Brevet FR2262738A1 — publié le 19750926

La préserve invention a pour objet-les dispositifs- du type " moteur à fluide incompressible Il est connu que la poussée hydrostatique d'un fluide sur un corps qui se trouve plongé dans ledit fluide nst proportionnelle au volume de ce corps et toujours orientée vers le haut, la force ascensionnelle dudit corps plongé dans ce fluide étant elle-même proportionnelle à la différence du poids dudit corps et du poids du volume du fluide qu'il déplace te dispositif selon la présente invention permet d'utiliser cette houssée hydrostatique stexerocant sur un corps creux plongé au sein d'un fluide incompressibl? . tel que liteau ou tout autre, en attelant ce corps à un équipage mobile , de telle manière que la force ascensionnelle qu'il subit l'entrain dans un mouvement planétaire autour d'un axe dont ledit équipage est rendu solidaire au moyen d'un dispositif approprié . te dispositif objet del'invention comporte autant d'éléments semblables organisés de façon identique autour du m8me axe qu'il est nécessaire pour que au cours de sa rotation autour dudit axe il y ait toujours au moins un corps creux susceptible de se déplacer vrrs le haut sous l'effet de la poussée hydrostatique dont il est le siège, ce qui assure la continuité du mouvement, le dispositif comportant par ailleurs un moyen de transformation d'un mouvement alternatif en mouvement de rotation continu te dessin annexé illustre , à titre d'exemple seulement, un mode de réalisation du dispositif objet de l'invention La figure 1 est une vue schématique du dispositif en cours de fonctionnement La figure 2 est une vue schématique de la came de commande des éléments de transmission transformant le mouvement linéaire alternatif des organes moteurs en mouvement rotatif continu Tel qu'il est représenté le dispositif comporte au moins un volume creux tel que i d'une densité apparente aussi faible que possible, organisé au sein d'un récipient en forme de tore polyédrique régulier creux et clos , ou de parallélépipède polyédrique régulier creux et clos 9 , tournant librement autour d'un axe 12 situé en son centre géométrique et dont il est solidaire Pour faciliter la compréhension des mouvements réciproques des organes dudit dispositif , celui-ci est représenté à titre d'exemple sur la figure 1 comportant 8 volumes creux, tels que 1 , organisés dans un même plan . !Dais il est évident qu'il pourrait comporter de la même manière, comme il sera constaté, plusieurs jeux de quatre volumes creux par exemple tels que 1 or ganisés- en deux plans différents parallèles , solidaires du même axe et décalés. entre eux d'une valeur angulaire corr.espondant , en projection, à l'organisation de la figure 1 Dans chacun des volumes creux 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8 identiques entre eux en poids et en volume , sont organisés à l'intérieur dudit récipient rotati-f 9 , de telle manière que l'axe de chacun soit parallèle à chacune des cloisons extérieures périphériques dudit polyèdre , ladite cloison,associée à une cloison parallèle intérieure 10, servant de guide pour le volume correspondant .Chacun de ces volumes est muni d'un arbre central 11 qui traverse de façon étanche la cloison extérieure correspondante du polyèdre, tous ces axes- étant orientés dans le même sens par rapport à la rotation du récipient 9 Etant ainsi équipé le récipient 9 est rempli d'un liquide, tel que l'eau ou tout autre, et est placé verticalement, pouvant tourner librement autour de l'axe 12 . On comprend donc que, dans ces conditions, chacun de ces volumes subit une poussée hydrostatique verticale sous l'effet de laquelle il sera amené à se déplacer le long de son axe 11 , sollicité par une force qui sera égale à la projection de ladite poussée hydrostatique sur chacun de ces axes 11 , et qui sera donc fonction de l'orientation angulaire occupée par chacun d'eux à un moment déterminé par rapport à la verticale .Mais cette force comportera toujours une composaute tangente au cercle inscrit r donc susceptible de créer un couple de rotation