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BREVET D' INVENTION "PERFECTIONNEMENTS AUX HELICES "
L'invention est relative à des perfectionnements aux hélices de tous types, susceptibles de travailler en tous milieux fluides (eau ou air).
L'un des buts principaux de l'invention consiste à éliminer la perte de rendement due au frottement du fluide entourant le moyeu et par l'action nuisible et retardatrice à laquelle donne lieu, dans les hélices actuellement employées, la surface de l'hélice correspondant aux points de jonction des pales avec le moyeu.
A cet effet une hélice construite suivant l'invention se caractérise par les particularités ci-après:
En vue d'éliminer les inconvénients précités, la partie active de l'hélice est constituée par une surface de propulsion disposée à une distance donnée du moyeu, auquel elle est reliée par l'intermédiaire d'organes de liaison appropriés, de pré-' férence analogues à des rais, lesquels rais peuvent se raccor- der à la dite surface soit à son bord intérieur, soit à son bord
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extérieur.
Grâce à cette disposition des pâles, les centrés de poussée des surfaces de propulsion, au lieu d'être situés près de l'axe de rotation, sont au contraire considérablement éloignés de ce dernier.
De plus les différentes pâles ourles différentes hélices sont montées sur un même axe et disposées à une distance convenable l'une de l'autre, chaque hélicoide (dont le déve- loppement axial correspond à la valeur du pas ou d'une fraction de pas) étant contenu entre deux plans consécutifs, perpendi- culaires à l'axe de rotation, de manière que le mouvement communiqué aux particules du fluide par l'une de ces pâles ou éléments de propulsion, n'entrave pas le travail de la pâle ou de l'élément de propulsion suivant.
Les espaces compris entre deux hélicoïdes disposés en série sur un même axe peuvent être utilisés pour y agencer un support pour l'arbre de l'hélice.
Ainsi que dit, les perfectionnements précités sont appli- cables. à tout type d'hélices, quel qu'en soit le nombre de pâles, le pas, la variation du rayon, le nombre des éléments de propulsion, la largeur de chaque pâle etc..
Dans leshélices établies conformément à l'inventioh le fluide peut s'écouler librement autour du moyeu et être refoulé suivant une direction d'allure hélicoïdale.
On peut également s'arranger pour que la masse de fluide s'écarte rapidement du moyeu et des parties des pâles ou des surfaces hélicoïdales situées au voisinage du moyeu, ladite masse étant refoulée de façon à se mouvoir librement suivant une direction d'allure hélicoïdale ainsi qu'en direction centri- fuge.
Grâce à la présente invention, on.obtient en outre une amélioration de l'action des surfaces de propulsion au bord d'entrée et au bord de sortie.
A cet effet, les pâles présentent une configuration telle
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qu'une coupe /de rayon quelconque, pratiquée à travers une pâle régnant sur l'entièreté ou une fraction de pas.,- (c'est à dire une coupe obtenue à l'aide d'un cylindre imaginaire concentrique à l'axe de propulsion) montre un angle aigu au bord d'entrée, cet angle étant formé par l'intersection des traces des surfaces antérieure et postérieure des pâles, la première de ces surfaces présentant un moindre rayon de courbure et la seconde surface un rayon plus grand (lequel peut également être infini).
Le point d'épaisseur maximum de la section est déplacé vers va le bord d'entrée, et cette épaisseur/diminuant graduellement en direction du bord de sortie. Le bord de sortie montre égale- ment un angle aigu formé par l'intersection des traces des surfaces antérieur')-) et postérieure des pales, la première ayant un très grand rayon de courbure (qui peut également être infini) tandis que l'autre surface possède un rayon de courbure plus réduit. Dans le même but, les sections des pâles en direction radiale présentent xxxxxxxxxxxxxx des épaisseurs dé- croissantes depuis le moyeu jusqu'à la périphérie, les lignes délimitant l'épaisseur de la pâle étant raccordées par des arcs, de préférence en demi-cercle, élliptiques ou plus généralement par des courbes du second degré.
Les dessins annexés représentent, uniquement à titre d'exemple, différents modes d'exécution suivant l'invention;
Fig. 1 montre en élévation une hélice à trois pâles régnant sur une fraction de pas; Fig. 2 est une vue, à angle droit par rapport à la préoé- dente, représentant la même hélice;
Figs. 3 et 4 sont vues perpendiculaires entre elles, d'une hélice ne comportant qu'un seul hélicoïde;régnant sur l'entièreté d'un pas;
Fig. 5 est une vue, à angle droit par rapport à l'axe de rotation,représentent une hélice à deux pâles dont chacune règne sur l'entièreté d'un pas;
Figs. 6 et 7 sont des vues, perpendiculaires entre elles (comme les. fige. 1 et 2), représentant une hélice. comprenant de
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multiples pâles ne régnant que sur une portion de pas disposées en série continue, ou alternant, xxx en direction de l'axe;
Figs. 8 et 9 représentent, comme les figs. 6 et 7, une hélice comprenant des éléments dont le déplacement relatif est de 90 ;
Fig. 10 montre une réalisation comprenant un certain nombre d'hélices montées en série éur un axe de rotation commun;
Fig. 11 montre, d'une manière analogue, des hélicoïdes, régnant sur l'entièreté d'un pas et alternant entre eux;
Fige 12 et 13 montrent une hélice analogue à la précéden- te, dans laquelle le rayon de la génératrice augmente en fonction du pas ou d'une série de pas;
Figs. 14 et 15 montrent, d'une façon analogue, une hélice semblable à la précédente, mais dont le rayon de la génératrice croit de quantités finies pour une série de pas ou pour une série de fractions de pas;
Fig. 16 est une vue la.térale d'une hélice à trois pâles dont les pâles partent du moyeu, mais sont déplacées suivant l'axe, à égale/distance entre elles;
Fig. 17 montre une exécution analogue dans laquelle les pâles régnent sur l'entièreté d'un pas;
Figs. 18 et 19 sont vues, perpendiculaires entre elles, la fig. 18 montrant une coupe radiale et la fig. 19 une coupe suivant un cercle de rayon r.
