WO2005065887A1 - Turbine de grenaillage a hautes performances equipee de palettes reversibles - Google Patents
Turbine de grenaillage a hautes performances equipee de palettes reversibles Download PDFInfo
- Publication number
- WO2005065887A1 WO2005065887A1 PCT/BE2004/000162 BE2004000162W WO2005065887A1 WO 2005065887 A1 WO2005065887 A1 WO 2005065887A1 BE 2004000162 W BE2004000162 W BE 2004000162W WO 2005065887 A1 WO2005065887 A1 WO 2005065887A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pallet
- turbine according
- turbine
- axis
- pallets
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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 blasting turbine for the high-speed centrifugal projection of shot, such as round shot, high hard angular shot, glass beads, etc.
- shot such as round shot, high hard angular shot, glass beads, etc.
- This type of turbine is used in a whole series of applications, by specific adaptation of the spray, for example from the most concentrated jet to the largest: rolling mill rolls, shot peening ), foundry (parts cleaning) and metal construction (pickling before painting), shot peening, etc.
- Pallets There are known shot blasting turbines comprising a series of vanes or blades driven in rotation about an axis. Pallets generally have a single active surface, flat and of uniform width, which extends between a first adjacent end of said axis for the initial handling of the shot to be projected and a second end remote from said axis for the final ejection of it. For reasons of balance, these pallets are usually arranged in pairs. However, there are straight vane turbines arranged radially relative to the axis of rotation, therefore relative to the distribution device, and which have two potentially active surfaces. The pallets can therefore rotate in both directions of rotation or simply be turned over in the turbine in order to also use the other active face, when only one direction of rotation is imposed.
- Centrifugal blasting turbine are intended to project the shot 'with the greatest possible speed, while maintaining the speed within reasonable limits (1500 to 3000 revolutions / minute) and resisting as much as possible to wear due to abrasion of the shot on the active faces of the pallets.
- centrifugal projection turbines far surpass, in terms of energy consumption (reduction at least by a factor of 15), expanded compressed air systems with shot injection.
- energy consumption reduction at least by a factor of 15
- expanded compressed air systems with shot injection are used to deliver large areas (energy consumption, transporting large volumes of compressed air to the site, etc.) as well as noise pollution for operators.
- a first evolution of centrifugal blasting turbines has been brought about by the replacement of straight vanes by vanes with a curved profile, for example concave or alternately convex and concave (see for example US-A-4, 277, 965, DE -A-44 09 690, etc.).
- the angle ⁇ , shown in Figure 1, between the tangent T x (or T 2 ) at the ejection edge of the pallet and a radial passing through the top of this edge is, optimally between 0 and 60 ° , depending on the desired resulting speed performance and the coefficient of friction of the shot on the active face of the pallet.
- the pallet with a single curvature offers, in addition to a high speed of projection for a moderate speed of rotation, exceptional resistance to wear when these pallets are made of specific alloys with ultra-high hardness such as tungsten carbide, ceramic, etc.
- the present invention aims to provide a solution which overcomes the drawbacks of the state of the art.
- the invention aims to reconcile in a single solution the advantages of shot blasting turbines with curved vanes with one active face with the advantages of straight pallets with two active faces.
- An object of the invention is therefore to propose a pallet capable of projecting the shot at a speed almost identical to the speed of the curved pallet, therefore more efficient by around 25% in resulting speed compared to the straight pallet, for the same turbine diameter and the same rotation speed, but having the particularity of having two active faces, therefore of being reversible.
- a first object of the present invention relates to a high speed blasting turbine comprising a plurality of vanes mounted essentially radially on a rotor and bounded laterally by a first and a second flanges spaced apart, each pallet having two wear surfaces or active surfaces which extend longitudinally between a first proximal end of the axis of the rotor where the initial take-up of the shot takes place and a second distal end of said axis where the shot is ejected, characterized in that at least one of the active surfaces has an exclusively concave curved profile whether or not preceded by an essentially straight profile along its length between the first proximal end and the second distal end of 1 axis.
- the two active surfaces are of concave profile and are oriented so as to rotate their concavity in essentially opposite directions.
- each of the two active surfaces has a straight profile followed by a concave profile, the straight part ending at said proximal end of the axis and the concave part ending at said distal end of 1 axis.
- the invention is advantageously embodied in the fact that each pallet comprises a common trunk starting from one end proximal to one axis extended by two separate branches ending at the distal end of the axis.
- the curvatures of the two active surfaces can be identical or different.
- the pallet has a symmetry with respect to the radial according to which the pallet is positioned in the turbine.
- the curvature of one of the two active surfaces can even virtually tend towards infinity, that is to say so that one of the two active surfaces is essentially straight over its entire length.
- the tangents to the two curved active surfaces at the level of the centrifugal exhaust of the shot form between them a limited angle ⁇ between 30 and 180 °, and preferably between 60 and 120 °.
- the right common trunk has a length of between 20 and 80%, and more preferably between 40 and 60%, of the total length of the pallet.
- the right common trunk may also not be present, each of the active surfaces then being fully curved.
- said pallets are secured to said flanges by fitting into grooves machined on the internal face of each flange and matching the shape of the pallet or by means of stop pins or ends of stop pins and small recesses machined in the flanges to accommodate the foot of the pallets.
- each pallet is positioned on the rotor so that an axis of the pallet is mounted translated with a given distance, in the direction of rotation, relative to the radial while being parallel to it. This configuration allows the shot to be taken care of at the foot of each pallet with zero impact, if the distance is chosen appropriately.
