FR2518180A1 - Wind turbine driving air compressor - uses cam driven by blades to set up oscillatory motion in operating arm of air pump - Google Patents

Wind turbine driving air compressor - uses cam driven by blades to set up oscillatory motion in operating arm of air pump Download PDF

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FR2518180A1
FR2518180A1 FR8220761A FR8220761A FR2518180A1 FR 2518180 A1 FR2518180 A1 FR 2518180A1 FR 8220761 A FR8220761 A FR 8220761A FR 8220761 A FR8220761 A FR 8220761A FR 2518180 A1 FR2518180 A1 FR 2518180A1
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Bogdan Vyachesla Voitsekhovsky
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Abstract

The turbine is suited to driving air compressors to store the energy extracted from the wind. The turbine is mounted on a frame with its horizontal shaft carrying multiple blades which form the turbine wheel. A circular guide which supports the blades is fitted over the shaft and a wheel coupled to an output shaft runs on the guides. The guide is shaped as a cam with peaks and troughs spaced at equal angles around its periphery. The wheel runs on the cam surface and rises and falls with the changing radius of the cam. The oscillatory motion of the output shaft can be used to operate an air pump to permit storage of the energy gathered. The turbine has a high longevity since there is no rolling friction between the cam and its support.

Description

La présente invention concerne le domaine de l'énergie du vent et a notamment pour objet un aéromoteur à entraînement mécanique. The present invention relates to the field of wind energy and in particular relates to an aeromotor with mechanical drive.

Il est plus rationnel d'employer l'aéromoteur revendiqué pour entrainer les pompes à air. It is more rational to use the claimed aeromotor to drive the air pumps.

L'air comprimé produit par un ou plusieurs groupes aéromoteurs (aéromoteur et pompe pneumatique) peut être utilisé dans les commandes sans réducteur des générateurs électriques; dans les commandes des pompes hydrauliques, par exemple pour monter les eaux souterraines d'un puits (irrigation, élévation de l'eau aux pâturages, etc.), pour la dessalaison de l'eau minéralisée par la méthode de l'osmose inverse, c'est-à-dire par filtration sous pression aux membranes polymères, pour la coupe des matériaux durs par des Jets de haute pression, pour l'alimentation des réservoirs d'eau des centrales hydrauliques permettant d'accumuler de l'énergie pour une période prolongée, et pour l'aérage des bassins d'eau. The compressed air produced by one or more aeromotor groups (aeromotor and pneumatic pump) can be used in the controls without reduction gear of the electric generators; in the controls of hydraulic pumps, for example to raise groundwater from a well (irrigation, raising water to pastures, etc.), for the desalination of mineralized water by the reverse osmosis method, that is to say by pressure filtration with polymer membranes, for cutting hard materials by high pressure jets, for supplying water tanks of hydraulic power stations allowing to accumulate energy for a extended period, and for aerating water basins.

L'aéromoteur revendiqué peut se brancher directement sur les organes opératoires d'appareils tels que scie à bois, hache-paille, etc. The claimed aeromotor can be connected directly to the operating parts of devices such as a wood saw, straw chopper, etc.

On connaît un groupe aéromoteur oonstitué par un aéromoteur et quatre pompes à membranes pneumatiques. Ces dernières sont disposées en croix par rapport à l'arbre de turbine qui presente une came sous forme d'un excentrique coopérant successivement avec les poussoirs-tiges des pistons des pompes à membranes (cf., par exemple, l'ouvrage de Ya.I. Shefter, "Application de l'énergie du vent", Moscou, 1975, pages 83 à 90). There is known an aeromotor group constituted by an aeromotor and four pneumatic diaphragm pumps. The latter are arranged crosswise with respect to the turbine shaft which presents a cam in the form of an eccentric cooperating successively with the piston rod pushers of the diaphragm pump pistons (cf., for example, the work by Ya. I. Shefter, "Application of wind energy", Moscow, 1975, pages 83 to 90).

