FR2652618A1

FR2652618A1 - METHOD FOR MANUFACTURING A FAN WHEEL FOR ELECTRIC ROTATING MACHINES, IN PARTICULAR FOR ALTERNATORS OF MOTOR VEHICLES, AND FAN WHEEL OBTAINED BY SUCH A METHOD.

Info

Publication number: FR2652618A1
Application number: FR8912886A
Authority: FR
Inventors: Bourgade Bruno; Andre Eric; Montel Gerard
Original assignee: Equipements Electriques Moteur SA
Current assignee: Equipements Electriques Moteur SA
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1991-04-05
Anticipated expiration: 2009-10-03
Also published as: DE4031177A1; FR2652618B1; IT9048337A0; IT9048337A1; IT1242063B

Abstract

Procédé de fabrication d'une roue de ventilateur (9), notamment pour machines électriques tournantes, ladite roue de ventilateur (9) devant comporter n pales de ventilations (8), caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on constitue une bande de métal (1) de forme générale rectangulaire; - on partage ladite bande de métal (1) en 2n surfaces (2a, 2b; 3a, 3b, 3c) de forme générale trapézoïdale; - on plie successivement ou simultanément une surface trapézoïdale (3a, 3b, 3c) sur deux par rapport à leur ligne médiane (7a, 7b, 7c).A method of manufacturing a fan wheel (9), in particular for rotating electrical machines, said fan wheel (9) having to include n ventilation blades (8), characterized in that it comprises the following operations: a metal strip (1) of generally rectangular shape; - Said metal strip (1) is divided into 2n surfaces (2a, 2b; 3a, 3b, 3c) of generally trapezoidal shape; - One folds successively or simultaneously a trapezoidal surface (3a, 3b, 3c) on two relative to their median line (7a, 7b, 7c).

Description

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une roue deThe present invention relates to a method of manufacturing a wheel of

ventilateur pour machines électriques tournantes, notamment pour alternateurs de véhicules automobiles, et une roue de ventilateur obtenue par un tel procédé. De tels appareils ont besoin d'être refroidis en cours de fonctionnement de manière à rester à une température limitée leur permettant d'assurer un fan for rotating electrical machines, in particular for motor vehicle alternators, and a fan wheel obtained by such a method. Such devices need to be cooled during operation so as to remain at a limited temperature allowing them to ensure

rendement optimal.optimal performance.

Ce refroidissement est obtenu en général par une ventilation forcée à travers l'appareil à refroidir au This cooling is generally obtained by forced ventilation through the apparatus to be cooled at

moyen d'une roue de ventilateur.means of a fan wheel.

Il est nécessaire que l'augmentation du prix de revient correspondant à la présence d'une roue de ventilateur dans la machine tournante soit aussi faible It is necessary that the increase in the cost price corresponding to the presence of a fan wheel in the rotating machine is also low

que possible.as possible.

Une des méthodes connues permettant d'obtenir de telles roues de ventilateur est décrite notamment dans le brevet français FR-A-2 606 465. Une telle méthode consiste, dans une première opération à découper un flan de tôle approximativement circulaire et comportant sur sa périphérie autant de dents que le ventilateur doit comporter de pales. Dans une seconde opération, les dents sont pliées perpendiculairement au flan de tôle, afin One of the known methods for obtaining such fan wheels is described in particular in French patent FR-A-2 606 465. Such a method consists, in a first operation to cut an approximately circular sheet blank and having on its periphery as many teeth as the fan must have blades. In a second operation, the teeth are folded perpendicularly to the sheet blank, so

d'obtenir des pales de ventilation.to obtain ventilation blades.

Si une telle méthode permet d'obtenir des roues de ventilateurs à coût réduit, elle présente néanmoins divers inconvénients dont celui notamment de ne pouvoir If such a method makes it possible to obtain low-cost fan wheels, it nevertheless has various drawbacks, particularly that of being unable to

réaliser des pales de ventilation qu'en nombre limité. make fan blades only in limited numbers.

En effet, le nombre de pales de ventilation que l'on peut obtenir est fonction de la surface circulaire périphérique du flan de tôle et, si, dans des machines tournantes de grand diamètre, leur nombre peut être suffisant, il n'en est pas de même dans les machines tournantes de faible diamètre comme par exemple les alternateurs de véhicules automobiles. Pour les mêmes raisons, la surface des pales de ventilation est Indeed, the number of ventilation blades that can be obtained is a function of the peripheral circular surface of the sheet blank and, if, in rotating machines of large diameter, their number may be sufficient, it is not likewise in small diameter rotating machines such as motor vehicle alternators. For the same reasons, the surface of the fan blades is

également limitée.also limited.

