FR2501801A1 - AUB WHEEL AND TOOLS AND METHODS FOR MAKING THEM BY MOLDING - Google Patents
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Abstract
A.ROUES A AUBES. B.ELLE COMPREND UN FLASQUE 4 FORMANT MOYEU QUI EST DE REVOLUTION AUTOUR D'UN AXE X, X ET DUQUEL NAISSENT DES AUBES 1 HELICO-CENTRIFUGES ADMETTANT L'AXE X, X DU MOYEU COMME AXE DE REPETITION, LE PROLONGEMENT IMAGINAIRE DE LA GENERATRICE DU FLASQUE 4 COUPE L'AXE DU MOYEU ET LES INTRADOS ET LES EXTRADOS DES AUBES 1 S'ETENDENT SUR DES PORTIONS DE SURFACES DE CYLINDRES DONT LES AXES Y, Y SONT INCLINES PAR RAPPORT A CELUI X, X DU MOYEU. C.POMPE.A. BLADE WHEELS. B. IT INCLUDES A FLANGE 4 FORMING A HUB WHICH REVOLVES AROUND AN X, X AXIS AND FROM WHICH BLADES ARE BORN 1 HELICO-CENTRIFUGES ADMITTING THE X, X AXIS OF THE HUB AS AN AXIS OF REPETITION, THE IMAGINARY EXTENSION OF THE GENERATOR OF THE FLANGE 4 CUT THE HUB AXIS AND THE INTRADOS AND EXTRADOS OF THE BLADES 1 EXTEND OVER PORTIONS OF CYLINDER SURFACES WHOSE Y, Y AXES ARE INCLINED WITH RESPECT TO THE X, X OF THE HUB. C. PUMP.
Description
2501'8012501'801
Roue à aubes et outillages et procédés Dour les Impeller and tools and processes for them
fabriquer Par moulage.manufacture By molding.
La présente invention se rapporte aux roues à aubes et aux outillages et procédés pour les fabriquer par moulage. On distingue trois types de roues à aubes: Celles dites radiales centrifuges (ou centripètes) pour lesquelles les trajectoires des particules fluides sont contenues dans des plans perpendiculaires - l'axe de rotation, sauf au voisinage immédiat' de ce dernier; celles dites axiales dans lesquelles les particules fluides restent sensiblement à distance constante de l'axe de rotation; et celles dites The present invention relates to impellers and tools and methods for making them by molding. There are three types of paddle wheels: Those called radial centrifugal (or centripetal) for which the trajectories of the fluid particles are contained in perpendicular planes - the axis of rotation, except in the immediate vicinity of the latter; those called axial in which the fluid particles remain substantially at a constant distance from the axis of rotation; and those say
hélico-centrifuges (ou hélico-centripètes) inter- helico-centrifugal (or helico-centripetal)
médiaires entre les deux cas précédents dans les- between the two previous cases in the-
quelles les aubes sont conformées de manière à ce que les particules de fluide décrivent un trajet which vanes are shaped in such a way that the fluid particles describe a path
ayant à la fois une composante radiale et une com- having both a radial component and a
posante axiale. C'est ce dernier type de roues que axial posing. It is this last type of wheels that
l'invention perfectionne.the invention improves.
Le tracé des aubes de ces roues est régi - The alignment of the blades of these wheels is regulated -
par des considérations hydrauliques, qui en définissent notamment l'angle d'entrée, l'angle de sortie, la by hydraulic considerations, which define in particular the angle of entry, the exit angle, the
longueur, la hauteur, le bord d'attaque et le profil. length, height, leading edge and profile.
L'aube oui en résulte a une forme gauche compliquée. Dawn yes results in a complicated left form.
