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PERFECTIONNEMENTS AUX TURBINES A PALES ARTICULEES
L'invention a pour objet des perfectionnements aux turbines à pales articulées dans lesquelles chaque pale est animée par rapport au corps de turbine d'un mouvement rotatif continu de sens inverse au sens de rotation du dit corps, et de vitesse deux fois moindre.
Dans ces turbines les pales travaillant alternativement sur une face et sur l'autre on les constitue généralement par des surfaces planes ou convexes dont le rendement est faible.
Dans la présente invention au contraire les pales de tur- bines sont déformables dans les deux sens ce qui permet dtob- tenir un rendement accru du fait de la concavité que prennent elles-mêmes les surfaces actives dans l'un ou l'autre sens .
Ces pales automatiquement déformables peuvent en outre être commandées en un mouvement accéléré et ralentit dans certaines parties du cycle, et cela au moyen d'engrenages simplement excentrés.
Enfin les turbines peuvent être disposées pa.r groupes symétriques tournant en sens inverse et dans leur application aux machines volantes leurs axes peuvent avantageusement être disposés parallèlement à celui d'une hélice tractive, les pales des turbines pouvant ainsi servir de plans fixes de sustentation.
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Les figures annexées représentent des schémas explicatifs , ainsi que des exemples d'applications du système obj et de lin- vention .
La figure 1 est un schéma du cycle avec mouvement rotatif régulier de quatre pales.
Les figures 2 et 3 représentent en coupe et de coté un exemple de montage des pales entre les flasques de la turbine.
La figure 4 est une vue de côté d'un exemple de montage des pales en porte à faux par rapport au corps de turbine.
Les figures 5 et 6 montrent en coupe transversale et lon- gitudinale un exemple de réalisation de commande des pales en un mouvement rotatif régulier.
Les figures 7 et 8 montrent de méme façon un exemple de commande des pales en un mouvaient rotatif irrégulier.
Les figures 9 et 10 représentent en élévation et en plan un exemple d'application de la turbine comme moteur à vent à axe vertical.
La figure 11 représente schématiquement de face un avion muni de deux turbines tournant en sens inverse.
Les figures 12 et 12 A représentent schématiquement en élévation et en plan un aérostat dirigeable dont la sustentation est assurée par quatre turbines.
Dans ces figures les mânes chiffres désignent les mânes organes 0 est l'axe de la turbine , 1-2-3-4 sont les pales, 1'-2'-3'-4' leurs axes de rotation sur le corps 5. 6 est le support de la turbine formant point d'appui pour la commande de la relation des pales:
Sur le schéma de la fige 1 considérons une position ins- tantanée : nous voyons que le plan 4 travaille à champ, c'est- à-dire que seule sont aréte externe avant suivant le sens de marche a de l'ensemble aura à subir la résistance du fluide dans lequel l'appareil fonctionne.
Le plan 1 attaque le fluide suivant un angle de 45 et se trouve alors en présence d'une résistance que nour représente-
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rons par les composantes et c.
Le plan 2 attaque le fluide suivant un angle nul. La ré- sistance contre ce plan se traduit par la résultante d.
Le plan 3 attaque le fluide suivant uh angle de 45 et se trouve en présence d'une résistance que nous représenterons par les composantes e et f.
Nous voyons donc que la résistance totale à la rotation de l'ensemble sera donnée par c.e.d. tendant à déplacer l'en- semble suivant une résultante±.
Seules les composantes horizontales b et f tendront à faire tourner l'appareil autour de 1 taxe o dans le sens opposé à Ces comcposentes pourront être facilement annulées par l'emploi de deux turbines jumelées et tournant en sens inverse l'Une par rapport à l'autre*
Si l'ensemble est placé dans un fluide en mouvement dirigé dans le sens g on conçoit qu'il sera mis en rotation par l'effort exercé sur les plans 1,2 et 3.
Inversement si l'ensemble de la turbine est mis en rotation mécaniquement dans un fluide inerte, il créera soit un déplace- ment de l'ambiance en direction opposée à g soi t, un déplacement de lui-même dans l'ambiance en direction De g.
Dans les fig. 2 et 3 on a représenté une turbine selon l'invention dans laquelle les pales sont soutenues par les flas- ques 5 constituant le corps de turbine au moyen de tourillons 1'-2'-3'-4' disposés aux deux extrémités des pales 1-2-3-4. Il est à remarquer que les dites pales peuvent avantageusement être constituées chacune par un cadre sur lequel est tendue une feuille de matière souple telle qu'Une toile d'élasticité déter- minée pour permettre à l'ensemble du plan de la pale de s'in- curver sous les efforts de la pression du fluide ( par exemple suivant 1"-2"-3" fig. 2 ) ce qui favorise le rendement des sur- faces en action.
