Brevet FR2448646A1 — publié le 19800905

La présente invention a pour objet un nouveau type d'éolienne et un dispositif mis en oeuvre dans la dite éolienne, de transformation du mouvement rotatif de l'arbre portant l'hélice en un mouvement alternatif rectiligne. La-rotation de I1 arbre de I'hélice des éoliennes connues est soit utilisé pour actionner une génératrice placée en bout d'arbre pour la production d'électricité, soit par transformation en un mouvement alternatif rectiligne pour actionner des dispositifs hydrauliques ou autres tels que des pompes. Dans le cas ou l'éolienne est utilisée pour la production d'énergie électrique le fonctionnement de moyens électriques de pompage de l'eau vient diminuer la quantité de l'énergie disponible pour d'au- tres taches. De ce fait il est fréquement fait appel sur un même site à l'emploi de deux éoliennes, une de production d'énergie électrique et une de pompage. La présente invention vise à obvier à cet inconvénient. En outre, dans le cas d'éolienne dont la rotation de l'arbre est transformée par un embiellage en un mouvement alternatif rectiligne les conditions de réalisation et de fonctionnement du dispositif de transformation du mouvement rotatif en un mouvement alternatif posent des problèmes au niveau de la transmission de 11 énergie électrique lorsqu'une génératrice est montée en bout d'arbre rotatif de ltéolien- ne. La présente invention vise également à obvier à cet inconvénient. A cet effet, l'éolienne selon l'invention se caractérise essentielle- ment en ce que l'arbre rotatif de son hélice en bout duquel est fixé un générateur d'énergie électrique coopère avec un dispositif de transformation de son mouvement rotatif en un mouvement rectiligne qui comprend un excentrique calé sur l'arbre qui coopère avec un organe à basculement alternatif autour d'un axe d'articulation en bout de l'arbre ainsi actionné en mouvement alternatif rectiligne. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'organe bascu lant est un chariot transversal à l'arbre doté de roulements qui coopèrent avec une rainure circulaire de l'excentrique. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention l'organe basculant est une couronne articulée en bout du dit arbre à mouvement rectiligne dans laquelle fait rotation l'excentrique. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description ci-aprs d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins joints dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe d'une forme de réalisation du dispositif de transformation du mouvement équipant 11 éolienne selon l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe du dispositif selon la figure 1 - Les figures 3 et 4 sont des vues an coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention. L'éolienne suivant l'invention est montée pivotante sur un socle horizontal 1 porté par un ou des pylones métalliques inclinés l'un vers l'autre. Elle comporte un carter de protection 2 de forme aérodynamique dans lequel est monté un organe de transformation du mouvement circulaire d'une roue à piles non représente actionnée par la force du vent, en un mouvement rectiligne alternatif vertical transmis à un arbre'3 de manoeuvre d'un organe hydraulique ou autre tel une pompe. Elle est en outre dotée d'un générateur d'énergie électrique, tel une dynamo à courant continu placé en bout de l'arbre 4 portant l'hé- lice ou la roue à pâles. Le socle 1 de préférence métallique se présente sous la forme d'un tronc de cône d'axe vertical surmonté d'une saillie circulaire. I1 est doté d'un orifice cylindrique médian 5 et transversal d'axe vertical et perpendiculaire à une surface 6 plane horizontale de la saillie circulaire. Cet orifice 5 reçait un macaron 7 de pivotement de l'éolienne 1, raccordé à la partie basse du carter 2 par un épaulement 8. Suivant une autre forme de réalisation l'orifice 5 reçoit une bague métallique autolubrifiante bloquée en rotation et en translation par tout dispositif et procédé connus. Cette bague reçoit le macaron ou bossage 7 Pour faciliter la rotation de l'éolienne suivant la direction du vent la surface plane 6 de la saillie circulaire du socle 1 reçoit un organe de roulement 9 qui coopère avec l'épaulement 8 du carter 2. Cet organe de roulement est