WO1992007189A1 - Dispositif d'orientation des pales d'un rotor dans un flux transversal de fluide et application de celui-ci - Google Patents

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WO1992007189A1
WO1992007189A1 PCT/FR1990/000737 FR9000737W WO9207189A1 WO 1992007189 A1 WO1992007189 A1 WO 1992007189A1 FR 9000737 W FR9000737 W FR 9000737W WO 9207189 A1 WO9207189 A1 WO 9207189A1
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toothed
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Robert Edmond Lipp
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Robert Edmond Lipp
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B63H1/06—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades
    • B63H1/08—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment
    • B63H1/10—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment of Voith Schneider type, i.e. with blades extending axially from a disc-shaped rotary body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
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    • F03D3/066—Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
    • F03D3/067—Cyclic movements
    • F03D3/068—Cyclic movements mechanically controlled by the rotor structure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B3/00—Rotary drilling
    • E21B3/02—Surface drives for rotary drilling
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    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
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    • F05B2260/50—Kinematic linkage, i.e. transmission of position
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Definitions

  • the blades of the rotor in question in this presentation are regularly arranged on its circular periphery and are capable of pivoting on themselves around an axis parallel to that of the rotor.
  • the assembly being immersed in a fluid whose displacement is perpendicular to said axes; this movement of the fluid existing independently of the operation of the rotor, or being caused by it.
  • it is a generator or a propellant.
  • the technical field concerned by the first is that of wind turbines, turbines, etc.
  • That of the second concerns on the one hand the propulsion of the fluid itself (pumps, fans, blowers, etc.), on the other hand propulsion of mobiles when the reaction on the rotor support is sought (boats, various vehicles using an air jet, etc.).
  • the device of the present invention allows precise adjustment of the orientation of the blades, adaptable or not during operation, and uses only the almost uniform rotation of toothed pinions, which determines a great smoothness of operation and the possibility of high fluid velocities in undisturbed flow. This is not the case with existing rotors of the same type, where lever devices are generally used, with no precise adjustment possible and without the possibility of large fluid velocities.
  • R being the radius of the rotor.
  • Point B is therefore fixed, in the west of the rotor, if the absolute wind and the speed of rotation are constant.
  • the blade begins to "turn back”, that is to say, stops in azimuth and begins to turn to the right. It is again directed towards the North when it passes to the West (VI) and continues its rotation to the right until its maximum azimuth (Z), which occurs towards the SSW (symmetric point of the preceding with respect to l 'EW axis). It "turns back” again to find itself directed north at point E. Throughout the approximate sector going from NW to S, the thrust is less than it would be if the "disturbed flow" of the fluid was accepted, as in the second option.
  • the blade does not start to "turn back” towards the NN, but continues for some time its movement of rotation towards the left, which then determines a "detachment” of the threads of fluid, towards the w two cases of this second option is possible.
  • the first one does not interest us here, because it supposes that, like the sailboats which "jibe" while veering from the downwind edge, the blade turns suddenly to the left, to resume a slow rotation, always to the left, and end up facing the wind to the east.
  • the second case is more original and has the advantage of not requiring a brutal shock: the blade, towards the NW, continues its rotation to the left to find itself perpen ⁇ dicular to the absolute wind to the West; the flow of the fluid, although "disturbed", causes a thrust despite everything important, very well directed to increase the torque exerted on the rotor shaft (Fig 2, option 2).
  • the overall tendency of the blade is to remain oriented towards the North.
  • it is to rotate regularly at half the speed of the rotor (existing device, but without the "shift" exposed more ioinj.
  • the device of the present invention in addition to generating these two "basic movements" by the appropriate choice of the ratios of the gears which it implements, algebraically adds a correction adjustable in amplitude, cyclic, of the same period as that of the rotation of the rotor, which determines the desired final orientations.
  • the device of the present invention is p characterized by the presence of a central toothed pinion, circular or elliptical, perfect or approximate. fixed relative to the absolute direction Vadu fluid flow and placed, or can be, eccentrically relative to the axis of the rotor. (0) p
  • each blade is integral with a toothed satellite gear A in engagement with an intermediate gearI, itself also in engagement with the central gear ⁇ - Links ensuring the correct contact of the gears, without the freedom of the intermediate gears being limited by to very devices.
  • Each of these pinions can in reality consist of several integral pinions, parallel and of the same axis of rotation, to allow, among other purposes, 5 overlaps for greater deflections.
  • the arrangement of these gear trains may be more ' complex due to construction considerations, provided that the assembly is mechanically equivalent to the above description.
  • the blades may moreover not be directly attached to their satellite pinion, but be required to follow their movement exactly by chains. toothed belts, drive shafts carried by the rotor, etc. (fig 3). To simplify the presentation of the operation, we will consider, although this is not an obligation, that the radii of these three toothed pinions are equal. Of value "r” (this is then the 1st option (lig 33 page 2).
  • the "links" 5 mentioned may be simple
  • Another device (fig. 4) consists in "encircling" all of the intermediate pinions by “enclosing” their axis, with the appropriate clearance, by a crown 11 remaining otherwise free (the rotor should have at least three blades ).
  • the contact of these axes with the crown to be made by means of cylindrical “sleeves” protecting them.
  • These "sleeves” can advantageously be replaced by "skids” B carried by the axes of the intermediate pinions and matching the internal shape of the crown so that sliding is possible, with or without the interposition of balls or rollers. It is necessary to provide either several crowns, or only one arranged in a circular groove made in each of the intermediate gears, in the middle (Fig. 6).
  • the pads P can be simple ball bearings.
  • intermediate pinions are only supported by their links, in particular those (10) linking them to the satellite pinions; these can also pivot on a robust pin K linked to the rotor itself, provided that its axis is in line with that of the blade in question (Fig. 15).
  • -b- In order to explain the operation of the device of the present invention, it is necessary to describe more concretely the wind turbine already taken as an example.
  • centrar pinion is mounted on a "rotary base 5 which can pivot,
  • a slide, carried by this part, allows lateral translation, generally rectilinear, of the pinion
  • J R being the invariable distance which separates the blades from the center of the rotor, - and "r" the radius, which we have chosen equal for all the pinions, in order to simplify the expressions.
  • "R""r", and therefore "bi" are construction data, by definition invariable. 40
  • the angle bi becomes b (angle fai by the centers of the central pinion and satellite, seen d center C of the central pinion).
  • the azimuths of the north and south blades are as follows (they are zero at 1 'E and at W).
  • D Deflectors can also be used, internally or externally (or both), to channel, on the South blades, the flow of fluid in the exact orientation desired (for generators and propellers) (fig 12).
  • the intermediate pinion ' I is actually composed of two parallel pinions which are integral by their common axis.
