Brevet FR3111675A1 — publié le 20211224

Lors de travaux privés d’évacuation et dans le but de déboîter deux coudes PVC de 45 degrés de mêmes caractéristiques en diamètre et en genre, qui sont souvent conditionnés ainsi, j’ai plaqué le premier sur le bord de la tranchée et j’ai fait pivoter le second. Spontanément, cette rotation de seulement 90 degrés du deuxième coude m’est apparue exploitable pour mon projet de petite éolienne. En effet depuis quelques mois, je venais d’entreprendre la construction d’une éolienne sur le modèle mondialement célèbre de type Piggot. Dans le but de faire évoluer ma machine vers un basculement vertical du rotor, mais ne trouvant pas satisfaction dans les techniques connues, il m’est apparu opportun d’exploiter cette découverte inattendue. Après la réalisation de quelques maquettes, et dans le but de me servir de matériaux de récupération, je me suis dirigé vers la reconstruction d’un essieu regroupant deux arbres identiques en un joint à 135 degrés. Pour rendre possible l’oscillation de l’essieu dans les conditions que je m’étais fixé, j’ai réalisé le support du moyeu de roulis par la combinaison de deux angles à 45 degrés sur le devant de la nacelle : l’un dans le sens longitudinal, l’autre dans le sens vertical. Après un premier essai concluant de mon éolienne sur son mât, et devant le succès de l’objectif à atteindre, qui se résume dans l’assemblage du double arbre et de son support, je porte à votre attention ma demande de brevet. La présente invention concerne un dispositif d’effacement vertical de l’unité de production d’électricité d’une éolienne à axe horizontal dans le but de protéger cette machine des vents puissants et dommageables rencontrés. L’art antérieur comprend différents dispositifs d’effacement latéraux ayant fait leurs preuves, par exemple dans le brevet numéro : US2006153672 A1. Un des problèmes techniques qui se pose lors du déclenchement de ce dispositif, est une charge mécanique importante sur le mât et les pales. Une variante à ce dispositif est l’effacement vertical du rotor. Le document : US10060413 en est un exemple. Les inconvénients de cet art, sont des systèmes plus complexes à mettre au point et plus onéreux. Plus récemment, le brevet DE 10 2011 105 326, décrit un dispositif faisant pivoter l’ensemble de l’éolienne, de la position horizontale vers la position verticale. Le but de l’invention est de fournir un dispositif simplifié de roulis de la cellule de production uniquement, ce qui permet par vents forts, de diminuer la rotation de l’alternateur et donc de le protéger contre la surchauffe. est réalisée avec l’éolienne complète : la cellule de production en position horizontale, vents faibles et moyens, la nacelle (n°1) plus son safran (n°6), destiné à l’orientation de la machine en pivotant autour de l’essieu de lacet (n°2) constitué d’un corps cylindrique creux boulonné sur le haut du mât grâce à la collerette (n°4) et dont la partie inférieure possède un griffage à trois branches se développant à l’intérieur du haut du mât par l’intermédiaire de tiges filetées. montre la même éolienne mais en situation maximale vents forts, ceci en tirant artificiellement sur le contrepoids (n°17). Ce dernier, en fonction du réglage sur sa tige filetée, confère à la cellule de production plus ou moins de souplesse pour rouler par vents forts en position verticale au-dessus de la nacelle et de son safran conçus dans une forme fluide et élancée vers l’arrière, mais sans excéder à leur sommet une hauteur maximale, permettant le passage des pales en rotation à l’horizontale. représente la nacelle (n°1) vue de dessus : la cage du roulement supérieure de lacet (n°10) ainsi que le logement des trois balais fixes du collecteur électrique (n°20). Sur cette figure, on peut également distinguer le support (n°7) possédant un pincement de 45 degrés par rapport à l’axe longitudinal, mais aussi la butée horizontale (n°8) et la butée verticale (n°9) qui limitent de part et d’autre la rotation de l’arbre de roulis (n°11). est une vue de dessous de l’avant de la nacelle (n°1) avec la butée horizontale (n°8) ainsi que le support (n°7) pincé de 45 degrés par rapport à l’axe. Conforme à l’invention, la