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PERFECTIONNEMENTS AUX MONTAGES POUR AUBES-,OU PAIES DE ROUES- EOLIENNES
OU PROPULSEURS.
L'invention est relative aux montages des pales ou aubes-des roues éoliennes, ou de propulseurs ou d'hélicoptères ci-après collective- ment désignés par l'expression de rotors à pales, et du genre dans lequel un degré limité de liberté du mouvement de basculement est toléré pour cha- que pale autour d'un ou plusieurs axes transversaux à l'axe longitudinal, c'est-à-dire radial, de la pa.le et situés près de la racine ou pied de cel- le-ci.
Par exemple, tant dans les hélicoptères que dans les moulins à vent, il est avantageux en charge de permettre un degré limité de trainée, c'est à dire de mouvement de pivotement de chaque pale autour d'un axe pa- rallèle à l'axe de rotation du rotor et, ou un degré limité de conicité, c'est à dire de mouvement de pivotement autour d'un axe tangent à un cercle de révolution, de manière à prévenir une flexion excessive aux racines ou pieds des pales due aux forces de torsion et de poussée, lesquelles forces sont lar-. gement équilibrées par les forces centrifuges résultant de la rotation des pales.
Cette liberté limitée de mouvement de pivotement peut être désavan-- tageuse lorsque le rotor est immobile, ou t ourne à des vitesses bien inférieu- res à la normale. Un objet de l'invention est de remédier à cet inconvénient.
Conformément à l'invention, un montage du genre défini pour les pales d'un rotor à pales., et arrangé de manière à permettre un mouvement de pivotement limité de chaque pale autour de l'axe ou des axes précités, est caractérisé en ce que, un mécanisme sous le contrôle de la vitesse est agen- cé pour contenir les pales à l'encontre du dit mouvement de pivotement lors- que le dit rotor à pales est immobile ou bien tourne à une vitesse faible, prédéterminée, et à libérer les dites pales pour leur permettre de pivoter pour une vitesse supérieure à la dite vitesse,
Dans un agencement conforme à l'invention, chaque pale est montée de manière à permettre un mouvement limité de l'ensemble radialement vers l'extérieur sous l'action de la force centrifuge,
et des moyens élastiques sont prévus qui repoussent les dites pales vers la limite interne de leur mouvement radial, ce mouvement radial interne amenant en fonctionnement des
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moyens pour contenir chaque pale à l'encontre du ou des mouvements de pivo- tement précités.
Le montage peut comprendre une douille pour l'extrémité de la ra- cine de chaque pale, douille dans laquelle un organe relié à pivot à la dite racine ou un organe ou partie y assujetti, est monté de manière à aller et venir, des moyens élastiques tendant à repousser cet organe radialement -vers l'intérieur, la douille et l'extrémité de la racine ou la partie ou or- gane y assujetti étant agencés pour venir en engagement réciproque à la-li- mite interne du déplacement, et étant conformés de façon à contenir le ou les dits mouvements pivotants précités.
Des moyens peuvent être prévus pour ajuster circulairement cha- que pale autour d'un axe s'étendant suivant sa longueur.
Les moyens pour effectuer le dit ajustement peuvent comprendre une transmission comportant un embrayage ou accouplement du type à griffe du genre connu, dans lequel à une limite de déplacement des éléments de l'em- brayage,la rotation relative entre les éléments est empêchée, tandis qu'à l'autre limite, une rotation relative prédéterminée est tolérée, et l'embraya- ge est contrôlé de manière telle par l'action centrifuge que cette dernière condition prédomine lorsque le rotor tourne à des vitesses faibles ou bien est immobile.
La transmission peut comprendre un arbre capable de tourner relié par des engrenages avec la racine de chaque pale ou une partie ou un organe y relié, lequel arbre est agencé pour être déplacé longitudinalement par le mouvement d'ensemble initial de la pale sous l'action de la force centrifuge et des moyens d'actionnement tournants pour le dit arbre, ce déplacement lon- gitudinal de l'arbre étant aménagé pour actionner le dit embrayage. -
Avec cet agencement, chaque pale est établie de façon à compremre un centre de pression d'un côté de l'axe longitudinal autour duquel un ajus- tement en rotation ou circulaire peut être effectué;
ainsi aux faibles vites- ses ou bien lorsque le rotor est immobile, chaque pale est libre de tourner autour de l'axe longitudinal et de se mouvoir dans uns position neutre par rapport à la direction du vent, soit dans le lit du vent, si cette direction du vent tendait à appliquer une poussée sur les pales.