- the aforementioned pallets can be made from cast or forged steel alloy treated, but preferably from an ultra-hard alloy such as tungsten carbide, without being limiting for the invention, or even ceramic.
- the diameter of the flanges, and therefore the total diameter of the turbine is between 200 and 600 mm.
- the high speed blasting turbine also includes a distributor, also called squirrel cage, secured to the axis of the rotor and rotating at the speed of the rotor, provided with a conduit or a chute for supplying shot in its center and capped by a fixed control piece, of adjustable angular position and presenting a calibrated light for the escape of shot.
- a second object of the invention relates to a pallet of ultra-hard alloy steel preferably comprising tungsten carbide or ceramic, specially adapted for mounting in a blasting turbine as described above and comprising two surfaces active with an exclusively concave curved profile whether or not preceded by an essentially straight profile in the longitudinal direction.
- a third object of the invention relates to a flange for a blasting turbine as described above, said flange comprising a plurality of circular openings made through the flange for the installation of abutment pins or ends of 'axes-abutment and a plurality of small aforementioned corresponding recesses or a plurality of supporting grooves adapted to the contour of the pallets, and in particular to pins provided for this purpose. These grooves are machined on the side of the internal surface of the flange intended for the embedding of the pallets of the invention.
- Figure 1 shows schematically a sectional view of an embodiment of a palette of "gamma” shape according to the present invention.
- Figure 2 shows schematically the pallet of Figure 1 integrated in the machined grooves in the flanges.
- Figure 3 shows a flange section machined to accommodate said pallet.
- Figure 4 shows schematically two other methods of fixing the pallets.
- FIG. 4a the chalice of the pallet is supported on an abutment axis fixed by the two flanges enclosing the pallet.
- FIG. 4b there is the same arrangement where the abutment axis is replaced by two ends of abutment axes located in each flange.
- Figure 5 shows a palette where the straight parts have disappeared and are replaced by continuous curves extending to the foot of the palette.
- FIG. 6 shows a pallet with two active faces according to the invention but offset with respect to the radial for taking charge at zero impact at the foot of the pallet.
- FIG. 7 shows a palette, a first active face of which consists of a straight part and a curved part, and a second active face of which is rectilinear.
- the pallet 1 for blasting turbine is characterized by a rectilinear part 3 having a length L.
- This rectilinear part is extended by two curved parts 3 ′, 3 "offering ejection speeds significantly greater than a straight pallet mounted in a turbine of the same diameter and rotating at the same speed.
- the angle ⁇ formed by the two tangents to the exhaust of the shot at the level of the two active faces must be located between 60 and 120 °, said angle depending on the diameter of the turbine in question and on the desired performance. 60 ° or greater than 120 ° may also be suitable, but results in a less suitable palette drawing.
- the pallet has very long outlet wings. Furthermore, in the case of an angle ⁇ greater than 120 °, the outlet wings are very curved and are therefore much more sensitive to wear.
- the blasting turbine paddle comprises a common part supporting the two active faces of the paddle.
- the two active faces of this common part are advantageously straight and form a slight angle ⁇ between them, for example between 1 and 5 °.
- An angle ⁇ 0 could also be suitable, but with the use of unnecessary material.
- the length L 'of the straight common part represents a fraction lying between 40 and 60% of the total length L of the pallet.
- the pallets "gamma” 1 are advantageously secured to the flanges 10, by means of grooves 11 machined in each flange and conforming to the shape of the pins 4 and 4 ' (Fig. 1) of the pallet.
- the pins 4 and 4 ′ create a channel which holds the shot on the active face and thus prevents the flanges from being worn in the area close to the active face of the pallet, or the active faces when the turbine turns in both directions. rotation. Milled edges 15 in the flanges are pressed against the edge 12 of the bottom of the calyx of the pallet and hold it radially in the rotor consisting of the two flanges ( Figure 3).
- Figures 4a and 4b show another arrangement where the flanges do not have grooves, of "gamma" shape but are held radially by complete abutment axes 13 or ends of abutment axes 14, 14 ' pressing in the bottom of the chalice 12 of the pallet while the base of the pallet 5 enters a small groove 16 preventing the pallet from pivoting about the axis 13 or 14, 14 '.
- the pallet is produced in such a way that the internal faces, therefore non-active, of the two curved parts 3 ', 3 "are connected according to a circular connector 12, in which is housed exactly the edge of the grooves 15 or in the other method of attachment, the abutment axis 13 or the ends of abutment axes 14, 14 ′ (FIGS. 3, 4a and 4b). shown in Figure 5, where the pallets no longer have a straight part, is rather intended for achievements in less noble alloys, such as cast steel where the weight per pallet has less importance on the cost price.
- the pallet has a first active face which consists of a straight part and a curved part, as described above, and a second active rectilinear face.
- This embodiment can be used in turbines intended to rotate at two different speeds, or to have differentiated performances, depending on the direction of rotation adopted.
- the pallets having two active faces are reversible on a given turbine: when the operational active face is worn out, it suffices to rotate the turbine according to the other direction of rotation, to benefit from a new active face.
- the operational active face is worn out, it suffices to rotate the turbine according to the other direction of rotation, to benefit from a new active face.
