Moteur à, vent. La présente invention a pour objet un moteur à. vent formé par une roue à aubes à axe vertical, caractérisé par des moyens pour additionner l'impulsion du vent qui se dirige radialement vers la roue avec l'impulsion du vent qui sort de la roue, rizoyens consistant dans la forme spéciale des aubes, constituées chacune par deux parties: l'une en forme de gouttière .dont la face extérieure convexe est dirigée dans le sens de rotation, l'autre en forme de lame à peu près plate dont le plan. est dirigée vers l'intérieur de la. gouttière;
le bord antérieur de la lame étant placé entre les deux bords -de la gouttière, mais à une certaine .distance de la paroi concave et le bord postérieur de la lame étant plus éloigné (lu centre de la roue que le bord .antérieur, de façon que le plan de la lame soit dirigé un peu en dehors de la gouttière suivante et qu'il existe, entre chaque lame et les deux gouttières voisines, des intervalles par où le vent traverse la roue en produisant utilement, d'abord une première action, quand il glisse de la. farce extérieure de la lame vers la gout tière pour contourner l'intérieur de cette der- nièrë, <B>cil</B> suite une seconde action quand il s'échappe -de la face intérieure de la lance vers l'extérieur de la roue.
Le dessin .annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de l'ob jet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan schématique montrant la. disposition particulière des aubes; La fig. 2 est une élévation de la face par tie en coupe .d'une première forme de -cons- truction; La fig. 3 est un plan; La fig. 4 est une coupe horizontale sui vant A-A de la fig. 2; La fig. 5 représente schématiquement en coupe verticale un second mode de réalisation.
Ainsi qu'il est représenté à la fig. 1 la gouttière peut être arrondie ou fermée par deux surfaces planes se coupant à angle .droit comme il est respectivement indiqué en a et a1; la partie convexe ou resp. la pointe de ladite gouttière étant -dirigée dans le sens de la rotation indiquée par la flèche X.
Cette gouttière est disposée- en avant et à une certaine distance du bord antérieur b1 de la lame b .de manière à ménager entre ce bord b1 et la paroi. interne concave de la gout tière<I>a</I> un certain .intervalle, les bords a" de ladite gouttière étant respectivement disposés de part et d'autre .de la lame b ainsi qu'il est clairement représenté fig. 1.
La gouttière a, disposée en face du pro longement de la lame b est :destinée à rece voir, après sa déviation, le vent qui a. frappé la lame b du côté où il produit une action freinante, c'est-à-dire du côté où il glisse vers l'avant en repoussant par conséquent la lame <I>b</I> vers l'arrière, la forme en U de la tête<I>a</I> ayant pour but de .dévier la. direction du vent vers l'arrière de manière à produire finale ment une action utile, ainsi qu'il sera expli qué ci-dessous.
La gouttière a, disposée en avant de la lame b intervient peu, d'autre part, lorsque le vent frappe la lame du côté où il dévie vers l'arrière, c'est-à-dire quand il a. une action utile sur cette lame elle-même.
La. lame b est constituée par une simple feuille de tôle plane ou légèrement cintrée. Elle est dirigée vers l'intérieur de la gout tière a et, par conséquent, dans le sens de la rotation en faisant toutefois avec la tangente à la roue un petit angle en dehors par rap port au bord antérieur b1, comme représenté au dessin, dans le but d'obtenir un meilleur rendement.
Le bord antérieur b1 de cette lame est, ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus, à une cer taine distance de la. paroi interne de la gout tière<I>a</I> et son bord postérieur<I>b\</I> se trouve également à une certaine distance de la gout tière suivante, comme il est représenté fig. 1.
Toutes les gouttières a et toutes les lames b sont fixées par tous moyens appropriés sur des montures métalliques de façon à former une roue à aubes.
Dans les deux formes de réalisation re présentées au dessin, les gouttières tu et les lames b sont fixées à leur partie supérieure et à leur partie inférieure au moyen de rivets c à, des jantes métalliques d qui sont cons tituées de préférence sous la forme de poly gones réguliers comportant autant de côtés que la roue doit comporter d'aubes, et qui sont fixées par des rayons rigides e ou par des rayons tendeurs e1 au mât central f constituant l'arbre moteur.
