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Monsieur Joseph Cahuzae à Arcachon ( France) - :-:-:-:-:-:-:-:-:- Turbine aérienne
Cette invention a pour objet une turbine aérienne ou moteur 1 vent du type dans lequel il est fait usage de palettes ou aubes se présentant à l'action du vent sous une inclinaison variable.- ELle a pouz- but de procurer un appareil de ce genre utilisant la force résultant des dépressions atmosphériques et la transforma* en un travail utile et p ratique satisfaisant a tous 1 es travaux et à toutes les industries que l'on désire doter d'une force Motrice sinon permanente, tout au moins gratuite -
L' appareil, objet de l'invention,
est caractérisé principalement par un rotor composé d'une série d'aubes ou
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palettes disposées verticalement sur sa périphérie et dont chacune est munie, en son centre, à la partie supérieure et à la partie inférieure, d'un axe pouvant tourner dans des coussinets et dont l'un, l'axe supérieur pe rte une roue dentée sur laquelle prend une chaine reliant entre elles les différentes roues ainsi qu'une roue dentée montre sur le rotor, roue dentée qui fait corps elle méme avec une autre roue engrenant avec une roue dentée solidaire d'une girouette qui détermine la position de ces roues et par suite celle des aubes selon la position donnée à la gi- rouette par la direction du vent.
Dans ces conditions, si le vent change de direction les aubes effectuent, sous l'action de la girouette, une rotation partielle sur elles-mêmes sous l'action de, la com- mande constitué e p ar 1 es rou es dentées et la chain Il en est de même lorsque le rotor tourne, la roue solidaire de la position de la girouette restant, dans ce cas, immobile tandis que la roue en prise avec celle-ci tourne sur elle même pendant sa révolution autour de la roue solidaire de la girouettes Dans ce cas, également, la chaîne détermine pendant la rotation du rotor, un mouvement de rotation des aubes ou palettes afin de les maintenir dans la posi- tion voulue*'
Dans la réalisation pratique de l'invention,
la roue dentée dont la position est déterminée par la posi- tion de la girouette comporte un nombre de dents moitié moindre que celui de la roue portée par le rotor de ta. le sorte que, si l'appareil, est ré glé de telle façon qu e cha- que aube passant sur la droite qui forme un angle de 902 avec la girouette prenne une position p erpendiculaire à celle-ci, le vent agira de front sur cette aube tandis que l'aube di@mé tralement opposée se présentera, à l'action du vent,, par son champ les aubes ou:
palettes intermédiaires
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se présentant alors de biais et constituât par suite autant de surfaces actives soit que le vent agisse sur elles directement ou par ricochets*
Dans la réalisation pratique de l'invention égales
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ment, la vitesse de rotation peut être réglée éittomati- quement sous 1, action d'un régulateur %, force centrifuge, ce régulateur agissant soit directement pour modifier la
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position des .aubes ou P al ettesd soit par l'intermédiaire d'un petit moteur additionnel pour 86 terminer la fermeture de jalousies disposées sur les faces de l'appareil et per- mettant par leur inclinaison, a'obstruer plus ou moins
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le passage du vent de façon h,
réduire la vitesse ou à augmenter la force et viceersa L-6 dessin oint oxtre9 'à titre a exemple* une réalisation de l'invention
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La figure 1 donne une we en plan de l'en.semble de Il appareil ainsi que le schéma, de fonctionnement.
La figure 3 doon e un e coup e delà. construction qui peut être adoptée pour 1* installation du rotor et d'une partie du mécanisme et une vue de l'ensemble du rotons
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La figure 3 Sonne une coupe séparée, a plus, grande échelle du montage d'une aube sur l'arbre au rotor La figure 4 est une vue en plan correspondant a la figure 3 La figure 5 montre schématique:!! eut une disposition pour le réglage par moteur auxiliaires La figure 6 ap t U n 0 'Du e en plan partielle corres- pondant 1 la figurez
Comme le montrent plus spécialement les figures 1
4,1' appareil comporte un certain nombre de palettes ou aubes, au nombre de Six dans 1exemple choisi et numé-
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r4t4es 1---3-45-6 Chaque :
aube ou pà ette est foncée d'un cadre h*B-0-D figure 3) formé par exemple de deux tubes B-lD m.-a5nte1'ru1 par pression en/tre deux -fera-
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verses A-G. Ce cadre est renpli par un panneau quel conque, une toile par exempte et porte, à. chacune des es extré- mités, au milieu des traverses A et C, un axe 11-13 pou- vant tourner dans des paliers 13-14 fizés à l'extrémité de deux rayons 15 et 16 maintenus dans deux moyeux 1'7 et
18 calés sur un arbre vertical 19 constituant l'arbre du rotor duquel peut être dérivée la force motrice à utili- sen.