La vitesse de mouvement des poussoirs dépend de la vitesse périphérique de la came, c'est-à-dire' des dimensions de cette dernière. Les dimensions de la came réalisée sur l'arbre de la turbine sont relativement petites, et de cSe fait, la vitesse des poussoirs est relativement faible. Pour cette raison, pour éviter les fuites importantes de l'air comprimé à travers les joints d'étanchéité des pistons des pompes pneumatiques, on a été forcé de monter dans le groupe aéromoteur connu des membranes qui
séparent d'une façon étanche les volumes utiles des
volumes situés derrière les pistons dans les cylindres
des pompes pneumatiques, les pistons étant montés avec un
écartement par rapport aux parois des cylindres et la varia
tion des volumes utiles étant due à la flexion des mem
branes.
The speed of movement of the pushers depends on the peripheral speed of the cam, that is to say on the dimensions of the latter. The dimensions of the cam produced on the turbine shaft are relatively small, and therefore, the speed of the pushers is relatively low. For this reason, to avoid significant leaks of compressed air through the seals of the pistons of pneumatic pumps, we were forced to mount in the known powerplant membranes which
seal the useful volumes of the
volumes behind the pistons in the cylinders
pneumatic pumps, the pistons being mounted with a
spacing from cylinder walls and varia
tion of the useful volumes being due to the flexion of the mem
branes.

Cependant, les pompes à membranes ne sont pas
économiques à cause de la courte durée de vie des membranes
subissant des déformations de flexion importantes.
However, diaphragm pumps are not
economical due to the short lifespan of the membranes
undergoing significant bending deformations.

On connaît des aéromoteurs dans lesquelsun bati
supporte un arbre qui porte une turbine formée d'aubes
raccordées à cet arbre et munie d'un entrainement mécanique
pour l'accouplement au consommateur, qui comprend un guide
circulaire à surface cylindrique ronde sur laquelle roule
au moins un galet de friction dont l'arbre constitue ltelé- ment de sortie de l'entrainement mécanique. Cette construc
tion comporte un ressort qui serre le-galet de friction con
tre le guide avec unie force relativement grande servant à
provoquer un frottement entre ces éléments et gracie auquel
le couple moteur de la turbine est transmis au galet de fric tic n.
There are known aeromotors in which a frame
supports a shaft which carries a turbine formed of blades
connected to this shaft and provided with a mechanical drive
for coupling to the consumer, which includes a guide
circular with round cylindrical surface on which rolls
at least one friction roller, the shaft of which constitutes the output element of the mechanical drive. This construction
tion has a spring which clamps the friction roller con
be the guide with a relatively large force used to
cause friction between these elements and gracie to which
the engine torque of the turbine is transmitted to the friction roller n.

Les aéromoteurs à entrainement mécanique ayant la
construction décrite sont de préférence destinée à entre re
liés à des générateurs électriques. Dans ce cas, l'élément
de sortie (l'arbre du galet de friction) est relié directement au rotor du générateur électrique (cf. - brevet Etats
Unis NO 4150301i.
Mechanically driven wind turbines with the
construction described are preferably intended to between re
linked to electric generators. In this case, the element
output (the friction roller shaft) is directly connected to the rotor of the electric generator (cf. - States patent
States NO 4150301i.

Dans l'aéromoteur considéré, le galet de friction
s'use rapidement, ce qui est dA à son frottement relative
ment grand contre le guide.
In the wind turbine considered, the friction roller
wears out quickly, which is due to its relative friction
big against the guide.

L'emploi du dispositif serrant le galet de fric
tion contre le guide avec une force relativement grande
rend compliquée la construction-du matériel.
The use of the device tightening the money roller
tion against the guide with a relatively large force
makes building-hardware complicated.