Dans l'exemple représenté à la fig. 2, le mât f présente à sa partie supérieure une crapaudine dans laquelle est engagé un pivot vertical y qui peut, par exemple, être porté par un croisillon la et maintenu vertical par des haubans i passant au-dessus de la roue ou disposés autour de cette dernière, comme représenté fig. 2 et 3, suivant les dimensions du terrain sur lequel est monté le moteur. La partie inférieure du mât f présente, d'au tre part, une seconde crapaudine dans la quelle est engagé un second pivot j, fixé solidement sur-le sol.
Dans l'exemple représenté à la fig. 5, la roue motrice est montée au sommet d'un pylône<I>le</I> de manière à coiffer ce pylône, c'est-à-dire que la partie inférieure de ladite roue qui est munie d'une jante tournant sur des galets na fixés sur les bras dudit pylône.
La partie supérieure de la roue qui sup porte alors tout le poids de ladite roue est fixée à la partie supérieure d'un arbre f qu'elle entraîne dans sa rotation.
Cet arbre qui traverse la partie supé rieure du pylône dans un palier à, billes n et descend jusqu'au sol comme il est repré senté fig. 5 est pourvu, dans cet exemple, d'un croisillon o et de haubans p destinés à assurer la rigidité dudit arbre.
Dans le cas où ce moteur doit servir à actionner une pompe ou tout appareil ana logue, il est muni d'un dispositif qui fait varier l'effort résistant en fonction de la puissance motrice, laquelle dépend des varia tions du vent.
Ce dispositif représenté dans les fig. 2 et 4 est constitué par un excentrique variable monté à la partie inférieure du mât f.
Le plateau q de cet excentrique présente une mortaise r et peut se déplacer sur des glissières horizontales non représentées fixées au mât (le manière à présenter une excentri cité plus ou moins grande par rapport au centre du mât avec lequel il tourne. Le déplacement du plateau q est obtenu par le mouvement d'un coin s qui monte et descend le long du mât. Les deux côtés in ci iizés du coin s ont une section en queue (l'aronde et sont engagés dans une coulisse de forme correspondante dont l'une t est fixée au mât et l'autre ac au plateau d'ex centrique q. .
Quand le coin monte les deux coulisses s'écartent l'une de l'autre, et le plateau s'ex centre; quand le coin redescend sous l'action de son poids, les coulisses se rapprochent et 1o plateau se centre de nouveau.
L'excentrique q tourne contre un galet y qui, par l'intermédiaire du levier w oscillant autour du point fixe<I>x</I> et de la tige<I>y</I> rap pelée par un ressort, transmet le mouvement alternatif variable au piston d'une pompe ou à tout autre appareil d'utilisation. Cet ex centrique peut également être entouré d'un collier et transmettre un mouvement alter natif à double effet.
Le coin s est relié au collier d'un régu lateur à boules de manière telle que lorsquè la vitesse augmente par suite de la force du vent, le coin monte et la course de la pompe augmente.
Le moteur fonctionne de la manière suivante: Le vent agit différemment aux différents endroits de la roue. Dans la région médiane indiquée par la flèche 1, il produit une ac tion très lente sur la lame b et glisse sur cette lame qui le fait dévier et entrer dans la gouttière cc, dont il contourne l'intérieur en la poussant dans le sens de rotation de la, roue. Finalement il s'échappe en 2 dans une direction à peu près inverse de sa dévia tion sur la lame b, après avoir produit dans le sens utile X une impulsion due à la der nière réaction, à la réaction (le fuite.
Dans la région extrême, indiquée par la flèche 3, le vent agit par poussée directe sur les différents éléments, gouttières et lames qui sont disposées pour utiliser le mieux pos sible cette poussée en offrant au vent des extrémités hérissées, à rebousse-poil. Dans la région indiquée par la flèche 4 le vent entré en 2 sort de la roue en 5 en agissant dans le sens utile X par action sur le verso de la lame b qui grâce à. son incli naison et grâce, semble-t-il, à la présence des deux gouttières a, voisines, utilise alors elles- mêmes cette action.
On peut négliger les effets des gouttières qui sont ici complexes, mais peu important,. Enfin, dans la région extrême indiquée par la flèche 6 le vent pro duit une poussée, qui freine il est vrai, la marche (le l'appareil, mais cette force de freinage est considérablement inférieure à la force de poussée opposée en 3 à cause de la disposition fuyante des extrémités des gout tières et des lames qui sont couchées à cet endroit l'une sur l'autre et se masquent plus ou moins l'une derrière l'autre. Le vent est ainsi rejeté en 7 et contourne cette partie de la roue en glissant sur elle.