Un hauban 30, fixé à un anneau 22 calé sur diaque rayon 15 et à un second anneau 21 calé sur l'arbre 19 sert à relier les rayons 15 à l'arbre afin d'éviter leur flexion*: Un des axes de chaque aube, par exemple 1 'axe .supérieur 12, porte une roue dentée 23 sur laquelle pas- se une chaine contournant les roues, dentées semblables 23 de chacune des aubes ou palettes* L' arbre 19 tourne, à sa p artie inférieure, dans un coussinet 24 et dans une crapaudine 25 ou dans tout autre dispositif ce. support appropria Cet arbre 19 tourne, à sa partie supérieur µ dans une douille 26 à laquelle est fixée au moyen de deux colliers 27 et 28, une chaise 29 portant un régulateur force centrifuge 30 et une girouette 31.
La douille 26 tourne, à son tour, dans un coussinet '32placé au centre du moteur et dans lequel sont fixés des, bras rayonnant vers des colonnes 34-35-36-37-38-38-40 et 41. Deux deces colorai* nes 37 et 40 sont représentées dans la figure 3 * La douille 26 repose sur le, coussinet 32 par une portée 41 et porte une roue dentée 42 Une roue dentée 43 ( figures 1 et 2) montée sur le rotor, est en prise avec la roue den- tée 42 et porte un nombre de dents double de la roue déniée 42. Une roue dentée 44 identique aux roues dentées 23 porté es parles aubes ou palettes fait corps avec la roue 43.
La chaîne 45 ( figures 1 et 2) qui passe sur les différentes roues dentées 23 contourne également, comme le montre la figure 1, la roue dentée 44 de telle sorte
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que toutes les aubes ou palettes sont rendues solidaires des mouvements de la roue dentée 42 et par mite de la girouette 31.
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La onstruction aé cri ta u ,ua a 9 comportant les aubes ou palettes 1 â 1s e rotor fonaé par les bras rayonnants 15-16, supportant ces suites/, les roues dentées
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2% la chaîne 4,% la roue dentée 4I,±v la roue dentée 43, la roue dentée 4% la douille 36 et la girouette constitue le moteur proprement dit.
Ce moteur fonctionne :de la manière suivante! La :dire()!!!
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tion du vent étant supposée 'être celle des fLêchesv(figure 1) et 1' appareil étant supposé % l9 arrêta la girouette 3ï p rens. sa direction par rapport au vent La Souille bzz qui en est solidaire par les ocui ers Bzz et 28j -amené la roue dentée 4 2 .dans une portion déterminée suivant la direction au vent et cette roue tbransmet son mouvem en t à la roue 43 qui, à .son -tour, fait tourner la roue à chaim bzz et, par l'intermédiaire de la chaîne 45, donne aux .aubes, les positions et les inclinaisons indiquées en traits
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pleins dans la figure 3*! Le vent agît, dans ltJj'elS condition% sur les aubes 10j 1 et 3 qu'il prend de biais et sur les aubes 3 et 4 sur lesquelles il agit de front;
1 sa sortie du rotor il agit en outrep sur les autuss 6 et '7 qu'il prenft de biais et sur Itautie .89 par ricochet! 11 aube 9 dont l'action serait nuisible se présente de champ à la direction du vent et est donc iHQffensLvefl ainsi que l'arbe 5 qui est cace par les aubes S et IV Le rotor tourne par conséquent sous l'action du vent dans la direction indiquée parla fleehe Rw Par ce a t9 la roue 43 qui est montée sur le rotor et qui est entraînée dans la rota- tion de celui..ci, Mule sur la roue dentée 42 qui est maintenue fixe par la girouette 31.
