Machine rotative destinée à être actionnée par un courant de liuide. L'invention est relative à une machine rotative destinée à être actionnée par un cou rant de fluide liquide ou gazeux et compor tant des aubes respectivement articulées à des supports portés par un arbre de façon que chaque aube puisse s'orienter, au cours .de la rotation dudit .arbre, entre deux positions ex trêmes, déterminées par des organes de re tenue.
Les aubes s'orientent automatiquement suivant le sens et ladirection :du courant, ce lui-ci pouvant même être alternatif, de façon qu'à supposer que l'arbre fasse .un tour com plet, chaque aube entraîne effectivement l'ar bre suivant un .angle supérieur à<B>180</B> et que, durant la partie restante de cette rotation, elle ne,donne pas lieu à un couple important s'opposant à l'entraînement par l'intermé diaire de l'aube ou -des aubes coopérantes.
On connaît .des dispositifs de ce genre dans lesquels les organes de retenue qui dé- terminent les positions extrêmes .des aubes sont constitués par ,des butées fixes, entre les quelles les aubes se meuvent librement. La direction du courant et l'impulsion reçue de la; part de celui-ci interviennent donc seules pour orienter les aubes dans le sens convena ble et cette orientation peut, par conséquent, être différente de celle qui convient, à un moment déterminé, pour entraîner l'arbre principal avec un rendement maximum.
Comme c'est principalement au moment où les aubes occupent leurs positions extrêmes que l'impulsion, produite par le courant et transmise à l'arbre principal, est la plus forte, on a intérêt à ce que ces aubes soient amenées effectivement dans lesdites positions.
Conformément à l'invention, on fait coo pérer les organes de retenue avec leur aube correspondante au cours des différents dépla cements -de celle-ci en faisant comporter à ces organes .des moyens élastiques accumulant de l'énergie quand l'orientation de l'aube est telle qu'elle subit la plus forte impulsion,du courant et restituant cette énergie pour rame ner ladite aube dans l'autre de ses positions extrêmes. Chaque aube peut être montée sur un axe d'articulation portant deux bras transver saux établis :
dans le. prolongement l'un de l'autre et situés dans un plan incliné par rapport au plan -de l'aube, les extrémités li bres desdits bras étant reliées respectivement par :des liens souples à, des organes élastiques, tels que par exemple des ressorts ou des ré cupérateurs d'énergie hydrauliques, pneuma tiques, etc., portés par une pièce qui peut être montée sur l'arbre de la machine, par exemple de façon à pouvoir coulisser axiale ment le long de celui-ci sous la commande d'un régulateur de vitesse, par exemple un régulateur centrifuge, pour modifier la ten sion ries organes élastiques réglant l'inclinai son, .des aubes.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la ma chine suivant l'invention.
- La fig. 1 montre, en perspective, une ma chine rotative propre à être entraînée par un courant liquide: Les fig. 2 à. 5 montrent, sous forme de schémas, des éléments .de cette machine, ces éléments occupant des positions caractéristi ques différentes sur ces figures, pour mon trer le fonctionnement de la machine.
Un arbre a disposé verticalement et agencé -de manière telle qu'il puisse servir -de sup port à. l'ensemble de la machine, est engagé par son extrémité inférieure dans une crapau dine ou analogue et est guidé, en un point approprié. par exemple à. son extrémité supA- rieure, dans un palier approprié.
Sur l'arbre ca est fixé un cadre rectanuii- laire b par l'intermédiaire de deux manchons cl et c2 avec organes de fixation, lecadre étant dans une position telle que l'arbre étant mis dans sa position définitive, il soit submergé et que son plan soit sensiblement perpendicu- laire à la direction .r du courant de fluide.
Le cadre b est constitué de manière telle que ses côtés verticaux b1 et b2 puissent tour ner librement par rapport aux barres de liai son horizontales dudit cadre et on fixe res pectivement sur lesdits côtés b' et b2 deux panneaux plans dl et d2, faisant office d'au- bes, dont les axes d'articulation respectifs se déplacent parallèlement à. l'axe de l'arbre a en étant ainsi décalés de<B>180</B> l'un de l'autre.