  • option 1 mainly concerns high fluid speeds for a moderate rotor speed (therefore a high torque); option 2 mainly concerns periophric speeds of the rotor of the same order as that of the fluid (without cusp, but with blades with double symmetry).
  • Figure 14 shows the mechanism of a propellant according to the device of the present invention.
  • the rotor is a "squirrel cage” (or a half) secured to its motor shaft (1), held on its seat by its two journals (2) (or only one if it is a "half cage”).
  • the central pinion C is maintained on its “rotary base”, but can slide transversely with respect to it to allow “decentering” adapted to the operating conditions (this decentring being able, in certain achievements on either side of the center of the central gable).
  • propellers with a horizontal axis, with a sealed casing or not, of the first or second option, are well suited to small fast ships often sailing in shallow waters.
  • the aircraft can also be mounted on aircraft, being, for example, placed on each side, under or replacing, the wings of airplanes. the axes of rotation being horizontal. A vertical takeoff is then possible, by simply acting on the orientation of the "rotary base”. A vertical thrust acting at the front or at the rear of the aircraft is then necessary to balance the torque created by the reaction of the engine torque applied to the rotor.
  • the aircraft can also plan, even if it does not have a wing, the rotor being stopped or rotating slowly, blades parallel (central pinion not off-center).
  • Such propellants acting in a gas or in a liquid, allow a very fast flow without the rotation being excessive.
  • This characteristic is very interesting for fast vehicles, as well as for wind tunnels, where one can envisage supersonic speeds, with a "vein" of flow in continuous regular flow, of a large section; what a propeller cannot do.
  • the rotor envisaged here is a "squirrel cage", 9 without a central inner shaft. Wings pivot around
  • the base of the wind turbine anchored in the ground, carries rails, or slides, 1 circular concentric with the axis of the rotor, on which the "rotary base”"5" rests, to pivot around this one (rollers, rollers, balls, can be superposed).
  • This movement is carried out either by a simple horizontal lever, or by actuator actuated by hand or electrically.
  • this "base” includes a slide which allows the sliding of a "central pinion support” "12", which determines the "shift”.
  • the adjustment is made by a worm wheel which can be operated by hand or by electric motor.
  • the wind turbine described here by way of example is kept vertical by 3 (or more) spars, beams, or beams, forming "buttress arcs", around a rotating mast linked to the horizontal upper part of the rotor.
  • This rotating mast can be maintained by guy wires on the rotor.
  • a trunnion is provided for its rotation at the junction of the beams. These are also firmly anchored in the ground and jacks are provided to adjust the alignment of the rotating mast with the drilling axis.
  • a stop must be provided at the base of the éoli ⁇ enne, on the rotor shaft, for balance: scn weight.
  • the previous flying arches can be replaced by simple guy wires made of steel wire, fitted with turnbuckles to replace the jacks. In this case, it is necessary to provide a stop at the junction of the shrouds, on the mast, to balance their tension.
  • '' 22 is fixed on the base, is engaged with a circular toothed ring, concentric with the axis of the rotor, fixed to the base of the wind turbine.
  • This rotation can be secured to that of the axis 20 carrying the pinion 21 indicated on line 34 on page 16, by means of one or the other clutch.
  • one or other of the aforementioned axes comprises a gear device, which determines "at the end of the journey", the rotation in opposite direction of two identical discs; each of them being an integral part of one of the 'clutches.
  • the wind by slightly deflecting, causes the pivoting part 24 of the wind vane to "tilt", which actuates the corresponding clutch and engages, with the "driving force" 19, the pinion 21 which makes it pivot the base in the desired direction.
  • a ball regulator mounted on the base 5 and driven by the axis of the "PTO" controls that of the two clutches provided which will rotate, in the correct direction, the shaft of the screw endless, mounted on the base, which determines the shift, so that the speed of rotation is within the limits provided.
  • a wind force indicator which may be only a simple panel “suspended” across the wind, by a horizontal “hinge” linked to the base, can control the same operation.
  • a certain amplitude of the angle that this panel makes with the vertical will activate a clutch which will decrease the value of the shift, until canceling it in the event of a storm. It is possible, by correctly choosing all the parameters that can be, to use this wind turbine to drill the well which will be used by the pump that it will put into action.
  • one or more openings must be made on the upper part of the wind turbine, in the center, or near the center, as well as a concentric recess in its shaft 5, to allow the passage of the drill rods.
  • jacks can also be supported either on the frame or on the drill rods themselves; in this case they can rotate with the éoilenne rods assembly, which facilitates operations.

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Abstract

Dispositif concernant tous les générateurs et les propulseurs travaillant dans un flux de fluide. Les axes de pivotement, en (A), des pales (P) sont parallèles à l'arbre (1) du rotor (9), sur la périphérie duquel elles sont disposées. Chacune d'elle est solidaire d'un pignon denté (A) constamment en prise avec son pignon intermédiaire (I), lui-même en prise permanente avec le pignon central (C), fixe dans l'absolu, mais décentré d'une façon réglable par rapport à l'arbre (1); le pignon (I) restant libre par ailleurs. (A) étant le double (en pointillé sur la figure), ou l'égal, de (C), suivant l'option choisie pour l'orientation des pales. La distance C1 déterminant les incidences optima pour un écoulement laminaire du fluide suivant une large section rectangulaire. Les rotations intérieures, quasi uniformes, se faisant sans à-coups.

Description

-Dispositif d'orientation des pales d'un rotor dans un flux transversal de fluide et application de celui-ci-.
Les pales du rotor dont il est question dans le présent exposé sont disposées régulièrement sur son pourtour circulaire et sont susceptibles de pivoter sur elles-mêmes autour d'un axe parallèle à celui du rotor. L'ensemble étant plongé dans un fluide dont le déplacement est perpendiculaire aux dits axes; ce mouvement du fluide existant indépendamment du fonctionnement du rotor,ou étant provoqué par lui. Suivant le cas, il s'agit d'un générateur ou d'un propulseur. Le domaine technique concerné par le premier est celui des éoliennes, des turbines, etc .. Celui du second intéresse, d'une part la propulsion du fluide lui même (pom¬ pes, ventilateurs, souffleries, etc.), d'autre part la propulsion des mobiles lorsque c'est la réaction sur le support du rotor qui est recherchée (bateaux, véhicules divers utilisant un jet d'air, etc.).