Cette roue dentée 43
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tourne sur elle même d'un demi"'9toUÍf9 pour cha,4ue résolu- @
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tion qu'elle accomplit autour de la roue dentée 42, étant abîme qu'elle porte un nombre double clé dents et, par l'intercalaire delà roue dentée 44, elle transmet son moutement à la chaîne 45 qui le communique à toutes les aubes. Celles-ci tournent, par conséquent, sur elles-mêmes d'un demi tour par tour :
au raina- IL s'ensuit que chaque aube tourne sur elle même d'un vingtième de tour pendant un dixième de tour du rotor et que chacune des aubes prend une même inclinaison par rapport à un point quelconque de la circonférences Si le vent change de direction, la girou et 31 en se déplaçant fait tourner d'une certaine quanti- té la roue dentée 42 qui, par l'intermédiaire des roues dentées 4 3 et 44 et de 1 a chaine 45, active ou ralentit la rotation des aubes pendant son déplacement et leur donne une nouvel le inclinaison en rapport avec la direc- tion du v en te
Dans ce qui précède, il n'a pas été fait, jusqu'ici, mention du réglage automatique delà vitesse de rot a- tion du rotor et par conséquent .
de 1 t arbre 19 dont est déri- vée la force motrice à utiliser*1 Le réglage de la vitesse est produit à l'aide du régulateur à force centrifuge 30.
Celui-ci peut agir de différentes façon*
Suivant une première réalisation, les colliers 27 et 28 au lieu de faire corps avec la -douille 26, peu- vent tourner fous sur cette douille avec la girouette 31, de telle sorte que c'est uniquement sous le poids de la masse du régulateur 30 porté par la chaise 29 que la girouette 31 reste solidaire de a roue dentée 42, le collier 27. s' appuyant sur la portée 41 formée par la douille 26.
Dans ce cas, le régulateur 30, lors d'une variation de vitesse, fait osciller un axe 46 et, par l'informé diai- re d'un bras 47 agit sur une oreille 48 ( figures 1 et 2) faisant corps avec la douille 26. La girouette 31, ser-
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vant alors de point Ut appuie oblige la douille 26 à tourner cltune certaine quantité de façon , donner aux aubes une fausse inclinaison comme cela a été indiqué par
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les lignes pointillé es 49 k 58 dans la figure 1.1
Par suite de cette inclinaison, la surface active des aubes se trouve réduite si l'on suppose toujours le vent, agissant dans la direction des flèches v.
A la limite, c'est à dire, si les niasses du régulateur Riaient suffisamment écartées, toutes les aubes seraient inactives
Suivant une autre réalisation, on peut faire usage pour le réglage de la vitesse d'un pe-tit moteur ad-
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di-L-ionn e1 actionné par le venta tout comme le moteur proprement ait mais n'une construhtion différente.
Le dessin montre Il t3Ppli cation d'un moteur aux- liaire semblables Ce moteur comprend un certain nombre d'aubes 59-*6CK61-63-63*6ê-65 662 deux des aubes étant supprimées dans le dessin pour plus de clarté.. Chacune de ces aubes porte dans sa partie centrale un axe horizontal '
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Trp1s de. ces axes sont représenta en 6'-6 . dans la figure 51! Ces axes passent dans des coussinets 7O-71-72 et portent, chacun, à l'<Ei.t1ltre extrémité une manivelle '',3-'4 '5 visible plus spécialement dans les figures 5 et 6 Les axes des aubes Sus moteur sulli1iaire sont portés p:
ar des rayons couaésj, en fume de U dont trois sont repré- sentés en 76-77-78 dans les figures 5 et 6 et deux en 77 et 78 dans la figure Ces rayons sont venus de fonte avec une couronne centrale 69 ( figures 6-5 et 2) qui tourne librement sur la surface extérieure du coussinet
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32 ( figure 2) disposé au sommet de la charpente centra, e de 1' appareil.* Dans les cavités formées par les rayons '''-'8 montrées par la figure 5.
ainsi que dans les cavités semblables formées par les autres rayons non re^ présentés, les manivelles 7 3= 74-75 peuvent ise replier
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en faisant -tourner les axes des aubes* Des contre-poids
80, 81, etc, placés sur le flanc de chaque aube, main- tiennent celles-ci dans la position horizontale, de telle sorte que, normalement les manivelles correspondantes se trouvent également en position horizontale c' est à dire dans le plan horizontal passant par les axes des aubes..
Une came 82 en forme de jante est montée dans 1 es cavité s des rayons et coulisse librement dans ces cavités en glis- sant sur les manivelles solidaires des axes des aubes..
