Brevet FR2817920A1 — publié le 20020614

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un système capteur d'énergie éo- lienne avec autoprotection qui constitue un développement dans le do- maine de la production d'énergie naturelle sans polluants. ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît déjà divers mécanismes et générateurs d'ac- tion éolienne, généralement pourvus de pales tournantes comme un moulin. Il existe aussi des modèles pourvus de pales qui commandent un axe horizontal en forme de pales, la forme et le nombre des pales actionnées par le vent étant variables, ainsi que divers mécanismes à lames qui actionnent un axe vertical, sur lesquels les lames peuvent adopter une forme en spirale, de godets, de turbines, de manches ou toute autre forme non déterminée. Tous les systèmes connus présentent divers inconvénients tels que des ruptures et des pannes à cause de l'absence de protection. AVANTAGES DE L'INVENTION Le système capteur d'énergie éolienne selon l'invention évite tous les problèmes connus puisqu'il dispose d'un ensemble qui tourne autour d'un axe central vertical, pourvu, au niveau du plan su- périeur de rotation, de supports répartis à la périphérie, de pales trian- gulaires doubles des deux côtés du support ascendant, pales triangulaires qui adoptent la forme de voiles enroulables sur les sup- ports, l'enroulement se produisant lorsque sous l'action de vents vio- lents, de tempêtes ou de situations adverses, une rotation inverse pourra se produire automatiquement par l'intermédiaire de capteurs ou d'autres éléments, en évitant ainsi toutes pannes ou ruptures éven- tuelles dans les mécanismes du système capteur d'énergie éolienne qui nous préoccupe. Remplissant parfaitement sa fonction de commande, sans aucun risque de pannes ou de ruptures, vu les dispositifs de sécu- rité incorporés, le système présente l'avantage qu'en cas de vents vio- lents, d'orages ou de tempêtes, l'ensemble général des mécanismes dispose de moyens d'action automatiques grâce auxquels ce système d'énergie éolienne met en service par l'intermédiaire de capteurs ou de tout autre dispositif d'action automatique, un mécanisme de sécurité à travers lequel, un moteur accouplé ou tout autre moyen inversera le sens de rotation de l'ensemble tournant, entraînant ainsi le pliage par enroulement des pales ou des éléments en forme de voiles triangulaires, le générateur éolien demeurant momentanément inopérant. Essentiellement, le système capteur d'énergie éolienne avec autoprotection selon l'invention dispose d'un axe central vertical, sur lequel est monté un ensemble de mécanismes tournants, qui incor- pore lui-même en plusieurs points de sa périphérie des pales triangulai- res formées chacune d'elles de deux moitiés fixées à des barres ou supports ascendants, qui seront montées au niveau de l'extrémité supé- rieure avec possibilité de déplacement autour de l'axe central, dans le bon sens de rotation, tandis que dans le sens de rotation inverse, il se produira une rotation de la barre ascendante qui supporte les pales doubles triangulaires, de sorte que les pales en forme de voile s'enroulent autour de la barre, pour éviter l'action violente du vent, chaque barre ascendante ou de support des pales ayant à son extrémité inférieure une transmission à engrenages coniques qui transmettent la rotation du noyau du bloc central avec tout le rotor pourvu d'une transmission qui transforme le mouvement en énergie. Les pales motrices en forme de voiles triangulaires, dis- posent aux extrémités inférieures, d'attaches passant autour de petites poulies montées aux deux extrémités des entretoises par l'intermédiaire de roulements libres, et fixées au support ascendant; ceux-ci tiennent les attaches dotées de ressorts ou de tout autre élément élastique qui lorsqu'ils sont tendus, permettent le bon enroulement des pales, pour ensuite faciliter leur déploiement, les attaches disposant au niveau de leur passage dans les poulies d'éléments de guidage qui les empêchent de se retirer de ces dernières. Les engrenages coniques des transmissions sont tous identiques, à savoir, qu'ils ont le même nombre de dents tandis que l'engrenage conique central solidaire de l'axe vertical inférieur a exacte- ment la moitié du nombre de dents par rapport