- the double active surface pallets of the invention have the same advantages as those with a single curved active surface, namely an ejection speed greater than that of straight pallets, for the same turbine diameter and for the same rotation speed of this one; the device for fixing the vanes to the rotor according to the invention releases the face opposite to the currently active face and preserves the total reversibility of the turbine.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
La présente invention se rapporte ô une turbine de grenaillage ô haute vitesse, comprenant une pluralité de palettes (1) montées essentiellement radialement sur un rotor et limitées latéralement par un premier et un deuxième flasques espacés (10), chaque palette présentant deux surfaces actives (2, 2') qui s'étendent entre une première extrémité proximale de l'axe du rotor où se produit la prise en charge initiale de la grenaille et une deuxième extrémité distale dudit axe où se produit l'éjection de la grenaille, caractérisée en ce que les surfaces actives (2, 2') présentent un profil courbe exclusivement concave et sont orientées de manière ô tourner leur concavité dans des directions essentiellement opposées.
Description
TURBINE DE GRENAT. AGE A HAUTES PERFORMANCES EQUIPEE DE PALETTES REVERSIBLES
Obj et de 1 ' invention [0001] La présente invention se rapporte à une turbine de grenaillage pour la projection centrifuge à haute vitesse de grenailles, telles que la grenaille ronde, l'angulaire à haute dureté, les billes de verre, etc. [0002] Ce type de turbine est utilisé dans toute une série d'applications, par adaptation spécifique de la gerbe de projection, par exemple en partant du jet le plus concentré vers le plus large : cylindres de laminoir, grenaillage de renforcement [ shot peening) , fonderie (nettoyage de pièces) et construction métallique (décapage avant peinture), grenaillage de tôles, etc.
Etat de la technique
[0003] On connaît des turbines de grenaillage comprenant une série de palettes ou aubes entraînées en rotation autour d'un axe. Les palettes possèdent généralement une surface active unique, plane et de largeur uniforme, qui s'étend entre une première extrémité adjacente dudit axe pour la prise en charge initiale de la grenaille à projeter et une deuxième extrémité éloignée dudit axe pour l'éjection finale de celle-ci. Pour des raisons d'équilibre, ces palettes sont habituellement disposées par paires.
[0004] Cependant, il existe des turbines à palettes droites disposées radialement par rapport à l'axe de rotation, donc par rapport au dispositif de distribution, et qui ont deux surfaces potentiellement actives. Les palettes peuvent donc tourner dans les deux sens de rotation ou simplement être retournées dans la turbine afin d'user également l'autre face active, quand un seul sens de rotation est imposé. [0005] Les turbines centrifuges de grenaillage ont pour finalité de projeter la grenaille' avec la plus grande vitesse possible, tout en maintenant la vitesse de rotation dans des limites raisonnables (de 1500 à 3000 tours/minute) et en résistant le mieux possible à l'usure due à l'abrasion de la grenaille sur les faces actives des palettes.
[0006] A performances de projection égales, les turbines centrifuges de projection surpassent largement, en terme de consommation d'énergie (diminution au moins d'un facteur 15) , les systèmes à air comprimé détendu avec injection de grenaille. Ainsi, l'utilisation de ces derniers entraîne des coûts prohibitifs notamment lors du traitement de grandes surfaces (consommation énergétique, acheminement de grands volumes d'air comprimé sur site, etc.) ainsi que des nuisances sonores pour les opérateurs. [0007] Une première évolution des turbines centrifuges de grenaillage a été apportée par le remplacement des palettes droites par des palettes à profil courbe, par exemple concave ou alternativement convexe et concave (voir par exemple US-A-4, 277, 965, DE-A-44 09 690, etc.) .
[0008] En effet, la conception de turbines de grenaillage de forte capacité doit tenir compte du fait que les axes avec roulement imposent aux turbines des vitesses de rotation limitées.
[0009] C'est ainsi que, selon la demande de brevet DE-A-44 09 690, appartenant à la Demanderesse, pour une même vitesse de rotation (vitesse tangentielle fixée) et un diamètre de turbine identique, on a pu augmenter grâce à l'adoption de palettes courbes la vitesse résultante de projection de la grenaille en sortie de turbine d'environ 25%. L'angle α, représenté sur la figure 1, entre la tangente Tx (ou T2) au bord d'éjection de la palette et une radiale passant par le sommet de ce bord est compris, de façon optimale entre 0 et 60°, en fonction de la performance de vitesse résultante désirée et du coefficient de friction de la grenaille sur la face active de la palette . [0010] De plus, la palette à une seule courbure offre, outre une haute vitesse de projection pour une vitesse de rotation modérée, une résistance à l'usure exceptionnelle lorsque ces palettes sont réalisées dans des alliages spécifiques à ultra-haute dureté tels que carbure de tungstène, céramique, etc. Ainsi, on peut arriver à une résistance à l'usure au moins 8 fois supérieure aux durées conventionnelles des palettes en acier coulé ou en fonte. [0011] Les turbines actuelles comprennent un distributeur (ou cage d'écureuil) alimenté au centre en grenaille -par une goulotte et tournant dans une pièce de contrôle fixe munie d'une lumière calibrée. Les palettes proprement dites sont placées dans des rainures fraisées de même forme que les palettes elles-mêmes ; ces rainures sont usinées dans deux flasques maintenus solidairement l'un à l'autre par des entretoises et vis appropriées. Le diamètre de positionnement du pied des palettes est choisi pour une adaptation optimale des vecteurs vitesses à cet endroit, permettant le captage de la grenaille sans choc, ou avec un choc minimum.
