les pales ont des pieds évasés immobilisés dans des cavités ménagées dans le rotor. Etant donné que ces cavités ont des formes en dépouille et en contre-dépouille, leur réalisation a toutefois l'inconvénient d'être longue et difficile.
  • La présente invention se propose plus particulièrement de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus et, pour ce faire, elle a pour objet une turbine centrifuge du type précité, qui se caractérisé en ce que le renfoncement est constitué par une gorge circulaire, en ce que la longueur des pieds des pales est sensiblement égale à la largeur de la gorge, et en ce que les secteurs successifs sont alternativement amovibles et fixés à demeure,les secteurs amovibles étant fixés dans la gorge par des moyens situés du côté de la face du rotor qui porte les pales tandis que les secteurs fixés à demeure le sont par des moyens situés du côté de la face du rotor qui est opposée aux pales.
  • La réalisation de la gorge circulaire dans le rotor est plus facile et moins coûteuse que celle des cavités ménagées dans le rotor de la turbine décrite dans DE-A-1 677 143.
  • Par ailleurs, grâce aux secteurs amovibles; les pales peuvent être mises en place sur le rotor ou en être enlevées sans qu'il soit nécessaire de les déplacer radialement à partir de la région centrale du rotor, ce qui n'est pas le cas des pales de la turbine de grenaillage selon US-A-2 108 005.
  • On notera encore que les moyens de fixation des secteurs amovibles sont faciles d'accès puisqu'ils sont situés sur la face du rotor que le personnel peut atteindre le plus aisément depuis l'extérieur, et que les moyens de fixation des secteurs fixés à demeure sont situés sur l'autre face du rotor pour qu'ils soient protégés contre l'action abrasive des granules.
  • Pour éviter la formation de bruit et tenir compte des tolérances de fabrication, des tampons amortisseurs sont insérés entre le rotor et les plaquettes des pales, ces tampons amortisseurs étant logés dans des trous borgnes réalisés dans le rotor et ayant une hauteur légèrement supérieure à la profondeur des trous borgnes.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le rotor est solidaire en rotation d'une turbine auxiliaire qui lui est coaxiale et qui comporte des doigts d'entraînement équidistants dont le nombre est égal ou inférieur à celui des pales.
  • Cette turbine auxiliaire permet une répartition plus uniforme des granules et améliore par conséquent les performances de la turbine centrifuge.
  • De préférence, l'un au moins des doigts d'entraînement est dans le prolongement d'une pale.
  • Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci-après à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une turbine centrifuge conforme à l'invention, cette vue en coupe ayant été réalisée selon la ligne I-I de la figure 2 ;
    • la figure 2 est une vue en coupe schématique et partielle effectuée selon la ligne II-II de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue de face partielle et à échelle agrandie du rotor de la turbine centrifuge ; et
    • la figure 4 est une vue en coupe effectuée selon la ligne IV-IV de la figure 3.
  • La turbine centrifuge que l'on peut voir sur les dessins a été mise au point pour projeter des granules métalliques sur des pièces devant subir un traitement de surface. Il va de soi cependant qu'elle pourrait être utilisée à d'autres fins sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.
  • La turbine représentée comprend d'une manière connue en soi un carter 1 délimitant une chambre 2 renfermant un rotor 3 pourvu sur sa face antérieure 4 de pales radiales 5 équidistantes les unes des autres.
  • Le carter 1 comporte un revêtement intérieur 6 destiné à le protéger contre l'action abrasive des granules. Quant au rotor 3, il est monté de manière à pourvoir tourner dans le sens de la flèche F sous la commande d'un organe moteur classique 7 auquel il est relié par l'intermédiaire d'un organe de transmission 8 tel qu'une courroie.
  • En se référant à la figure 2, on remarquera que le carter 1 comporte sur sa face antérieure 9 une goulotte d'alimentation 10 dont la sortie débouche dans la chambre 2, dans une zone adjacente à l'axe de rotation du rotor 3.
  • Conformément à l'invention, le rotor 3 comporte sur sa face antérieure 4 une gorge circulaire 11 ayant une section rectangulaire, cette gorge étant concentrique avec le rotor 3 qui est calé sur un arbre 12 portant une poulie 13 (visible sur la figure 1) sur laquelle passe la courroie 8.
  • Par ailleurs, les pales 5 sont constituées d'une plaquette rectangulaire 14 dont les faces antérieure 15 et postérieure 16 (en considérant le sens de rotation du rotor) sont parallèles, et d'un pied évasé 17 faisant saillie sur les faces antérieure et postérieure de la plaquette correspondante. Elles sont symétriques par rapport à leur plan longitudinal médian, ce qui permet de les installer sur le rotor dans deux positions différentes décalées de 180° l'une par rapport à l'autre.
  • En se référant plus particulièrement aux figures 2 et 3, on remarquera que le pied 17 des pales a une longueur sensiblement égale à la largeur de la gorge 11 et une hauteur sensiblement égale à la profondeur de cette dernière.
    En fait, les pieds des pales sont dimensionnés de façon à ce qu'ils soient encastrés dans la gorge 11 avec un jeu suffisamment faible pour empêcher les granules utilisées pendant le fonctionnement de la turbine de pénétrer dans ladite gorge.
  • Des secteurs 18 fixés dans la gorge 11 verrouillent les pales 5 sur le rotor 3. Ces secteurs ont tous la même longueur et sont encastrés avec un faible jeu dans la gorge 11 afin d'empêcher les granules de pénétrer dans cette dernière. Ils s'étendent chacun jusqu'à l'aplomb des faces en regard de deux pales successives, leurs extrémités étant en contact avec les parties en regard des pieds qu'elles recouvrent et qui ont une forme complémentaire de la leur.
  • on notera ici que les secteurs 18 sont constitués de secteurs amovibles 18a séparés les uns des autres par des secteurs fixés à demeure 18b. Plus précisément, les secteurs amovibles 18a sont fixés dans la gorge 11 par des vis spéciales 19 situées du côté de la face antérieure 4 du rotor 3, ces vis étant encastrées dans les secteurs amovibles pour ne pas être exposées à l'action abrasive des granules et nécessitant un outil approprié pour leur mise en place ou leur retrait. En se référant plus particulièrement à la figure 4, on remarquera qu'un joint torique 20 est inséré entre la tête des vis 19 et le secteur amovible correspondant afin d'empêcher le passage des granules vers le fond de la gorge 11.
  • De leur côté, les secteurs 18b sont fixés à demeure dans la gorge 11 par des vis 21 situées du côté de la face postérieure 22 du rotor et se trouvent ainsi protégées contre l'action abrasive des granules.
  • Il va de soi que pour remplacer les pales ou pour les retourner de 180°, il suffit d'enlever momentanément les secteurs amovibles 18a.
  • Dans l'exemple de réalisation représenté, le rotor 3 porte trois secteurs amovibles 18a et trois secteurs fixés à demeure (18b) puisqu'il est pourvu de six pales. On pourrait toutefois modifier le nombre des secteurs amovibles et fixés à demeure si l'on souhaitait modifier le nombre des pales pour qu'il soit par exemple égal à deux, quatre ou huit.
  • Comme on peut par ailleurs le voir sur les figures 2 et 3, des tampons cylindriques 23 sont insérés entre le rotor 3 et les plaquettes 14 des pales. Ces tampons, qui sont logés dans des trous borgnes 24 ménagés dans le rotor et ont une hauteur légèrement supérieure à la profondeur de ces derniers, sont en fait destinés à stabiliser les pales sur le rotor et à empêcher la formation de bruit pendant le fonctionnement de la turbine.
  • Pour être complet, on précisera que les pales 5 s'étendent depuis la périphérie du rotor jusqu'à une distance constante prédéterminée du centre de celui-ci, afin de permettre l'installation d'une turbine auxiliaire 25.
  • Cette turbine auxiliaire, qui est coaxiale avec le rotor, est fixée sur l'arbre 12 par une vis 26 et comporte quatre doigts d'entraînement équidistants 27 dont la longueur est sensiblement égale à la hauteur des pales 5.
  • Au cours des essais qu'elle a effectués, la Demanderesse a constaté que le fonctionnement de la turbine centrifuge était satisfaisant non seulement lorsque le nombre des doigts d'entraînement de la turbine auxiliaire était égal au nombre des pales du rotor, mais également lorsqu'il était inférieur. Elle a également constaté que la position angulaire des doigts d'entraînement par rapport aux pales pouvait être quelconque, mais qu'il était toutefois préférable que l'un au moins des doigts d'entraînement soit dans le prolongement d'une pale.