Sur chacun des axes b1 et b2, par exem ple sur leur extrémité supérieure, sont mon tés deux bras transversaux el et e2, voire e' et e' faisant saillie de part et d'autre de ce lui-ci, en faisant un angle approprié y ave le plan du panneau correspondant et on relia les extrémités desdits bras respectivement par des liens souples<I>f'</I> et<I>f</I><B>2</B><I>,</I> voire f et<B>f',</B> par exemple -des câbles, guidés par des poulies supportées par le manchon c', a.
des organes élastiques, par exemple des ressorts en hélice -)al et h.=, voire lé et V ou analogues rendes solidaires, par leur extrémité libre, d'une pièce i en forme de manchon fixée sur l'arbre a, de préférence sur la partie inférieure d<B>e</B> celui-ci.
La machine rotative, ainsi constituée, étant établie dans un courant liquide, -de di rection horizontale quelconque. et à. supposer que cette direction reste sensiblement cons tante, fonctionne comme suit:
Quand le panneau dl se trouve dans la p osi 'tion montrée sur les fig. t> <B>1</B> et 2, il se pré- sente dans une position telle que l'impulsion produite par ce courant soit presque maxi mum,
position pour laquelle le ressort h' est complètement tendu et le ressort h2 complè tement lâche. Il est à remarquer que dans cette position, qui correspond à une des po sitions extrêmes du panneau, le plan de celui- ci passe un peu en deçà de l'axe de l'arbre a par rapport à la direction du courant, cette position étant déterminée par la. tension maxi mum -du ressort h1 et par la, longueur diLi câ ble f1, ce qui fixe, par conséquent, la valeur de l'angle<B>y</B>.
Le panneau d2 peut être, en ce moment, et comme montré sur les fig. 1 et 2, sensi blement parallèle au courant et il ne produit, par conséquent, pas de couple résistant s'op posant à la rotation de l'arbre a. le ressort hi correspondant à. ce panneau étant un pet tendu alors que son ressort jzo est un peu détendu. Le courant continue à. agir sur le panneau dl et le refoule vers la position montrée en lignes interrompues sur la fig. 3.
A ce mo ment, il cesse d'être sollicité par le courant et la tension :du ressort hl sollicite le pan neau à. se déplacer autour -de son axe d'arti culation ,jusqu'à présenter son autre face au courant, ce qui produit le rabattement com plet du panneau dans la position montrée en lignes pleines sur la fig. 3, rabattement pen dant lequel le ressort W s'est complètement détendu, alors que le ressort h2 s'est tendu à ,on maximum, ce dernier déterminant la va- l@#ur du déplacement angulaire dudit panneau.
Le courant en agissant sur le panneau dl rabattu (fig. q), continue à entraîner l'arbre a dans le même sens jusqu'au moment où le panneau dl va atteindre les positions corres pondantes à .celles -du panneau d2 sur les fil-. 1 et 2. A ce moment, ledit panneau dl, aidé par le ressort h', tend à se mettre pa rallèlement à la. :direction du courant, cesse (le produire du travail utile, mais ne donne pas lieu à un effort qui tende à freiner la rotation de l'arbre.
Au fur et à mesure que le panneau se rapproche de la position mon trée sur la fig. 5 - en passant par exemple par la position correspondant à celle du pan neau d2 montrée sur la fig. 3 - -d'abord le ressort h' se -détend, ensuite les deux res sorts 1a.' et hl ont une tension égale et finale ment le ressort 121 se tend jusqu'à la valeur maximum qui détermine la position (fig. 5) pour laquelle le panneau dl commence sa course motrice.
L'entraînement de l'arbre a par le pan neau dl .a. :donc lieu pendant que le cadre b se déplace depuis la position montrée sur la. fi_-g. 5 jusqu'à celle pour laquelle le plan du dit cadre se trouve pratiquement dans une position perpendiculaire à la direction x et après avoir .décrit un angle sensiblement égal à 270 . Le panneau dl cesse de fournir un travail effectif durant le restant de sa course correspondant à un angle :de 360 - 270 _-g0 .