par rapport à l'axe 12 dudit cercle . Ces forces sont représentées , en direction et non en grandeur, par les flèches des cylindres 2, 3,4,6,7 et 8 . Seuls les cylindres 1 et 5 qui, à cet instant , se présentent horizontalement ne supportent aucune force résultant dans la direction de leur axe On constate que ces couples ainsi réalisés pour chaque groupe de volumes situés de part et d'autre du plan vertical médian passant par l'axe 12 ,. sont symétriques pàr rapport à ce plan cequi provoquerait une position d'équilibre par rapport à cet axe .C'est pourquoi il a été créé un moyen de renverser alternativement et selon un cycle identique à celui parcouru par lesdits volumes , au èours"de la rotation du récipient 9 , le couple de chaque cylindre par rapport à son symétrique par rapport au même plan médian vertical de façon à produire constamment un couple efficace au niveau de l'axe 12 .Ledit moyen est un ensemble mécanique reliant l'axe il de chaque volume , utilisé comme bielle, à un cercle extérieur concentrique fixe 13 vouant le roule de rail sur lequel ledit mécanisme peut se déplacer en y prenant appui te mouvement imprimé à ce mécanisme par la bielle 11 est ainsi al- ternativement inversé chaque fois que la force hydrostatique s' ex- cerçant sur chaque volume est elle-même inversée, de telle manière que la direction de la force résultante au niveau du contact de ce mécanisme avec le rail 13 soit constante Pour cela, et à titre d'exemple, la bielle 11 est reliée à un secteur circulaire denté 14 , au moyen d'une biellette fendue 15 . Ledit secteur circulaire denté 14 transmet son mouvement alternatif à une roue dentée 16 qui engrène avec la crémaillère circulaire fixe 13 sur laquelle elle peut rouler . Mais cette transmission est faite par l'intermédiaire du train des planétaires 17, 18 et 19 . tes planétaires 17 et 18 sont fixes et le planétaire intermédiaire 19 est mobile et peut être amené alternativement à établir le contact entre 14 et 17 ou entre 14 et 18 , ce qui a pour effet, selon un principe connu, de renverser les mouvements réciproques de la roue 16 et du secteur 14 . le déplacement du planétaire mobile 19 est commandé cycliquement par la came 20 ( figure 2 ) centrée sur l'axe 12 et solidaire du rail 13 . La longueur du bras de levier 15 ainsi que les rapports des engrenages transmettant le mouvement de la bielle 11 sont tels que lten- grenage 16 en contact avec le rail f3 parcoure sur celui-ci, par un mouvement aller ou retour de ladite bielle une distance égale au secteur-circulaire durant lequel le volume mobile est en phase motrice . Chaque cylindre est équipé d'un train identique d'engrenage attelé à sa bielle 11 . La came 20 est organisée de telle manière que le déplacement du galet 19 vers le planétaire 17 ou le planétai 18 s'opère chaque fois que l'un aqs volumes se trouve en position horizontale et de manière que , de part et d'autre de cette position, ledit galet 19 soit amené au contact du galet 17 ou 18 nécessaire pour assurer un mouvement continu de la roue 16 malgrè le mouvement alternatif de la bielle 11 . Ceci est obtenu par les zones 21 et 22 de la came 20 . En outre cette came comporte les zones intermédiaires 23 et 24 qui correspondent aux positions angulaires où chaque cylindre se trouve successivement dans une position horizontale, ne subissant donc aucune poussée axiale. En cette position la came 20 place le galet 19 en position dé brayée, n'étant en contact avec aucun des deux galets 17 et 18 De sorte que chaque cylindre étant muni d'un équipage semblable et étant placé dans une position réciproque correspondant à celle de la figure 1 , le récipient 9 étant rempli d'un liquide , on constate que chacun des cylindres 2, 3 et 4 subiront une poussée hydrostatique dont la résultante sera orientée selon la flèche que chacun d'eux porte Sous l'effet de cette poussée chacun d'eux coulissera selon son axe transmettant le mouvement à la biellette 14 .Et, en cette position , la came 20 ayant mis le galet 19 au contact du planétaire 17 , la roue 16 de chacun de ces 3 cylindres