Le dispositif de la présente invention permet un réglage précis de l'orientation des pales, adaptable ou non en cours de fontionnement, et n'utilise que la rotation quasi uniforme de pignons dentés, ce qui détermine une grande douceur de fonctionnement et la possibilité de grandes vitesses de fluide e n écoulement non perturbé. Ce n'est pas le cas des rotors existants du même type, où il est en général fait appel à des dispositifs de leviers, sans réglage précis possible et sans possibilité de grandes vites¬ ses de fluide. Avant d'aborder toute description du disposi¬ tif, il est préférable de bien définir les orientations désirées des pales, et pour cela considérer d'abord les orientations et les vitesses relaiives des flux de fluide qui agissent sur elles en chaque point de leur trajectoire circulaire.
Pour rendre plus concret ce qui va suivre, il va être considérée une éolienne à axe vertical, dont les pales ont été provisoirement enlevées, tournant dans le sens trigo- nomètrique, dans un vent du Nord Va. Au point A de la figure 1 convergent les vecteurs Va (vent absolu), v (vent du à la vitesse périphérique) et Vr (vent relatif résultant, fig 1). Nous avons, vectoriellement, : Vr=Ve-v
Du point A, traçons les normales à ces trois vecteurs; Celle du vecteur Vr coupe la ligne EW en un point B, dans l'ouest. Le triangle ABO est semblable au triangle formé par les vecteurs précédents, et nous avons: Vr : AB = Va : BQ = v : OA - v : R
R étant le rayon du rotor.
Il s'en suit que BO = Va x R : v
Le point B est donc fixe, dans l'ouest du rotor, si le vent absolu et la vitesse de rotation sont constants.
Nous avons donc là un procédé graphique très commode pour déterminer les vents relatifs qui agissent sur les pales, ce qui permet de les orienter en chaque point pour un couple maximum appliqué sur l'arbre du rotor. Si, par exemple, nous désirons que le fluide conserve son écoulement continu, il faut que l'incidence soit faible et comprise entre zéro et une vingtaine de degrés.
Dans ces conditions nous voyons que l'orienta¬ tion des pales est correcte lorsque leur normale passe par un point fixe B'.
Si B' est à droite de B, il s'agit d'un généra¬ teur; dans le cas contraire, c'est un propulseur. Nous n'avons envisagé ici que des points B et B' situés à l'extérieur du rotor pour ne pas alourdir cet exposé. Suivons une pale à partir de l'est, dans le sens trigonomètrique (fig 2):
Au départ elle est obligatoirement orientée vers le Nord, c'est à dire "en drapeau", car aucune poussée favorable n'est possible lorsque le flux est à l'opposé du déplacement.
Ensuite elle pivote progressivement vers la gauche, sans que l'incidence du vent relatif ne dépasse celle du "décrochement". Aux environs du NN deux options sont possibles, suivant que nous voulions, ou non, que le flux reste en écoulement continu.
Dans la première option, à partir de cet en¬ droit, la pale commence à "rebrousser chemin", c'est à dire s'immobilise en azimut et commence à tourner vers la droite. Elle est de nouveau dirigée vers le Nord à son passage à l'Ouest ( VI) et continue sa rotation à droite jusqu'à son azimut maximum (Z), ce qui se produit vers le SSW (point symétrique du précèdent par rapport à l'axe EW). Elle "re- brousse chemin" à nouveau pour se trouver dirigée vers le Nord au point E. Dans tout le secteur approximatif allant du NW au S , la poussée est moindre que ce qu'elle serait si 1 ' "écoulement perturbé" du fluide était accepté, comme c'est le cas dans la deuxième option. Dans cette dernière, la pale ne commence pas à "rebrousser chemin" vers le NN , mais continue quelque temps son mouvement de rotation vers la gauche, ce qui détermine alors un "décollement" des filets de fluide, vers l'w deux cas de cette deuxième option sont possibles. Le premier ne nous intéresse pas ici, car il suppose, qu'à l'instar des voiliers qui "empannent" en virant de bord vent arrière, la pale tourne brutalement vers la gauche, pour reprendre une lente rotation, toujours vers la gauche, et se retrouver face au vent à l'Est.
Le deuxième cas est plus original et pprésente l'avan- tage de ne pas nécessiter de choc brutal: la pale, vers le NW, continue sa rotation à gauche pour se retrouver perpen¬ diculaire au vent absolu à l'Ouest; l'écoulement du fluide, bien que "perturbé", provoque une poussée malgré tout impor¬ tante, très bien dirigée pour augmenter le couple s'exerçant sur l'arbre du rotor ( Fig 2, option 2 ) . Cependant le vent
1 ' "attaque" désormais sur son "bord de fuite": elle doit donc être conçue pour cela et présenter par conséquent un profil lenticulaire à deux axes de symétrie (alors que généra¬ lement elles ne possèdent qu'un seul axe de symétrie longitu- dinal). Aux environs du SW, elle retrouve les condition d'orientation de la première option, et est, à l'Est, de nouveau orientée vers le Nord, mais en n'ayant fait qu'un demi-tout depuis le départ de ce point.
En conclusion, dans la première option la tendance globale de la pale est de rester orientée vers le Nord. Dans la seconde, elle est de tourner régulièrement à la vitesse moitié de celle du rotor (dispositif existant, mais sans le "décentrement" exposé plus ioinj. Le dispositif de la présente invention, outre qu'il génère ces deux "mouvements de base" par le choix convenable des rapports des engrenages qu'il met en oeuvre, ajoute algébriquement une correction réglable en amplitude, cyclique, de même période que celle de la rotation du rotor, qui détermine les orientations finales désirées.
Son objectif peut cependant se limiter à assurer, l'harmonisation indispensable des orientations des pales lorsque celles ci sont déterminées par un autre dispositif (par exemple un dispositif d'auto orientation). 0 f(fig 9)Le dispositif de la présente invention est p caractérisé par la présence d'un pignon denté central,circu¬ laire ou de forme elliptique,parfaite ou approximative. fixe par rapport à la direction absolue Vadu flux de fluide et placé, ou pouvant l'être, d'une façon excentrée par rapport 5 à l'axe du rotor.(0) p
En outre, chaque pale est solidaire d'un pignon denté satellite A en prise avec un pignon intermédiaireI, lui même également en prise avec le pignon centralÇ- Des liaisons assurant le contact correct des engrenages, sans que la o liberté des pignons intermédiaires ne soit limitée par d'au très dispositifs.
Chacun de ces pignons pouvant être en réalité constitué de plusieurs pignons solidaires, parallèles et de même axe de rotation, pour permettre, entre autres buts, 5 des chevauchements pour des débattements plus importants.
