Brevet FR2191037A1 — publié le 19740201

DISPOSITIF AUTONONE PERMETTARE ENE PRODUCTION DE COURANT ELECTRIQUE La présente invention concerns les appareils du type groupe électrogène, permettant de produire du courant électrique (continu ou alternatif), grâce à l'emploi de moteurs à source d'énergie calorifique (moteurs fonctionnant à essence ou gas-oil) qui entraînent un générateur de courant électrique. Dans les dispositifs connus de ce genre, une génératrice de courant électrique est entraînée par un moteur à essence ou au gas-oil; elle produit du courant électrique qui sert ensuite à l'utilisation0 De tels dispositifs présentent d'énormes désavantages. Pour faire tourner la génératrice de courant électrique on emploie des moteurs thermiques, d'où la nécessité de posséder des réserves de carburant. - De plus, ils produisent des gaz d'échappement nocifs, d'où polution de l'atmosphère. Ces dispositifs présentent, en résumé, trois gros inconvénients - ils sont très bruyants, - ils produisent des gaz nocifs, - ils doivent obligatoirement posséder une réserve de carburant. Le dispositif susivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Du fait de son entière autonomie, il peut être utilisé en n'importe quel lieu. Il ne possède pas de moteur à source d'énergie calorifique, donc pas de polution de l'atmos- phare et, de plus, il n'a pas besoin d'être approvisionné en carburant. Il est en outre silencieux et peut être de faible encombrement. Le dispositif, obJet de l'invention, comporte un moteur électrique de faible puissance, entraînant une pompe hydraulique à mistons rotatifs; celle-ci envoie de l'huile hydraulique sous pression dans une chambre d'un vérin hydraulique à double effet (la pression de l'huile hydraulique sortant de la pompe à huile hydraulique à pistons rotatifs est combinée avec la surface du piston du vérin hydraulique à double effet, afin d'obtenir un effort de poussée cu de traction déterminé. Cet effort devant être égal à l'effort de résistance offert par le couple du vilebrequin que va actionner la tige du vérin hydraulique à double effet). te piston du vérin hydraulique à double effet, sous la pression de l'huile hydraulique, se met en mouvement et, par l'intermédiaire de sa tige de piston, entraîne en rotation un vilebrequin. Celui-ci entraîne à son tour, par l'intermédiaire d'un arbre, les pignons d'une boite amplificatrice de mouvement (composée soit de pignons droits, soit de pignons épicycloïdaux, suivant les efforts à fournir). Cette boite oa amplifier le mouvement de rotation du vilebrequin et le porter à un rombre de tours/minutes qui ser aégal à celui nécessité par la génératrice de courant électrique choisie pour la marche du dispositif (ex. si cette génératrice doit tourner à 3 000 tours/minute, la boit amplificatrice de mouvement pertera la vitesse de rotation du vilebrsquin de 1/4 de tour/minute à 3 000). Cette génératrice produira le courant électrique nécessaire au bon fonction nement du dispositif d'une part, et d'autre part le courait électrique qui alimen tera l'appareil que l'or veut utiliser. Voici, en résumé, défini le rrincipe de fonctionnement de ce dispositif autonome permettant une production de courant électrique. Le dessin annexé Fig. 1 illustre, à titre d'exemple, le mode de réalisation et le fonctionnement complet du dispositif de la présente invention. Tel qu'il est présenté, le dispositif comporte dans la phase de démarrage une batterie d'accumulateur de courant électrique 56 qui, lorsque l'ont met le contact 60, alimente un moteur électrique de faible puissance 1 qui, par l'inter médiaire de l'arbre 2, transmet son mouvement de rotation à la pompe hydraulique à pistons rotatifs 3. Cette pompe hydraulique à pistons rotatifs 3 est alimentée en huile hydraulique par la canalisation 4 qui descend du réservoir d'huile hy draulique 5. L'huile hydraulique sous pression sortant de la pompe à huile hydrau- lique à pistons rotatifs3 est dirigée par l'intermédaire de la canalisation 6 vers le clapet de surpression 7.Ce clapet de surpression 7 possède une canalisa tion de délestage 8 qui ramène huile en surpression qu'il pourrait y avoir dans )a conduite 6 en cas de pression anormale trop importante de la pompe hydraulique à à pistons rotatifs 3, et la reconduit dans le réservoir d'huile hydraulique 5. Ce clapet de surpression 7 est relié par la canalisation 9 au robinet à boisseaux10. Lorsque le robinet à boisseaux 