BE500792A - - Google Patents
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Description
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PERFECTIONNEMENTS APPORTES .AUX MONTURES.POUR MECANISMES ;TOURNANT OU
EMI1.1
OSCILLANT HORS D EQUILIBRE, .FONGTIONNÀNT,NQRKALEMENT A VITESSE-SENSIBLEMENT .CONSTANTE.
L'invention est relative aux montures pour des mécanismes hors d'équilibre, tournant ou oscillante du genre de ceux fonctionnant normale- ment à vitesse sensiblement constante, et dans lesquels les forces de désé- quilibre se trouvent dans une direction verticale, ou ont une composante dans cette direction.
Conformément à l'invention une monture pour un mécanisme tournant ou oscillant du genre dont il est question ci-dessus., comprend un support mon- té sur un système flottant dont la période d'oscillation naturelle diffère notablement de la périodicité prédominante des forces de déséquilibre vers le haut et le bas.
Dans le cas d'une monture pour un moulin à vent actionnant une génératrice,, le support susdit porté par le système flottant peut comprendre une tour au sommet de laquelle est monté le moulin.
Dans une disposition constructive conformeà l'invention, des mo- yens sont prévus au bas de la tour qui en entravent les déplacements latéraux tout en permettant les mouvementsde monte et baisse, et une structure rigide est ancrée au sol et s'étend vers le haut de manière à venir engager la dite tour à une hauteur déterminée, de façon à prévenir également le déplacement latéral tout en permettant les mouvements vers le haut et le bas.
Cet agence- ment est avantageux en ce que le moment de renversement de la tour, résultant de la réaction du moulin à vent et de la pression du vent sur la tour, est largement absorbé par la structure rigide susdite, rendant ainsi inutile un système flottant très développé et en fait, conformément à la présente in- vention, la tour peut être supportée par un seul flotteur de la capacité re- quise, disposé dans un réservoir relativement petite Le flotteur peut être de nature annulaire., afin de permettre que le bas de la tour puisse être engagé par les moyens précités qui en entravent le déplacement latéral tout en per-
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mettant les mouvements vers le haut et le bas.
La structure rigide susdite peut affecter la forme d'un cône tronqué creux. L'étendue en section de la tour peut croître vers le bas à partir du sommet de la structure rigide, son extrémité inférieure étant sup- portée par un système de flotteur d'empattement relativement faible.
De préférence le système de flotteur est agencé de manière à per- mettre la rotation de la tour autour d'un axe vertical, auquel cas les dits moyens pour retenir la tour à 1-'encontre des déplacements latéraux permet- tront son mouvement de rotation et ses mouvements vers le haut et le bas.
Dans ce but, un chemin ou voie cylindrique attaché à la tour peut être engagé par des rouleaux montés sur le dite structure rigide de ma- nière à tourner autour d'axes verticaux.
Un tel chemin ou voie cylindrique peut être agencé au bas de la. tour,tandis qu'un palier à rouleaux ou à billes disposé centralement peut être monté au sommet de la structure rigide, avec la bague interne fixée à cette structure et la bague externe reliée élastiquement à la tour.
Les rouleaux susdits du bas de la tour peuvent être montés de ma- nière à osciller autour d'axes transversaux à l'axe vertical. D'une manière analogue, la bague externe disposée au sommet de la structure rigide peut être élastiquement reliée à la tour.
De préférence, des moyens sont prévus pour amortir les oscilla- tions en rotation de la tour, et par exemple le flotteur peut recevoir un vo- lume plus important que celui requis pour supporter la tour, et peut être partiellement rempli de liquide de manière à accroitre l'inertie de la masse tournante.
Le moment d'inertie de la masse peut être ajusté en ajustant le poids du ballast d'eau dans le flotteur, et la hauteur du flotteur dans le ré- servoir peut alors être compensée en modifiant le niveau du liquide dans le réservoir, en maintenant ainsi constante la hauteur totale de la tour.