constitué par une butée à billes protégée de la corrosion par tous moyens connus de l'homme de l'art. Le macaron 7 ou bossage cylindrique est doté d'un orifice cylindrique 10 d'axe vertical correspondant à l'axe vertical de l'orifice 5 du socle 1. Cet orifice 10 du macaron débouche à l'intérieur du carter 2 et re çoit une bague Il de préférence en matière plastique bloquée en ro tation et en translation par tous dispositifs connus. Dans cette bague coulisse l'arbre 3 de forme cylindrique. L'extrémité haute de cet arbre 3 coopère avec les organes de transformation du mouvement circulaire de l'arbre 4 et son extrémité basse est raccordée longitudinalement par tout dispositif connu à un arbre de manoeuvre de la pompe hydraulique. Ces organes de transformation du mouvement circulaire sont constitué par un chariot basculant 12 articulé en bout de l'arbre 3 et qui coopère avec une came à rainure 13 calée sur l'arbre 4 de la roue à pile ou hélice. La came 13 est composée de deux excentriques 13A et 13B de mame valeur calées parallèlement sur l'arbre 4. Le chariot basculant est constitué de deux joues 14 et de galets 15 qui s'engagent dans une rainure 16 circulaire des excentriques 13A.133 de la came 13. Les joues 14 sont constituées respectivement d'une plaque de préférence métallique se présentant sous la forme d'un trapèze isocèle. Ces joues sont dotées en leur milieu d'un orifice cylindrique transversal recevant un axe d'articulation 17 perpendiculaire au dites joues et fixé à celles-ci par une de ses extrémités et par tout dispositif connu. L'extrémité libre des deux axes 17 coopère avec un palier 18 solidaire de l'extrémité haute de l'arbre 3. Ce palier peut Autre constitué par un bottier dans lequel est monté un roulement à bille graissé à vie dont la bague extérieure est solidaire du dit bottier et dont la bague intérieure est solidaire des axes 17. Les joues 14 sont également dotées chacune de deux fusées 19. Ces fusées sont constituées chacune par un axe de forme cylindrique pa allèles à l'axe 17 correspondant et sont orientées vers la came à -rainures 13. Ces deux fusées sont fixées par une de leurs extrémités à la joue correspondante par tout dispositif connu. Elles sont dotées chacune d'un galet 15 constitué de préférence par un roulement à bille graissé à vie. Ces fusées sont disposées de part et d'autre de l'axe 17 et espacées du dit axe de la même valeur. En outre l'axe 17 est placé à un niveau inférieur par rapport aux axes des dites fusées. De préférence la came est constituée par un disque métallique de forme circulaire doté d'un orifice cylindrique transversal 20 excentré par rapport à la rainure 16. Cet orifice reçoit l'arbre 4 de la roue à pâles ou hélice, l'axe de rotation de cet arbre est intercepté par l'axe de symétrie de l'arbre 3 à mouvement alternatif. Cette came est bloquée en rotation par rapport à l'arbre 4 par une clavette 21 de forme parallèlepipèdique ou par une clavette en demilune ou par tout autre dispositif connu. La rainure 16 épouse la forme extérieure des galets 15 et est dotée d'un chemin de roulement inférieur 22 et d'un chemin de roulement. supérieur 23. Ces deux chemins de roulement sont circulaires parallèles au génératrices des galets avec lesquels ils coapèrent et sont centrés l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'axe de symétrie- de la came. Ils sont espacés l'un de l'autre d'une valeur supérieure à la valeur du diamètre des galets 15 pour éviter tout blocage ou glissement de ceux-ci dans la rainure 16. Dans l'exemple de réalisation décrit cette valeur d'espacement est supérieure de quelques dixièmes de mil limètres à la valeur du diamètre du galet. Les chemins de roulement 22 et 23 étant excentrés par rapport à l'arbre 4 la rotation de la came 13 provoque par l'intermédiaire du chariot 12 un mouvement rectiligne alternatif de l'arbre 3. Ces chemins de roulement coopèrent l'un- après l'autre avec les ga lets du chariot. Au cours dumouvementde descente de l'arbre 3 les galets 15 s'ap puient contre le chemin de roulement inférieur 22 et au cours de sa montée les dits galets sont en contact avec le chemin de roulement supérieur 23. La rotation de la came va conjointement provoquer le basculement du chariot 12 de part et d'autre de l'articulation de l'abre 