Elle n'est pas démoulable. Pour la réaliser en fonderie, on crée des noyaux de sable en assemblant des secteurs oue l'on maintient ensemble par collage et It is not demoldable. To create it in the foundry, we create sand cores by assembling sectors where we hold together by gluing and
- -. 2-501801-- -. 2-501801-
par ligaturage. Ces assemblages donnent une pièce de by ligating. These assemblies give a piece of
fonderie, qui présente de nombreuses bavures, ce qui- foundry, which has many burrs, which
nécessite un ébavurage ultérieur, dont les dimensions ne sont ni précises, ni reproductibles et dont l'état de surface est -très médiocre. Lorsque les courbures des aubes sont modestes, on utilise un noyau monobloc et le noyauteur ébranle les ailettes de la boite à noyau pour les sortir du noyau lors de la préparation de ce dernier. Non seulement les noyaux ne répondent plus ainsi aux côtes fixés par l'hydraulicien et requires subsequent deburring, the dimensions of which are neither precise nor reproducible and whose surface condition is very poor. When the blade curves are modest, a monoblock core is used and the core maker shocks the fins of the core box to remove them from the core during the preparation of the core. Not only do the cores no longer respond to the ribs fixed by the hydraulic engineer and
différent les uns des autres,. mais encore cette dif- different from each other ,. but still this difference
férence de cote.n'est pas connue de l'hydraulicien et varie, d'une aube à l'autre d'une même roue, d'une manière imprévue, qui dépend d'un mouvement plus ou moins brusque du fondeur. Le fabricant de roues-à cubes hélico-centrifuges ne connait pas-le profil réel des aubes dont il a pourtant déterminé le profil théorique avec beaucoup de précision et, en raison de cette incertitude de fabrication, il est conduit The difference is not known to the hydraulic engineer, and varies from one dawn to the next of the same wheel in an unforeseen manner, which depends on a more or less abrupt movement of the smelter. The manufacturer of helical-centrifugal cubic wheels does not know the actual profile of the vanes whose exact theoretical profile he has nevertheless determined and, because of this manufacturing uncertainty, he is led
à prendre-des marges de tolérance plus grandes. to take-larger margins of tolerance.
L'invention remédie à ces inconvénients par une roue à aubes hélicocentrifuges, dont l'état de surface telle que venue de fonderie ou de moulage est impeccable, dont les dimensions sont précises et peuvent correspondre exactement aux plans fournis The invention overcomes these drawbacks by a helicocentrifugal impeller whose surface state such as foundry or molding is impeccable, whose dimensions are accurate and can correspond exactly to the plans provided
au fondeur sans que celui-ci se:heurte à des diffi- the smelter without the smelter encountering difficulties
cultés insurmontables,et dont la fabrication est plus insurmountable culprits, and whose manufacture is more
rapide que par le passé et peut être automatisée. faster than in the past and can be automated.
tL'ex-oérience a montré que cette roue à-aubes avait tExperience has shown that this paddle wheel had
au moins les même performances que les rouesr.hélico- at least the same performance as the helicopter wheels.
centrifuges classiques et 'souvrent des 'performances classic centrifuges and 'remember' performances
supérieures à ces dernières.higher than these.
L'invention a pour objet une roue à aubes, The subject of the invention is a paddle wheel,
comprenant un flasqueformant moyeuqui est de ré- comprising a hub flange which is
volution autour d'un axe et duquel naissent des aubes hélico-centrifuges admettant l'axe du moyeu comme axe de répétition, caractérisée en ce que le prolon- gement imaginaire de la génératrice du flasque coupe l'axe du moyeu et les intrados et extrados des aubes s'étendent sur des portions de surfaces de cylindres dont les axes sont inclinés par rapport à celui du evolution around an axis and from which are born helico-centrifugal blades admitting the axis of the hub as a repetition axis, characterized in that the imaginary extension of the generatrix of the flange intersects the axis of the hub and the intrados and extrados blades extend over portions of roll surfaces whose axes are inclined relative to that of the
moyeu.hub.
De préférence, la section des cylindres Preferably, the section of the cylinders
est un cercle et le flasque est sensiblement tron- is a circle and the flange is substantially truncated
conique. L'invention vise aussi une botte à noyau qui comprend des aubes hélico-centrifuges, à axe de répétition, l'intrados et l'extrados de chaque aube conical. The invention also relates to a core boot which comprises helical-centrifugal blades, with a repetition axis, the intrados and the extrados of each blade
s'étendant respectivement sur des portions de sur- extending respectively over portions of
face de cylindres dont les axes de révolution sont cylinder face whose axes of revolution are
inclinés par rapport à celui de répétition. inclined compared to that of repetition.
Le procédé de moulage de roues à aubes métalliques suivant l'invention consiste à créer The method of molding metal impeller wheels according to the invention consists in creating
un noyau de sable dans lequel sont ménagées des ca- a core of sand in which are formed
vités à la forme des aubes de la roue à mouler, à emplir ces cavités de métal liquide, à laisser le métal se solidifier en une pièce et à détruire le in the form of the vanes of the molding wheel, to fill these cavities with liquid metal, to allow the metal to solidify in one piece and to destroy the
noyau de sable pour libérer la pièce, et est carac- sand core to free the room, and is
térisé en ce qu'il consiste à emplir de sable la boîte à noyau suivant l'invention, à y durcir le sable en un noyau et à démouler le noyau de la boîte en sortant les aubes de la boîte hors du noyau en leur imprimant un mouvement de translation suivant it consists in filling the core box according to the invention with sand, hardening the sand in a core and demolding the core of the box by pulling the blades of the box out of the core by printing them a next translational motion
leur axe de révolution.their axis of revolution.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: In the accompanying drawings, given solely by way of example:
La figure 1 est une vue partielle en pers- Figure 1 is a partial view in
pective d'une roue à aubes suivant l'invention. perspective of a paddle wheel according to the invention.