On voit ainsi que, pour réaliser l'addi tion des actions motrices pour le vent qui entre dans la roue en 1 et pour le vent qui sort de la roue en 4, dans un cas, on utilise en I une action secondaire dans la gouttière après glissement latéral sur la lame, alors que dans l'autre cas, en 4, le vent agit direc tement sur la lame.
Le résultat serait sensiblement le même si on opérait de façon inverse, c'est-à-dire si on utilisait l'action directe pour le vent qui entre dans la roue et l'action secondaire après glissement latéral sur la lame pour le vent qui sort de la roue. Dans ce cas il faudrait inverser l'inclinaison des lames b de façon que l'extrémité b2 desdites lames, au lieu de sortir vers l'extérieur de la roue, rentre vers l'intérieur.
Le moteur à axe vertical, décrit ci-dessus, présente l'important avantage d'utiliser le vent de quelque côté qu'il le reçoive, et n'a pas besoin d'être orienté.
De plus, il résulte de l'étude expérimen tale de son fonctionnement que le vent agit avec une grande efficacité sur la plus grande partie de la surface active de la roue, alors que l'action traînante est limitée à une por tion très réduite de cette surface et que la force du vent est captée dans une très forte proportion.
Motor with, wind. The present invention relates to a motor. wind formed by a paddle wheel with vertical axis, characterized by means for adding the impulse of the wind which is directed radially towards the impeller with the impulse of the wind which leaves the impeller, consisting in the special shape of the blades, each consisting of two parts: one in the form of a gutter. whose convex outer face is directed in the direction of rotation, the other in the form of a nearly flat blade whose plane. is directed towards the inside of the. gutter;
the anterior edge of the blade being placed between the two edges of the gutter, but at a certain distance from the concave wall and the posterior edge of the blade being further away (the center of the wheel than the anterior edge, of so that the plane of the blade is directed a little outside the following gutter and that there exist, between each blade and the two neighboring gutters, intervals through which the wind crosses the wheel, producing usefully, first a first action, when it slides from the outer stuffing of the blade towards the gutter to bypass the interior of this last, <B> eyelash </B> following a second action when it escapes -from the interior face from the lance to the outside of the wheel.
The annexed drawing represents, by way of examples, two embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is a schematic plan view showing the. special arrangement of the blades; Fig. 2 is an elevation of the face in section. Of a first form of construction; Fig. 3 is a plane; Fig. 4 is a horizontal section following A-A of FIG. 2; Fig. 5 schematically shows in vertical section a second embodiment.
As shown in FIG. 1 the gutter may be rounded or closed by two flat surfaces intersecting at a right angle as indicated respectively at a and a1; the convex part or resp. the point of said gutter being -directed in the direction of rotation indicated by the arrow X.
This gutter is arranged in front and at a certain distance from the front edge b1 of the blade b. So as to provide between this edge b1 and the wall. internal concave of the gutter <I> a </I> a certain .interval, the edges a "of said gutter being respectively arranged on either side of the blade b as is clearly shown in fig. 1 .
The gutter a, arranged opposite the pro longing of the blade b is: intended to receive, after its deflection, the wind which a. hit the blade b on the side where it produces a braking action, that is to say on the side where it slides forward, consequently pushing the blade <I> b </I> backwards, the form in U of the head <I> a </I> with the aim of .deviating the. direction of the wind backward so as to ultimately produce useful action, as will be explained below.
The gutter a, arranged in front of the blade b, does not intervene very much, on the other hand, when the wind hits the blade on the side where it deviates backwards, that is to say when it has. a useful action on this blade itself.
The blade b is formed by a simple sheet of flat or slightly curved sheet metal. It is directed towards the inside of the gutter a and, consequently, in the direction of rotation while making, however, with the tangent to the wheel a small angle outside with respect to the front edge b1, as shown in the drawing, in order to obtain a better return.
The anterior edge b1 of this blade is, as indicated above, at a certain distance from the. internal wall of the gutter <I> a </I> and its posterior edge <I> b \ </I> is also at a certain distance from the following gutter, as shown in fig. 1.
All the gutters a and all the blades b are fixed by any suitable means on metal frames so as to form a paddle wheel.
In the two embodiments shown in the drawing, the gutters tu and the blades b are fixed at their upper part and at their lower part by means of rivets c to, metal rims d which are preferably made in the form of regular poly gones having as many sides as the wheel must include blades, and which are fixed by rigid spokes e or by tensioning spokes e1 to the central mast f constituting the drive shaft.