[0012] La particularité des palettes à une seule courbure est d'avoir une seule face active et conduit à l'obligation absolue de tourner dans un seul sens de rotation, toujours le même. En effet, selon ces modèles de turbines, il existe des turbines gauches, c'est-à-dire tournant à gauche et des turbines droites, c'est-à-dire tournant à droite. Ces turbines sont l'image l'une de l'autre dans un miroir (symétrie orthogonale), à la manière de la main droite et la main gauche. [0013] Un autre inconvénient des turbines non réversibles à une seule face active est leur profil d'usure, fatalement limité à une seule face et concentré dans la région la plus externe de la palette. Ainsi, on estime que le remplacement d'une palette conduit à la perte de 80 à 85% du matériau d'usure de départ, qui est très coûteux (par ex. carbure de tungstène ou céramique) . [0014] L'absence de réversibilité des turbines de 1 ' état actuel de la technique peut présenter un inconvénient, notamment en termes de coût des pièces de rechange, car il faut des turbines gauches et droites. [0015] La plupart des turbines à palettes non droites actuellement disponibles dans le commerce ne sont pas réversibles. Une raison de cet état de fait est qu'il est difficile d'attacher les palettes à leur rotor, en laissant libres les deux surfaces potentiellement actives de celles-ci. Il faut nécessairement attacher les palettes sur leur tranche, ce qui est difficile.
[0016] Comme déjà mentionné, les seules turbines réversibles actuellement sur le marché sont constituées de palettes droites, à faces actives planes et radiales.
[0017] " On connaît par ailleurs, du document soviétique SU-A-427848, une turbine de grenaillage présentant des palettes à deux surfaces actives symétriques, de profil courbe ou curvilinéaire de type
concave-convexe, dont le rayon de courbure est constant et vaut 75-100% du rayon du rotor. Cette turbine a été conçue en vue de rendre plus uniforme l'usure des palettes lors de l'utilisation. Toutefois, le profil de la surface d'usure étant convexe à proximité du bord d'éjection, on peut montrer aisément que la vitesse résultante à la sortie de la turbine est inférieure à la vitesse obtenue grâce aux aubages traditionnels droits, eux-mêmes procurant déjà une vitesse inférieure de 25% au moins à celle obtenue avec les aubages concaves les plus performants .
Buts de 1 ' invention [0018] La présente invention vise à proposer une solution qui permette de s'affranchir des inconvénients de l'état de la technique.
[0019] En particulier, l'invention vise à concilier dans une solution unique les avantages des turbines de grenaillage à palettes courbes à une face active avec les avantages des palettes droites à deux faces actives. [0020] Un but de l'invention est donc de proposer une palette capable de projeter la grenaille à une vitesse quasi identique à la vitesse de la palette courbe, donc plus performante d'environ 25% en vitesse résultante comparée à la palette droite, pour un même diamètre de turbine et une même vitesse de rotation, mais en ayant la particularité de posséder deux faces actives, donc d'être réversible.
Principaux éléments caractéristiques de l'invention [0021] Un premier objet de la présente invention se rapporte à une turbine de grenaillage à haute vitesse comprenant une pluralité de palettes montées essentiellement radiale ent sur un rotor et limitées latéralement par un premier et un deuxième flasques
espacés, chaque palette présentant deux surfaces d'usure ou surfaces actives qui s ' étendent dans le sens longitudinal entre une première extrémité proximale de l'axe du rotor où se produit la prise en charge initiale de la grenaille et une deuxième extrémité distale dudit axe où se produit l'éjection de la grenaille, caractérisée en ce qu'au moins une des surfaces actives présente un profil courbe exclusivement concave précédé ou non d'un profil essentiellement droit sur sa longueur entre la première extrémité proximale et la deuxième extrémité distale de 1 ' axe . [0022] Selon une première forme d'exécution préférée, les deux surfaces actives sont à profil concave et sont orientées de manière à tourner leur concavité dans des directions essentiellement opposées.
[0023] Selon une deuxième forme d'exécution préférée, chacune des deux surfaces actives présente un profil droit suivi d'un profil concave, la partie droite aboutissant à ladite extrémité proximale de l'axe et la partie concave aboutissant à ladite extrémité distale de 1 ' axe . [0024] L'invention est concrétisée de manière avantageuse par le fait que chaque palette comprend un tronc commun partant de 1 ' extrémité proximale de 1 ' axe prolongée par deux branches distinctes aboutissant à l'extrémité distale de l'axe. Les courbures des deux surfaces actives peuvent être identiques ou différentes . Dans le premier cas, la palette possède une symétrie par rapport à la radiale selon laquelle est positionnée la palette dans la turbine. Dans le second cas, la courbure d'une des deux surfaces actives peut même virtuellement tendre vers l'infini, c'est-à-dire de sorte qu'une des deux surfaces actives est essentiellement droite sur toute sa longueur.
[0025] Les avantages des palettes concaves de l'état de la technique sont repris pour le compte de l'invention si la tangente à une surface active de la palette au niveau du bord d'échappement centrifuge de la grenaille forme un angle α, positif ou nul dans le sens de rotation de la turbine et inférieur à 70°, avec la radiale passant par le point de tangence .
[0026] Une autre caractéristique avantageuse de 1 ' invention est que les tangentes aux deux surfaces actives courbes au niveau de l'échappement centrifuge de la grenaille forment entre elles un angle δ limité et compris entre 30 et 180°, et de préférence entre 60 et 120°. [0027] De préférence, le tronc commun droit a une longueur valant entre 20 et 80%, et de préférence encore entre 40 et 60%, de la longueur totale de la palette. [0028] Sans limitation pour la portée de l'invention, le tronc commun droit peut également ne pas être présent, chacune des surfaces actives étant alors entièrement courbe . [0029] Avantageusement, lesdites palettes sont solidarisées auxdits flasques par encastrement dans des rainures usinées sur la face interne de chaque flasque et épousant la forme de la palette ou au moyen d'axes-butée ou de bouts d'axes-butée et de petits encastrements usinés dans les flasques pour accueillir le pied des palettes.