10 est sur position "marche", l'huile hydraulique sous pression le traverse et passe dans la canalisation 11 pour péné trier dans l'accumulateur de pression d'huile hydraulique oléopneumatique 12. L'huile revient au robinet à boisseaux 10 par la canalisation 13. Le robinet à boisseaux étant donc sur position "marche", l'huile hydraulique sous pression sort du robinet à boisseaux 10 et est acheminée par la canalisation 14 14 vers un deuxième clapet de surpression 15. Il s'agit d'un clapet de surpression de sécurité qui entrerait en action dans le cas où le premier clapet de surpris sion 7 serait défectueux. Ce clapet de surpression 15 possède une canalisation de ; délestage 16 dont le'but est identique à celui de la canalisation 8 du clapet de surpression 7.Cette canalisation de délestage 16 débouche dans la canalisation 16A qui conduira l'huile hydraulique en surpression sortant éventuellement du clapet de surpression 15 dans le réservoir d'huile hydraulique 5. La La pression d'huile hydraulique sortant du clapet de surpression 15 est amenée par les canalisations 17 et 18 à un contrôleur de pression d'huile hydrau lique du circuit. (contrôleur de pression d'huile hydraulique 19). La pression d'huile hydraulique continue à circuler dans les canalisations 17 et 30 et arrive au sélecteur à tiroir 20. Lorsque le sélecteur à tiroir. 20 est en position enclanchée du c8té Y c'est la surface inférieure du piston a double effet 24 du vérin hydraulique 34 qui est sous pression. Dans ce cas, l'huile hydraulique sous pression sort du sélecteur à tiroir; 20 et est acheminée par les canalisations 21 et 22 dan la chambre inférieure î, du vérin hydraulique à double effet. Le piston 24 remonte et comprime l'Apile hydraulique contenu dans ia chambre supérieure 25 du vérin hydroulique à deuble effet, celle-ci s'écirnappe par les canalisations 26 et 27, traverse le sélecteur à tiroir. 20 et, par les canalisations 28 et 29, retourne au réservoir d'huile hydraulique 25. Lorsque le sélecteur à tiroir; 20 est en position enclanchée côté X, c'est la la surface supérieure du piston 24 qui est son pression; dans ce cas, l'tuile hydraulique arrivant de la canalisation 30 au sélecteur à tiroin 20 est acheminée, par la canalisation A26 et la canalisation 26, dans la chambre supérieure du vérin hydraulique à double effet (chambre 25 - vérin 34). Une pression s'exerce donc sur la surface supérieure du piston 24. Celui-ci descend et comprime l'huile hydraulique contenue dans la chambre 23, qri s'échappe par les canalisation8 22 et 31, puis traverse le sélecteur à tiroir 20 et, par l'intermédiaire des cana lisations 32 et 29, retourne au réservoir d'huile hydraulique 5. Nous avons donc vu deux cas I o) le cas où le piston du sélecteur à tiroir; 20 est en position Y, et fait monter le piston 24, 2 ) le cas où le piston du sélecteur à tiroir 20 est en position X et fait descendre le piston 24. Voyons ueintenant ce qui ordonne au piston du sélecteur à tiroir d'être en position Y ou X : ; Lorsque le piston 24, du fait que le piston du sélecteur à tiroim 20 est en position Y, monte, il entraîne le maneton du vilebrequin 33 qui fait torner le vilebrequin 34. ; Le vilebrequin 34 est parcouru par un courant électrique négatif, grâce à une # languette en laiton 35, elle-même reliée à la borne négative de l'accumulateur électrique 56, qui frotte sur le corps arrondi du vilebrequin 34. Le vilebrequin 34 entraîne en rotation l'arbre 36 supporté par le palier 37. Cet arbre 36 entrasse à son tour en rotation un plateau 38. Ce plateau 38 porte un doigt en acier 39 qui est parcouru lui aussi par un courant électrique négatif puisque l'arbre 36 en acier le rend solidaire du vilebrequin 34 qui est lui-même parcouru par le courant négatif. Lorsque le maneton 33 du vilebrequin 34 est en position "point mort bas", le doigt 39 y est aussi, et touche une languette en laiton 40 qui est immédiatement parcourue par le courant négatif issu du doigt 39, et, grâce à un fil électrique communique le courant négatif à l'électro-aimant côté Y du sélecteur à tiroirs 20. l'electro-aimant, deja alimente par un courant positif,grace a un fil electri- que venant du contact 60,cré un champ magnetique dés que le courant négatif lui parvient et attire le tiroir de 20 en position Y. Des passages sont ouverts dans 20. pour permettre au piston 24 de monter.Voici donc ce qui permet a 20 d'etre en Y. Lorsque le pisten 24 atteint le "point