On peut remédier en partie à ces inconvénients en donnant aux pales de ventilation des formes particulières pour augmenter leur rendement mais ces méthodes conduisent inévitablement à des opérations supplémentaires et donc des augmentations de coût souvent These drawbacks can be partly remedied by giving the fan blades particular shapes to increase their efficiency, but these methods inevitably lead to additional operations and therefore often cost increases.

incompatibles avec une fabrication en grande série. incompatible with mass production.

La présente invention remédie à ces inconvénients et propose à cet effet un procédé de fabrication d'une roue de ventilateur notamment pour machines électriques tournantes, ladite roue de ventilateur devant comporter n pales de ventilations, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on constitue une bande de métal de forme générale rectangulaire; - on partage ladite bande de métal en 2n surfaces de forme générale trapézoïdale; - on plie successivement ou simultanément une surface trapézoïdale sur deux par rapport à leur ligne médiane. Suivant un autre aspect de l'invention les surfaces trapézoïdales ont des côtés ayant une inclinaison par rapport aux bords de la bande de métal The present invention overcomes these drawbacks and proposes for this purpose a method of manufacturing a fan wheel especially for rotating electrical machines, said fan wheel to have n fan blades, characterized in that it comprises the following operations: a metal strip of generally rectangular shape is formed; said metal strip is divided into 2n surfaces of generally trapezoidal shape; - Folding successively or simultaneously a trapezoidal surface on two with respect to their median line. According to another aspect of the invention the trapezoidal surfaces have sides having an inclination with respect to the edges of the metal strip

dont la valeur de l'angle est égale à 360 /2n. whose angle value is 360 / 2n.

En utilisant ce procédé, on peut réaliser une roue de ventilateur dont le nombre de pales peut être élevé puisqu'il ne dépend que de la valeur de l'angle que font les côtés des surfaces trapézoïdales avec les bords Using this method, it is possible to realize a fan wheel whose number of blades can be high since it depends only on the value of the angle that the sides of the trapezoidal surfaces with the edges make.

de la bande de métal.of the metal band.

De plus, la surface des pales de ventilation peut être augmentée puisqu'elle ne dépend que de la grandeur In addition, the surface of the fan blades can be increased since it depends only on the size

unitaire des surfaces trapézoïdales qui sont pliées. unitary trapezoidal surfaces that are folded.

Une roue de ventilateur réalisée selon le procédé ci-dessus présente des performances de refroidissement parfaitement adaptées aux machines tournantes électriques telles que les alternateurs pour véhicule automobile sur lesquels elle doit être installée, et à un coût très réduit. A fan wheel made according to the method above has cooling performance perfectly suited to rotating electrical machines such as alternators for motor vehicles on which it must be installed, and at a very low cost.

La description qui va suivre en regard des The following description with regard to

dessins annexés fera mieux comprendre comment l'invention accompanying drawings will better understand how the invention

peut être réalisée.can be realized.

- la figure 1 est une vue de dessus partielle d'une bande de métal à partir de laquelle on fabrique la FIG. 1 is a partial top view of a strip of metal from which the

roue de ventilateur selon l'invention. fan wheel according to the invention.

- la figure 2 est une vue de dessus d'une roue de ventilateur obtenue en utilisant le procédé de FIG. 2 is a view from above of a fan wheel obtained by using the method of

fabrication selon l'invention.manufacture according to the invention.

- la figure 3 est une vue latérale suivant la FIG. 3 is a side view according to

flèche F de la figure 2 d'une pale de ventilation. arrow F of Figure 2 of a ventilation blade.

La roue de ventilateur est obtenue à partir d'une bande de métal 2 représentée partiellement sur la figure The fan wheel is obtained from a metal strip 2 shown partially in the figure

2 qui a une forme générale rectangulaire. 2 which has a generally rectangular shape.

Suivant l'invention, cette bande de métal 1 est partagée en 2n surfaces de forme générale trapézoïdale, n étant le nombre de pales dont doit être équipée la roue According to the invention, this metal strip 1 is divided into 2n generally trapezoidal surfaces, n being the number of blades to be fitted with the wheel.

de ventilateur.of fan.