[0030] De préférence, les faces internes des deux branches précitées de la palette, qui sont donc non actives, sont reliées, au niveau d'une région appelée "calice", par un raccord circulaire, capable d'épouser exactement la forme des rainures usinées dans la face interne des flasques ou encore la forme des axes-butée ou des bouts d'axes-butée.
[0031] Selon une modalité d'exécution encore avantageuse, chaque palette est positionnée sur le rotor de manière telle qu'un axe de la palette soit monté translaté d'une distance donnée, dans le sens de la rotation, par rapport à la radiale tout en étant parallèle à celle-ci. Cette configuration permet une prise en charge de la grenaille au pied de chaque palette avec un choc nul, si la distance est choisie convenablement . [0032] L'homme de métier ne sera pas surpris que, suivant l'invention, on puisse réaliser les palettes susmentionnées en alliage d'acier coulé ou forgé traité, mais de préférence en alliage ultra-dur tel que du carbure de tungstène, sans que ce soit limitatif pour l'invention, ou encore en céramique . [0033] Selon des caractéristiques plus générales de la turbine de l'invention, le diamètre des flasques, et donc le diamètre total de la turbine, est compris entre 200 et 600 mm. De plus, la turbine de grenaillage à haute vitesse comprend également un distributeur, encore appelé cage d'écureuil, solidarisé à l'axe du rotor et tournant à la vitesse du rotor, pourvu d'un conduit ou une goulotte pour l'alimentation en grenaille en son centre et coiffé par une pièce de contrôle fixe, de position angulaire réglable et présentant une lumière calibrée pour l'échappement de la grenaille. [0034] Un deuxième objet de l'invention concerne une palette en acier allié ultra-dur comprenant de préférence du carbure de tungstène ou en céramique, spécialement adaptée pour le montage dans une turbine de grenaillage telle que décrite ci-dessus et comprenant deux surfaces actives présentant un profil courbe exclusivement concave précédé ou non d'un profil essentiellement droit dans le sens longitudinal .
[0035] Un troisième objet de l'invention concerne un flasque pour turbine de grenaillage telle que décrite ci- dessus, ledit flasque comprenant une pluralité d'ouvertures circulaires faites au travers du flasque pour la pose d'axes-butée ou de bouts d'axes-butée et une pluralité de petits encastrements précités correspondants ou encore une pluralité de rainures supportantes adaptées au contour des palettes, et notamment à des tenons prévus à cet effet. Ces rainures sont usinées du côté de la surface interne du flasque destinée à l'encastrement des palettes de 1 ' invention.
Brève description des figures [0036] La figure 1, déjà mentionnée, représente schematiquement une vue en coupe d'une forme d'exécution d'une palette de forme "gamma" selon la présente invention. [0037] La figure 2 représente schematiquement la palette de la figure 1 intégrée dans des rainures usinées dans les flasques . [0038] La figure 3 représente une section de flasque usinée pour accueillir ladite palette. [0039] La figure 4 représente schematiquement deux autres modes de fixation des palettes. Sur la figure 4a, le calice de la palette prend appui sur un axe-butée fixé par les deux flasques enserrant la palette. Sur la figure 4b, on a la même disposition où l'axe-butée est remplacé par deux bouts d'axes-butée localisés dans chaque flasque.
[0040] La figure 5 montre une palette où les parties droites ont disparu et sont remplacées par des courbes continues s 'étendant jusqu'au pied de la palette.
[0041] La figure 6 montre une palette à deux faces actives selon 1 ' invention mais décalée par rapport à la radiale pour une prise en charge à choc nul au pied de la palette.
[0042] La figure 7 montre une palette dont une première face active est constituée d'une partie droite et d'une partie courbe et dont une seconde face active est rectiligne.
Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention [0043] Pour réaliser l'objectif de l'invention, c'est-à-dire notamment de conserver une vitesse d'éjection proche de celle obtenue avec la palette courbe, pour une même vitesse de rotation et un même diamètre de turbine, il est nécessaire que la tangente à la palette au niveau de l'échappement de la grenaille fasse un angle α avec la radiale passant par ce même point, de façon similaire à la situation existante dans la palette courbe (voir figure 1) . [0044] De manière surprenante, il est alors venu à l'esprit de la Demanderesse d'appliquer le principe de la superposition de deux palettes courbes, l'une contre l'autre, pour obtenir deux faces actives opposées avec une sortie telle que représentée sur la figure 1. On remarque que cette condition est remplie si la palette 1 possède un tronc commun rectiligne 3 et deux parties d'éjection courbes 3', 3" répondant aux critères d'éjection à haute vitesse susmentionnés, pour une même vitesse de rotation de la turbine. [0045] La palette dite de forme "gamma" faisant l'objet de la présente invention associe les hautes vitesses de sortie avec deux faces actives 2, 2' permettant de faire tourner la turbine indifféremment dans un sens ou dans l'autre, ou encore tout simplement donnant la possibilité de retourner la palette dans la turbine pour obtenir une durée de vie doublée pour la palette . [0046] " Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, la palette 1 pour turbine de grenaillage est
caractérisée par une partie rectiligne 3 ayant une longueur L.' correspondant à une fraction de la longueur totale L de la palette, celle-ci étant proche de la différence entre le plus grand rayon R et le plus petit rayon r du flasque 10 (voir figure 1) . Cette partie rectiligne est prolongée par deux parties courbes 3', 3" offrant des vitesses d'éjection nettement plus grandes qu'une palette droite montée dans une turbine de même diamètre et tournant à la même vitesse. [0047] Idéalement, l'angle δ formé par les deux tangentes à l'échappement de la grenaille au niveau des deux faces actives doit être situé entre 60 et 120°, ledit angle dépendant du diamètre de la turbine en question et de la performance recherchée. Un angle δ plus faible que 60° ou plus grand que 120° peut aussi convenir mais entraîne la réalisation d'un dessin de palette moins approprié.