donne une vue de la face avant de la nacelle (n°1), ainsi que le support du moyeu de roulis (n°7), incliné à 45 degrés par rapport à la verticale de cette même nacelle. Conforme à l’invention, la est une vue du côté droit qui met en évidence l’inclinaison de 45 degrés du support de roulis dans le sens vertical de la nacelle. La est une vue du côté gauche de la nacelle. Hormis la butée verticale (n°9) sur le devant de la nacelle, le côté gauche ne met rien d’autre en évidence en lien avec l’invention. Sur les figures 5, 6 et 7, on peut voir également l’essieu de lacet (n°2) qui, dans sa partie supérieure cachée supporte la nacelle (n°1) par intermédiaire de deux roulements inférieurs et d’un roulement supérieur, le tout bloqué par un écrou à encoche plus une rondelle frein, ledit essieu est surmonté par le collecteur électrique, constitué d’un tube qui vient plonger à travers le corps creux de l’essieu (n°2) puis bloquer lui-même par un écrou à encoche et rondelle frein. La est un gros plan de l’éolienne en position verticale effacée, permettant ainsi de mieux se rendre compte de la simplicité du dispositif de roulis. On retrouve ainsi l’agencement des différentes pièces conformes à l’invention : à l’extrémité de la nacelle (n°1), le support (n°7) sur lequel est boulonné le moyeu (n°12), les butés (n°8) et (n°9) pour le blocage de l’arbre (n°11) grâce au levier (n°15). La conforme à l’invention mets en évidence deux arbres identiques réunis par un joint à 135 degrés. La révèle l’essieu reconstitué vu équipé de ses roulements et de ses moyeux. La , conforme à l’invention, comprend deux arbres identiques réunis par soudure et assemblage mécanique en un joint à 135 degrés et dans un même plan longitudinal, dans le but de les maintenir solidaires l’un de l’autre, on peut également distinguer que l’arbre (n°11) est équipé à sa base du levier (n°15). La fait apparaître, l’essieu ainsi reconstitué vu dans la , équipé de ses roulements et de ses moyeux. En référence aux et : le premier moyeu (n°14) de rotor, entraîné par les trois pales, assure la rotation de l’alternateur discoïde (n°18) à aimants permanents autour de l’extrémité de l’arbre (n°13) qui lui est dédié. Le deuxième moyeu (n°12) boulonné sur le devant de la nacelle laisse balancer l’arbre de roulis n°11, entre les deux butés fixes, permettant l’oscillation de l’ensemble de l’essieu, en son centre ; faisant ainsi évoluer le rotor d’une position horizontale stable par son propre poids vers une position graduellement verticale en réaction à la force des vents et . La met en évidence le support à trois branches (n°16) du stator de l’alternateur ainsi que le levier de limite de roulis (n°15) qui agit entre les butés fixes de la nacelle. La révèle l’éolienne sur son mât exécutant ses premiers tours de pales. Le dispositif selon l’invention est particulièrement destiné à l’effacement des petites éoliennes, mais pourrait également trouver une application pour des machines d’un diamètre plus important en remplaçant le double arbre, et , par un carter de transmission coudé à 135° pivotant sur un support conforme à l’invention dans lequel tourneraient deux demi-arbres de transmission réunis par un joint de cardan homocinétique, ou une autre transmission telle que l’on retrouve dans les têtes de fraiseuse Huré FR827283 (A) - 1938-04-22. Dispositif d’effacement vertical caractérisé en ce qu’il comporte sur le devant d’une nacelle d’un aérogénérateur à axe horizontal, un support (n°7) pincé de 45 degrés dans le sens longitudinal de la machine mais également incliné de 45 degrés dans le sens vertical, ainsi que des butées (n°8) et (n°9) soudées sur ce même support. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ; sur ce support, est boulonné un moyeu (n°12) qui permet la rotation de l’arbre d’un roulis (n°11) qui lui est associé. Dispositif caractérisé, selon la revendication 2, en ce que l’arbre de roulis (n°11) est prolongé d’un deuxième arbre (n°13), tous deux réunis par soudure et assemblage mécanique dans le but de former un seul essieu coudé à 135 degrés, le deuxième arbre (n°13) assure la rotation du moyeu (n°14) lui-même supportant la cellule de production d’électricité.