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Perfectionnements aux moyens pour orienter les pâles des hélices, en particulier celles des ventilateurs à grande vitesse.
Dans le brevet principal précité on a décrit des moyens pour orienter les pâles des hélices tournantes, en particulier celles des ventilateurs et notamment des ventilateurs à grande vitesse de rota- tion ; ces moyens comprennent essentiellement un pivot porté par la pâle à orienter, notamment un pivot dont l'axe se confond ou concorde sensiblement avec le rayon passant par le centre de gravité de la pâle, le dit pivot étant monté de façon à tourner dans un logement radial du moyeu du rotor et associé à un dispositif agissant à la ma- nière d'un frein de déplacement pour prévenir, pendant la rotation
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de l'hélice, une modification non commandée de l'orientation de la pâle.
Dans le dit brevet principal, on a considéré le problème de l'orientation des pâles des hélices tournantes, notamment sous l'an- gle de l'orientation simultanée des pâles d'un rotor, et en particu- lier pendant la rotation du dit rotor. Des dispositifs sont décrits 'permettant de satisfaire à ces desiderata*
Si de Sels dispositifs se recommandent dans certains casd'ap- plication, il est d'autres cas où ils ne sont pas indispensables , tandis qu'ils ont l'inconvénient d'accroître de façon sensible les frais d'établissement. En outre, il est des cas d'application dans lesquels il est intéressant de pouvoir modifier rapidement le nombre de pâles d'un rotor, ce que les dispositifs d'orientation simultanée ne permettent pas de faire aisément.
Considérant, comme dans le brevet principal, que, de toute façon, en rotation les. actions centrifuges s'exerçant sur les pâles des hé- lices sont prépondérantes, conformément à l'invention, chaque pâle est pourvue d'un pivot, notamment d'un pivot dont l'axe se confond ou concorde sensiblement avec le rayon passant par le centre de gra- vité de la pâle, monté de façon à tourner dans un logement radial du rotor, et l'on associe à ce pivot un dispositif de frein tendant à s'opposer à une modification de l'orientation de la pâle, dont l'action de freinage croît avec l'action centrifuge influençant cette pâle, donnant au dit dispositif un degré initial d'action propre à pré- venir effectivement, tant à l'arrêt qu'aux faibles vitesses de rotation du rotor, toute modification non commandée de l'orientation de la pâle*
De cette façon,
on simplifie considérablement la construction, et chaque pâle peut être facilement et rapidement démontée du, et remise en place dans le rotor, ce qui permet d'en modifier le nombre de pâles suivant les besoins.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de freinage comprend des surfaces de friction d'allure générale conique, complé- mentaires ou sensiblement telles, formées d'une part sur une partie fixe du rotor et d'autre part par un organe associé au pivot de la pâle et rendu solidaire de celui-ci pour les mouvements de rotation.
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Avantageusement, l'organe associé du pivot de la pâle est cons- titué par un écrou, en particulier organisé de manière à pouvoir réaliser un réglage fin de sa position.
Lorsque des pâle s sont supprimées du rotor, des bouchons ap- propriés sont mis en place dans les logements correspondants des pi- vots.
Et afin que de toute manière on puisse bien comprendre comment les susdites dispositions peuvent être pratiquement réalisées, elles seront décrites ci-après quelque peu plus en détail en référence au dessin annexé, sur lequel :
Fig. 1- est une vue partielle en élévation et coupe diamétrale, d'un rotor à pâles orientales selon l'invention;
Fig. 2- est une vue de face, partielle, partie en coupe, de ce rotor ;
Fig. 3- est un plan partiel, de dessus, correspondant aux figs.
1 et 2;
Fig. 4- est une vue en élévation d'un bouchon de remplacement d'une pâle enlevée;
Figs. 5,6 et '(- montrent respectivement en plan de dessus, en vue de cCté et en plan de dessous, une rondelle concourant au réglage du serrage d'une pâle.