Cette came porte, sur sa face supérieure, des plans incli- nés dont deys sont représentas dans 1 e dessin en 83 et 81 ( figure 51. Des galets, portés par des bras 87-88 et 89 ( figure 1), sont disposés au dessus de la came de façon à servir d'appui à celle-ci qui est soulevée par les manivelles 73-74-75. L' extrémité de la came 82 est reliée par une bielle à un bras 90 faisant partie du dispositif de commande du régulateur à force centrifuge - 30.
L' ensemble du moteur à vent ou de la turbine présen- te la forme d'un kiosque à base octogonale dont les Luit faces sont munies, entre les colonnes 34-35-36-37-38-39- 40, de j jalousies articulées 91-92-93-94-95-96-97-98-.
Ces jalousies sont munies de tringles fixées à des ca- bles métalliques numérotés 99 à 106 dans la figure 1 et ces cables, après avoir passé sur les poulies à gorge 307 à 114 viennent se fixer tangentiellement à .la couronne 79 ( figures 1 et 2) formant le centre du p eti.
t moteur auxiliaire* Dans ces conditions, dès que la vitesse du rotor tend à devenir anormale, le régulateur 30, qui est comman- dé par une poulie 115 calée .sur l'arbre vertical 19 du rotor et qui transmet son mouvement à une poulie 116 mon- tée sur l'axe du régulateur, agit sur le bras 47, par suite de l'écartement de ses masses et actionne ainsi la
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bielle 90 qui exerce une poussée sur la came/82 de façon 'a déplacer celle,ci cirelaa-irement autour dut centre de
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l' appareil** A cô moment, les pissas ,n7.iné s 8 8 etc, qui sont portés par la came, se engagent sous les galets corres-
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pondants 85,86, etc, qui sont maintenus fixes par les
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rayons sur lesquels ils sont mon t5u La came est,
par conséquent, obligée de descendre en appuyant sur les mans- velles "13,'14, '5, etc, et les :tores à prendra une position
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plus ou moins inclinée se rapprochant de la verticale.' La
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rotation des manivelles se transmet par les axes 6,..68, 69s etc aux aubes du moteur :af2JdJ.iairej) de telle sorte que cales- ci présentent alors, à Inaction du Tent) une surface
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plus ou moins grande suivant leur inclinaisons Le moteur
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auxiliaire tourne; par conséquent D d9uae fraction de tour de telle sorte que 1 es ctbl # 10' 114D qui sont fixés a la couronn e 79, et enrowDLen.t air celle" ci et exercent une L-?;
traction au r 1 es j alo u si esd Call tSJ3"">ci se t'emen t alors plus ou moins et s'opposent à le entrée du v est dans le appareil proprement fil-4 proportionnai oient a la fin-ce exigée du ma teu1\! Si la vitesse Umînu e, 1 eo masses Sa régulateur 30j en se rapp ro chant de 1 axe vertical de cet ui-ci font reculer la came z fie telle sorte que 1 es plans inclinés 83, 84 etc, se dégagent des galets 8 86e etcw La came 82 peut alors remonter dans sa position primitive tandis que les aubes ars moteur auxiliaire r.eprennEi'1t leur position horizontale et deviennent inactiree Le moteur auxiliaire tourne,. alors, en sens inverse soue 11 action 3a poids des
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tringles des jalousies, tringles qui tendent à maintenir
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celles-ci.
ouvertes.' Les cables 99 , bzz se déroulent alors de la couronner et les jalousies articulées s'ouvrett
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pour livrer de nouveau passage au vente- Mais si le premier système de réglage est également consesnré la surface active des aubes du moteur principal s "est réduite en mme temps
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de telle sorte qu1 elles peuvent revenir à leufr position
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active dès que les jalousies s'ouvrent*
Enfin, suivant une autre réalisation encore on p eut rendre la douille 26 indépendante du régulateur 30
Dans ce cas on bloque l es colliers 27 et 28 sur la douille
26 et seul le régulateur d'admission constitué par les qui agit jalousies 91 à 98. Pour obtenir l'arrêt complet du moteur, il suffit de faire tourner le moteur auxiliaire à la main.
Les jalousies articulé es, remplissent un double rôle d'une part elles agissent comme régulateur pour l'admission du vent et d'autre part, elles garantissent le rotor contre la pluie.