On s'est donc proposé de créer un aéromoteur à
entraînement mécanique, dont la construction permettrait
l'accouplement direct entre l'aéromoteur et le consommateur, de préférence une pompe à air, dont l'organe opératoire doit effectuer un mouvement de va-et-vient à une fréquence et une vitesse relativement élevées.
We therefore proposed to create an aeromotor with
mechanical drive, the construction of which would allow
direct coupling between the aeromotor and the consumer, preferably an air pump, the operating member of which must reciprocate at a relatively high frequency and speed.

Ce problème est résolu du fait que l'aéromoteur dans le bati duquel est monté un arbre auquel sont reliées des aubes formant une turbine qui est munie, pour sa liaison avec le consommateur, d'un entraînement mécanique comprenant un guide circulaire situé sur la turbine autour de l'arbre, et au moins un galet à etément de sortie coopérant avec ledit guide, est caractérisé, suivant l'invention, en ce que le guide circulaire est réalisé sous forme d'une came dont la surface profilée présente des parties concaves et convexes qui alternent, et que le galet est monté de façon à pouvoir tourner par rapport à i'élénient de sortie et osciller avec ce dernier par rapport au bati. This problem is solved by the fact that the aeromotor in the frame of which is mounted a shaft to which are connected blades forming a turbine which is provided, for its connection with the consumer, with a mechanical drive comprising a circular guide located on the turbine around the shaft, and at least one roller with an output element cooperating with said guide, is characterized, according to the invention, in that the circular guide is produced in the form of a cam whose profiled surface has concave parts and convex which alternate, and that the roller is mounted so that it can rotate relative to the outlet element and oscillate with the latter relative to the frame.

Il est rationnel que la came soit constituée de sections distinctes placées entre les aubes voisines et fixées à leurs extrémités. It is rational that the cam is made up of distinct sections placed between the neighboring blades and fixed at their ends.

Ceci facilite la fabrication et l'assemblage de la came sur la turbine. This facilitates the manufacture and assembly of the cam on the turbine.

Il est aussi rationnel de réaliser la surface profilée sur le côté intérieur de la came. It is also rational to make the profiled surface on the inside of the cam.

Une telle réalisation permet de dimineur la contrainte de compression aux éléments de la turbine. Such an embodiment makes it possible to reduce the compressive stress on the elements of the turbine.

Il est également avnatageux de réaliser l'élément de sortie sous forme d'un levier dont l'axe d'oscillation se situe sur le bati.  It is also advantageous to produce the output element in the form of a lever whose axis of oscillation is located on the frame.

Ceci constitue la solution constructive la plus simple de l'élément de sortie pouvant osciller par rapport au bâti. This constitutes the simplest constructive solution of the output element which can oscillate relative to the frame.

L'aéromoteur conforme à la présente invention peut être relié directement au consommateur dont l'organe operatoire doit être animé d'un mouvement de va-et-vient. La came peut avoir n'importe quel profil requis assurant pratiquement toute loi de mouvement de va-et-vient de l'orga- ne opératoire du consommateur. La came circulaire, située à a périphérie dela turbine et ayant une surface profilée comprenant des parties concaves et convexes qui alternent, peut assurer une fréquence et une vitesse de mouvement du piston relativement grandes, associées à une compression rapide de l'air et son aspiration lente, ce qui est recher
ché dans le cas d'une pompe pneumatique.
The aeromotor according to the present invention can be connected directly to the consumer, the operating body of which must be driven back and forth. The cam can have any required profile ensuring practically any law of movement back and forth of the consumer's operating organ. The circular cam, located at the periphery of the turbine and having a profiled surface comprising alternating concave and convex parts, can ensure a relatively high frequency and speed of movement of the piston, associated with rapid compression of the air and its suction. slow, which is sought after
ché in the case of a pneumatic pump.

De plus, l'aéromoteur revendiqué a une longévité
élevée du fait que l'intersection des galets avec la came ne provoque qu'un frottement de roulement.
In addition, the claimed aeromotor has a longevity
high because the intersection of the rollers with the cam only causes rolling friction.

