Brevet FR2542819A1 — publié le 19840921

L'invention se rapporte aux hélices d'éoliennes. Elle se propose de réaliser une hélice à pales fixes de construction particulièrement économique et fiable et de bon rendement, qui sera très bien adaptée à son utilisation pour entraîner, par l'intermédiaire d'un multiplicateur, un générateur d'électricité à bon marché, en vue de la production compétitive d'électricité. Ce problème n'este pas résolu jusqu'ici en pratique. En effets les hélices multipales habituellement utilisées pour pomper l'eau sont de construction rustique, mais ont un rendement insuffisant, tandis que les helices rapides, d'excellent rendement, sont très onéreuses et présentent des difficultés importantes de réalisation, qui en excluent un usage courant et extensif. Suivant l'invention, une hélice de construction économique et fiable, comportant un arbre muni d'un moyeu auquel sont fixées des pales constituées de feuilles minces, est caractérisée en ce que les pales sont fixées sur des traverses, elles-mêmes fixées à des tubes de section carrée, lesquels sont vrillés avant montage et fixés sur une face du moyeu en forme de plaque fixé perpendiculairement à l'arbre. Suivant une autre particularité de l'invention, l'hélice comporte entre huit et douze pales à pas fixe vrillées d'environ 27 , dont l'extrémité extérieure est calée à un angle d'environ 150 par rapport au plan de l'hélice, la largeur de chaque pale étant sensiblement uniforme et égale à environ un sixième du rayon de l'hélice. Suivant une réalisation préférée, la distance entre le bord d'attaque de chaque pale et le tube qui la supporte est égale à environ trois dixièmes de la largeur de la pale. Les diverses particularités, ainsi que les avantages de llinvention, apparaîtront clairement à la lumière de la description ci-après. La figure unique du dessin annexé représente schémati quement et partiellement la structure d'une hélice conforme à un mode d'exécution préféré de l'invention. A la figure unique, on a représenté le moyeu 2 et l'arbre 3 de l'hélice. L'arbre 3 est constitué d'un tube creux ayant par exemple 65 mm de diamètre, pour une hélice de 6 m de diamètre comportant 10 pales. Le moyeu en tôle 2, et ses équerres de renforts telles que 2a, 2b, sont soudés sur cet arbre. Ce moyeu est par exemple découpé en forme de cercle. L'arbre 3 est monté sur deux paliers à roulements fixés sur une plate-forme. Ces éléments n'ont pas été figurés. Sur la face du moyeu située du côté de la plate-forme sont fixés des tubes 1001-1002 de section carrée, ayant par exemple 30 ou 40 mm de côté, au moyen de brides boulonnées 10010, 10011, 10020 respectivement, à cheval sur le pied du tubes. Ces tubes sont vrillés avant montage d'environ 27 dans un exemple préféré. Les pales 1004 proprement dites, réalisées par exemple en tôle de "Duralinox" (marque déposée) de 1 mm d'épaisseur, sont boulonnées sur des traverses telles que 1003, elles-mêmes boulonnées sur chaque tube. Cette cons- truction permet de réaliser une hélice de faible poids (170 kg dans l'exemple considéré), facile à monter à partir d'éléments séparés. L'assemblage est sable, les brides réalisant un auto-serrage s'opposant au glissement des tubes sous l'action de la force centrifuge. Les pales sont calées de façon que leur extrémité extérieure fasse un angle d'environ 150 (à titre d'exemple préféré) par rapport au plan de l'hélice. La largeur de chaque pale est uniforme et environ égale au 6ème du rayon de l'hélice. La distance entre son bord d'attaque et le tube de support est environ égale au 3/10ème de cette largeur. Les caractéristiques de l'hélice mentionnées ci dessus permettent, d'obtenir, avec une vitesse spécifique modérée (environ 2) qui autorise une construction relativement rustique, un rendement relativement élevé e par exemple environ 60 à 65 % de la limite de Betz. A titre de comparaison, une hélice lente, de vitesse spécifique environ égale à 1, avec 12 à 24 pales, a généralement un rendement de l'ordre de 50 % seulement, tandis qu'unie hélice rapide de vitesse spécifique comprise entre 3 et 5, avec 2 à 4 pales,.a généralement un rendement de l'ordre de 65 à 70 %. I1 va de soi que diverses modifications pourront hêtre apportées à l'exemple préféré décrit et représenté, sans s'écarter de l'esprit de l'invention. Revendications de brevet 1. Hélice d'éolienne comportant un arbre muni d'un moyeu auquel sont fixées des pales constituées de feuilles minces, caractérisée en ce que les pales (1004) sont fixées sur des traverses (1003), elles-memes fixées à des tubes de section carrée (1001, 1002) lesquels sont vrillés avant montage et fixés sur une face du moyeu (2) en forme de plaque fixé perpendiculairement à l'arbre. 2. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte entre huit et douze pales à pas fixe vrillées d'environ 270, dont ltextrémité extérieure est calée à un angle d'environ 150 par rapport au plan de l'hélice, la largeur de chaque pale étant sensiblement uniforme et égale à environ un sixième du rayon de l'hélice. 3. Hélice selon la revendication 2, caractérisée en ce que la distance entre le bord d'attaque de chaque pale et le tube qui la supporte est égale à environ trois dixièmes de la largeur de la pale. 4. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que les traverses sont boulonnées sur les tubes et ceux-ci sont fixés sur une face du moyeu au moyen de brides (10010, 10011) à cheval sur leur pied.