Sur la bande de métal 1, sont alternées des surfaces trapézoïdales 2a, 2b. On the metal strip 1, are alternated trapezoidal surfaces 2a, 2b.

adjacentes à des..DTD: surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c... adjacent to .DTD: trapezoidal surfaces 3a, 3b, 3c ...

Les côtés des surfaces trapézoïdales 4 ont une inclinaison par rapport à une perpendiculaire aux bords , 6 de la bande de métal 1 égale à un angle A dont la The sides of the trapezoidal surfaces 4 have an inclination with respect to a perpendicular to the edges, 6 of the metal strip 1 equal to an angle A whose

valeur est 360 /2n.value is 360 / 2n.

Si, comme dans l'exemple représenté à la figure 2, la roue de ventilateur doit présenter un nombre de If, as in the example shown in Figure 2, the fan wheel must have a number of

pales égal à 12, l'angle A sera de 360 /24 = 15 . blades equal to 12, the angle A will be 360/24 = 15.

Suivant l'invention, les surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c sont pliées successivement ou simultanément suivant leurs lignes médianes 7a, 7b, 7c.. . pour constituer les pales de ventilation 8 de la roue de According to the invention, the trapezoidal surfaces 3a, 3b, 3c are folded successively or simultaneously along their median lines 7a, 7b, 7c. to constitute the ventilation blades 8 of the wheel of

ventilateur 9.fan 9.

Les surfaces trapézoïdales 2a, 2b... constituent des surfaces de liaison entre deux pales de ventilation 8 successives. On réalise ainsi à partir d'une bande de métal 1, une roue de ventilateur 9 dont le countour présente la forme d'un polygone régulier de n côtés comme représenté The trapezoidal surfaces 2a, 2b ... form connecting surfaces between two successive ventilation blades 8. A fan wheel 9 is thus produced from a metal strip 1, the countour of which has the shape of a regular polygon of n sides as shown.

sur la figure 2.in Figure 2.

Toutes les surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c... All trapezoidal surfaces 3a, 3b, 3c ...

ayant été pliées, la jonction entre les deux extrémités de la bande s'effectue par tout moyen connu en soi tel having been folded, the junction between the two ends of the strip is effected by any means known per se such

que soudure ou rivetage.than welding or riveting.

Ainsi on peut réaliser une roue de ventilateur 9 dont le nombre n de pales de ventilation 8 peut être élevé puisqu'il ne dépend que de la valeur de l'angle A. De même, la surface des pales de ventilation 8 peut être augmentée puisqu'elle ne dépend que de la grandeur unitaire des surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c... On se réfère maintenant en particulier à la figure 3 qui illustre une vue de profil d'une pale de ventilation 8 obtenue avec le procédé de fabrication Thus one can realize a fan wheel 9 whose number n of ventilation blades 8 can be high since it depends only on the value of the angle A. Similarly, the surface of the fan blades 8 can be increased because it only depends on the unit size of the trapezoidal surfaces 3a, 3b, 3c. Reference is now made in particular to FIG. 3 which illustrates a profile view of a ventilation blade 8 obtained with the manufacturing method.

suivant l'invention.according to the invention.

Cette pale de ventilation présente une face supérieure 10 faisant un angle C avec l'horizontale c'est-à-dire un angle C par rapport à la base 1 de la This ventilation blade has an upper face 10 making an angle C with the horizontal, that is to say an angle C with respect to the base 1 of the

roue de ventilateur 9.fan wheel 9.

Ladite pale de ventilation 8 présente également un côté extérieur 11 faisant un angle B avec la verticale c'est-à-dire avec une perpendiculaire à la base 1 de la Said ventilation blade 8 also has an outer side 11 forming an angle B with the vertical, that is to say with a perpendicular to the base 1 of the

roue de ventilateur 8.fan wheel 8.

Il en résulte un dépassement du bord extérieur 11 de chaque ailette de ventilation 8 d'une valeur d (figure 2) par rapport au contour polygonal extérieur 6 de la This results in exceeding the outer edge 11 of each ventilation vane 8 by a value d (FIG. 2) relative to the outer polygonal contour 6 of the

base de la roue de ventilateur 8.base of the fan wheel 8.