Le flotteur peut également êtrepourvu de chicanes internes ou ex- ternes, de manière à accroître' la résistance au mouvement du liquide par rap- port au flotteur.
Alternativement ou supplémentairement, le flotteur peut être éta- bli de manière à ménager un certain nombre de compartiments internes commu- niquant entre eux par des ouvertures réglables.
De préférence le système de flotteur est disposé au bas de la tour, bien que dans certains cas il puisse être désirable d'aménager le sys- tème de flotteur entre la tour et le sommet de la structure rigide susdite.
La génératrice entraînée par le moulin à vent peut être disposée dans une na- celle fixée au sommet de la tour,mais elle pourrait être montée également au sommet de la structure rigide, et actionnée par un arbre d'entraînement vertical approprié comportant des joints universels y associés.
La tour peut être beaucoup plus large à sa base qu'à son extrémi- té supérieure.
En appliquant l'invention à une génératrice électrique entraînée par le moulin à vent, une nacelle profilée en lignes de flux peut être mon- tée au sommet de la tour, qui contient la génératrice et un arbre d'entraîne- ment horizontal auquel sont attachées les ailes du moulin.
La tour elle-même peut être profilée en lignes de flux en sec- tion droite comme la nacelle de manière à se placer dans le vent et les ai- les susdites sont disposées du coté sous le vent de la nacelle et de la tour.
En raison du fait que la nacelle est rigidement fixée au sommet de la tour, on peut prévoir l'accès à la nacelle par le sommet de la tour.
Le réservoir pour le flotteur peut faire partie intégrante de la structure rigide susdite, et être de disposition annulaire.
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La structure rigide peut être creuse et les câbles de sortie de la génératrice peuvent descendre à travers la tour et la structure creuse et s'étendre alors radialement vers l'extérieur au delà. du réservoir.
Ce qui suit est une description d'une disposition de monture pour une génératrice actionnée par un moulin à vent en concordance avec l'in- vention, en se référant aux dessins annexés sur lesquels:
Fig. 1 est une coupe verticale dans la structurer
Fig. 2 est une coupe transversale par le sommet de la tour, sui- vant 2-2 de la fig. 1 ;
Fig. 3 est une vue à échelle agrandie du dispositif absorbant la réaction au sommet de la structure rigide ;
Fig. 4 est une vue en plan de l'agencement représenté dans la fig. 3;
Fig. 6 est une élévation en coupe des moyens du bas de la struc- ture rigide pour retenir le bas de la tour à 1-'encontre du déplacement laté- ral; et.,
Fig. 5 est un plan schématique d'une portion d'un flotteur annulai- re monté dans le réservoir.
L'appareil comprend la structure verticale rigide 10 qui est de forme conique creuse et qui est pourvue à sa base d'un réservoir annulaire 11 Une génératrice 12 entraînée par un moulin à vent est montée rigidement sur une plateforme 13 fixée au sommet d'une tour 14. Sur la plateforme 13 est éga- lement montée une boîte à engrenages 15 à l'arbre d'entrée de laquelle est fixé le moyeu 16 dont partent les ailes ou pales à pas variable 17. L'arbre de sortie de la boite est relié par un accouplement du type marine 18 à un ar- bre intermédiaire 19 qui, à son tour, est relié, par un autre accouplement du type marine 20, à l'arbre de la génératrice. La plateforme et les parties ou organes qu'elle supporte sont montés dans une nacelleprofilée en lignes de flux 21 qui est fixée au sommet de la tour.
La tour elle-même est constituée par une charpente dressée en cornières 22 et des organes périphériques 23 éga- lement en cornières. Ces derniers organes sont conformés de manière à procurer un contour en lignes de flux pour la tour, et l'assemblage est entouré d'une gaine en plaques métalliques 24. Comme on peut le voir., les pales du moulin sont disposées du coté sous le vent de la tour. La base de la tour est pour- vue d'une plateforme s'étendant vers l'extérieur 25 à laquelle sont fixés des montants 26 et des organes inclinés 27 assujettis à leurs extrémités su- périeures aux organes 22, et ces organes 26 et 27 sont également recouverts de la gaine susdite.