L'invention sera mieux comprise et-d'autres buts,
détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la
lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à -titre d'exemple non limitatif, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une vue d'ensemble de
côté de l'aéromoteur conforme à l'invention ( par souci de
simplification, on nta représenté sur la figure que l'un
des galets à levier et l'une des aubes de la turbine);
- la figure 2 représente le galet à levier et la pompe pneumatique reliée à celui-ci;;
- la figure 3 est un? vue en coupe suivant III
III de la figure 1 (le bati portant la turbine n'est-pas représenté);
- la figure 4 représente une aube de turbine reliée à son arbre;
- la figure 5 représente l'ensemble A de la
figure 1, servant à la fixation des sections de la came à l'aube de la turbine (couple suivant V-V de la figure 6);
- la figure 6 représente le meme ensemble, en
coupe suivant VI-VI de IL figure 5;
- la figure 7 est uae vue en coupe suivant VII
VIT de la figure 5.
The invention will be better understood and other aims,
details and advantages thereof will become more apparent from the
light of the explanatory description which follows of an embodiment given only as a non-limiting example, with references to the non-limiting drawings appended in which
- Figure 1 shows an overview of
side of the wind turbine according to the invention (for the sake of
simplification, we nta shown in the figure that one
lever rollers and one of the turbine blades);
- Figure 2 shows the lever roller and the pneumatic pump connected thereto ;;
- Figure 3 is a? sectional view along III
III of Figure 1 (the frame carrying the turbine is not shown);
- Figure 4 shows a turbine blade connected to its shaft;
- Figure 5 shows the set A of the
Figure 1, used for fixing the sections of the cam to the blade of the turbine (torque according to VV of Figure 6);
- Figure 6 shows the same set, in
section along VI-VI of IL figure 5;
- Figure 7 is uae sectional view along VII
VIT of figure 5.

L'aéromoteur comprend un bati 1 (figure 1) sur lequel est monté un arbre 2 portant une turbine 3 constituée par des aubes 4 assemblées à l'arbre 2. La turbine 3
est munie d'un entraînement mécanique pour la liaison avec les pompes à piston pneumatiques 5 (-figure 2). L'entraSne- ment mécanique comporte un guide circulaire 6 sur lequel roulent des galets 7 (figure 3). Le guide 6 est réalisé sous forme d'une came désignée par ce même chiffre de référence. De l'intérieur, la came 6 présente une surface profilée 8 à parties convexes 8a alternant avec des parties concaves 8b. La came 6 est composée de sections 9 placées entre les aubes 4 voisines et fixées à leurs extrémités.
The aeromotor comprises a frame 1 (FIG. 1) on which is mounted a shaft 2 carrying a turbine 3 constituted by blades 4 assembled to the shaft 2. The turbine 3
is fitted with a mechanical drive for connection to the pneumatic piston pumps 5 (-figure 2). The mechanical drive comprises a circular guide 6 on which rollers 7 roll (FIG. 3). Guide 6 is produced in the form of a cam designated by this same reference number. From the inside, the cam 6 has a profiled surface 8 with convex parts 8a alternating with concave parts 8b. The cam 6 is composed of sections 9 placed between the neighboring vanes 4 and fixed at their ends.

Chacune des aubes (figure 4) de la turbine 3 est reliée à l'arbre 2 au moyen d'une ferme 10 ayant la forme d'une pyramide triangulaire à partir du sommet de laquel- le une tige creuse 11 passe à l'intérieur de l'aube 4 le long de son axe longitudinal et est reliée à cette aube et à une extrémité de l'arbre 2; deux autres tiges creuses 12 et 13 partant de ce même sommet sont reliées au moyeu 14 monté sur l'autre extrémité de l'arbre 2.La ferme 10 est assemblée à des fermes analogues portant les aubes 4 voisines par l'intermédiaire de tiges 15 et 16. Each of the blades (Figure 4) of the turbine 3 is connected to the shaft 2 by means of a truss 10 having the shape of a triangular pyramid from the top of which the hollow rod 11 passes inside of the blade 4 along its longitudinal axis and is connected to this blade and to one end of the shaft 2; two other hollow rods 12 and 13 starting from this same vertex are connected to the hub 14 mounted on the other end of the shaft 2. The farm 10 is assembled to similar farms carrying the neighboring blades 4 by means of rods 15 and 16.