En se référant en particulier aux dessins, 1 désigne le moyeu, 2 les pâles d'hélice ou éléments de propulsion, 3 les rais qui relient les pâles 2 au moyeu 1 et qui présentent, en 4, des ouvertures réparties autour du moyeu de l'hélice.
Aux figs. 10, 11 et 17 on remarque que le type d'hélice préconisé est en particuler applicable à un genre de navire sur lequel on peut monter un arbre porte hélice 5 de grande longueur, cet arbre se prolongeant de l'avant à l'arrière et étant monté avec les hélices dans un évidement pratiqué dans la coque.
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Dans ce cas, alors que les particules fluides, mises en mouvement par la première hélice 2 (fig. 10) n'entravent pas le travail de l'hélice suivante, c'est à dire l'hélice 2', l'énergie récupérée de l'hélice 2' est plus importante, cette hélice travaillant dans une masse d'eau ou régnent des condi- tions plus favorables que celles de la masse dans laquelle, actuellement, travaille la seconde pâle d'une hélice de type normal. Les espaces, 6, 6' entre les hélices successives ser- vent dans le but indiqué ou permettent l'agencement d'un sup- port intermédiaire pour l'arbre porte hélices, 5.
La disposi- tion relative des hélices successives sur le même arbre peut être modifiée,et réglée de manière à obtenir le maximum de rendement de l'ensemble, la disposition représentée aux figs. 10 et 11 constituant un type dans certaines conditions; suivant le mode particulier d'utilisation on modifiera le décalage d'une hélice par rapport à la précédente.
Les autres figures, dans lesquelles les mêmes références désignent les mêmes organes, montrent d'autres types de pâles d'hélice et d'autres combinaisons de pâles d'hélice présentant desd formes et des dimensions différentes.
En se référant en particulier à la fig. 16, l'hélice représentée comprend trois pâles régnant sur une fraction de
12- -12 pas et comprises entre les plans 11, 11 et/12, 12/et 13, 13; 13, 13 et 14, 14 normaux à l'xe de rotation 15, 15 de l'hélice; tandis que dans la fig. 17 les trois hélicoïdes successifs, décalés l'un par rapport à l'autre d'une façon appropriée, sont respectivement compris entre les plans 16, 16 et 17, 17' 18, 18 et 19, 19; 20, 20 et 21, 21 normaux à l'axe de rotation 22, 22 de l'hélice.
Vans les figures 18 et 19, on peut remarquer que les pâles représentées dans ces figures, de même que toutes les autres pales établies suivant l'invention, sont façonnées de manière que, si l'on pratique une coupe à l'aide d'une surface cylindrique concentrique à l'axe de rotation, et
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présentant un rayon r, le bord d'entrée 24 présente un aigu angle/23 contenu entre les traces des .surfaces antérieure
28, et postérieure 29, la première de ces lignes ayant un rayon de courbure plus petit et l'autre un rayon de courbure plus grand que celui de la première (qui peut également être infini); la pâle présente en section une épaisseur maximum
27 déportéevers le bord d'entrée 24;
cette épaisseur diminue .vers le bord de sortie 25, ce dernier présentant également un angle aigu 26 contenuentre les traces des faces antérieure
28 et postérieure 29 de la pâle, la première de ces lignes ayant un très grand rayon de courbure (qui peut être infini) et la seconde un raypn plus réduit.
Gomme on le voit fig. 18, une coupe pratiquée à l'aide d'un plan radial 30-30, à travers une pâle d'hélice construite conformément à l'invention présente une épaissuer 31 qui va diminuant depuis le moyeu jusqu'à la périphérie ; les lignes qui limitent cette épaisseur étant raccordéssen 32 et 33 des de préférence par/arcs en demi-cercles ou d'éllipse, ou plus généralement par des courbes du second degré.
Dans le cas de pqles reliées directement au moyeu (comme indiqué aux fige. 16 et 17) la coupe exécutée à l'aide d'un plan radial 30-30 ne différera de celle représentée à la fig. 18 que par l'absence de raccordement 33 puisque las surfaces antérieure et postérieure des hélicoïdes sont raccor- dées directement au moyeu.
Comme il va de soi, l'invention ne peut être considérée comme limitée à ce qui a été décrit et représenté, mais comprend également les modifications; par exemple, on pourra supprimer complètement le moyeu et les rais; les surfaces de propulsion des types d'hélices représentés et décrits peuvent être comprises doit entre une surface extérieure continue munie d'ouvertures, soit entre des barreaux formant cage susceptible d'être amenée en rotation et présentant/une extrémité ou à chaque extrémité un système de rais supportant les barres.
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Les modifications de ce genre pourront être apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention. f
REVENDICATIONS 1.- Hélice de propulsion, dans laquelle en vue d'éviter les effets du mouvement de la masse fluide autour du moyeu et les conséquences des pertes auxquelles donne lieu la par-
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tie de la surface hélicoïdale située près du moyeu, cette iù>"< surface est supprimée dans l'espaoe annulaire immédiatement voisin du moyeu; ou comprend tout au moins différents hélico-
Ides qui prennent naissanoe au moyeu mais sont décalés entre- eux le long de l'axe de rotation.