En dessous de la plateforme 25 est attaché un système de flotteur 28 qui est de conformation polygonale comme montré dans la fig.5.
La base de la tour est ainsi supportée par le flotteur dans le réservoir 11.
La tour et le flotteur sont capables de tourner dans le réservoir et d'exé- cuter également des mouvements vers le haut et le bas, mais les déplacements latéraux sont empêchés par des moyens placés à la base de la structure rigide verticale et au sommet de cette structure.
Les moyens de retenue disposés au sommet de la structure sont le mieux représentés dans la fig. 3 et comprennent un axe vertical creux 29 com- portant une bride 30 à son extrémité inférieure, qui est fixée à une plaque 31, ,, assujettie ' à son tour à un organe 32 de section en 1 moule dans le béton dont est formée la structure rigide. Sur l'axe sont montés deux coussinets combinés de roulement et de poussée 33, dont les bagues externes sont écar- tées par une portion de moyeu 34. La portion de moyeu est pourvue de trois paires de pattes ou oreilles 35 qui sont unies entre elles par des organes 36.
Entre les oreilles ou pattes de chaque paire est convenablement montée une extrémité d'une bielle 37, dont l'autre extrémité est reliée à pivot,, par l'intermédiaire d'un manchon de caoutchouc 38, à des pattes ou oreilles 39 en saillie vers l'intérieur sur un anneau 40 fixé à la four (Fig.4). Le som- met de l'axe 29 porte trois bagues de frottement 41 engagées par des balais 42, reliés à leur tour, par des conducteurs 43 et un dispositif de contrôle, à la génératrice du sommet de la tour. La liaison au réseau d'utilisation
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est assurée par des cables 63 qui descendent à travers la structure verti- cale.
Les moyens de retenue du bas de la structure sont représentés le mieux dans la fig. 6, et comprennent trois paires de plaques44 qui sont amé- nagées dans des ouvertures pratiquées dans la structure verticale creuse 10 de manière que les plaques de chaque paire soient écartées entre elles, l'une au dessus de l'autre, et elles sont fixées à des organes en 1 45 moulés dans le béton. Chaque plaque 44 est pourvue d'une patte 46 à celui de ses bords qui se trouve dans la structure verticale creuse 10. Entre les deux plaques 44 est monté un arbre court 47, à chaque extrémité duquel est fixée une pla- que rectangulaire 48, dont la périphérie est engagée par une vis d'arrêt 49 traversant un trou fileté dans la patte 46.
De cette façon la position de l'arbre court 47-peut être ajustée radialement par rapport à la tour. Chaque arbre court est pourvu sur des côtés opposés d'une partie formant touril- lon, 50, sur laquelle est montée la bague interne 51 d'un coussinet radial et de butée combiné, 52. La bague externe 53 est logée dans une douille for- mée dans un organe tubulaire 54 pourvu d'ouvertures à travers lesquelles s'étendent les parties en tourillon 50. Cet organe tubulaire est entouré par la bague interne 55 d'un coussinet à billes 56, dont la bague externe 57 est supportée dans un organe de moyeu 58, équipé d'un certain nombre de rayons 59 s'étendant entre lui-même et une jante 60 à laquelle est fixé un bandage en caoutchouc plein 61.
De cette façon trois rouleaux à bandage de caoutchouc sont ménagés au voisinage de la base de la structure verticale rigide.
Chaque rouleau est agencé pour engager la surface interne d'un chemin ou voie cylindrique 62 fixé au bas de la tour (fig.l). Grâce à l'agen- cement ci-dessus, les rouleaux sont capables d'un mouvement de basculement limité en sorte de se prêter aux mouvements vers le haut et le bas de la tour.