mort haut" le doigt 39 a lui ussi atteint le "point most hast", et il touche une languette en laiton 41 qui est immédiatement parcourue par le courant négatif isau du doigt 39 et grâce à un fil électrique, commuique le courant négatif à l'électro-aimant côté X du sélesteur à tiroir 20. L'électro aiment, déjà alimenté par un courant positif, par un fil électrique ventant du contact 60, crée un champ magnétique dès que le courant négatif lui parvient, et attire le tiroir du sélecteur à tiroir 20 en position X. Voici dose la séquence qui permet au tiroir du sélecteur à tiroir 20 d'être en position X. Des passages sont ouverts dans le sélecteur à tiroir 20 pour permettre au piston 24 de descendre. Il est à remarquer que toutes ces opérations se font en môme temps, et qu'il n'y a pas de temps d'arrêt dans la rotation du vilebrequin 34. Voici donc comment se déroule le système moteur du dispositif ; Un système a été rattaché après le plateau 38. En effet, le plateau 38 entraîne, par l'intermédiaire de l'arbre 42, supporté par le palier 43, un deuxième plateau à cames 44 qui porte deux cames diamétralement opposées, situées l'une au "point mort haut". l'autre au "point morts bas". (Comme l'indique 45 de la fig. 1, montrant le plateau 44 en vue de face). Lorsque le plateau à cames 44 est en position "point mort haut", ou "point mort bas", une des deux cames pousse la tige d'un contact 46. Celui-ci transmet le courant positif qu'il a pris au point À 60 du contact 60 par l'intermédiaire d'un fil électrique au point B 60 du contact 60. Ce qui, dans le cas où l'on avrait coupé le contact 60 au moment où le piston 24 serait en position "point mort bas" ou "point mort haut", empêcherait celui-ci de rester dans cette position, car s'il n'y avait pas ce système et que le piston 24, lorsque l'on coupe le contact 60, reste juste en position "point mort haut "ou "point mort bas", il se bloquerait, car l'axe "point mort haut" ou "point mort bas" du vilebrequin serait dans l'alignement exact de la tige du piston hydraulique 24. Donc, si l'on coupe le contact, et que le piston du vérin 24 est en position "point mort bas" ou "point mort haut", la came actionnera le contact 46. Le contact 46 alimentera le moteur électrique 1 qui continuera à faire fonctionner le dispositif jusqu'à ce que le piston ait quitté le "point mort haut" ou le "point mort bas". Donc le dispositif tourne, étant donné que Jusqu'à présent le contact 60 et le robinet à boisseaux 10 sont sur position "marche". - Le vilebrequin entraîne en rotation l'arbre 47. Celui-ci communique le mouvement à une boite amplificatrice de mouvement 48 (cette boite a pour but de multiplier le nombre de tours de rota tion du vilebrequin pour l'amener à produire sur son arbre de sortie 49 un nombre de tours de rotation qui sera égal à calui nécessité par la génératrice de courant électrique 52. L'arbre de sortie 49 entraîne un volant d'inertie 50, suffisamment lourd pour éviter qu'il n'y sit un temps mort dans le franchissement des 'points merts haut" ou des "points morts bas" du vilobrequin, donc parmettre un mouvment rotatif très régulier du vilebrequin 34. Ce volant d'inertie 50 entraîne en rotation un arbre 51 qui transmet le mouvment à la génératrice de courant électrique 52. Cette génératrice de courant électrique produira le courait nécessaire à la recharge de la batterie d'une part et d'autre part le courant électrique qui alimentera l'appareil que lton veut utiliser. Pour l'utioisation désirée, on branchera l'appareil quelconque que l'on voudra faire fonctionner sur la prise électrique 103. Pour la recharge de la batterie deux fils banchés sur la sortie de courant électrique de la génératrice 52 amèneront le courant à un transformateur 54, ce transformateur abaissant le voltage du courant sortant de la génératrice de cou- rant 52 au niveau du voltage de la batterie d'accumulateur 56 choisie. Le transformateur 54 est relié à un ampéremètre 53 pour la lecture et -le contrôle de la charge de la batterie d'accumulateur 56. Cet ampérem8tre 53 sera lui-même relié par doux fils conducteurs d'électricité à un conjoncteur-disjoncteur 55, qui assurera automatiquement la charge de la batterie d'accumulateur 56, lorsque l'état de la charge de la batterie 56 nécessitera un réapprovisionnement en courant électrique. Le dessin annexé Fig. 2 est le détail (vue en coupe) du sélecteur à tiroir 20 de la Fig. 1. Détail du fonctionnement du sélecteur à tiroir 20 de la Fig. 1 représenté en soupe sur la fig. 2. 