En référence aux dessins, 1 désigne dans l'ensemble le moyeu d'un rotor comprenant une partie centrale 2 par laquelle il est fixé à l'ar0- bre d'entraînement, non représenté, et un rebord périphérique 3 relié à la partie centrale 2 par un voile 3' en ménageant ainsi un espace creux ou évidement 4. Le rebord 3 est pourvu de perforations 5 dont le nombre correspond au nombre maximum de pâles que l'on désire faire comporter au rotor, et qui sont régulièrement réparties qur sa circon- férence. En correspondance avec ces perforations 5 le rebord 3 pourra comporter extérieurement des parties dressées 6, dont le plan général est normal au rayon passant par l'axe de la perforation considérée.
Vers l'intérieur, les perforations 5 se terminent par des évasements d'allure conique, dent le profil peut être restiligne ou courbe.
Une pâle 8 -- simplement schématisée par un tracé en traits mix- tes, mais effectivement d'un profil présentant les caractéristiques
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voulues pour le rotor à établir -- qui est destinée à être montée dans une perforation 5, peut comporter une embase 9 dont la face in- férieure est dressée pour coopérer avec la partie dressée 6 du rebord 3, mais est de toute façon pourvue d'un pivot 10 s'ajustant dans la dite perforation ¯5,
La portion inférieure du pivot 10 est munie d'un filetage 11 et sur ce dernier est engagé un écrou 12, dont la face supérieure 13 est conformée en surface d'allure conique, complémentaire ou sensiblement complémentaire de la surface de l'évasement 7 correspondant.
Le serrage de l'écrou 12 maintient la pâle 8 en place, mais en outre, par l'engagement réciproque d'une part de la face inférieure de l'embase 9 avec la partie dressée 6, et d'autre part de la face de l'évasement 7 du rebord 3 avec la face 13 de l'écrou 12, il crée une action de freinage tendant à s'opposer à une rotation de la pâle au- tour de l'axe de son pivot alors que le otor est immobile, ou bien n'est animé que d'une faible vitesse de rotation.
On conçoit que l'on puisse proportionner les surfaces en contact réciproque et le serrage de l'écrou 12 pour rendre l'action de freina- ge suffisante pour prévenir effectivement toute modification acciden- telle de position de la pâle par rotation autour de l'axe de son pivot lorsque le rotor est immobile ou animé seulement de faibles vitesses de rotation, mais insuffisante toutefois à empêcher qu'à l'aide d'une clef de forme convenable, embrassant la base de la pâle, et d'un man- che de cette clef formant un bras de levier approprié, on ne puisse déplacer la pâle en rotation autour de l'axe de son pivot d'une posi- tion d'orientation dans une autre position d'orientation.
C'est, suivant l'invention, par un tel moyen, ou un moyen équiva- lent que l'on règle l'orientation de la .pâle.
Lorsque le rotor tourne et que sa vitesse de rotation croît pour atteindre celle de son régime de .fonctionnement , la force centrifuge qui agit sur la pâle tend à réduire la pression entre la face infé- rieure de l'embase 9 et la partie dressée b, mais par contre presse d'autant plus fortement l'une contre l'autre la face de l'évasement 7 et la face 13 de l'écrou que la vitesse de rotation ,du rotor est plus élevée.
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On conçoit que l'action de freinage augmentant, toutes autres choses égales, non seulement avec la pression entre la face de l'évasement 7 et la face 13, mais également avec la conicité de ces faces, on puisse leur donner une conicité telle qu'aux vitesses moyennes et élevées de rotation du rotor, cette action de freinage s'oppose effectivement à toute modification dans l'orientation qui a été donnée à la pâle.
Suivant la forme et les dimensions de la pâle, suivant les vites- ses de rotation de régime du rotor, et suivant la matière constitutive de la pâle, un tel freinage pourra être réalisé avec des angles diffé- rents pour la conicité générale de la face de l'évasement 7 et de la face 13, l'angle au sommet du cône étant plus ou moins grand suivant que la pâle est de grande dimension, notamment dans le sens radial et établie en un matériau très dense, ou au contraire de petite dimen- sion, notamment.dans le sens radial et établie en un matériau de densi- té relativement faible.