[0048] Dans le cas d'un angle δ plus faible que 60°, par exemple, la palette présente des ailes de sortie très longues. Par ailleurs, dans le cas d'un angle δ plus grand que 120°, les ailes de sortie sont très recourbées et sont de ce fait beaucoup plus sensibles à l'usure.
[0049] Selon une modalité d'exécution particulière de l'invention, la palette de turbine de grenaillage comprend une partie commune supportant les deux faces actives de la palette. Les deux faces actives de cette partie commune sont avantageusement droites et forment un angle léger ε entre elles, par exemple compris entre 1 et 5°. Un angle ε = 0 pourrait aussi convenir mais avec mise en œuvre de matière inutile. [0050] De préférence, la longueur L' de la partie commune droite représente une fraction se situant entre 40 et 60% de la longueur totale L de la palette. [0051] Comme l'usure est de plus en plus grande à compter du pied 5 de la palette, il est nécessaire que,
dans cette partie rectiligne de la palette, aux diamètres de plus en plus grands, l'épaisseur e croisse avec 1 ' éloignement du bord d'entrée 5, d'où le léger angle ε. [0052] Selon l'invention, comme représenté sur les figures 2 et 3 , les palettes "gamma" 1 sont avantageusement solidarisées à des flasques 10, au moyen de rainures 11 usinées dans chaque flasque et épousant la forme des tenons 4 et 4' (Fig. 1) de la palette. Les tenons 4 et 4' créent un canal qui maintient la grenaille sur la face active et empêchent ainsi d'user les flasques dans la zone proche de la face active de la palette, ou des faces actives quand la turbine tourne dans les deux sens de rotation. [0053] Des bords 15 fraisés dans les flasques s'appuient contre le bord 12 du fond du calice de la palette et maintiennent celle-ci radialement dans le rotor constitué des deux flasques (figure 3) . [0054] Les figures 4a et 4b montrent une autre disposition où les flasques ne présentent pas de rainures, de forme "gamma" mais sont maintenus radialement par des axes-butée 13 complets ou encore des bouts d'axes-butée 14, 14' s 'appuyant dans le fond du calice 12 de la palette tandis que le pied de la palette 5 rentre dans une petite rainure 16 empêchant la palette de pivoter autour de l'axe 13 ou 14, 14' . [0055] Selon une forme d'exécution encore préférée, la palette est réalisée de manière telle que les faces internes, donc non actives, des deux parties courbes 3', 3" sont reliées selon un raccord circulaire 12, dans lequel vient se loger exactement le bord des rainures 15 ou dans l'autre mode de fixation, l'axe-butée 13 ou les bouts d'axes-butée 14, 14' (figure 3, 4a et 4b). [0056] - Le mode de fabrication représenté à la figure 5, où les palettes ne présentent plus de partie droite, est
plutôt destiné aux réalisations en alliages moins nobles, tels que l'acier coulé où le poids par palette a moins d'importance sur le prix de revient. [0057] Dans les turbines à palettes "gamma" radiales, la résultante des vecteurs vitesse d'entrée, au niveau du pied 5, produit un léger choc sur la face active, ce choc très faible ne nuisant absolument pas au bon fonctionnement de la turbine. [0058] Si on veut une prise en charge à choc tout-à- fait nul au pied de la palette, il faut translater l'axe de la palette d'une distance Ω, dans le sens de la rotation, en restant parallèle à la radiale. La valeur de Ω dépend de la grandeur0 des rayons r et R de la turbine. Dans ce cas, la turbine n'est plus réversible mais la palette seule reste parfaitement réversible et possède aussi deux faces potentiellement actives (figure 6) .
[0059] Selon encore une autre modalité de réalisation avantageuse de l'invention, illustrée à la figure 7, la palette présente une première face active qui est constituée d'une partie droite et d'une partie courbe, comme décrit ci-dessus, et une seconde face active rectiligne. Cette forme d'exécution est utilisable dans des turbines destinées à tourner à deux vitesses différentes, ou devant présenter des performances différenciées, selon le sens de rotation adopté.
[0060] La présente invention présente les avantages suivants sur 1 ' état de la technique : les palettes présentant deux faces actives sont réversibles sur une turbine donnée : lorsque la face active opérationnelle est usée, il suffit de faire tourner la turbine selon l'autre sens de rotation, pour bénéficier d'une face active neuve. Dans le cas d'installations comportant des turbines disposées par
paires, tournant selon des sens opposés et dont les pinceaux d'éjection sont symétriques par rapport à un plan médian pour assurer une intensité uniforme de grenaillage, il suffit tout simplement d'intervertir les deux turbines d'une même paire, pour rester dans la même configuration de projection et user l'autre face active. On peut également, sur une turbine donnée, retourner toutes les palettes . Ces mesures permettent de doubler la durée de vie des palettes, ce qui constitue un avantage économique considérable, vu le coût extrêmement élevé des palettes en alliage ultra-dur et tenant compte du fait que les coûts de maintenance, en particulier de remplacement des pièces d'usure, peuvent représenter jusqu'à 40% du coût total de la maintenance d'une installation de grenaillage ; les palettes à double surface active de 1 ' invention présentent les mêmes avantages que celles à surface active unique courbe, à savoir une vitesse d'éjection supérieure à celle des palettes droites, pour un même diamètre de turbine et pour une même vitesse de rotation de celle-ci ; le dispositif de fixation des palettes au rotor selon l'invention libère la face opposée à la face actuellement active et préserve la réversibilité totale de la turbine.