1 - Corps principal percé de canalisations, 2 - Piston coulissant percé de canalisations combinées avec les canalisations du corps principal 1, afin d'obtenir, s'il est en position Y, un flux dthuile hydrauLique qui prétrara par la canalisation 17 dans le corps principal 1, traversera le piston 2 et, p-r l'intermédiaire de la canali sation 21, ira dans la chambre du piston hydraulique à double effet 23. L'huile de retour vanant de la chambre 25 traversera la canalisation 27, D' du corps principal 1, D du piston 2 et, par la canalisation 28, ira au réservoir d'huile hydraulique 5. Si le piston est en position X, les deux conduits À et B du piston 2 se placeront juste dans l'axe des con- duits A' et B' du corps principal 1, ce qui aura pour effet, iar la mme occasion, de courer le flux d'huile hydraulique passant par les caralisa tions C et D, puisqu'elles se trouveront déplacées d'une longueur égale à celle du piston 2 et qu'elles ne seront par conséenent plus dans l'axe des canalisa-tions C'et D'. Donc, en position X du piston 2, la flux passe- ra par les nouvelles issues ouvertes, c'est-à-dire que l'huile hydraulique sous pression sortira de la canalisation 30, traversera le corps principal 1, passera par la canalisation A du piston 2, continuera à traverser le corps principal 1 et, par la canalisation A 26, ira dans la chambre 2 du vérin hydraulique à double effet 34.L'huile sortant alors de 15 chambre 23 arrivera à la canalisation 31, traversera le corps principal 1, le conduit B du piston 2, finira de traverser le corps principal 1 el; reteur- nera par la canalisation 32 au réservoir d'huile hydraulique 5. 3 - Entretoises en matière plastique isolante collées sur le piston 2. 4 - Pièces métalliques rondez incurvées au contre, collées sur les entretoises en matière plastique isolante. 5 - Eleotro-aimant coôté Y qui, lorsqu'il est alimenté, attire la plèce mé tallique 4 et oblige le piston 2 à se déplacer vers lui puisqu'il est solidaire de la pièce métallique 4, par l'intermédiaire de l'entretoise 3. 6 - Electro-aimant coté X ayant même fonction que l'électro~aimant 5. 7 - Support d'électro-aimant en matière plastique isolante caté-Y, maintenu par des vis et traversé par deux fils qui vont amener le courant à l'élec tro-aimant. 8 - Support d'électro-aimant en matière plastique isolante cEté X, ayant mSne fonction que 7. 9 - Fiches négative et positive qui reçoivent l'alimentation nécessaire en courant électrique pour alimenter l'électro-aimant, afin qu'il crée, à un moment déterminé, un champ magnétique qui attirera la pièce métallique 4. Par conséquent aussi le piston 2. 10 - Fiches négative et positive qui reçoivent l'alimentation nécessaire en courant électrique pour alimenter l'élefctro-aimant coté X, afin qu'il orée à un moment déterminé un cham magnétique qui attirera la pièce métallique4 Par conséquent aussi le piston 2. - Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les cas où l'on besoin de courant électrique. il peut être, suivant les matières utilisées pour a fabrication, léger, de faible encombrement. il peut etre utilisé dans l'industrie automobile en remplacement des nombrenses et lourdes batteries d'acca- mulateurs électriques nécessairez au fenctionnement des véhicules autoruobiles électriques, et remplacer les groupes électrogènes classiques. Il peut également etre utilisé pour alimenter les moteurs électriques des locomotives (ceci en grossissant le dispositif, en le rendant plus puissant). La simplicité extrême de ce dispositif permettra son emploi dans tous les douzaines où ltenergie électrique sera nécessaire R E V E N D I C A T I O N S Dispositif permettant de créer un courant électrique continu ou alternatif grâce à l'emploi d'une génératrice decourant cntraînée par un système moteur hydraulique et mécanique entièrement autonome. caractérisé par le fait que le système moteur employé pour entraîner la génératrice de courant électrique est hydraulique et mécanique, caractérisé par le fait qu'il comporte un sélecteur à tiroir actioriné par des électrc-aimants pour les inversions des forces de pression de l'huile hydraulique exercées sur un vérin hydraulique à double effet, utilisé pour la marche du dispositif. caractérisé par le fait que la génératrice de courant employée à des fins utilitaires produit également du courant qui servira au fonctionnement du dispositif.