aux engrenages coni- ques situés sur les axes verticaux des extrémités des pièces radiales de transmission. Les axes verticaux qui constituent le prolongement infé- rieur des supports des pales enroulables, avec leurs pignons coniques et leurs articulations correspondantes, sont raccordés solidairement aux entretoises qui supportent la partie inférieure des pales enroula- bles, tout l'ensemble étant fixé par roulements aux prolongements supérieurs du support des pales triangulaires divisées en deux moitiés; à leurs extrémités respectives et au moyen de leurs rotules d'articulation correspondantes, les supports de pales sont fixés et logés au moyen de petits axes verticaux dans le disque supérieur qui finit l'axe central, ayant pour fonction d'effectuer la rotation dans le sens inverse, en cas de vents violents lors de tempêtes ou de temps adverse, de la même fa- çon que le noyau central tournant inférieur sera suspendu d'un support fixe à terre par des roulements. DESSINS Pour une meilleure compréhension des caractéristiques générales susmentionnées, les dessins annexés montrent une repré- sentation schématisée d'un mode de réalisation pratique du système capteur d'énergie éolienne avec autoprotection selon l'invention, dans lesquels: la figure 1 est une vue générale en élévation du système capteur d'énergie éolienne, montrant la disposition des pales doubles trian- gulaires pliantes en forme de voiles, sur des barres ou supports as- cendants montés au niveau de leurs axes correspondants aux extrémités supérieures, à la crête supérieure de l'axe central fixe, tandis que la partie inférieure des barres ascendantes qui suppor- tent les doubles pales triangulaires incorporent une entretoise dotée à ses deux extrémités d'un moyen d'attache élastique avec poulie pour fixer les voiles déployées, toutes les barres de support des pales triangulaires comportant sur leurs extrémités inférieures, des engre- nages coniques transformant la rotation de la force générée en éner- gie utilisable, - la figure 2 est un détail en élévation et en coupe de l'ensemble des mécanismes par jeux d'engrenages coniques radiaux identiques à un noyau tournant, pourvu d'une transmission à un engrenage conique ayant la moitié du nombre de dents, transmettant l'énergie, l'ensem- ble disposant de plusieurs pales disposées à équidistance qui se croisent lors de leur rotation sans que les unes ne gênent les autres, pour une plus grande efficacité, - la figure 3 est une projection horizontale conventionnelle en repre- sentation schématisée du générateur d'énergie éolienne, o l'on peut voir la disposition de quatre pales triangulaires ainsi que leur posi- tionnement poussées par le vent et o l'on peut aussi voir les grou- pes doubles de pales triangulaires en ligne continue et ces mêmes pales en pointillés, aux points intermédiaires de leurs déplacements tournants respectifs. Un axe vertical (1) de positionnement au niveau de son extrémité inférieure, est monté par l'intermédiaire de roulements (2) sur un noyau tournant (3), pourvu d'un engrenage (4) ou de tout autre moyen de transmission, pour convertir la force de rotation en énergie, le noyau (3) formant la base d'un ensemble formé d'un nombre variable de bras ou pièces radiales (5), de préférence au nombre de quatre; au des- sus des faces supérieures de ces pièces radiales (5), une base (6) sup- porte en même temps l'axe vertical ascendant (7), ce dernier portant à son extrémité supérieure le disque (8) servant de guide pour le dépla- cement tournant ou l'enroulement des pales en forme de voiles lorsqu'il tourne dans le sens inverse. Les pièces radiales (5) incorporent chacune un axe inté- rieur (9) monté entre des roulements (10), et ayant à leurs deux extré- mités des engrenages coniques (11) raccordés perpendiculairement aux engrenages identiques également coniques (12), ainsi qu'à un engrenage conique central (24) ayant la moitié du nombre de dents et solidaire de l'axe vertical inférieur (1); les engrenages (12) situés en face des extré- mités des pièces radiales (5) sont fixés sur des axes verticaux (13) montés sur un bloc (14) au moyen de roulements (22), les axes verti- caux (13) ayant au-dessus des engrenages (12) des moyens d'articula- tion en forme de rotule (15), permettant un certain