Claims
REVENDICATIONS 1. Turbine de grenaillage à haute vitesse, comprenant une pluralité de palettes (1) montées essentiellement radialement sur un rotor et limitées latéralement par un premier et un deuxième flasques espacés (10) , chaque palette présentant deux surfaces d'usure ou surfaces actives (2, 2') qui s'étendent dans le sens longitudinal entre une première extrémité proximale de l'axe du rotor où se produit la prise en charge initiale de la grenaille et une deuxième extrémité distale dudit axe où se produit l'éjection de la grenaille, caractérisée en ce qu'au moins une des surfaces actives (2, 2') présente un profil courbe exclusivement concave précédé ou non d'un profil essentiellement droit entre la première extrémité proximale et la deuxième extrémité distale de l'axe. 2. Turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux surfaces actives (2, 2') sont à profil concave et sont orientées de manière à tourner leur concavité dans des directions essentiellement opposées. 3. Turbine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chacune des deux surfaces actives (2, 2') présente un profil droit suivi d'un profil concave, la partie droite aboutissant à ladite extrémité proximale de l'axe, et la partie concave aboutissant à ladite extrémité distale de l'axe. 4. Turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque palette (1) comprend un tronc commun (3), partant de l'extrémité proximale de l'axe, prolongé par deux branches distinctes (3', 3") aboutissant à l'extrémité distale de l'axe. 5. Turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les courbures
des deux surfaces actives (2, 2') des palettes (1) sont identiques. 6. Turbine selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque palette (1) possède une symétrie par rapport à la radiale (X') selon laquelle est positionnée la palette dans la turbine. 7. Turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les palettes (1) présentent une surface active courbe (2) exclusivement concave sur toute sa longueur et une surface active essentiellement droite (2') sur toute sa longueur. 8. Turbine selon 1 ' une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tangente (Tl, T2) à une surface active (2, 2') de la palette (1) au niveau du bord d'échappement centrifuge de la grenaille forme un angle α, positif ou nul dans le sens de rotation de la turbine et inférieur à 70°, avec la radiale (X) passant par le point de tangence. 9. Turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les tangentes (Tl, T2) aux deux surfaces actives (2, 2') au niveau du bord d'échappement centrifuge de la grenaille forment entre elles un angle δ compris entre 30 et 180°, et de préférence entre 60 et 120°. 10. Turbine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le tronc commun droit (3) a une longueur (L1) valant entre 20 et 80%, et de préférence entre 40 et 60%, de la longueur totale (L) de la palette. 11. Turbine selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesdites palettes (1) sont solidarisées aux flasques (10) par encastrement dans des rainures (11) usinées sur la face interne de chaque flasque (10) et épousant la forme de la palette ou au moyen d'axes-
butée (13) ou de bouts d'axes-butée (14, 14') et de petits encastrements (16) usinés dans les flasques pour accueillir le pied des palettes. 12. Turbine selon la revendication 11, caractérisée en ce que les faces internes des deux branches précitées (3', 3") des palettes (1), donc les faces non actives, sont reliées par un raccord circulaire (12) , épousant exactement la forme des rainures (11) usinées dans la face interne des flasques (10) ou encore la forme des axes-butée (13) ou des bouts d'axes-butée (14, 14'). 13. Turbine selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que chaque palette est positionnée sur le rotor de manière telle qu'un axe de la palette soit monté translaté d'une distance donnée (Ω) , dans le sens de la rotation, par rapport à la radiale tout en étant parallèle à celle-ci. 14. Turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les palettes (1) sont réalisées en alliage d'acier coulé ou forgé traité, de préférence en alliage ultra-dur tel que du carbure de tungstène, ou encore en céramique. 15. Turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le diamètre des flasques, et donc le diamètre total de la turbine, est compris entre 200 et 600 mm. 16. Turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un distributeur, encore appelé cage d'écureuil, solidarisé à l'axe du rotor et tournant à la vitesse du rotor, pourvu d'un conduit ou une goulotte pour l'alimentation en grenaille en son centre et coiffé par une pièce de contrôle fixe, de position angulaire réglable
et présentant une lumière calibrée pour l'échappement de la grenaille. 17. Palette (1) en acier allié ultra-dur comprenant du carbure de tungstène ou en céramique spécialement adaptée pour le montage dans une turbine de grenaillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend deux surfaces actives (2, 2') présentant un profil courbe exclusivement concave précédé ou non d'un profil essentiellement droit dans le sens longitudinal. 18. Flasque (10) pour turbine de grenaillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'ouvertures circulaires faites en son travers pour la pose d'axes-butée (13) ou de bouts d'axes-butée (14, 14') et une pluralité de petits encastrements (16) précités correspondants ou une pluralité de rainures supportantes (11) , adaptées au contour des palettes, et notamment à des tenons (4, 4') prévus à cet effet, et usinées du côté de la surface interne du flasque, pour le positionnement des palettes (1).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03447289A EP1543922A1 (fr) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Turbine de grenaillage à hautes performances équipée de palettes réversibles |