La figure 4 représente une disposition dans laquelle les flasques 5 du corps de turbine supportent les tournions 1'-2'- 3'4" disposés à l'une des extrémités des pales 1-2 -3-4 qui se
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trouvent de ce fait en porte-à-faux par rapport au corps de la turbine.
Dans les figures 5 et 6 est représentée une commande des pales au moyen d'une couronne d'angle 7 concentrique à 0 et solidaire de 6 dans laquelle engrenent les pignons d'angle 8 des arbres 9 qui sont guidés dans les supports 9' solidaires de 5 et mettent en rotation les axes 1'-2'-3'-4' au moyen de vis sans fin 10 et de pignons hélicoïdaux 10'calés sur les dits axes.
Bien entendu,le rapport des engrenages et des vis sont calculés pour donner aux axes des pales 1020304 une rotation de sens et vitesse énoncés ci-dessus. L'axe de turbine 0 peut être entraîné directement ou bien comme représenté sur la figure par un engrena- ge cônique 11 attaqué par 11' solidaire d'un arbre 12 supporté par 6.
Les figures 7 et 8 représentent une commande du méme genre mais dans laquelle on obtient un mouvement irrégulier des pales au moyen d'engrenages excentrés. Dans ce cas une couronne dentée 15 est montée sur 6 de façon excentrée et engrène avec des cou- ronnes 14 montées sur des axes intermédiaires 15 avec un excentre- ment égal et inverse à celui de 15 sur 6. Sur les axes intermé- diaires 15 sont également calées, mais concentriquement, des couronnes d'angles 7' qui mettent en rotation les axes 1'-2'-3'- 4 par les pièces 8,9,10 et 10agissant comme expliqué ci- des- sus pour les figures 5 et 6.
On conçoit aisément sans qu'il soit nécessaire de le repré- senter, qu'on peut faire également usage d'engrenages elliptiques ou de tout autre forme possible pour obtenir le même résultat ; ces engrenages excentrés, elliptiques ou de tonne, ayant pour but de donner aux pales une vitesse de rotation passant à chaque 1/2 tour par un maximum et un minimum de vitesse circonférencielle, et ce dans. le but de corriger rapidement certaines positions nuisibles des pales ou de conserver plus longtemps à ces pales une position plus avantageuse.
Cette même commande des pales pourrait de mène être obtenue par l'emploi des cames, bielles ou tout autre moyen mécanique sans que cela vienne altérer en quoi
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que ce soit le travail des pales, animées d'un mouvement de rotation autour d'un axe commun, chacune de ces pales étant elle . même entraînée dans un mouvement de rotation d'une vitesse régu- lière ou irrégulière autour de l'axe sur lequel elle est montée, cette rotation régulière ou variable se faisant dans un sens oppo0 sé à la rotation de l'ensemble et à la 1/2 vitesse de ce dernier.
Les figures 9 et 10 représentent Schématiquement une turbine suivant l'invention formant moteur à vent à axe vertical. Dans cet exemple l'axe 0 du corps de turbine 5 constitue en même temps le pivot des bras 6 servant de point d'appui aux engrenages (non représentés) commandant les pales, les dits bras 6 étant amenés dans la direction h du vent par un empennage 16.
Dans le même ordre d'idée on conçoit que des turbines du même genre pourraient être utilisées pour l'hydraulique en immersion totale ou partielle;
La figure 11 montre une application de turbines selon l'in- vention, jumelées de part et d'autre d'un avion et pouvant rem- placer en tout ou partie les ailes ordinaires.
Cette disposition permet en effet d'obtenir si nécessaire, une ascension verticale sans cabrage de l'appareil ou inversement un atterrissage sans piquage, la propulsion étant assurée, soit d'une façon distincte par hélice propulsive 17, soit simultané. ment par la fonne des bras des corps de turbines 5 qui, dans ce cas, sont taillés en pales d'hélices tracti ves. 0 n remarque que les plans 1-2-3, s'ils sont immobilisés, peuvent constituer des surfaces de sustentation agissant à la façon des ailes ordi- nai res;
Les figures 12 et 12 A représentent schématiquement en élé- vation et en plan un aérostat oomportant quatre turbines de sustentation jumelées deux par deux, la nacelle 18 supportant de préférence le moteur, mais pouvant comporter pour la propul- sion une hélice 19 et un gouvernail 20.
Bien entendu les fomes d'exécution ci-dessus décrites et représentées ne le sont qu'à titre d'exemples et peuvent varier
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dans une large mesure sans porter atteinte aux caractéristiques de l'invention résumées ci-après .