Bien que cette distance d soit très faible elle augmente l'encombrement diamétral global de la roue de ventilateur 8 ce qui peut, dans certains cas, être un inconvénient. De manière à ce que le bord extérieur 11 de chaque pale de ventilateur 8 soit vertical par rapport à la base et annuler ainsi l'angle B, on ménage dans la bande de métal 1, avant toute opération de pliage des encoches en V 12, telle que celle représentée en pointillé sur la figure 1 dans la surface trapézoïdale 3a. Cette encoche en V présente des côtés 13 et 14 symétriques par rapport à la ligne médiane 7a et qui sont perpendiculaires aux côtés 4 de la surface trapézoïdale 3a aux points d'intersection desdits côtés 4 et du bord Although this distance d is very small, it increases the overall diameter of the fan wheel 8, which may in certain cases be a disadvantage. So that the outer edge 11 of each fan blade 8 is vertical relative to the base and thus cancel the angle B, the metal strip 1 is cleaned before any folding operation of the V-notches 12, such as that shown in dashed lines in Figure 1 in the trapezoidal surface 3a. This V-notch has sides 13 and 14 symmetrical with respect to the median line 7a and which are perpendicular to the sides 4 of the trapezoidal surface 3a at the points of intersection of said sides 4 and the edge

extérieur 6 de la bande de métal 1. outside 6 of the metal strip 1.

Par ailleurs si l'on veut annuler sur une certaines longueur l'inclinaison C de la face supérieure de chaque ailette de ventilation 8, par exemple suivant la ligne pointillée 15 de la figure 3, on ménage sur la bande de métal 1, avant toute opération de pliage, une encoche en V 16 telle que représentée en pointillé Moreover, if it is desired to cancel the inclination C of the upper face of each ventilation fin 8 over a certain length, for example along the dotted line 15 of FIG. 3, the metal strip 1 is cleaned before any folding operation, a V-notch 16 as shown in dotted line

sur la figure 1 dans la surface trapézoïdale 3a. in Figure 1 in the trapezoidal surface 3a.

Cette encoche en V est débouchante vis-à-vis du bord intérieur 5 de la bande de métal 1 et est symétrique This V-notch is open towards the inner edge 5 of the metal strip 1 and is symmetrical

par rapport à la ligne médiane 7a. in relation to the center line 7a.

Il va de soi que les encoches en V 12, 16 sont effectuées dans toutes les surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c... de manière à ce que toutes les pales de ventilation 8 soient identiques. Leur représentation uniquement dans la surface trapézoïdale 3a n'ayant It goes without saying that the V-notches 12, 16 are made in all the trapezoidal surfaces 3a, 3b, 3c ... so that all the ventilation blades 8 are identical. Their representation only in the trapezoidal surface 3a having

d'autre but que celui de simplifier le dessin. other purpose than to simplify the drawing.

Claims

1) A method of manufacturing a fan wheel (9), especially for rotating electrical machines, said fan wheel (9) to have n fan blades (8), characterized in that it comprises the following operations: - forming a metal strip (1) of generally rectangular shape; said metal strip (1) is divided into 2n surfaces (2a, 2b, 3a, 3b, 3c) of generally trapezoidal shape; one folds successively or simultaneously a trapezoidal surface (3a, 3b, 3c) out of two with respect to

their median line (7a, 7b, 7c).

2) The manufacturing method according to claim 1, characterized in that the trapezoidal surfaces (2a, 2b ...; 3a, 3b, 3c ...) have sides (4) having an inclination with respect to the edges (5, 6) of the metal strip (1) the value of the angle (A) is equal

at 3600 / 2n.

3) Manufacturing process according to one

any of the preceding claims, characterized in that

before each folding operation of the trapezoidal surfaces (3a, 3b, 3c ....) is cut out in each of them with a V notch (12) having sides (13) and (14) perpendicular to each other. to the sides (4) at the points of intersection of said sides (4) and the

outer edge (6) of the metal strip (1).

4) A manufacturing method according to claim 3, characterized in that before any folding operation of the trapezoidal surfaces (3a, 3b, 3c ...) is cut by cutting in each of them a notch V (16) symmetrical with respect to the median line (7a, 7b, 7c ...) and opening towards the edge

inside (5) of the metal strip (1).

Fan wheel (9) having ventilation vanes (8), characterized in that said ventilation vanes (8) are obtained by the method

according to any one of claims 1 to 4.