2501O QI2501O IQ
La figure 2 est une vue en coupe d'un moule FIG. 2 is a sectional view of a mold
pour mouler la roue de la figure 1.to mold the wheel of Figure 1.
La figure 3 est une vue éclatée, avec ar- FIG. 3 is an exploded view, with
rachement partiel, d'une boîte à noyau permettant d'obtenir le noyau mis en oeuvre dans le moule de la figure 2; et La figure 4 est une vue en coupe d'une aube partially redeveloped, a core box for obtaining the core implemented in the mold of Figure 2; and FIG. 4 is a sectional view of a dawn
de la boîte à noyau.of the core box.
La roue de la figure 1 comprend six aubes 1 hélico-centrifuges (dont une seule est représentée), The wheel of FIG. 1 comprises six helico-centrifugal blades 1 (only one of which is shown),
dont l'intrados 2 et l'extrados 3 s'étendent respec- of which the intrados 2 and the extrados 3 extend respectively
tivement sur des portions de surfaces de cylindres, on portions of roll surfaces,
de section circulaire, dont les axes Y, Y' sont in- of circular section, whose Y, Y 'axes are
clinés par rapport à l'axe X, X' de répétition des aubes 1. La roue comprend un flasque 4 de révolution autour de l'axe X, X'. Le flasque est sensiblement clinched with respect to the axis X, X 'of repetition of the blades 1. The wheel comprises a flange 4 of revolution about the axis X, X'. The flange is substantially
tronconique. Les aubes 1 partent du flasque 4. truncated. The blades 1 start from the flange 4.
La roue est fabriquée, en fonderie, à l'aide de deux châssis 9, 10 inférieur et supérieur emplis de sable, épousant les formes extérieures de la roue et, entre les deux chassis, d'un noyau 8 de sable The wheel is made, in the foundry, using two frames 9, 10 lower and upper filled with sand, matching the outer forms of the wheel and, between the two frames, a core 8 of sand
reproduisant la forme intérieure de la roue. (fi- reproducing the inner shape of the wheel. (fi-
gure 2) - après la coulée et le refroidissement du métal, le sable est détruit et on obtient la roue brute gure 2) - after the casting and cooling of the metal, the sand is destroyed and the rough wheel is obtained
de fonderie.foundry.
Pour la réalisation des deux châssis et du noyau, il est nécessaire de posséder: - deux plaques modèles reproduisant la face avant et la face arrière de la roue; - une boîte à noyau (figure 3) pour la réalisation For the realization of the two chassis and the core, it is necessary to have: - two model plates reproducing the front face and the rear face of the wheel; a core box (FIG. 3) for carrying out
du noyau.of the nucleus.
Les plaques modèles sont obtenues à la The model plates are obtained at
manière classique sans difficulté. classic way without difficulty.
La boîte à noyau se.compose essentiellement d'un fond de boîte 11,d'un ensemble d'aubes 12 et et d'une coiffe 13. Chaque aube 12 a un intrados et The core box is essentially composed of a box bottom 11, a set of blades 12 and and a cap 13. Each blade 12 has a lower surface and
un extrados qui s'étendent sur des portions de sur- an extrados which extend over portions of
faces d'un cylindre dont l'axe est incliné par rap- faces of a cylinder whose axis is inclined by
port à celui X, X" du fond 11.port to that X, X "of the bottom 11.
Il convient d'ajouter à l'aube proprement It should be added to the dawn cleanly
dite une partie appelée piétage 14 (figure 4). called a part called step 14 (Figure 4).
Ce "piétage" est encastré dans le fond 11 This "footing" is embedded in the bottom 11
de boite comme un tenon dans une mortaise et permet- box like a tenon in a mortise and allow-
tra la mise en place et la démontabilité de l'aube 12 sur le fond 11 de boite. On retire chaque aube 12 du noyau de sable par un mouvement de translation bet the setting up and the dismountability of the dawn 12 on the bottom 11 of box. Each blade 12 is removed from the sand core by a translation movement
suivant l'axe du cylindre sur lequel s'étend l'aube. along the axis of the cylinder on which the blade extends.
La boîte à noyau permet de fabriquer autant de noyaux 11 en sable que l'on veut fabriquer de roues à aube. Chaque noyau 11 est placé entre les deux châssis 9, 10. On coule du métal. On libère la The core box makes it possible to manufacture as many cores 11 in sand as one wants to manufacture paddle wheels. Each core 11 is placed between the two frames 9, 10. Pouring metal. We release the
roue coulée en enlevant le sable.casting wheel by removing the sand.
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