D'une manière analogue, le mouvement de pivotement des bielles 57 et l'élas- ticité des manchons 38 permettront les mouvements vers le haut et le bas de la tour par rapport au moyeu 34.
Comme on peut le voir., des câbles 63 reliés aux bagues de frotte- ment descendent dans l'intérieur de la structure creuse 10 et passent vers l'extérieur en dessous du réservoir 11 de sorte qu'ils peuvent être reliés aux câbles de distribution.
Bien que la génératrice soit représentée montée sur la plateforme au sommet de ' la. tour, elle pourrait être montée sur une plateforme située au sommet de la structure creuse 10 et être actionnée à partir de l'arbre de sortie de la boite à engrenages à l'aide d'une transmission appropriée.
Une porte de passage peut être prévue dans la gaine entourant les organes 26, par laquelle on peut avoir accès à des échelles 64, 65 s'élevant jusqu'aux plateformes 66 et 13 respectivement.
Le système flottant annulaire tel que représenté dans la fige 5, peut être constitué par un certain nombre de flotteurs séparés 69 unis entre eux, et communiquant l'un avec l'autre par des ouvertures réglables indiquées schématiquement en 68. Chaque flotteur peut être pourvu d'un robinet, indiqué schématiquement en 67 à l'effet de permettre d'introduire ou de retirer du liquide du flotteur, en sorte de permettre l'ajustement de sa période naturel- le de vibration en modifiant la flottabilité des flotteurs. De préférence la période de vibration naturelle du système de support flottant sera moindre que la moitié de la période des forces de déséquilibre prédominantes qui peu- vent être engendrées en raison de la rotation des pales et autres parties tour- nantes.
Toute composante verticale de forces hors d'équilibre qui peuvent être engendrées se traduira uniquement par un oscillation de la tour vers le haut et le bas avec une faible périodicité.
Le flotteur peut être pourvu de chicanes internes ou externes (non représentées) de manière à accroître.la résistance au mouvement du liquide par rapport au flotteur et à amortir les oscillations de rotation.
On comprendra que bien que l'invention ait été principalement dé- crite en référence à des génératrices électriques entraînées par moulin à
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vent, elle peut être utilisée pour d'autres buts, par exemple pour une tour d'essais pour pales ou hélices d'hélicoptères, auquel cas les pales sont at- tachées à un arbre tournant vertical au sommet de la tour. En disposant la tour pour qu'elle tourne sur des flotteurs on obtient une monture sans frot- tement présentant une grande inertie inhérente désirable autour de 1-'axe vertical.
En outre en donnant à la leur une section droite conformée en li- gnes de flux, le rotor peut être amené dams le vent par l'action du vent sur la structure elle-même, évitant ainsi la nécessité d'une force motrice pour faire tourner la tour. En raison de la grande inertie inhérente de la struc- ture, la vitesse de rotation sera faible en prévenant ainsi le développe- ment de forces gyroscopiques excessives ou autres forces indésirables sur le rotor.
Bien que l'on ait décrit le système de flotteur comme disposé au bas de la tour,dans certains cas il peut être désirable de l'aménager entre la tour et le sommet de la structure rigide susdite.
REVENDICATIONS.
1. - Une monture pour un mécanisme tournant ou oscillant du gen- re défini et comprenant un support monté sur un système de flotteur dont la période naturelle d'oscillation diffère notablement de la périodicité pré- dominante des forces hors d'équilibre vers le haut et vers le bas.