Des supports 17 sont montés aux extrémités des aubes 4 afin de permettre la fixation des sections 9 de la came 6 sur la turbine 3. Supports 17 are mounted at the ends of the blades 4 in order to allow the sections 9 of the cam 6 to be fixed on the turbine 3.

A chacun des supports 17 (figures 5,6 et 7) constitués par des plaques courbées sont soudés des goussets 18 de renforcement et un étrier 19 pour l'assemblage des tiges 12, 13, 15 et 16. La tige creuse 11 est fermée à sonextrémité par un bouchon lIa dans lequel est vissé un boulon 20 reliant le support 17 à la tige Il passant~à travers l'aube 4. Les tiges 12, 13, 15 et 16 sont réunies à l'étrier 19 au moyen de vis 21 vissés à leurs extrémités (figure 7). To each of the supports 17 (FIGS. 5, 6 and 7) constituted by curved plates are welded gussets 18 and a stirrup 19 for the assembly of the rods 12, 13, 15 and 16. The hollow rod 11 is closed to its end by a plug IIa into which is screwed a bolt 20 connecting the support 17 to the rod It passing ~ through the blade 4. The rods 12, 13, 15 and 16 are joined to the stirrup 19 by means of screws 21 screwed at their ends (figure 7).

Des Joints 22 sont intercalés entre les pièces à fixer mentionnées (support 17, étrier 19 et tiges 11, 12, 13', 15 et 16) afin de permettre le réglage au cours de l'assemblage. Joints 22 are interposed between the parts to be fixed mentioned (support 17, stirrup 19 and rods 11, 12, 13 ', 15 and 16) in order to allow adjustment during assembly.

Les sections 9 de la came 6 sont des plaques et les galets 7 roulent sur leur surface latérale étroite 8. The sections 9 of the cam 6 are plates and the rollers 7 roll on their narrow lateral surface 8.

La solution décrite permet de fabriquer de la manière la plus simple la came à surface profilée. Les sections 9 de la came 6 sont soudées aux plaques 23 vissées aux sqp- ports 17 à l'aide de vis 24 et d'écrous 25; afin de permettre le réglage au cours de l'assemblage, les orifices 26 pratiqués dans les supports 17 sont réalisés avec un diamètre légèrement supérieur à celui des vis 24, et des
Joints 27 sont intercalés entre les plaques 23 et les supports 17.
The solution described makes it possible to manufacture the cam with a profiled surface in the simplest way. The sections 9 of the cam 6 are welded to the plates 23 screwed to the ports 17 using screws 24 and nuts 25; in order to allow adjustment during assembly, the orifices 26 formed in the supports 17 are made with a diameter slightly greater than that of the screws 24, and
Joints 27 are interposed between the plates 23 and the supports 17.