Gomme on a recours à deux panneaux dl et d' et comme ces panneaux sont décalés<B>dû</B> 180 l'un de l'autre, on obtient un entraîne ment continu de l'arbre a, quelle que soit :a, direction du courant x agissant sur l'ensem ble ainsi constitué.
D'autre part, il suffit de superposer plu sieurs cadres le long .de l'arbre a., de manière que leurs plans soient décalés les uns par rapport aux autres d'un angle approprié, par exemple :dans le cas de deux cadres de 90 ", de trois cadres -de 60 , etc., pour pouvoir en traîner l'arbre a par un couple plus puissant, très régulier et très uniforme.
On pourrait également obtenir le même résultat en établissant plus de deux panneaux sur un même support, les dimensions :dudit support et :des :différents panneaux ainsi que les positions respectives desdits panneaux étant judicieusement choisies pour qu'une gêne ne se produise à aucun moment dans le fonctionnement de chacun .des panneaux rrà- biles.
Dans le cas où le courant, au lieu d'avoir une direction constante, aurait un mouve ment alternatif ainsi que cela. se présente pour les vagues le long des côtés et même en pleine mer, les plateaux, grâce à leur mon tage articulé, au choix -de leurs positions ex trêmes et à l'effet .de leurs appuis élastiques, s'orienteront de façon qu'à tout moment, une impulsion motrice soit transmise à l'un ou l'autre d'entre eux et, par suite, à. l'arbre entraîné a, de sorte que le mouvement de rotation dudit arbre sera continu et que le couple moteur restera sensiblement constant.
On peut aussi combiner avec une ma chine rotative du genre décrit des moyens propres à maintenir constante la vitesse an gulair:e de l'arbre entraîné, quelle que soit la vitesse d'écoulement du courant produi sant la rotation desdites machines, ces moyens pouvant consister en un régulateur agissant de manière telle que les aubes ser vant à l'entraînement de l'arbre -de la ma chine, que l'orientation desdites aubes, c'est- à-dire les positions extrêmes que lesdites au bes peuvent occuper, varient en fonction -de ladite vitesse,
.de façon à réduire ou à aug- mentor la période pendant .laquelle lesdites aubes sont soumises effectivement à la pous sée du courant, quand la vitesse dudit cou rant devient trop grande ou trop faible.
<B>A A</B> cet effet, on peut avoir recours, à supposer qu'il s'agisse d'une machine rota tive telle que décrite ci-dessus, à un régula teur centrifuge dont les bras j', portant les masses, sont articulés à un manchon fixe lc entraîné par l'arbe a alors que les bras .de commande f supportent le manchon i au quel sont fixés les ressorts h', h2,
h3 et h'. Il en résulte. lorsque la. vitesse de l'arbre moteur croît, que les masses, en s'écartant de l'arbre a, détendent tous les ressorts d'une quantité égale, .de sorte que le cadre b aura.
décrit un angle notablement plus grand que celui pour lequel le panneau cP occupe la position montrée sur la fig. 5, avant que la réaction du courant soit transmise à l'arbre entraîné a puisqu'il est essentiel qu'à ce moment le - ressort h' soit complètement tendu, ce qui réduit, par conséquent, la pé riode motrice.
Dans le cas où la vitesse diminue, les ressorts<I>A' à</I> h' sont tous tendus plus for tement, ce qui augmente, par conséquent, la. durée de la période motrice.
Comme il va -de soi, l'invention ne se limite pas à la forme d'exécution -décrite et le fluide moteur peut être un courant d'eau ou un courant gazeux, notamment un vent naturel. artificiel ou relatif. Les aubes pourraient être constituées d'une façon au tre que par :des panneaux, ces aubes pou vant avoir un profil approprié quelconque, et les ressorts h' à 10 pourraient être rem placés par .des organes récupérateurs d'éner gie hydrauliques, pneumatiques, etc.