basculement du prolongement supérieur de l'axe ascendant (16); celui-ci est doté d'un roulement et d'une entretoise en forme de croisillon (17) aux extrémités de laquelle sont disposées des poulies (18) pour des fixations par res- sorts (23) ou toutes autres formes élastiques ou souples pour les atta- ches (19) des pales doubles (20) situées des deux côtés de l'axe ascen- dant (16), celui-ci portant des attaches (21) qui maintiennent les pales doubles (20) tendues étant donné que les pales prennent la forme de voiles enroulables. Les prolongements supérieurs de l'axe ascendant (16) de toutes les pales triangulaires divisées en deux moitiés (20) sont fixés à leurs extrémités respectives au moyen de rotules d'articulation et logés par l'intermédiaire de petits axes verticaux dans le disque supérieur (8) au bout de l'axe vertical ascendant (7), servant de guide lors du dépla- cement des pales (20) poussées par le vent et incorporant un méca- nisme qui, s'il tourne dans le sens contraire, étant donné la rotation à de l'axe vertical (1) sous l'action de vents violents dans des tempê- tes ou tout autre phénomène atmosphérique adverse, les pales doubles (20) en forme de voiles s'enroulent pour éviter toutes ruptures ou pan- nes, enroulement représenté sur la partie droite de la figure 1. La totalité et chacune des parties constituant le système capteur d'énergie éolienne objet de l'invention largement décrite peuvent être fabriquées dans une grande variété de matériaux, dimensions, for- mes et coloris; il est également possible d'y introduire toutes les varia- tions constructives recommandées par la pratique. REVENDICATIONS ) Système capteur d'énergie éolienne avec autoprotection, caractérisé en ce qu' il comprend un axe vertical (1) de positionnement, qui constitue le moyen pour le montage d'un noyau tournant (3) constitué de plusieurs bras radiaux (5) positionnes à équidistance, qui incorporent un axe in- térieur (9) pourvu à ses deux extrémités d'engrenages coniques (11), raccordés à un engrenage conique (24) ayant la moitié des dents et qui fait partie de l'axe vertical (1) de positionnement, les engrenages coni- ques (11) des extrémités des bras radiaux (5) étant raccordés à des en- grenages coniques (12) de la même taille montés sur des axes (13) pourvus de roulements (22), et ayant au dessus de l'engrenage conique une rotule (15), pour que le prolongement supérieur de l'axe (16) puisse adopter une légère inclinaison, et agir comme support et comme guide des pales enroulables (20) actionnées par le vent. 2 ) Système capteur d'énergie éolienne avec autoprotection selon la re- vendication 1, caracterise en ce que les prolongements supérieurs des axes (16) montés aux extrémités des bras radiaux (5) et pourvus d'une certaine inclinaison, disposent près de leur extrémité inférieure, d'un roulement et d'une entretoise (17) en forme de croisée, entretoise qui incorpore à ses deux extrémités une poulie (18) qui supporte une attache (19) flexible et élastique, qui est fixée à l'angle inférieur des pales triangulaires (20) divisées en deux moitiés des deux côtés de l'axe (16) qui les supporte, les pales triangu- laires actionnées par le vent prenant la forme de voiles enroulables at- tachées sur l'axe ascendant au moyen d'attaches (21) élastiques équidistantes sur toute sa hauteur, permettant le pliage par enroule- ment des pales en forme de voiles sur l'axe qui les supporte, lorsqu'il se produit une inversion de la rotation de l'ensemble des pales par l'inter- médiaire de capteurs. 3 ) Système capteur d'énergie éolienne avec autoprotection selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend un axe vertical (7) supérieur fixe qui passe dans le sens as- cendant par le centre de l'ensemble des mécanismes, et dont l'extrémité supérieure comporte un guide en forme de douille circulaire (8), dont la périphérie et la base inférieure loge les extrémités supérieures des axes (16) au moyen de rotules qui supportent les pales (20) en forme de voi- les actionnées par le vent, permettant leur déplacement aligné et dispo- sant dans leur moyen de logement de mécanismes, pour que la rotation en sens inverse de l'ensemble des mécanismes produise l'enroulement des pales en forme de voiles triangulaires, et les rende inopérantes et bloquées.