Les galets 7 (figure 1) sont montés sur des paliers 28 portés par des leviers 29 constituant leurs éléments de sortie. Les axes 30 des leviers 29 sont logés dans des biellettes 31 soudées au tube 32 réuni au bâti 1 par des montants 33 et-cintré suivant la forme de la partie périphérique inférieure de la turbine et passant le long de cette dernière-. Ainsi, les galets 7 sont montés de façon à pouvoir tourner par rapport aux leviers 29 (éléments de sortie) et osciller (balancer) avec ces derniers par rapport au bâti 1. Les leviers 29 sont liés aux dispositifs 34 (figure 1) qui maintiennent les galets 7 en contact avec la surface profilée 8 de la came 6. Les bielles 35 relient,-par l'intermédiaire des articulations 36 et 37, les leviers-29 aux pistons 38 des pompes pneumatiques 5 qui sont fixées sur le bâti 1.Les dispositifs 34 servant à maintenir les galets 7 en contact avec la surface profilée 8 de la came 6 sont des ressorts pneumatiques 39 dans lesquels les tiges 40 des pistons 41 sont articulées sur les leviers 29. Le rôle des dispositifs 34 maintenant les galets 7 en contact avec la came 6 peut être aussi assumé par des poids fixés sur les leviers 29 à proximité de leurs axes 50 d'oscillaton. Les pompes pneumatiques 5 comportent des cylindres 42 munis de plateaux 47 et de colliers 44 serrés à'aide de gouJons 45. Dans les plateaux 43 sont ménagés des canaux 46 reliant les volumes utiles 47 des pompes pneumatiques 5 au réservoir (non représenté) et à ltair libre par l'intermédiaire des cla- pets de retenue 48 et 49.Les soupapes 50 et 51 servent à séparer les volumes utiles 47 des pompes pneumatiques 5 et des ressorts pneumatiques 39 de réservoir d'air et à les relier à l'atmosphère. The rollers 7 (Figure 1) are mounted on bearings 28 carried by levers 29 constituting their output elements. The axes 30 of the levers 29 are housed in rods 31 welded to the tube 32 joined to the frame 1 by uprights 33 and-curved according to the shape of the lower peripheral part of the turbine and passing along the latter. Thus, the rollers 7 are mounted so as to be able to rotate relative to the levers 29 (output elements) and oscillate (swing) with the latter relative to the frame 1. The levers 29 are linked to the devices 34 (FIG. 1) which hold the rollers 7 in contact with the profiled surface 8 of the cam 6. The connecting rods 35 connect, - by means of the articulations 36 and 37, the levers-29 to the pistons 38 of the pneumatic pumps 5 which are fixed to the frame 1. The devices 34 serving to keep the rollers 7 in contact with the profiled surface 8 of the cam 6 are pneumatic springs 39 in which the rods 40 of the pistons 41 are articulated on the levers 29. The role of the devices 34 holding the rollers 7 in contact with the cam 6 can also be assumed by weights fixed on the levers 29 near their axes 50 of oscillation. The pneumatic pumps 5 comprise cylinders 42 provided with plates 47 and collars 44 tightened by means of studs 45. In the plates 43 are formed channels 46 connecting the useful volumes 47 of the pneumatic pumps 5 to the tank (not shown) and to the free air by means of the retaining valves 48 and 49. The valves 50 and 51 serve to separate the useful volumes 47 from the pneumatic pumps 5 and the pneumatic springs 39 of the air tank and to connect them to the atmosphere. .

L'aéromoteur fonctionne de la façon suivante. The aeromotor operates as follows.

Sous l'action d'une charge du vent (sa direction est indiquée par la flèche B sur la figure 1) sur les aubes 4, la turbine 3 se met en rotation en imprimant le mouvement à la came circulaire 6 quelle porte. En roulant sur la surface profilée 8, comprenant des parties convexes 8a et concaves 8b, de la came 6, les galets 7 effectuent un mouvement d'oscillation (balancement) avec les éviers 29 et, par l'intermédiaire des bielles 35, impriment un mouvement de va-et-vient aux pistons 38 des pompes pneumatiques 5. Les directions des mouvements oscillatoires des galets 7 sont perpendicualires à l'axe de l'arbre 2-et la valeur de la course des galets 7 est égale à H (figures1, 3).Les ressorts pneumatiques 39 maintiennent les galets 7 en contact avec la came 6 en interdisant uniquement leur séparation des parties convexes Ba de la surface profilée 8 afin de prévenir les chocs des galets 7 contre la came 6. Under the action of a wind load (its direction is indicated by the arrow B in Figure 1) on the vanes 4, the turbine 3 starts to rotate, imparting movement to the circular cam 6 which door. By rolling on the profiled surface 8, comprising convex 8a and concave 8b parts, of the cam 6, the rollers 7 perform an oscillation (rocking) movement with the sinks 29 and, via the connecting rods 35, print a reciprocating movement of the pistons 38 of the pneumatic pumps 5. The directions of the oscillatory movements of the rollers 7 are perpendicular to the axis of the shaft 2-and the value of the travel of the rollers 7 is equal to H (FIGS. 1 The pneumatic springs 39 keep the rollers 7 in contact with the cam 6 by only preventing their separation from the convex parts Ba of the profiled surface 8 in order to prevent shocks from the rollers 7 against the cam 6.