Ce qui suit est une description d'un montage pour les pales d'un moulin à vent ou roue éolienne destiné à entraîner une génératrice électrique,, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
Fig. 1 est une élévation de face, partie en coupe, du montage; Fig. 2 est une élévation de côté, également partie en coupedu montage ; et,
Fig. 3 est une portion d'une élévation en bout en regardant vers le bas à partir de l'extrémité supérieure de la fig. 1, ainsi qu'une portion d'un plan en coupe par le joint universel de la fig. 1; et
Fig. 4 est une vue en élévation partielle et en élévation et cou- pe partielle suivant la ligne brisée 4-4 de la fig. 3.
Chaque pale 10 de la roue est montée de manière réglable à l'extré- mité d'une partie tubulaire 11 qui rayonne et est fixée à un moyeu 12, lequel à son tour actionne un arbre d'entrée (non représenté) d'une boite à engre- nages 130
Comme indiqué plus haut, il est non seulement avàntageux que le pas des pales puisse être modifié, mais également que les pales aient un de- gré limité de trainée,c'est à dire de mouvement de pivotement autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation, et un degré limité de conicité,
c'est à dire de mouvement de pivotement autour d'un axe tangent à un cercle de révo- lutiono La racine de la pale est pourvue d'un élément d'accouplement 14 qui est maintenu en engagement avec un élément d'accouplement complémentaire 15 - formé à l'extrémité supérieure d'un support tubulaire 16. Le support tubu- laire est monté de manière à tourner sur une partie creuse d'un arbre 17 à
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l'aide de coussinets à rouleaux 18 et. 19, en permettant ainsi un réglage du pas de la pale. L'arbre 17 est relié à articulation à la partie tubulaire ou bras 11 précité par un oint universel comme il est décrit par après.
Au support tubulaire 16 est fixé un pignon 20 qui est attaqué par un sec- teur 21 fixé à un arbre de contrôle 22. Cet arbre de contrôle est reliée par un joint universel 23,avec un manchon d'entrainement intérieurement rai- nuré 24 qui à son tour, engage à glissement un arbre rainuré 25 reliéepar un joint universel, à l'arbre principal 28 de réglage du pas des pales.
L'extrémité interne de ce dernier arbre est reliée par un accouplement à griffe d'un genre connu qui, pour une limite d9ajustement transmet une com- mande positive, tandis qu'il permet, à l'autre limite dajustement un degré de jeu prédéterminé entre les deux éléments de 19accouplement.
Ceci s'ob- tient en munissant chaque élément de l'accouplement ou embrayage de dents à surfaces convergentes engageant des espaces à parois convergentes formés dans 19autre élément, L'accouplement ou embrayage est logé dans le boitier indiqué en 29. L'élément de commande de l'embrayage peut être entrainé en rotation par un mécanisme indiqué généralement en 30 dans la fig. 2 et qui est actionné par un moteur hydraulique ou pneumatique 31, d'une manière con- nue.
Le degré limité de trainée et de conicité par pivotement est pro- curé par les moyens suivants :
L'extrémité interne 27 de l'arbre tubulaire 17 est pourvue d'une fourche 32 d'un joint de Hooks dans laquelle est fixée une cheville 33 (voir fig. 4) supportée par un palier 34 dans Isolément intermédiaire du joint 35, lsélément intermédiaire étant pourvu d'une cheville 36 placée perpendiculai- rement à la cheville 33. Cette cheville 36 est entourée par des coussinets 37 disposés dans des bossages 38 s'étendant vers l'intérieur à partir d'un élément de guidage cylindrique 39.
L9élément de guidage est monté de maniè- re à aller et venir à glissement dans un guide cylindrique 40 fixé à l'or- gane tubulaire ou-.bras Ils L'élément de guidage cylindrique 39 comporte, y fixé de chaque-côté, un-bloc 41, chacun de ces blocs engageant-une rainu- re ou fente 22 formée dans un organe de protection-ou garde. Chaque bloc est fixé à l'élément cylindrique de guidage 39 par deux vis 43; Le bloc si- tué à la gauche de la fig. 4 est pourvu sur ses deux cotés de tétons 44 et 45. Un bloc analogue est prévu du coté opposé de l'élément de guidage cylin- drique mais dans ce cas un seul téton 45 est prévu du côté interne du bloc, (fige 3) Des oreilles 46 formées sur un harnais 47 sont reliées à pivot aux tétons 45.