La disposition de ces trains d'engrenages pouvant être plus ' complexes en raison de considération de construction, à la condition que l'ensemble soit équivalent mécaniquement à la description qui précède. Les pales pouvant d'ailleurs ne pas être directe ment solidaires de leur pignon satellite, mais être astreint à suivre exactement leur mouvement par des chaines. courroies crantées, arbres de transmission portés par le rotor, etc.. (fig 3). Pour simplifier l'exposé du fonctionnement nous allons considérer, bien que cela ne soit pas une obliga¬ tion, que les rayons de ces trois pignons dentés sont égaux .de valeur "r"(il s'agit alors de la 1ère option (lig 33 page 2). Les "liaisons" 5 citées- peuvent être de simples
"bras" allongés 10, munis d'un tourillons à chacune de leurs deux extrémités, qui maintiennent les axes de deux pignons en prise à la bonne distance (fig. 5). En général, l'axe du rotor traverse le pignon central par une ouverture allongée qui permet le jeu nécessaire au "décentrement" de ces deux pièces l'une par rapport à l'autre. Le tourillon de la liaison correspondante doit être de grand diamètre pour la même raison. Ces "liaisons" avec le pignon central doivent être "étagées" le long de celui ci, car il y en a autant que de pales, sauf si on a recours à d'autres dispositifs. L'un de ceux ci est un simple ressort (Ress.)(à boudin, spiral, à lame, à élastique, etc .. } qui, prenant appui sur le rotor, exerce une pression convenable sur chaque bras de la liaison 10 des pignons intermédiaires avec les pignons satellites A (Fig. 5). Des contrepoids pivotants Pd liés à ces "bras" venant en outre compenser la tendance au décollement des pignons intermédiaires due à la force centrifuge (fig. 5).
Un autre dispositif (fig. 4) consiste à "cercler" l'ensemble des pignons intermédiaires en "enserrant" leur axe, avec le jeu convenable, par une couronne 11 restant libre par ailleurs (il convient que le rotor aie au moins trois pales). Le contact de ces axes avec la couronne devant être fait par l'intermédiaire de "manchons" cylindriques les protégeant. Ces "manchons" pouvant avantageusement être remplacés par des "patins" B portés par les axes des pignons intermédiaires et épousant la forme intérieure de la couronne pour que le glissement soit possible, avec ou sans interposi¬ tion de billes ou rouleaux. Il faut prévoir, soit plusieurs couronnes, soit une seule disposée dans une saignée circulaire pratiquée dans chacun des pignons intermédiaires, en leur milieu (Fig. 6). Les patins P peuvent être de simples roule¬ ments à billes.
Il est à noter que les pignons intermédiaires ne sont soutenus que par leurs liaisons, notamment celles (10) les liant aux pignons satellites; celles ci peuvent d'ailleurs pivoter sur un robuste tourillon K lié au rotor même, à la condition que son axe soit dans le prolongement de celui de la pale considérée (Fig. 15). -b- Afin de pouvoir expliciter le fonctionnement du dispositif de la présente invention, il convient de décrire plus concrètement l'éolienne déjà prise comme exemple.
Fig 15 Pour permettre les réglages prévus, le pignon centrar est monté sur une "embase rotative5 pouvant pivoter,
5 sur rail ou glissière^circulaire fixé sur l'assise extérieure de l'éolienne, concentrique ent à l'arbre du rotor, de façon à ce qu'elle puisse être orientée en direction du vent absolu.
Une glissière, portée par cette pièce, permet une translation latérale, en général rectiligne, du pignon
10 central, qui peut ainsi être "décentré" par un réglage à l'aide d'un vérin par vis sans fin ou autres dispositif) par rapport à l'arbre du rotor.
Celui ci traverse ces deux pièces par des ouvertures permettant les maneuvres précitées. En outre, 15 dans certaines réalisations. il sera possible de modifier l'orientation du pignon central par rapport à 1 ' "embase rotative" et même de provoquer la désolidarisation complète de ces deux éléments. Cette dernière possibilité étant indis pensable, concurrarnment
Figure imgf000008_0001
une annulation instantanée 20 du "décentre ent", pour que les pales se mettent toutes "en drapeau", afin de prévenir toute avarie relative à une survente brutale-
Cette éolienne, maintenant concrètement établie, va permettre l'étude des orientations de ses pales.
O ^R Tout d'abord, après avoir orienté la glissièGre de l'embase vers le Nord, nous annulons provisoirement le "décentrage" du pignon central. Par construction, et de façon définitive, nous "calons" alors toutes les pales, sur leur pignon satellite pour qu'elles soient toutes orien-
30 tées vers le Nord. L'angle "bi" formé par les demi droites joignant les centres du pignon intermédiaire et du pignon satellite A au centre du pignon central c(fig 7), est alors égal pour toutes les pales. Il est donné par la relation: cos bi ≈ R : 4 r
J R étant la distance invariable qui sépare les pales du centre du rotor,- et "r" le rayon, que nous avons choisi égal pour tous les pignons , afin de simplifier les expressions. "R" "r" , et par conséquent "bi", sont des données de construction, par définition invariables. 40 Pour les besoins de la démonstration, "désolida risons" provisoirement du rotor une pale munie de son pigno satellite, et plaçons la n'importe où (fig. 8), dans u rayon toutefois limité par les "liaisons" déjà citées. L pale dévie alors d'un angle Z vers l'Est ou l'Ouest depui sa position Nord initiale. L'angle bi devient b (angle fai par les centres des pignons central et satellite, vu d centre C du pignon central). On voit facilement que Z es quatre fois la valeur de la différence entre "b" et "bi" et que cos b = d : 4r d étant la distance séparant les centres de pignons central et satellite, on voit que la déviation d la pale ne dépend que cette valeur, quelque soit l'emplacemen de la pale (qu'elle soit en place ou "désolidarisée").
Après avoir refixé la pale à sa place su le rotor, nous donnons un "décentre ent" "e" au pignon centra C sur sa glissière, à l'opposé du Nord (fig. 9), et nou appelons "a" l'angle dont a tourné le rotor depuis le passag de la pale à l'Est. Le triangle OCA donne la relation:: d carré = R carré + e carré - 2 R e cos(a+90°) soit: d carré = R carré + e carré + 2 R e sin a
Nous avons vu que: d = 4 r cos b donc : (4r)carré x (cos b)carré = Rcarré + e carré + 2 Re sina
Par ailleurs C fig 8): cos bi = R : 4r
Si nous adoptons une fois pour toutes "4r pour unité de longueur, nous avons les trois formules suivan tes qui donnent Z (orientation de la pale par rapport a Nord) en fonction de "a" (rotation du rotor depuis son passag à l'Est):
Z = 4 ( b-bi) avec: cos bi = R et
(cos b)carré = Rcarré + e carré + 2Re sina
Les facteurs R et bi sont des données de cons¬ truction et "e" est le "décentrement" du pignon central C (le tout en unités"4r").
Ces formules montrent que pour une éolienne définie et un "décentrement" donné : 1/ La déviation des pales à l'Est et à l'Ouest est identique et toujours égale à 4 fois la différence entre "b" et "bi" (Cos "b" valant la racine carrée de la somme des carrés de cos bi et de "e").
2/La déviation des pales en valeur absolue est maximum au Nord et au Sud. Le "point de rebroussement" ne se trouve pas exactement vers le NNW et le SSW, comme il serait conforme à ce qui était prévu page 2 ligne 36 (nous verrons plus loin comment améliorer ce résultat)
Les formules montrent que pour "a" plus ou moins 90°: cos bNord = cos bi + e cos bSud = cos bi moins e.
Les Z étant toujours 4 fois la différence de "b" et "bi".
L'introduction d'un "décentrement" "e" a produit une déviation identique de la pale à l'est et à l'ouest (Z EW) . Il convient donc, à chaque décentrement, de faire pivoter le pignon central de cette quantité (Z EW) pour que les pales E et W soient à nouveau orientées vers le Nord à ces deux endroits
Le mécanisme de l'éolienne présentée permet effectivement de faire pivoter le pignon central sur son "embase rotative" de la quantité moins Z (EW).
Si ce mécanisme n'existe pas ou si on ne veut pas l'utiliser, il est toujours possible de faire pivoter
5 l'embase sur la gauche pour obtenir le même résultat (fig
10).
Q
Le plus simple est de prévoir la glissière du pignon central sur l'embase légèrement courbe de façon à ce que ce pignon pivote sur la gauche lorsque le "décentre¬ ment" augmente. Cette maneuvre ayant, de plus, pour effet
C de déporter faiblement le pignon central à droite, ce qui équivaut à une rotation de la ligne NS de l'éolienne; ce qui va également dans le sens du but recherché. Cette courbure étant très faible, comme le montrent les quelques résultats numériques qui vont suivre. La conduite de ces calculs est la suivante: Nous avons tout d'abord choisi les "bi" (données de construction des éoliennes) : c'est à dire l'angle ,vu du centre du pignon central, que font entre eux les centres des deux autres pignons lorsque le "décentrement'* est annulé. Les "bi" choisis sont :45° 40° 35° 30° .
Nous avons ensuite calculé les azimuts des pales au N et au S (à l'Est et à l'W ils sont nuls) pour quelques "décentrements" choisis ", désignés par le- rapport "g" avec le rayon "r" de tous les pignons:(g = OC)
"g" : "r" = 0,1 0,2 0,5 0.75
Il convient de rappeler que le "décentrement" "e", dans les formules, correspond au quart de ces chiffres, l'unité choisi étant 4r.
Pour chacune de ces données, nous avons d'abord calculé Z°, qui est le quadruple de la différence entre "b EW" et "bi"; c'est à dire l'angle dont on doit corriger tous les azimuts pour qu'ils soient nuls à 1 ' E et à l'W: carré de cos bEW - carré de cos bi + carré de "e".
Les azimuts des pales au Nord et au Sud, avant le pivotement correcteur de Z°, sont calculés comme étant quatre fois la différence du "b" intéressé ' avec "bi". Ces "b" ,N et S, sont donnés par les formules: cos b = cos bi plus ou moins "e" (suivant qu'il s'agit du Nord ou du Sud).
Enfin il faut soustraire Z° à ces deux quantités trouvées (en valeur absolue il faut ajouter au N et retrancher au S) .
Les azimuts des pales au Nord et au Sud sont les suivants (ils sont nuls à 1 'E et à l'W).
Figure imgf000011_0001
Les écarts entre les valeurs absolue des orien¬ tations au Nord et au Sud ne sont pas fatalement défavorables. Bien au contraire, ils peuvent être recherchés par les cons¬ tructeurs,pour" tenir compte de la déviation du courant de fluide dans le sens trigonomètrique qui est produite par les pales Nord (fig 11).
Nous avons vu (page 2, ligne 36) qu'il était préférable que le "point de rebroussement" des pales Nord soit vers le NNW plutôt qu'au Nord, comme c'est le cas pour l'éolienne présentée comme exemple.
On peut donc avoir avantage à faire pivoter celle ci dans le sens trigonomètrique (c'est à dire déplacer, ou faire pivoter son pignon central; cette maneuvre pouvant d'ailleurs être prise en compte par la courbure de la glissiè¬ re citée page 8 ligne 30).
Le courant de fluide intéressant les pales situées au Sud étant dévié dans le sens trigonomètrique, celles ci ont donc bien leur "point de rebroussement" placé dans la zone favorable, mais la rotation précédente de l'éoli¬ enne va en partie détruire cette heureuse circonstance.
Il conviendra donc d'adopter la demi mesure qui permettra les orientations désirables, en tenant compte que cette rotation augmentera en valeurs absolues Les azimuts
N et diminuera ceux du S.
D Des déflecteurs pourront également être utili¬ sés, intérieurement ou extérieurement (ou les deux), pour canaliser, sur les pales Sud, le flux de fluide suivant l'orientation exacte désirée (pour les générateurs et les propulseurs) (fig 12).
Un autre dispositif, plus complexe, entrant dans le cadre de la présente invention peut être mis en oeuvre pour que les points de rebroussement Nord et Sud soient "décalés" vers l'ouest. ffi<3 13)
Il consiste à "ovaliser" les pignons centré! et intermédiaires, c'est à dire à leur donner la forme d'él- lipses identiques, leur axe étant situé sur l'un de leurs foyer.
Pour assurer la transmission avec le piqnon A satellite, resté circulaire, il est prévu la disposition suivante:(en pointillés fig 13) Le pignon intermédiaire 'I est en réalité composé de deux pignons parallèles et solidaires par leur axe commun.
L'un d'eux est le piqnon elliptique précèdent, en prise avec le pignon elliptique central, l'autre est circulaire et en prise avec le pignon satellite, circulaire également.
Comme nous l'avions fait pour la précédente éolienne, orientons 1 ' "embase rotative" 5 vers le Nord, et centrons l'un des foyers F du pignon central sur le centre du rotor (Fig. 13). Lorsque l'une des pales est à l'Est, son pignon intermédiaire et le pignon central, tous deux elliptiques, doivent avoir leurs grands axes alignés (vers le NNE dans le cas de figure), les "liaisons" doivent joindre leurs foyers droits, et la pale orientée vers le Nord. Lorsque nous faisons tourner lentement le rotor dans le sens trigonomètrique, le pignon intermédiaire tourne plus lentement qu'il ne le ferait dans l'éolienne précédente, car FT est plus court que TH. De ce fait la pale P, dont l'orientation résulte de la différence entre cette rotation et celle qu'elle aurait si les pignons étaient circulaires, prend progressivement une orientation "à gauche".
Au point II', lorsque le pignon intermédiaire a tourné de 180°, nous avons Il'T' = FT' . La vitesse de rota¬ tion de la pale par rapport à celle de l'éolienne est alors la même que dans l'éolienne précédente et la pale s'immobilise en orientation, avant de "repartir" dans l'autre sens. C'est le "point de rebroussement" cherché et il se produit bien vers le NNW.
La "liaison" F II' a tourné de 90° + x et: sin x = 2c : 2a ≈ e (excentricité de l'ellipse).
A l'W la pale est de nouveau Nord; le "point de rebroussement" Sud est vers le SSW, symétriquement au précè¬ dent par rapport à la ligne EW. Il est à noter que la distance FI est constante, ce qui permet d'utiliser toutes les "liai- sons" présentées précédemment.
Le "décentrement" du pignon central, que nous effec¬ tuons maintenant, ajoute à ces orientations des pales, les orientations précédentes des pignons circulaires. Les pignons elliptiques ne font que "décaler" les "points de rebroussement" vers l'W, sans modifier les autres caractéristiques. On obtient le même résultat en conservant circulaire le pignon central et en "ovalisant" les pignons satellites et intermédiaires.
Pour obtenir les orientations des pales de la 2 éme option (page 3. lignes 20 à 40), c'est à dire celui concernant les rotors dont les pales tournent globalement moitié moins vite que le rotor, il suffit de doubler le rayon du pignon satellite A. Le décentrement du pignon central C provoque également une correction alternative, d'allure sinusoïdale, de l'orientation initiale des pales, de mè-ne période que la rotation du rotor.
Sans "décentrement" les pales N et S sont orien¬ tées à 45* du "lit" du fluide. Si la vitesse périphérique du rotor égale celle du fluide, toutes les pales sont alors "en drapeaux" dans les flux relatifs. Pour qu'un travail entre en jeu, il convient donc, sans dépasser les "incidences de décrochement", d'"écarter" encore plus ces pales de la ligne N/S pour un générateur, et vice versa pour un propul¬ seur; ce qu'opère le "décentrement" du pignon C. Les pales Est restant N/S et les pales W restant E/W, en ne travaillant pas mais en gardant laminaire l'écoulement du fluide, ce qui assure un bon rendement.
A partir de ces positions que nous appellerons "de départ", on peut diminuer relativement la vitesse périphé¬ rique pour un propulseur et l'auçsienter pour un générateur. La correction de l'orientation des pales se fera alors à l'inverse de ce qui vient d'être dit. Un écoulement discontinu commence à se créer vers les pales W. Les pales "repasseront", à un moment donné, par 45e du "lit" du fluide et le pignon C sera momentanément centré sur O.Dans tous les cas les pales E et W gardent leur orientation initale N/S et EW.
Il semblerait que l'option 1 concerne surtout les vitesses importantes de fluide pour une vitesse modérée du rotor (donc un couple important); l'option 2 intéressant surtout des vitesses pérophèriques du rotor du même ordre que celle du fluide (sans point de rebroussement, mais avec pales à double symétrie). La figure 14 montre le mécanisme d'un propulseur conforme au dispositif de la présente invention. Le rotor est une "cage d'écureuil" (ou une moitié) solidaire de son arbre moteur (1), maintenu sur son assise par ses deux touril¬ lons (2) (ou un seul s'il s'agit d'une "demi cage"). Un carter étanche "3", solidaire du rotor, enveloppe l'ensemble des pignons A I C, ne laissant passer que les arbres des pales, solidaires également des pignons satellites A. Ces arbres étant creux pour pouvoir pivoter i autour des "barreaux de la "cage d'écureuil". Un "embase rotative" "5" intérieur au carter est solidaire d'une tige circulaire "6" placée concentrique- ent à l'un des tourillons du rotor, creux pour la circonstan¬ ce. Un renvoi de cette arbre, par engrenages coniques (7) est nécessaire pour que la tige "6" puisse sortir à l'extèri- eur. De cette façons il est aisé d'agir sur l'orientation de cette tige, solidaire de 1 ' "embase rotative"^ dont l'orien¬ tation détermine la direction du flux de fluide.
Comme il a déjà été dit, le pignon central C est maintenu sur son "embase rotative", mais peut coulisser transversalement par rapport à elle pour permettre le "décen¬ trement" adapté aux conditions de fonctionnement (ce décentre¬ ment pouvant,dans certaines réalisations se faire de part et d'autre du centre du pignon central).
Ce décentrement peut être commandé, de l'extèri- eur, par le coulissement, ou la rotation, d'une tige "8" se mouvant à l'intérieur de la tige "6". La première maneuvre agissant par une glissière inclinée sur le déplacement, à 90e, du pignon central sur l' "embase"^ Dans la deuxième, le même résultat est obtenu par la rotation d'un petit pignon denté lié à cette tige, en prise avec une rampe dentée liée au pignon central, le long de sa glissière. G-
Ces propulseurs à axe horizontal, à carter étanche ou non, de la première ou deuxième option, sont bien adaptés aux petits navires rapides naviguant souvent dans des eaux de faibles profondeurs.
Ils peuvent également être montés sur des aéronefs,en étant, par exemple, placés de chaque coté, sous ou remplaçant, les ailes des avions . les axes de rotation étant horizontaux. Un décollage vertical est alors possible, en agissant simplement sur l'orientation de l' "embase rotati¬ ve". Une poussée verticale agissant à l'avant ou à l'arrière de l'avion est alors nécessaire pour équilibrer le couple crée par la réaction du couple moteur appliqué au rotor. L'avion peut également planner, même s'il est dépourvu d'aile, le rotor étant arrêté ou tournant lente- meent, pales parallèles (pignon central non décentré).
De tels propulseurs, agissant dans un gas ou dans un liquide, permettent un flux très rapide sans que la rotation ne soit excessive. Cette caractéristique est très intéressante pour les véhicules rapides, ainsi que pour les souffleries, où l'on peut envisager des vitesses supersoniques, avec une "veine" de flux en écoulement régulier continu, d'une section importante; ce que ne peut réaliser une hélice.
Dans ces conditions d'utilisation, une fois le "régime de croisière" atteint, les pales n'ont qu'une très faible variation d'orientation, ce qui implique un très petit "décentrement", ainsi qu'une excentricité minime des pignons (en cas d'utilisation de pignons elliptiques). Les conditions sont alors optimum pour un fonctionnement très doux, exempt d'"à coup" et de vibration.
Des conditions de fonctionnement analogues sont retrouvées dans les èoliennes à rotation lente et à couple moteur puissant, ne réclamant de ce fait qu'un "décen¬ trement faible. A titre d'exemple, et pour terminer cet exposé, nous décrivons ici une telle éolienne que nous suppo- serons d'une puissance assez modeste ou, au contraire, très importante, destinée à actionner une pompe placée au fond d'un forage, directement par son arbre vertical, sans intermé¬ diaire électrique, (fig 15).
Le rotor envisagé ici est une "cage d'écureuil",9 sans arbre intérieur central. Les ailes pivotent autour
4 des "barreaux" de cette cage, et sont munies à leur base de leur pignons satellite-A. Celui ci est en prise avec le pignon intermédia¬ ire I, solidaire d'un pignon intermédiaire "adjoint" I' (fig 15), placé sous la "flasque" horizontale inférieure' de la cage d'écureuil. C'est ce dernier qui est en prise avec le pignon central C, toujours extérieur. La "liaison" 10 pivote autour de tourillon /sK, liés à la "flasque", dont les axes sont alignés avec celui du pignon satellite A .
L'assise de l'éolienne, ancrée dans le sol, porte des rails, ou des glissières,1 circulaires concentrique- ent avec l'axe du rotor, sur lesquels s'appuie l' "embase rotative" "5", pour pivoter autour de celui ci (des galets, des rouleaux, des billes, pourront être inperposés). Ce mouvement est réalisé, soit par un simple levier horizontal, soit par vérin maneuvré à la main ou électriquement.
Comme il l'a été indiqué plus haut (page 6
G ligne 5), cette "embase" comporte une glissière qui permet le coulissement d'un "support de pignon central" "12", qui détermine le "décentrement". Le réglage se faisant par un volant à vis sans fin manoeuvrable à la main ou par moteur électrique.
Enfin, le pignon central "est lie aux pignons intermédiaires par son engrenage et la "couronne" "11" (paqe 5 ligne 20) qui les applique contre lui. Il es*- solidaire de son "support" "12", par un embrayage de sécurité (ligne 19 paçt . 6> . Le dispositif prévu à la ligne 30 de la page
4 peut également être installé, pour diminuer les dimensions des pignons.
L'éolienne décrite ici à titre d'exemple est maintenue verticale par 3 (ou plus) espars, poutres, ou poutrelles, formant "arcs boutant", autour d'un mât tournant lié à la partie supérieure horizontale du rotor. Ce mât tournant pouvant être maintenu par des haubans sur le rotor.
Un tourillon est prévu pour sa rotation à la jonction des poutrelles. Celles ci sont par ailleurs solidement ancrées dans le sol et des vérins sont prévus pour régler l'alignement du mât tournant avec l'axe du forage. Une butée doit être prévue à la base de l'éoli¬ enne, sur l'arbre du rotor, pour équilibre: scn poids. Les arcs boutant précédents peuvent être remplacés par de simples haubans en fils d'acier, munis de ridoires en remplacement des vérins. Dans ce cas, il faut prévoir une butée à la jonction des haubans, sur le mât, pour équilibrer leur ten¬ sion.
Il est à noter que si les pales sont en grand nombre, il conviendra que leurs pignons soient disposés sur plusieurs plans horizontaux pour que la place disponible soit suffisante, comme il est prévu page 4, ligne 22 à 26.
Pour les puissances faibles ou modérées, il sera intéressant de prévoir une "girouette d'embase 2.,3 pour astreindre celle ci à "suivre" la direction du vent. Il faudra, qu'elle ait une surface très importante, mais qui pourra être réduite en prélevant une faible fraction de la puissance fournie par l'éolienne, afin de faire pivoter l'embase, d'un poids important. (fig 16)
Dans ce cas, celle ci comporte un appendice qui la prolonge horizontalement à l'opposé du vent, sur
24 lequel est monté un plan mince, ou un profilé, vertical, qui "remonte", au delà de la trajectoire des pales, mais en deçà des arcs boutant. Le plan de cette girouette passant par l'axe du rotor. •*•'
Sa partie haute peut en outre pivoter autour
25 d'une "charnière", horizontale, ou ayant une faible pente vers le centre du rotor. Elle est équilibrée pour rester
26 verticale par un contre poids de faible action, de façon à ce que le moindre écart du vent la fasse basculer d'un coté ou de 1 'autre Ce mouvement met "en prise" l'un ou l'autre de deux
Figure imgf000018_0001
à cet effet. Aucun embrayage n'ayant lieu lorsque le plan mince est en position de repos, c'est à dire vertical. _-
Par ailleurs, un pignon denté, dont le pivot
''22 est fixé sur l'embase, est en prise avec une couronne denteé circulaire, concentrique à l'axe du rotor, fixée sur l'assise de l'éolienne.
De l'énergie est prélevée sur le rotor par une "prise de force", (arbre 19). Celle ci peut n'être qu'une simple courroie de trans¬ mission appliquée sur l'arbre 1 du rotor, ou un pignon denté 17 mu par un engrenage 18 (à vis sans fin ou autre) placé en couronne SUT cette arbre, qui met en rotation continue un axe 19 porté par l'embase.
Cette rotation pouvant être solidarisée avec celle de l'axe 20 porteur du pignon 21 indiqué à la ligne 34 de la page 16, par l'intermédiaire de l'un ou l'autre embrayage.
Pour ce faire, l'un ou l'autre des axes précités comporte un duspositif à engrenages, qui détermine "en fin de parcours", la rotation en sens inverse de deux disques identiques; chacun d'eux étant partie intégrante de l'un des' embrayages.
Par ce dispositif, le vent, en déviant légèrement, fait, "basculer" la partie pivotante 24 de la girouette, ce qui actionne l'embrayage correspondant et met en prise, avec la "force motrice" 19, le pignon 21 qui fait pivoter l'embase dans le sens désiré.
Par ce même procédé de "prise de force" sur l'arbre du rotor, on peut également asservir l'amplitude du "décentre¬ ment" du pignon centrai à la vitesse de rotation de l'éolien¬ ne.
Pour ce faire, un régulateur à boules, monté sur l'embase 5 et mu par l'axe de la "prise de force", commande celui des deux embrayages prévus qui fera tourner, dans le bon sens, l'arbre de la vis sans fin, montée sur l'embase, qui détermine le décentrement, afin que la vitesse de rotation se situe dans les limites prévues.
D'une façon analogue, un indicateur de force du vent, qui pourra n'être qu'un simple panneau "suspendu" en travers au vent, par une "charnière" horizontale liée à l'embase, pourra commander la même maneuvre. Une certaine amplitude de l'angle que fait ce panneau avec la verticale mettra en action un embrayage qui diminuera la valeur du décentrement, jusqu'à l'annuler en cas de tempête- II est possible, en choisissant correctement tous les paramètres qui peuvent l'être, de se servir de cette êolienne pour forer le puits qui sera utilisé par la pompe qu'elle mettra en action.