L'air comprimé par les pompes pneumatiques 5 est refoulé dans le réservoir d'air (non représenté) en vue de son utilisation ultérieure.The air compressed by the pneumatic pumps 5 is discharged into the air tank (not shown) for later use.

Pour lier l'une des pompes pneumatiques 5 à la turbine 3 et pour l'en séparer, on ferme les soupapes 50 et on ouvre les soupapes 51, ce qui permet de séparer les volumes utiles47dela pompe pneumatique 5 et du ressort pneumatique 39 du rdservoir d'air et de les relier à l'atmosphère. Ensuite, le levier 29 tourne sur l'axe 30
Jusqu'à ce que le contact entre le galet 7 et les parties convexes 8a de la surface profilée 8 de la came 6 soit complètement exclu (les mécanismes de rotation et de fixation du levier 29 ne sont pas représentés sur les figures du fait qu'il est possible de les réaliser par tous les moyens connus ). L'autre procédé de séparation de l'une des pompes pneumatiques 5 d'avec la turbine 3 consiste à relier son volume utile 42 à l'air libre tout en conservant le contact entre le galet 7 et la came 6.Le fait relier et de séparer une partie des pompes pneumatiques 5 de la turbine 3 permet de régler la valeur du couple moteur de la turbine 3 tout en maintenant une pression constante dans le réservoir d'air. Pour chaque valeur de la vitesse du vent on a une valeur optimale déterminée du couple moteur de la turbine 3, pour laquelle l'aéromoteur développe une puissance maximale.
To connect one of the pneumatic pumps 5 to the turbine 3 and to separate it, the valves 50 are closed and the valves 51 are opened, which makes it possible to separate the useful volumes 47 of the pneumatic pump 5 and of the pneumatic spring 39 from the tank of air and connect them to the atmosphere. Then, the lever 29 rotates on the axis 30
Until the contact between the roller 7 and the convex parts 8a of the profiled surface 8 of the cam 6 is completely excluded (the rotation and fixing mechanisms of the lever 29 are not shown in the figures because it is possible to carry them out by all known means). The other method of separating one of the pneumatic pumps 5 from the turbine 3 consists in connecting its useful volume 42 to the open air while maintaining contact between the roller 7 and the cam 6. The fact connects and separating part of the pneumatic pumps 5 from the turbine 3 makes it possible to adjust the value of the engine torque of the turbine 3 while maintaining a constant pressure in the air tank. For each value of the wind speed there is a determined optimum value of the engine torque of the turbine 3, for which the wind turbine develops maximum power.

Pour accoupler l'aéromoteur aux pompes pneumatiques 5, il faut que toutes les sections 9 de la came 6 occupent des positions rigoureusement identiques par rapport à l'arbre 2 de la turbine 3. Dans le cas contraire, les positions extrêmes des pistons 38 des pompes pneumatiques 5 ne seront pas toujours les mêmes, ce qui aboutira à des pertes d'énergie. To couple the aeromotor to the pneumatic pumps 5, all the sections 9 of the cam 6 must occupy strictly identical positions relative to the shaft 2 of the turbine 3. Otherwise, the extreme positions of the pistons 38 of the 5 pneumatic pumps will not always be the same, which will result in energy losses.