Claims (1)
- 2. - Une monture selon la revendication 1.,et destinée à une gé- nératrice entraînée par un moulin à vent, dans laquelle le support susdit porté par le système à flotteur comprend une tour comportant un moulin à vent monté à son sommet.3. - Une monture pour la génératrice actionnée par un moulin à vent selon la revendication 2, dans laquelle des moyens sont prévus au bas de la tour pour la retenir à l'encontre des déplacements latéraux tout en permettant ses mouvements vers le haut et le bas, et dans laquelle une struc- ture rigide est ancrée au sol et s'étend vers le haut de manière à engager la dite tour à une hauteur prédéterminée de façon à empêcher les déplace- ments latéraux tout en permettant les mouvements vers le haut et vers le bas de la tour.4. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent conforme à la revendication 3, dans laquelle la tour est supportée par un système à flotteur unique.5.- Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent selon la revendication 4, dans laquelle le système de flotteur est de nature annulaire.6. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent selon la revendication 5,dans laquelle le réservoir et la structure rigide sont intégralement formés en béton armé.7. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent, selon la revendication 6, dans laquelle la structure rigide affecte la forme d'un cone tronqué creux, qui s'étend vers le haut à l'intérieur de la tour.8. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent, selon l'une des revendications 3 à 7, dans laquelle la tour supportée par le flotteur est agencée pour tourner autour d'un axe vertical, et dans laquelle les moyens de retenue susdits sont aménagés pour permettre à la tour de tourner et de se mouvoir vers le haut et le bas.9. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent selon la revendication 8, dans laquelle un chemin ou voie cylindrique est attaché à la tour et est engagé par des rouleaux montés sur la dite struc- ture rigide de manière à tourner autour d'axes verticaux. <Desc/Clms Page number 6>10. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent selon la revendication 9, dans laquelle un coussinet ou palier à rou- leaux ou à billes, disposé centralement est agencé au sommet de la struc- ture rigide avec la bague interne attachée à cette structure et la bague ex- terne élastiquement reliée à la tour.11. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent., selon la revendication 9 et la revendication 10, dans laquelle les rou- leaux susdits sont montés de manière à pouvoir basculer autour d'axes trans- versaux à la verticale., et dans laquelle la bague externe du palier ou cous- sinet du sommet de la structure rigide est reliée à la tour par l'intermé- diaire d'une liaison capable de céder ou élastique.12. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle des moyens sont prévus pour amortir les oscillations de rotation de la tour.13. - Une monture pour une génératrice entraînée par m moulin à vent selon la revendication 12, dans laquelle le système de flotteur est éta- bli pour présenter un volume plus grand que celui requis pour supporter la tour, et est rempli de liquide de manière à :accroître la résistance à la ro- tation.14. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent selon la revendication 12, dans laquelle le moment d'inertie de la masse est réglé en ajustant le poids d'eau dans le système de flotteur, et la va- riation de hauteur résultante est compensée en modifiant le niveau du liquide dans le réservoir.15. - Une monture pour une génératrice entraînée par m moulin à vent selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le système de flotteur est établi à l'aide d'un certain nombre de compartiments communiquant entre eux par des ouvertures réglables.16. - Une monture pour 'une génératrice entraînée par un moulin à vent selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le système de flotteur comprend un ou plusieurs flotteurs pourvus de chicanes, dans le but décrit.17. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent selon l'une quelconque des revendications 2 à 16, dans laquelle la géné- ratrice entraînée par le moulin à vent est disposée dans une nacelle profi- lée en lignes de flux, montée au sommet de la tour.18. - Une monture pourune génératrice entraînée par un moulin à vent selon l'une quelconque des revendications 2 à 17,dans laquelle la tour présente en section droite horizontale un profil en lignes de flux.19. - Une monture pour une génératrice entraînée par un moulin à vent selon les revendications 17 et 18, dans laquelle la nacelle et la'tour sont construites de manière que l'accès à la génératrice et la transmission associée s'obtient par un système d'échelles agencé dans la tour.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE500792A true BE500792A (fr) | 1900-01-01 |
Family
ID=142791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE500792D BE500792A (fr) |
Country Status (1)
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|---|---|
| BE (1) | BE500792A (fr) |
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