Cette conicité sera généralement comprise entre 05 et 120 et simplement à titre indicatif, pour un rotor à pâles en acier ou bronze de 1900 m/m de diamètre, tournant à 1500 t/m, le dit angle sera de l'ordre de 120 , tandis que pour un rotor analogue mais dont les pâles sont en alliage léger, cet angle sera de préférence choisi de l'ordre de 60 .
On comprendra que pour modifier l'orientation d'une pâle, il suf- fit, le rotor étant arrêté, de l'enfourcher au voisinage de sa base à l'aide de la clef précitée et, en agissant dans le sens voulu sur le manche de la clef, d'amener par pivotement la pâle dans sa nouvelle orientation.
Pour faciliter cette opération, une graduation et un index peu- vent être prévus par exemple sur l'embase 9 et la partie dressée 6.
Comme il va de soi, il est avantageux de bloquer l'écrou 12 dans la position de serrage répondant aux conditions indiquées plus haut, et d'autre part de pouvoir réaliser un réglage fin de la position de l'écrou.
A cet effet on pourra utiliser tous moyens appropriés, notamment prévoir un contre écrou de blocage, et un pas réduit pour le filetage 11. En pareil cas toutefois si le serrage de l'écrou 12 doit être modifié, ou bien si la pâle doit être enlevée du rotor, l'opération
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exigera un temps relativement long, ce qui n'est pas désirable.
Pour éviter cet inconvénient, conformément à l'invention, on a de préférence recours à la disposition ci-après.
On donne au filetage 11 un pas relativement grand, par exemple de l'ordre de 2 m/m à 2 m/m 5, et l'on donne à la face inférieure 14 de 1.'écrou 12 une forme crénelée, comprenant par exemple 15 dents ré- parties sur sa circonférence. On prévoit d'autre pert une rondelle, annulaire 15, illustrée plus complètement par les figs.
5 à 7 s'adap- tant sur l'extrémité du pivot 10 et dont l'une des faces 16, destinée à venir en contact avec l'écrou, est crénelée d'une manière correspon- dante à la face 14 de l'écrou, tandis que sur son autre face 17 on pré- voit des créneaux ou rainures dont le nombre est aussi grand que com- patible avec un clavetage convenable et en tous cas premier avec celui des créneaux de la face 16, Dans l'exemple on a prévu sur la face 17 des rainures de clavette au nombre de 8, ce qui assure, avec un file- tage de 11 filets au pouce (pas dit de gaz), une précision de serrage de l'ordre de 0,04 m/m et répond aux exigences pratiques.
On termine le montage par une clavette 18, engagée dans une rai- nure diamétrale de l'extrémité du pivot 10 d'une part, et dans une, ou deux rainures diamétrales de la face 17 de la rondelle 15, cette clavette étant maintenue en place de préférence à l'aide de vis 19 traversant des ouvertures de la clavette et s'engageant dans des trous filetés correspondants du pivot 10.
De cette façon, lorsque le serrage de l'écrou 12 doit être modi- fié, il suffit dedesserrer les vis 19 jusqu'à permettre à la clavette de quitter la rainure de la face 17 de la rondelle 15 dans laquelle elle était engagée, puis, tout en maintenant la pâle en position à l'aide de la clef précitée, de fairetourner l'écrou de le quantité-' voulue, et, la rondelle 15 ayant éventuellement été dégagée de l'écrou 12 et amenée dans une nouvelle position de concordance d'une de ses rainures de la face 17 avec la clavette 18, de resserrer les vis 19 pour réaliser à nouveau le blocage du dispositif.
Si la pâle dcit être enlevée, il faut naturellement démonter la clavette par dévissage complet des vis 19, après quoi l'écrou 12 est lui-même démonté, la pâle étant finalement retirée de son logement par un déplacement radial vers l'extérieur du rotor.
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Lorsqu'une, et en fait simultanément plusieurs pâles, sont enle- vées du rotor, les perforations 5 libérées sont de préférence garnies de bouchons 20, par exemple conformés comme il est représenté fig. 4.
Pareil bouchon reproduit l'embase 9 de la pâle et son pivot 10, res- pectivement désignés 9A et 10A. Le pivot 10A est pourvu d'un fileta- ge 11A en tous points analogue au filetage 11, et à la mise en place de pareil bouchon on se sert de l'écrou 12 de la pâle pour sa fixa- tion. Aucune orientation spéciale n'étant à donner aux bouchons 20, les rondelles 15 et clavettes 18 peuvent être omises lors de leur montage.
Tant dans les pivots des pâles que dans ceux des bouchons, des évidements tels que 21 peuvent être prévus pour recevoir un remplis- sage d'équilibrage de rotation du rotor,
Bien que certaines dispositions aient été décrites en détail, il est bien entendu que l'invention n'y est pas limitée, mais qu'elle englobe au contraire les modifications et les variantes. Notamment, suivant les matières dont sont formés les organes coopérant, les sur- faces de friction peuvent faire partie intégrité de ces organes ou être prévues sur des pièces rapportées.
REVENDICATIONS.
1.- Perfectionnements aux moyens pour orienter les pâles des hélices, en particulier celles des ventilateurs à grande vitesse, caractérisés en ce que chaque pâle est pourvue d'un pivot, notamment d'un pivot dont l'axe se confond ou concorde sensiblement avec le ra- yon passant par le centre de gravité de la pâle, monté de façon à tourner dans un logement radial du rotor, tandis qu'à ce pivot est associé un dispositif de frein tendant à s'opposer à une modification de l'orientation de la pâle, dont l'action de freinage croit avec l'action centrifuge influençant cette pâle, at auquel on donne un de- gré initial d'action prévenant effectivement, tant à l'arrêt qu'aux faibles vitesses du rotor, toute modification non commendée de 1'orien tation de la pâle.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements in the means to orient the blades of the propellers, in particular those of the high speed fans.
In the aforementioned main patent, means have been described for orienting the blades of the rotating propellers, in particular those of the fans and in particular of the high speed fans; these means essentially comprise a pivot carried by the blade to be oriented, in particular a pivot whose axis merges with or substantially matches the radius passing through the center of gravity of the blade, said pivot being mounted so as to rotate in a housing radial of the rotor hub and associated with a device acting as a displacement brake to prevent, during rotation
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of the propeller, an uncontrolled modification of the orientation of the blade.
In the said main patent, the problem of the orientation of the blades of the rotating propellers was considered, in particular under the angle of the simultaneous orientation of the blades of a rotor, and in particular during the rotation of said rotor. rotor. Devices are described 'allowing these desiderata to be met *
If such devices are recommended in certain cases of application, there are other cases where they are not essential, while they have the disadvantage of significantly increasing the set-up costs. In addition, there are cases of application in which it is advantageous to be able to rapidly modify the number of blades of a rotor, which simultaneous orientation devices do not make it possible to do easily.
Considering, as in the main patent, that in any case rotating them. centrifugal actions exerted on the blades of the propellers are predominant, in accordance with the invention, each blade is provided with a pivot, in particular a pivot whose axis coincides with or substantially matches the radius passing through the center of gravity of the blade, mounted so as to rotate in a radial housing of the rotor, and associated with this pivot a brake device tending to oppose a modification of the orientation of the blade, including the braking action increases with the centrifugal action influencing this blade, giving the said device an initial degree of action suitable for effectively preventing, both at standstill and at low rotational speeds of the rotor, any modification not controlled from the orientation of the blade *
In this way,
the construction is considerably simplified, and each blade can be easily and quickly removed from and replaced in the rotor, which makes it possible to modify the number of blades as required.
According to a preferred embodiment, the braking device comprises friction surfaces of generally conical appearance, complementary or substantially such, formed on the one hand on a fixed part of the rotor and on the other hand by a member associated with the rotor. pivot of the blade and made integral with it for rotational movements.
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Advantageously, the associated member of the pivot of the blade is constituted by a nut, in particular organized so as to be able to perform fine adjustment of its position.
When the blades are removed from the rotor, suitable plugs are placed in the corresponding housings of the pins.
And so that in any case one can fully understand how the aforesaid arrangements can be practically implemented, they will be described below in a little more detail with reference to the accompanying drawing, in which:
Fig. 1- is a partial view in elevation and in diametral section, of a rotor with oriental blades according to the invention;
Fig. 2- is a front view, partial, partly in section, of this rotor;
Fig. 3- is a partial plan, from above, corresponding to figs.
1 and 2;
Fig. 4- is an elevational view of a replacement cap for a removed blade;
Figs. 5,6 and '(- show respectively in top plan, in side view and in bottom plan, a washer contributing to the adjustment of the tightening of a blade.
With reference to the drawings, 1 generally designates the hub of a rotor comprising a central part 2 by which it is fixed to the drive shaft, not shown, and a peripheral rim 3 connected to the central part. 2 by a veil 3 ', thus leaving a hollow space or recess 4. The rim 3 is provided with perforations 5, the number of which corresponds to the maximum number of blades that it is desired to have in the rotor, and which are regularly distributed qur its circumference. In correspondence with these perforations 5, the rim 3 may have raised parts 6 on the outside, the general plane of which is normal to the radius passing through the axis of the perforation in question.
Towards the interior, the perforations 5 end in flares of conical appearance, the profile of which may be restilinear or curved.
A pale 8 - simply schematized by a line in mixed lines, but indeed of a profile presenting the characteristics
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desired for the rotor to be established - which is intended to be mounted in a perforation 5, may include a base 9, the underside of which is raised to cooperate with the raised part 6 of the rim 3, but is in any case provided with 'a pivot 10 fitting into said perforation ¯5,
The lower portion of the pivot 10 is provided with a thread 11 and on the latter is engaged a nut 12, the upper face 13 of which is shaped as a conical surface, complementary or substantially complementary to the surface of the corresponding flaring 7 .
The tightening of the nut 12 keeps the blade 8 in place, but in addition, by the reciprocal engagement of the one hand of the lower face of the base 9 with the upright part 6, and on the other hand of the face of the flaring 7 of the flange 3 with the face 13 of the nut 12, it creates a braking action tending to oppose a rotation of the blade around the axis of its pivot while the rotor is motionless, or else is driven only by a low speed of rotation.
It will be appreciated that the surfaces in reciprocal contact and the tightening of the nut 12 can be proportioned to make the braking action sufficient to effectively prevent any accidental modification of the position of the blade by rotation around the blade. axis of its pivot when the rotor is stationary or animated only at low speeds of rotation, but insufficient however to prevent that by means of a suitably shaped key, embracing the base of the blade, and a man- When this key forms an appropriate lever arm, the blade cannot be moved in rotation around the axis of its pivot from one orientation position to another orientation position.
It is, according to the invention, by such means, or equivalent means, that the orientation of the blade is adjusted.
When the rotor turns and its speed of rotation increases to reach that of its operating speed, the centrifugal force acting on the blade tends to reduce the pressure between the lower face of the base 9 and the upright part b , but on the other hand press the face of the flare 7 and the face 13 of the nut all the more strongly against each other as the speed of rotation of the rotor is higher.
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It is understood that the braking action increasing, all other things being equal, not only with the pressure between the face of the flaring 7 and the face 13, but also with the taper of these faces, we can give them a taper such that At medium and high rotational speeds of the rotor, this braking action effectively opposes any change in orientation which has been given to the blade.
Depending on the shape and dimensions of the blade, depending on the rotational speed of the rotor, and depending on the material of the blade, such braking can be carried out with different angles for the general taper of the face. of the flaring 7 and of the face 13, the angle at the top of the cone being larger or smaller depending on whether the blade is large, in particular in the radial direction and made of a very dense material, or on the contrary of small dimension, especially in the radial direction and made of a material of relatively low density.
This taper will generally be between 05 and 120 and simply as an indication, for a blade rotor made of steel or bronze with a diameter of 1900 m / m, rotating at 1500 rpm, the said angle will be of the order of 120, while for a similar rotor but the blades of which are made of light alloy, this angle will preferably be chosen of the order of 60.
It will be understood that to modify the orientation of a blade, it suffices, with the rotor stopped, to mount it near its base using the aforementioned key and, by acting in the desired direction on the handle of the key, to bring the blade by pivoting into its new orientation.
To facilitate this operation, a graduation and an index can be provided for example on the base 9 and the upright part 6.
As goes without saying, it is advantageous to block the nut 12 in the tightening position meeting the conditions indicated above, and on the other hand to be able to carry out a fine adjustment of the position of the nut.
For this purpose, any suitable means can be used, in particular providing a locking counter nut, and a reduced pitch for the thread 11. In such a case, however, if the tightening of the nut 12 must be modified, or if the blade must be removed from the rotor, the operation
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will require a relatively long time, which is not desirable.
To avoid this drawback, in accordance with the invention, use is preferably made of the arrangement below.
The thread 11 is given a relatively large pitch, for example of the order of 2 m / m to 2 m / m 5, and the lower face 14 of the nut 12 is given a crenellated shape, comprising by example 15 teeth distributed over its circumference. There is further provided a washer, annular 15, illustrated more fully by FIGS.
5 to 7 adapting to the end of the pivot 10 and one of the faces 16 of which, intended to come into contact with the nut, is crenellated in a manner corresponding to the face 14 of the nut. nut, while on its other face 17 there are slots or grooves, the number of which is as large as compatible with a suitable keying and in any case first with that of the slots of face 16, In the example we see has provided 8 keyways on face 17, which ensures, with a thread of 11 threads per inch (gas pitch), a tightening precision of around 0.04 m / m and meets practical requirements.
The assembly is completed by a key 18, engaged in a diametral groove of the end of the pivot 10 on the one hand, and in one or two diametral grooves of the face 17 of the washer 15, this key being held in place. preferably placed by means of screws 19 passing through openings of the key and engaging in corresponding threaded holes of the pivot 10.
In this way, when the tightening of the nut 12 needs to be changed, it suffices to loosen the screws 19 until the key leaves the groove of the face 17 of the washer 15 in which it was engaged, then , while maintaining the blade in position using the aforementioned wrench, to turn the nut by the required quantity, and, the washer 15 having possibly been released from the nut 12 and brought into a new position of coincidence of one of its grooves on the face 17 with the key 18, to tighten the screws 19 to again lock the device.
If the blade dcit to be removed, it is naturally necessary to disassemble the key by completely unscrewing the screws 19, after which the nut 12 is itself dismantled, the blade being finally withdrawn from its housing by a radial displacement towards the outside of the rotor. .
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When one, and in fact several blades simultaneously, are removed from the rotor, the freed perforations 5 are preferably fitted with plugs 20, for example shaped as shown in FIG. 4.
Such a plug reproduces the base 9 of the blade and its pivot 10, respectively designated 9A and 10A. The pivot 10A is provided with a thread 11A in all points analogous to the thread 11, and when such a plug is put in place the nut 12 of the blade is used for its fixing. No special orientation being to be given to the plugs 20, the washers 15 and keys 18 can be omitted during their assembly.
Both in the pivots of the blades and in those of the plugs, recesses such as 21 can be provided to receive a filling for balancing the rotation of the rotor,
Although certain arrangements have been described in detail, it is understood that the invention is not limited thereto, but rather encompasses modifications and variations. In particular, depending on the materials from which the cooperating members are formed, the friction surfaces may form an integral part of these members or be provided on attached parts.
CLAIMS.
1.- Improvements in the means for orienting the blades of the propellers, in particular those of high-speed fans, characterized in that each blade is provided with a pivot, in particular a pivot whose axis coincides with or substantially coincides with the radius passing through the center of gravity of the blade, mounted so as to rotate in a radial housing of the rotor, while with this pivot is associated a brake device tending to oppose a modification of the orientation of the blade, whose braking action increases with the centrifugal action influencing this blade, at which an initial degree of action is given effectively preventing, both at standstill and at low rotor speeds, any modification not controlled by the orientation of the pale.
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