Le harnais est de section en U renversé et, entre les cotés de l'U, sont fixés des oeillets 48 attachés aux deux bielles 49 dont les ex- trémités internes sont pourvues doeillets 50 (voir fig. 2) auxquels sont accrochées les extrémités de deux ressorts en hélice 51 (dont un seul est représenté). Les autres extrémités des ressorts sont accrochées à une pla- que 52 qui est pourvue d'éléments de guidage cylindriques en tio is parties 53 coulissants montés dans le bras tubulaire 11.
Pour faciliter le montage des ressorts 51, leurs extrémités sont engagées dans les oeillets 50 et la plaque 52 alors que les ressorts ne sont pas sous tension, Le côté interne de la plaque 52 est pourvu d'un ancrage 54 pour une chaîne- 55 entourant une roue à chaine 56 fixée à un axe 57 dont les extrémités sont supportées de manière à tourner dans le bras tubulaire 11, et dont une extrémité est mu- nie d'une partie carrée 58 pouvant être engagée par une clef, grâce à quoi la plaque 52 peut être ramenée vers 19intérieur de façon à placer les res- sorts sous tension.
Lorsque le degré de tension requis est obtenu,, des ouvertures 59 formées dans les éléments partiellement cylindriques¯53,coin- cident avec des ouvertures du bras tubulaire 11, et la plaque est retenue dans la position pour laquelle les ressorts sont tendus à l'aide de vis de blocage 60 (dont une seule est représentée) engagées dans des ouvertures fi- letées du bras 11 et pénétrant dans des ouvertures des éléments partielle- ment cylindrique 530 Grâce à cet agencement, lorsque le rotor est immobi- le, ou bien s'il tourne à vitesse réduite seulement, les ressorts attirent, les racines des pales vers l'intérieur,
Pour prévenir dans cette situation des pales les mouvements de trainée et de conicité par pivotement dont il a été question plus hauts chaque arbre tubulaire court 17 est pourvu dune
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portion à parois convergentes courbes 61 qui est aménagée pour venir reposer sur une partie formant siège élastique 62 liée à un anneau 63fixé dans l'ex- trémité externe de la partie 40.
L'arbre principal de réglage du pas,28, est monté de manière à tourner dans un palier 64, mais il est maintenu à l'encontre d'un déplacene nt axial par rapport au palier. Le palier est porté par une console 65 s'éten- dant vers l'extérieur à partir d'une coulisse 669 dont les bords latéraux sont engagés dans des guides en V d'une glissière 67. La console et la cou- lisse sont pourvues sur la face interne d'un trou.68 dans lequel est engagé le téton 44. De cette façon, -le mouvement du harnais 47 et de la monture de pale est communiqué à l'arbre de contrôle du pas, 28. Ainsi, l'accouple- ment ou embrayage du boitier 29 est actionné automatiquement en concordance avec la vitesse de rotàtion du rotor.
L'agencement est tel que lorsque les pales occupent la position normale de marche, ou position d'extension vers l'extérieur, l'embrayage susdit est positivement engagé de sorte que le cou- ple créé par le mécanisme de contrôle de pas 30, 31, 28 est positivement et complètement communiqué,par le pignon 20 et le secteur 21, à la monture de chaque racine de pale, en obtenant un contrôle positif de l'angle de pas.
Lorsque toutefois le rotor tourne à faible vitesse, ou bien est immobile, et que les montures des pales ont été ramenées- vers l'intérieur par les res- sorts 51, l'embrayage à griffe se meut dans- une position dans laquelle un mouvement de rotation relatif peut s'effectuer entre les deux éléments dé l'embrayage à griffe et permet ainsi à chaque pale de prendre une position quelconque entre certaines limites. A l'effet que les pales puissent pren- dre une position de poussée nulle lorsqu'elles sont influencées par une vi- tesse de vent importante, les,pales sont établies de manière que leur axe longitudinal de réglage de position circulaire soit écarté du centre de pres- sion de la pale d'une quantité déterminée, dont la valeur peut être de l'or- dre de 25 mm. Les pales se placent ainsi automatiquement dans le lit du vent.
REVENDICATIONS.
1.- Un montage du genre défini pour les pales d'un "rotor à pales", et agencé de manière à permettre un mouvement de pivotement limité de chaque pale autour du ou des axes précités, dans lequel un mécanisme con= trôlé par la vitesse est agencé pour contenir les pales à rencontre du dit mouvement de pivotement lorsque le dit rotor à pales est immobile ou bien tourne à une faible vitesse prédéterminée,et libérer les pales à l'effet qu'elles puissent exécuter le dit mouvement de pivotement pour des vitesses supérieures à cette vitesse.