3. Ce chariot passe d'une position horizontale lorsque la came à at teint soit son point extrème haut ou son point extrème bas à une inclinaison d'un c5té ou de l'autre de l'arbre 3 en fonction de la rotation de la came. Cette disposition avantageuse permet d'éviter tout-à-coup de la came sur l'arbre 3. On peut concevoir que le chariot soit constitué d'une seule joue coopérant par ses organes de roulement avec une seule came à rainure. Suivant une autre forme de réalisation représentée en figure 3 et 4, l'organe de basculement est constitué par une came de forme cylin drique 24 dotée d'un orifice de passage de l'arbre 4 excentré par rapport à son axe de symétrie. Cette came est dotée d'une gorge 25 périphérique dans laquelle s'engagent des galets 26 régulièrement espacés portés par des axes 27 solidaires d'une couronne 28 qui peut être formée de deux cou ronnes coaxiales. Ce dispositif de couronnes et d'organes de roulement est articulé par tout dispositif connu sur l'arbre -. - Le mouvement rotatif de la came autour de son axe de rotation pro voque d'une part la montée ou la descente de l'arbre 3 et d'autre part l'oscilation de la couronne autour de son axe d'articulation avec le dit arbre 3. De préférence le générateur d'énergie électrique de la dite éolien ne est placé à l'intérieur du carter 2 de protection et est soli daire de celui-ci par tout dispositifs connus. De préférence ce générateur est une dynamo qui alimente par l'intermédiaire de fils conducteurs et d'un collecteur à bague un jeu d'accumulateurs ou tout autre dispositif. Les fils conducteurs reliant la dynamo au collecteur passent à travers un orifice ménagé dans ltépaisseur de la bague 11. Ce collecteur est constitué de deux parties dont une est fixée au macaron de pivotement et est pourvue d'une série d'organes conducteurs isolés les uns des autres et reliés aux fils conducteurs de la dynamo. L'autre partie de ce collecteur est liée en rotation et est solidaire du piètement de l'éolienne. Elle est dotée d'une série de balais isolés les uns des autres et qui coopèrent respectivement avec les organes conducteurs de la partie rotative du collecteur fixé au macaron. Ces balais sont reliés par l'intermEdiaire de fils conducteurs au jau d'accumulateurs d'énergie électrique. L'emploi de tels types d'organes de transformation du mouvement permet de réduire la distance entre l'arbre 4 de la roue à pâles et l'extrémité basse du macaron de rotation. il va de soi que la présente invention peut recevoir des aménagements ou des variantes dans le cadre des équivalents techniques sans pour cela sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS R1/ Eolienne comportant une roue à piles ou hélice calée en bout d'un arbre rotatif dans un carter lui-mSme rotatif autour de l'axe vertical du piètement de la dite éolienne caractr4sée an ce que l'arbre rotatif de son hélice en bout duquel est fixé un générateur d'énergie électrique coopère avec un dispositif de transKormation de son mouvement rotatif en un mouvement rec- tiligne qui comprend un excentrique calé sur l'arbre de l'héli ce qui coopère avec ,"n organe à basculement alternatif autour d'un axe d'articulation en bout de l'arbre ainsi actionne an mouvement alternatif rectiligne. R2/ Eolienne suivant la revendication 1 dotée d'une came à rainure constituant un organe de transformation du mouvement circulaire de l'arbre de la roue à pâles en un mouvement rectiligne alter- natif caractérisée en ce qu'elle est dotée d'un chariot bascu lant muni d'organes de roulement qui coopèrent avec une rainure de l'excentrique. R3/ Eolienne selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que l'axe d'articulation du chariot basculant coopère avec un palier solidaire de l'arbre a mouvement alternatif. R4/ Eolienne selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que le chariot basculant est pourvu de deux trains de galets pour coopérer avec deux excentriques à rainures montés tous deux sur l'arbre de la roue à pâles et de part et d'autre du dit chariot. R5/ Eolienne selon la revendication 1 caractérisée en ce qu l'orge- ne à basculement est constitué par une couronne dans laquelle j fait rotation un excentrique calé sur l1arbre,Ia'dite couronne étant articulée à l'extrémité de l'arbre à mouvement alternatif.