| EP03447289.4 | 2003-12-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2005065887A1 true WO2005065887A1 (fr) | 2005-07-21 |
Family
ID=34486583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/BE2004/000162 WO2005065887A1 (fr) | 2003-12-15 | 2004-11-12 | Turbine de grenaillage a hautes performances equipee de palettes reversibles |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1543922A1 (fr) |
| WO (1) | WO2005065887A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015101485A1 (de) * | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Rösler Holding GmbH & Co. KG | Schleuderrad |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1020607A3 (nl) | 2012-04-11 | 2014-01-07 | Straaltechniek Internat N V S A | Turbine. |
| EP2826593B1 (fr) * | 2013-07-19 | 2016-03-30 | Prefer - Equipamentos Para Decapagem LDA. | Composants et turbine de grenaillage |
| CN106425886A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-02-22 | 济南大学 | Y型叶片抛丸器 |
| CN106425885A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-02-22 | 济南大学 | V型叶片抛丸器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU427848A1 (ru) * | 1972-01-04 | 1974-05-15 | Лопасть ротора дробеметного аппарата | |
| FR2252174A1 (en) * | 1973-11-22 | 1975-06-20 | Fischer Ag Georg | Slinger wheel for polishing granular plastics material - blades have radial portion followed by cranked portion |
| US4069025A (en) * | 1975-10-24 | 1978-01-17 | Tilghman Wheelabrator Limited | Blast impellor wheels |
| DE4409690A1 (de) * | 1993-03-24 | 1994-09-29 | Leon Rutten | Kugelstrahlturbine |
| DE10104703C1 (de) * | 2001-02-02 | 2001-12-06 | Schlick Jennifer | Schleuderradanordnung |
-
2003
- 2003-12-15 EP EP03447289A patent/EP1543922A1/fr not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-11-12 WO PCT/BE2004/000162 patent/WO2005065887A1/fr active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU427848A1 (ru) * | 1972-01-04 | 1974-05-15 | Лопасть ротора дробеметного аппарата | |
| FR2252174A1 (en) * | 1973-11-22 | 1975-06-20 | Fischer Ag Georg | Slinger wheel for polishing granular plastics material - blades have radial portion followed by cranked portion |
| US4069025A (en) * | 1975-10-24 | 1978-01-17 | Tilghman Wheelabrator Limited | Blast impellor wheels |
| DE4409690A1 (de) * | 1993-03-24 | 1994-09-29 | Leon Rutten | Kugelstrahlturbine |
| DE10104703C1 (de) * | 2001-02-02 | 2001-12-06 | Schlick Jennifer | Schleuderradanordnung |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015101485A1 (de) * | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Rösler Holding GmbH & Co. KG | Schleuderrad |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1543922A1 (fr) | 2005-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0390705B1 (fr) | Clé de serrage perfectionnée en matière plastique avec insert métallique | |
| EP0998353B1 (fr) | Broyeur tubulaire | |
| FR2470653A1 (fr) | Alesoir a plaquette de coupe reversible de forme rectangulaire | |
| BE1026337A1 (fr) | Element de rotation et de reglage d’angle | |
| EP0645190B1 (fr) | Elément de relevage pour broyeur rotatif et broyeur équipé de tels éléments | |
| WO2005065887A1 (fr) | Turbine de grenaillage a hautes performances equipee de palettes reversibles | |
| FR2815280A1 (fr) | Machine et procede de grenaillage | |
| FR2667120A1 (fr) | Joint de transmission articule telescopique et procedes pour realiser un element a pistes de coullissement notamment pour un tel joint. | |
| EP1235981A1 (fr) | Procede d'assemblage d'une roue de turbine de type pelton | |
| FR2702983A1 (fr) | Turbine de grenaillage. | |
| WO2015189155A1 (fr) | Rotor éolien de type savonius | |
| BE1015168A3 (fr) | Piece de controle et distributeur pour alimentation de turbine de grenaillage centrifuge et leur utilisation. | |
| EP1508455B1 (fr) | Procédé de protection d'un essieu de véhicule ferroviaire, essieu et bogie de véhicule ferroviaire correspondants | |
| EP1781526A1 (fr) | Structure pour vehicule automobile et vehicule equipe d'une telle structure | |
| FR2476503A1 (fr) | Revetement interieur de broyeurs a boulets de forme tubulaire | |
| EP0737109B1 (fr) | Element de blindage pour broyeur rotatif et broyeur equipe de tels elements | |
| FR2574000A1 (fr) | Concasseur pour broyer des roches ou materiaux similaires | |
| BE1009998A3 (fr) | Rotor pour concasseur a percussion. | |
| FR2931870A1 (fr) | Equilibrage d'une piece tournante dans une turbomachine. | |
| EP3889688A1 (fr) | Organe moteur pour pièce d'horlogerie | |
| EP0760257B1 (fr) | Dispositif pour cisailler des corps de différente nature | |
| EP1637303B1 (fr) | Scie de table, en particulier pour la coupe de carrelages | |
| BE1015094A3 (fr) | Element de coupe et outil d'usinage pourvu d'un tel element. | |
| BE1024656B1 (fr) | Dispositif pour éolienne | |
| WO2006030287A1 (fr) | Roue de patin avec moyeu recyclable avec roulement a billes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW |
|
| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| DPEN | Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101) | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
Country of ref document: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |