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R ou e à A u b e s
On connaît déjà des constructions différentes de roues à aubes,fonctionnant comme propulseurs,avec des aubes tournantes contraintes, par un mécanisme de guidage de basculer en suivant une loi déterminée. afin d'obtenir ainsi une direction d'avance- ment désirée.Dans la plupart de ces roues à aubes connues, l'inclinaison des aubes n'est pas correcte en tous endroits, du point de vue aérodynamique et hydraulique.,Il n'est donné jusqu'ici aucune possibilité de faire varier l'inclinaison des aubes en avant et à la ontée,à moins que cesroues ne soient adaptées seluelenmt à un faible nombre de tours.La construction du propulseur de Kirsten-Boeing publiée ces derniers temps (voir le Zeitschrift des Vereines Deutescher ingernure du 6 Mars 1926,
pages 332 et suivantes) permet bien un changement de l'inclinaison à l'avancement.cependant,la montée n'est pas réglable.Les aube. font à chaque tour de la roue,une moitié de tour autour de leur propre axe,de telle lapon que les bords
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d'entrée ou. de sortie des aubes s'interchangent après chaque tour.
Ceci nécessite une forme d'aubes qui ne peut jamais cor- respondre aux exigences aérodynamiques et hydrauliques,Quand on fait,avec ce propulseur,un changement de marche,ainsi qu'avec les propulseurs analogues connus avante celui-ci,il se produit un choc latéral.On connaît aussi des mécanismes de guidage qui permettent de faire osciller les surfaces portâtes ou les sur- faces des aube±, de telle façon que l'angle d'environ 90 entre chaque surface et un vecteur normal, reste constamment le même;
le vecteur normal part du point d'oscillation de l'aube et passa par un point qui se trouve dens le plan de la circonférence de déplacement des points d'oscillation,mais en dehors de ce cercle Le fait que le centre de commande des aubes se trouve en de- hors de la circonférence sur laquelle se déplacent les points d'oscillation des aubes présente l'inconvénient qu'un réglage d'une aussi grande valeur que celui qui sert} décrit plus bas, n'est pas possible.En outre,une telle construction n'est pas utilisable non plus pour les propulseurs à grande vitesse.
l'objet de la présente invention est une roue à aubes avec des aubes oscillantes,dans laquelle également l'angle entre chaque aube et le vecteur normal qui va de leur point d'oscil- lation à un point déterminé,angle qui a,de préférence ,90 , reste constamment le morne,de telle façon que les vecteurs nor- maux de toutes les aubes,dans toutes leurs positions,lors de la rotation de la roue à aubes,se coupent constamment en un point ou approximativement ;
ce point, ou cet emplacement, ou les vecteurs normaux se coupent approximativement,se trouve cependant suivant l'idée de cette invention,à l'intéerieur de la circonférence de déplacement des points d'oscillation des aubes* .ainsi, cette roue à aubes est plus que toute autre capable de recevoir des applications diverses,avec un nombre de tours très élevé et,en plus,permet d'être réglée.
Sans '
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diverses relations.Le mécanisme de guidage peut être notamment, réalisé de lapon telle que ce point de -guidage puisse être dé- placé sur une circonférence décrite autour de l'axe de rotation de la roue mobile ;le mécanisme de guidage peut être ensuite con- stitué d'une façon telle que ce ,point de commande des aubes peut être déplacé radialement dans toutes les directions à l'inté- rieur de la circonférence.Dans le cas où les possibilités de déplacement se présentent simultanément,on peut réaliser aussi des déplacements combinés.
Des explications plus détaillées de l'objet de l'inven- tion sont données dans le schéma joint;
Le cercle K est le chemin sur lequel se déplacent par suite de la mise en mouvement de la roue à aubes,les points d'oscillation P des aubes M supposé parcour dans le sens des flèche représentées sur le cercle K Comme représenté sur le dessin,les vecteurs normaux 8, qui partent des points d'oscillation P et qui sont perpendices, ou à peu près, à n'importe quelle position des aubes, se coupent eu point N, lequel se trouve \ l'intérieur du cercle K ( il sufirait pra- tiquement que les vecteurs normaux se coupent approximativement en un même point).Les aubes M sont guidées de telle façon que, pendant que leurs points d'oscillation se déplacent sur le cercle K,
elles oscillent de manière telle que les vecteurs normaux émanant de leurs points d'oscillation et qui sont per- pendiculaixes à leur surface, passent tous par le point N se trouvant à l'intérieur du cercle K obtenant le même effet que si les aubes M étaient reliées rigidement à des bras Payant- les mêmes'directions que les vecteurs normaux,ces bras passant par un guidage à glissière et tournant,disposé au point N,En effet on pourrait également réaliser,aussi bien,la construction du mécanisme de guidage de la façon indiquée ici;mais il est clair cependant que ce guidage des aubes M peut être réalisé oinématiquement d'une autre manière.
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Comme on le voit sur le dessin,les aubes sont tangentes au cercle K aux 2 extrémités au diamètre sur lequel se trouve le point de commande N;dans les positions intermédiaires,les aubes coupent le cercle K sous un angle différent,un bord $ de l'aube restant toujours en avant et l'autre A en arrière, par rapport au sens du mouvement .Le milieu qui enveloppe la roue aubes,attaque donc constamment les aubes par le bord E et sort par le. bord Ail devient ainsi possible de donner au profil de l'aube la forme dynamique appropriée.
Si l'on met en rotation une telle roue à aubes dans un certain milieu,elle provoque un cou- rant dans la direction v;le triangle des vitesses indiqué en pointillé près de l'aube inférieure gauche M, et qui est construit avec la vitesse u de rotation de la roue,vitesse perpendiculaire au rayon r,la vitesse relative w,qui est perpendiculaire au vect teur normal S et la vitesse du courant à vide v,ce triangle démontre bien clairement que la commande assure,on toutes posi- tions ,l'entrée sans choc dans le milieu en question.
.la roue \ aubes travaille dans ces conditions à peu près comme un propulseur à vis de construction connue,avec une vi- tesse à vide qui correspond au pas et au nombre de tours de la vis.Il va sans dire qu'il est possible d'assurer,mêmespour différentes charges,par un choix correspondant des positions des aubes et de leurs dimensions, une entrée sans choc dans le milieu.
Dans le cas où le mécanisme de guidage des aubes est dis- posé de façon telle que le point N,conservant toujours sa di- stance a à l'axe de rotation 0, puisse être déplacé d'un/ angle @ et qu'il vienne à la position Nx chaque aube M en parti- culier tournera depuis sa'position actuelle jusqu'à la po- sition Mx et ensuite,dans la rotation ultérieure de la roue, les aubes prendraient aux différents pointa du. cercle,par
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suite des directions de leurs vecteurs normaux ,des posi tions qu'on peut déterminer en tournant toute la figure d'un angle <f dans le même sens que le point N.
Les aubes seront donc maintenant de nouveau tangentes au cercle K aux deux points qui se trouvent aux extrémités du diamètre défini pax le point N et, aux points intermédiaires,les aubes se trouveront dans les mêmes inclinaisons intermédiaires qu'aval seulement ces positions devront être déplacées du même angles autour du centre 0. Il s'en suit que la direction du courant v sera également tournée d'un angle et prendra la positon Veet, pa suite,la direction d'avancement qui est opposée au courant sera tournée aussi ,par la rotation du point N autour de l'axe 0,on peut donc faire varier la direction d'avan- cement pour l'angle désiré.
Le mécanisme de guidage peut,en outre,être réalisé d'une façon telle que le point N puisse être déplacé dans n'importe quelle direction ,radialement à l'intérieur du cercle k, manière qu'il se trouve d'abord sur l'axe et qu'il se dé- place ensuite jusqu'en NI.Dans le cas ou le centre de commande N se trouve sur l'axe 0, toutes les aubes resteront tangentes au cercle K dans toute leur rotation,et comme le rapport des vitesses y est inversement proportionnel à la distance a du point N au centre 0, et que a le rapport des vitesses u @ devient égal à l'infini, si a= 0 Ainsi la vitesse de courant variera aussi avec la distance a ; elle sera également zéro si a 0;
elle sera inversée si le point N est déplacé jusqu'si point ET'. -Par conséquent,on peut régler la vitesse de déplace- ment en avant et aussi inverser le sens de la marche en dé- plaçant de centre de commande N vers le point 0 et au delà jusqu'à N;avec ce réglage,le nombre des tours de la roue reste constant. Ainsi l'inversion du sens de la marche par déplacement diamétral du centre N se fait sans aucon choc
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latérualMais un tel choc se produirait si on changeait le sens de la marche par une rotation, d'un angle de 180 ,du point N autour du point 0.
Par la combinaison des deux moyens de réglage, c'est-à- dire à la fois de la rotation du point N autour de l'axe 0 et du déplacement radial du point Non peut, de la manière la plus simple,obtenir tous les réglages requis et de la fa- çon la plus favorable, à chaque instant.
Une roue à aubes de ce genre peut aussi être employée comme rotor d'une turbine; dans ce cas,on peut changer le nombre de tours de la roue et inverser le sens de la marche par simple déplacement radial du centre de commande N,la vitesse de courant restant constante.
On peut,naturellement sans sortir de l'esprit de l'in- vention,imaginer d'autres modes d'exécution de la roue et de son mécanisme de commande.
Résumé
1./ Roue à aubes, à orientation variable grâce \ un mécanisme de commande,de façon que les vecteurs normaux issus des centres des aubes, rayons faisant avec les plans des dites aubes un angle de 90 , Se coupent tous en un même point, ou approximativement, caractérisé en ce que ce point de section se trouve 1 l'intérieur du cercle de déplacement des centres des aubes.
@ Le mécanisme de commande est modifiable de telle façon que le point de rencontre des vecteurs normaux,c'està dire le centre de commande puisse être déplacé sur un cercle décrit autour de l'axe de rotation de la roue.
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