Claims (5)

  1. Turbine centrifuge, notamment turbine de grenaillage, comprenant un rotor (3), des pales radiales équidistantes (5) comportant une plaquette (14) et un pied évasé (17), et des secteurs (18) immobilisant les pieds (17) des pales (5) dans un renfoncement ménagé dans l'une des faces du rotor (3), concentriquement avec celui-ci, les secteurs étant fixés dans le renfoncement dans lequel ils sont encastrés de manière ajustée, leurs extrémités s'appuyant contre les parties en regard des pieds (17) qu'elles recouvrent et qui ont une forme complémentaire de la leur, caractérisée en ce que le renfoncement est constitué par une gorge circulaire (11), en ce que la longueur des pieds (17) des pales (5) est sensiblement égale à la largeur de la gorge, et en ce que les secteurs successifs (18) sont alternativement amovibles et fixés à demeure,les secteurs amovibles (18a) étant fixés dans la gorge (11) par des moyens (19) situés du côté de la face du rotor (3) qui porte les pales (5) tandis que les secteurs fixés à demeure (18b) le sont par des moyens (21) situés du côté de la face du rotor (3) qui est opposée aux pales (5).
  2. Turbine centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce que des tampons amortisseurs (23) sont insérés entre le rotor (3) et les plaquettes (14) des pales (5).
  3. Turbine centrifuge selon la revendication 2, caractérisée en ce que les tampons amortisseurs (23) sont logés dans des trous borgnes (24) réalisés dans le rotor (3) et ont une hauteur légèrement supérieure à la profondeur des trous borgnes.
  4. Turbine centrifuge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rotor (3) est solidaire en rotation d'une turbine auxiliaire (25) qui lui est coaxiale et qui comporte des doigts d'entraînement équidistants (27) dont le nombre est égal ou inférieur à celui des pales (5).
  5. Turbine centrifuge selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'un au moins des doigts d'entraînement (27) est dans le prolongement d'une pale (5).
EP89401008A 1988-04-13 1989-04-12 Turbine centrifuge, notamment turbine de grenaillage, comportant un rotor à pales radiales et une turbine auxiliaire Expired - Lifetime EP0337883B1 (fr)

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