Brevet FR2686656A1 — publié le 19930730

L'objet de l'invention est un système de régulation pour hélices à pas variables. Le dit brevet, a pour objet d'obtenir un maximum de rendement de l'hélice (type aérogenerateur, éolienne de pompage etc...) tout en la protégant contre des vitesses de destruction. D'être compatible à des petites hélices (vitesse élevée) comme à des grosses (vitesse lente). D'être automne, tout le système de régulation est interne-à--~ l'hélice ce qui permet l'utilisation sur des éoliennes en site isolé. Le même système de régulation sur des éoliennes de plus grande taille peut également être installé avec une régulation pneumatique ou hydraulique. Car l'xencombrement du plateau de régulation atteint un diamètre pouvant permettre la fixation mobile de verrins qui sont actionnés par la rotation du plateau. La puissance obtenue sera utilisée pour la régulation. L'hélice peut avoir un nombre de pales indifférent suivant l'utisation (éolienne de pompage ou aérogénerateur, charge batterie, chauffage réseau). Le système peut fonctionner au fil du vent ou sous le vent. Etant appelé à l'utilisation d'éolienne en site isolé, le maximum de piéces d'usure (biellettes, bras d'asservissements, renvois, rotules) qui. sont des causes de pannes ou d'entretien ne sont pas employées. Le nombre d' organes constituant l'hélice est resteint. Pour éviter les pannes souvent fatales et les opérations de maintenance fréquentes, ce type d'hélice (industriel) aprés réglage et équlibrage au banc peut être installé sur des éoliennes à usage multiples. L'hélice est composée d'un arbre porte hélice (l) solidaire du plateau fixe(2) sur lequel on a le logement des pieds de pales(4) nombre qui peut varier suivant l'utilisation. On trouve également l'encrage des ressorts de rappel(ll) qui maintiennent les pales (3) au calage nominal. Calage calculé suivant la forme et le profil de la pale. Sur l'arbre porte hélice, se fixe le plateau de régulation(8) qui est indépendant, monté sur roulement ou bague. Ce qui lui permet de pivoter sous l'effet des masses de régulation(7). Le calage positif ou négatif est contolé par le disque(9) solidaire de l'arbre sur lequel des pions(l2) déterminent la course du plateau(8) suivant les angles de calage que l'on veut obtenir. La régulation est obtenue par un ressort(5) que l'on travaille en torsion-sur lequel on applique une précontrainte par le tendeur(10). Cette précontrainte est calculée suivant la vitesse que l'on désire. Le rapport force est fonction du ressort(5) et de la masse des barres de régulation(7) différent suivant la taille de l'hélice. Les masses de régulation se déplacent sur un axe perpendiculaire à l'arbre porte hélice, elles sont montées oscillantes(l4) au niveau du plateau de régulation et elles sont reprises par un axe glissant(l3) sur le boitiez de roulement du pied de pale. Les masses(7) provoquent la rotation du plateau(8) qui modifient le calage par l'intérmediafre du sabot de pied de pale(6) Les pales sont synchronisées, le plateau(8) donnant le même calage au même moment. L'ensemble de l'hélice sera recouvert par une ogive pour sa protection et l'esthétique de l'ensemble. L'hélice est constituée d'un plateau fixe(2) où sont montées les pieds de pales(4) qui supportent les pales(3). La régulation est obtenue par des masses(7) qui sous l'effet de la force centrifuge agissent sur le plateau de régulation(8) containt par un ressort (5) travaillant en torsion. Le dit ressort à une précontrainte appliquée par le tendeur(l0), l'angle de calage est modifié par le sabot du pied de pale(6). Le plateau(8) donne le calage de la pale (nominal), des pions(l2) perméttent de calculer la course de régulation en calage positif et négatif. Les pales sont synchronisées par le plateau de régulation qui agit sur toute les pales en même temps Un ressort de rappel(ll) maintient les sabots au contact du plateau(8). Les masses de régulation ne sont pas solidaires des pales, ce qui permet d'éviter des vibrations et des fréquences internes à la pale, qui perturbent et voir à longue échéance détruisent le mécanisme de pivotement de la pale, (roulements, bagues, couronnes d'orientation). Le nombre de piéces utilisées étant restreint, et tout en gardant une grande fiabilité, cela permet de diminuer le coQt de fabrication, et supprime une maintenance fréquente, et des causes de panne souvent fatales à l'éolienne. Le système de régulation assure pour des forces de vent excessives, une protection contre la destruction de la machine. Les pales passant en calage négatif, l'hélice s'oppose au vent(devient ventilateur) ce qui lui permet de ne pas prendre de survitesse, mais au contraire de ralentir pour ensuite reprendre un fonctionnement normal. REVENDICATIONS 1/ Système d'auto-régulation pour hélices à pas variables caractérisé en ce que l'hélice est constituée d'un plateau fixe(2) où sont montées les pieds de pales(4) qui supportent les pales (3). La régulation est obtenue par des masses(7) qui sous l'effet de la force centrifuge agissent sur le plateau de régulation(8) contraint par un ressort(5) travaillant en torsion. Le dit ressort à une précontrainte appliquée par le tendeur(10), l'angle de calage est modifié par le sabot du pied de pale(6). Le plateau(8) donne le calage de la pale (nominal), des pions(12) permettent de calculer la course de régulation en calage positif et négatif. Les pales sont synchronisées par le plateau de régulation qui agit sur toutes les pales en même temps. Un ressort de rappel(11) maintient les sabots au contact du plateau(8). 2/ Hélice selon la revendication 1 caractérisée en ce que le déplacement axial des masses(7) provoque une rotation du plateau(8), qui exerce une poussée sur le sabot(6) par laquelle on obtient une rotation du pied de pale(4) qui modifie le calage de la pale(3). Le calage des pales est obtenu par le disque(9) solidaire de l'arbre porte hélice(1), sur lequel des pions(12) déterminent la position du plateau(8). Le dit plateau tenu en contact par un ressort(10). Les pales(3) sont ainsi maintenues au calage positif. Un ressort de rappel(11) maintient le sabot(6) au contact du plateau(8). Sous l'effet de la force centrifuge, les masses(7) montées oscillantes(14) au niveau du plateau de régulation(8) sont reprises par un axe glissant(13) sur le boitier de roulements du plateau fixe(2). Ses masses se déplacent sur axe perpendiculaire à l'arbre porte hélice(1) qui provoque la rotation du plateau de régulation(8), d'une course à l'intérieur des lumiéres de celui-ci déterminée par les pions(12) qui donne le calage négatif aux pales(3).