Pour ce faire, une ou plusieurs ouvertures doivent être pratiquées sur la partie supérieure de l'éolien¬ ne, au centre, ou près du centre, ainsi qu'un évidement concentrique dans son arbre 5, pour permettre le passage des tiges de forage.
Celles ci étant fixées sur cet arbre par col- liers, boulonnage, clavetage, ou tous autres moyens.
On peut également prévoir un soulèvemet préalab¬ le de l'éolienne, par vérins, ou autres dispositifs, afin que son poids participe à la poussée verticale nécessaire au creusement. Les vérins pouvant d'ailleurs prendre appui, soit sur le bâti, soit sur les tiges de forage elles mêmes; dans ce cas ils peuvent tourner avec l'ensemble éoilenne tiges, ce qui facilite les opérations.

Claims

REVENDICATIONS
1) Dispositif d'orientation des pales P disposées régulière¬ ment sur le pourtour d'un rotor 9 qui peuvent pivoter suivant leur axe 4 parallèle à l'axe 0 de l'arbre 1 du rotor 9 perpen¬ diculaire au flux de fluide le traversant, utilisable pour constituer, soit un générateur: êolienne ou turbine, soit un propulseur, d'un mobile dans un liquide ou un gaz, ou d'un fluide: ventilateur, pompe; caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un pignon central C fixe par rapport à la direction du flux de fluide et décentré par rapport à l'arbre 1 du rotor, des pignons dentés identiques A de ° dimensions égales ou doubles de celles du pignon central C, solidaires chacu. s d'une des paies P, et de pignons dentés intermédiaires I qui, tout en restant libres par ailleurs, sont astreints à être constamment en prise à la fois avec le pignon central C et le pignon satellite A correspondant. 5 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pignon denté central C est maintenu sur une "embase rotative" 5 de centre O au moyen d'une glissière G, rectiligne ou légèrement courbe, permettant un décentrement réglable réciproque de ces deux éléments cités, un débrayage étant également prévu pour les désolidariser en cas de danger.
3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé par la présence d'au moins une couronne circulaire 11 qui enserre tous les axes des pignons intermédiaires par l'inter¬ position _ d'éléments B constitués de "patins" coulissants, ou de rouleaux, guidés par des glissières ou des chemins de roulement disposés sur ces couronnes 11.
4) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les axes des pignons A et intermédiaires sont liés par des bras 10 pourvus d'un contrepoids' Pd afin que la force centrifuge s'exerçant sur Pd maintienne en contact les pignons C et intermédiaires!; un ressort (Ress) agissant également sur le dit bras 10, en prenant appui sur le rotor 9 renforçant cette action. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes destiné à mieux adapter les orientations des pales P aux écoulements de fluide, caractérisé en ce que les pignons intermédiaires sont composés chacun de deux
5 pignons parallèles liés solidairement par leur axe commun de rotation, l'un I, circulaire, étant en prise avec le pignon satellite circulaire correspondant A, l'autre, I', elliptique, étant en prise avec le pignon central C, identique à I', l'axe commun de rotation passant par le centre du
-® pignon intermédiaire circulaire I et par l'un des foyers du pignon intermédiaire elliptique I'.
6) Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, appliqué à une êolienne à axe vertical pourvue d'une girouette 23, destiné à utiliser une fraction de l'éner-
--^ gie produite par ladite êolienne pour orienter correctement l' "embase rotative" 5 par rapport à la direction du vent, caractérisé par la présence de deux arbres rotatifs supportés par l'embase 5 dont l'un, 19, est lié à un pignon denté 17 en prise avec une couronne dentée circulaire 18 fixée 20 sur l'arbre 1 du rotor 9, l'autre, 20, à un pignon denté en prise avec une large couronne dentée circulaire 22 liée au bâti concentriquement à l'arbre 1 du rotor, l'un de ces deux arbres rotatifs 19 ou 20 étant lié par jeu d'engrenages à deux disques tournant en sens inverse; et en ce que le
25 basculement d'un coté ou de l'autre d'un profilé vertical, ou d'un plan mince 24 en tenant lieu, autour d'un axe quasi horizontal 25 orienté en direction de l'axe 0 de l'arbre 1 du rotor 9 et articulé sur l'appendice 23 de l'embase 5, solidarise par l'embrayage 27 l'un ou l'autre des deux
30 disques précédents avec l'arbre rotatif 19 ou 20 resté libre, un faible contrepoids 26 étant fixé au plan mince, ou au profilé, pour l'équilibrer en position verticale en l'absence de toute poussée latérale du vent. 7) dispositif, suivant la revendication 6, appliquée à une êolienne à axe vertical, destiné à utiliser une fraction de l'énergie produite par ladite êolienne pour faire tourner dans le bon sens et de la quantité nécessaire la vis sans fin montée sur 1 embase 5 qui entraine son décentrement par rapport au pignon central C, caractérisé par la présence de deux arbres rotatifs supportés par l'embase 5 dont l'un, 19, est lié à un pignon denté 17 en prise avec une couronne dentée circulaire 18 fixée sur l'arbre 1 du rotor 9, l'autre, 20. a sa rotation liée à celle de ladite vis sans fin, l'un des deux arbres 19 et 20 étant lié par jeu d'engrenages à deux disques tournant en sens inverses, l'action d'un régulateur à boules ou d'un indicateur de force du vent commande les embrayages 27 en solidarisant l'un ou l'autre des deux disques précédents avec l'arbre rotatif 19 ou 20 resté libre jusqu'à ce que le décentrement détermine une vitesse de rotation de l'éolienne située dans les limites prévues.
8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5 caractérisé par la présence de déflecteurs de fluide extérieurs De ou intérieurs Di destinés à canaliser les filets de fluide pour qu'ils agissent d'un façon optimum sur les pales P.
9) Application du dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, à la propulsion et ou à la sustentation d'un aéro¬ plane caractérisé en ce que deux dispositifs sont placés de part et d'autre, sur les cotés du fuselage, en remplacement des ailes, leur axe étant horizontal, de sorte qu'un décollage vertical est également possible en agissant sur l'orientation de l'embase rotative 5, et que ledit aéroplane puisse planer, rotors arrêtés, pignons centraux C non décentrés maintenant les pales parallèles. 10) Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 à la réalistion d'une êolien¬ ne à axe vertical pour le foraqe d'un puits avant qu'elle ne soit utilisée pour le pompage du liquide de la nappe attein¬ te, caractérisé par la présence d'au moins une ouverture à la partie supérieure du rotor, au centre ou près de celui-ci, ainsi que d'un évidement concentrique dans son arbre 1, pour permettre le passage des tiges de forage.
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