Il est possible de donner à la came un profil permettant aux galets d'effectuer les mouvements d'oscillation dans des directions orientées parallèlement ou sous un angle par rapport à l'axe de l'arbre 2. It is possible to give the cam a profile allowing the rollers to perform the oscillating movements in directions oriented parallel or at an angle to the axis of the shaft 2.

La construction revendiquée permet de régler la position des supports 17 par rapport aux aubes 4 et celle des sections 9 de la came 6 par rapport aux suppats17, ce q rend possible l'utilisation d'une turbine de dimensions relativement grandes. The claimed construction makes it possible to adjust the position of the supports 17 relative to the blades 4 and that of the sections 9 of the cam 6 relative to the supports 17, which makes it possible to use a turbine of relatively large dimensions.

L'aéromoteur revendiqué est couplé directement aux pompes pneumatiques0 De plus, la construction reven diquée assure, grâce au choix du profil de la came, une compression relativement rapide de l'air et son aspiration lente, qui sont rationnelles dans le cas de la pompe pneumatique. The claimed aeromotor is directly coupled to the pneumatic pumps0 In addition, the reverted construction ensures, thanks to the choice of the profile of the cam, a relatively rapid compression of the air and its slow aspiration, which are rational in the case of the pump pneumatic.

Le présent aéromoteur a une longévité élevée du fait qu'il n'existe qu'un frottement de roulement entre les galets et la came,  The present wind turbine has a long service life due to the fact that there is only rolling friction between the rollers and the cam,

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Aéromoteur dans lequel est monté surunbati(1) un arbre (2) auquel sont assemblées des aubes (4) formant une turbine (3) munie, pour sa liaison au consommateur (5), d'un entraînement mécanique comprenant un guide circulaire (6) disposé sur la turbine (3) autour de l'arbre et au moins un galet (7) comportant un dément de sortie (29) et coopérant avec ledit guide, caractérisé en ce que le guide circulaire (6) est réalisé sous forme d'une came dont la surface profilée (8) présente des parties convexes (8a) et concaves (8b) alternées, le galet (7) étant monté de façon à pouvoir tourner par rapport à l'élément de sortie (29) et osciller avec ce dernier par rapport au bâti (1). 1. Wind turbine in which is mounted surunbati (1) a shaft (2) to which are assembled vanes (4) forming a turbine (3) provided, for its connection to the consumer (5), with a mechanical drive comprising a circular guide (6) disposed on the turbine (3) around the shaft and at least one roller (7) comprising an outlet dementia (29) and cooperating with said guide, characterized in that the circular guide (6) is produced under shape of a cam, the profiled surface (8) of which has alternating convex (8a) and concave (8b) parts, the roller (7) being mounted so as to be able to rotate relative to the outlet element (29) and oscillate with the latter relative to the frame (1). 2. Aéromoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came (6) est composee de sections distinctes (9) placées entre les aubes (4) voisines et fixées à leurs extrémités. 2. An air motor according to claim 1, characterized in that the cam (6) is composed of separate sections (9) placed between the adjacent blades (4) and fixed at their ends. 3. Aéromoteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface profilée (8) est réalisée sur la face intérieure de la came (6). 3. Wind turbine according to one of claims 1 and 2, characterized in that the profiled surface (8) is formed on the inner face of the cam (6). 4. Aéromoteur selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'élément de sortie (29) consiste en un levier à axe (30) monté sur le bâti (1)o  4. An air motor according to one of claims 1, 2 and 3, characterized in that the output element (29) consists of a pin lever (30) mounted on the frame (1) o
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4150301A (en) * 1977-06-02 1979-04-17 Bergey Jr Karl H Wind turbine
DE3040785A1 (en) * 1979-10-29 1981-09-24 Wilks, John E., Lebec, Calif. Wind-driven pump unit - has horizontal rotor shaft rotating cam on vertical axis to vertically reciprocate swivel lever operating pump piston

Patent Citations (2)

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