In the example shown in FIG. 2, the mast f has at its upper part a slider in which is engaged a vertical pivot y which can, for example, be carried by a spider la and kept vertical by stays i passing above the wheel or arranged around it. the latter, as shown in fig. 2 and 3, depending on the dimensions of the ground on which the motor is mounted. The lower part of the mast f has, on the other hand, a second slider in which is engaged a second pivot j, firmly fixed to the ground.
In the example shown in FIG. 5, the driving wheel is mounted at the top of a <I> le </I> pylon so as to cap this pylon, that is to say that the lower part of said wheel which is provided with a rotating rim on rollers na fixed on the arms of said pylon.
The upper part of the wheel which then supports the entire weight of said wheel is fixed to the upper part of a shaft f which it drives in its rotation.
This shaft which crosses the upper part of the pylon in a ball bearing and descends to the ground as shown in fig. 5 is provided, in this example, with a spider o and stays p intended to ensure the rigidity of said shaft.
In the event that this motor is to be used to actuate a pump or any similar device, it is fitted with a device which varies the resistive force as a function of the motive power, which depends on variations in the wind.
This device shown in FIGS. 2 and 4 consists of a variable eccentric mounted on the lower part of the mast f.
The plate q of this eccentric has a mortise r and can move on horizontal slides not shown fixed to the mast (so as to have a greater or lesser eccentricity with respect to the center of the mast with which it rotates. The displacement of the plate q is obtained by the movement of a wedge s which goes up and down along the mast.The two sides of the wedge s have a tail section (the dovetail and are engaged in a correspondingly shaped slide whose one t is fixed to the mast and the other ac to the eccentric plate q.
When the wedge goes up the two slides move away from each other, and the plate becomes centered; when the wedge goes down again under the action of its weight, the slides come closer and the first plate is centered again.
The eccentric q turns against a roller y which, by means of the lever w oscillating around the fixed point <I> x </I> and the rod <I> y </I> pe peeled by a spring, transmits the variable reciprocating motion of the piston of a pump or any other device of use This ex-centric can also be surrounded by a necklace and transmit a native double-acting alter movement.
The wedge is connected to the collar of a ball regulator in such a way that as the speed increases due to the force of the wind, the wedge rises and the stroke of the pump increases.
The motor works as follows: The wind acts differently at different places on the wheel. In the middle region indicated by arrow 1, it produces a very slow action on the blade b and slides on this blade which makes it deviate and enter the gutter cc, of which it goes around the inside by pushing it in the direction of rotation of the wheel. Finally, it escapes at 2 in a direction roughly the reverse of its deflection on plate b, after having produced in the useful direction X an impulse due to the last reaction, to the reaction (the leak.
In the extreme region, indicated by arrow 3, the wind acts by direct thrust on the various elements, gutters and slats which are arranged to make the best possible use of this thrust by offering the wind bristling, furry ends. In the region indicated by arrow 4, the wind entering at 2 leaves the wheel at 5, acting in the useful direction X by acting on the back of the blade b which thanks to. its inclination and thanks, it seems, to the presence of the two neighboring gutters, then themselves use this action.
We can neglect the effects of the gutters which are here complex, but not very important. Finally, in the extreme region indicated by arrow 6, the wind produces a thrust, which it is true slows down walking (the device, but this braking force is considerably less than the opposing thrust force in 3 because the elusive arrangement of the ends of the gutters and the slats which are lying at this place one on top of the other and are more or less masked one behind the other. The wind is thus rejected at 7 and bypasses this part of the wheel by sliding on it.
It can thus be seen that, to carry out the addition of the driving actions for the wind which enters the wheel at 1 and for the wind which leaves the wheel at 4, in one case, a secondary action in the gutter is used at I after sliding sideways on the blade, while in the other case, at 4, the wind acts directly on the blade.
The result would be more or less the same if we operated in the opposite way, that is to say if we used the direct action for the wind entering the wheel and the secondary action after lateral sliding on the blade for the wind which comes out of the wheel. In this case, it would be necessary to reverse the inclination of the blades b so that the end b2 of said blades, instead of coming out towards the outside of the wheel, goes inside.
The vertical axis motor, described above, has the important advantage of using the wind from whatever side it receives it, and does not need to be oriented.
In addition, it results from the experimental study of its operation that the wind acts with great efficiency over the greater part of the active surface of the wheel, while the dragging action is limited to a very small portion of the wheel. this surface and that the force of the wind is captured in a very high proportion.