tournera dans le sens de la flèche qu'elle contient, ce qui entraînera tout l'équipage mobile dans le sens de la flèche principale A autour de l'axe 12 - Pendant ce même temps les cylindres 6, 7 et 8-subiront pour leur part une poussée hydrostatique symétrique par rapport au plan médian vertical passant par l'axe 12 , ce qui les soumettra à des forces axiales représentées par les flèches qu'ils contiennent, symétriques des précédentes par rapport au même plan Mais, en cette position, la came -20 a mis en contact le galet 19 de chacun de ces cylindres 6, 7 et 8 avec le galet 18 , et non plus avec le galet 17 .De sorte que , bien que le mouvement du volume à l'intérieur du récipient 9 soit inverse du mouvement des cylindres 2, 3 et 4 au même instant , le sens de rotation de la roue 16 par rapport au rail 13 sera maintenu dans le même sens il s'ensuit que le couple de rotation du récipient 9 créé par ces cylindres 6, 7 et 8 s'ajoute à tout instant au couple de rotation des cylindres 2, 3 et 4 Ce couple peut autre recueilli sur l'arbre 12 qui constitue l'arbre moteur A ce même instant les volumes 1 et 5 qui, étant en position horizontale, ne subissent aucune force axiale, se trouvent avoir, du fait de lactame 20 , leur galet 19 débrayé . De sorte qu'en cette position la roue 16 des volumes correspondants roule sur le rail 13 sans transmettre aucun mouvement auxdits volumes. Ce qui permet à ceux-ci de rester immobiles dans leur logement, jusqu'à ce qu'ils soient soumis à nouveau à une force résultante axiale au cours de la rotation du récipient 9 entretenue par- les autres volumes Selon une variante la roue 16 peut autre une roue libre ce qui permet au galet baladeur 19 de passer directement du plané taire 17 au planétaire 18 sans occuper une position intermédiaire débrayée Or on constate que chacun des volumes passera cycliquement dans chacune des positions ci-dessus décrites et représen tées par la figure 1 . C'est ainsi que le volume 1 , au cours de la rotation du récipient 9 dans le sens de la flèche prendra la position du volume 2 et commencera de ce fait sa montée à l'intérieur de la chambre qui le contient .Au cours de cette montée, et pendant qu'elle se continue, il prendra la position du volume 3 qui constitue encore un temps moteur, puis la position du volume 4 , toujours moteur, pour prendre enfin la position horizontale du volume 5 où il a atteint le sommet de sa course . te débrayage du galet 19 permet alors au volume parvenu en ce point de parcourir l'espace de 5 à 6 sans mcdifier sa position qui, de position haute , devient, on le constate, position basse dans l'enceinte qui le contient et qui le guide .A cet instant la came 20 embraye le galet 19 avec l'autre planétaire , de sorte que le mouvement de déplacement du volume vers l'autre extrémité de sa chambre , ( mouvement apparemment inverse du précédent et qui se produit au cours de la rotation du récipient 9 ),transmet encore à la roue 16 un mouvement moteur dans le même sens que précédemment, sous l'effet d'une poussée qui s'ajoute à l'effet de la poussée symétrique . te volume prendra donc successivement les positions 6, 7 et 8 , pour se trouver à nouveau en position horizontale 1 où il se trouve ainsi au niveau de la première extrémité de la chambre qui le contient, prêt à recommencer le cycle Et chacun des volumes passe successivement par chacune de ces phases dans un mouvement de rotation continu a,u cours duquel il se trouve toujours au moins un volume transmettant toujours dans le m8me sens autour de l'axe de-l'appareil l'effet de la force dont il est le siège . On constate qu'au cours de ce cycle les forces réactives matérialisées par les flèches a et p engendrées par les fc-ces dont chaque rolume mobile est le siège , sont symétriques par rapport au plan médian vertical passant par l'axe 12,leur couple est donc constamme- t nul et n'entrave pas la marche du système. te rèrlage de la vitesse de rotation peut être obtenu par le réglage, à travers l'arbre creux 12, du niveau zou liquide à l'intérieur du réservoir 9 , ce qui permet de faire ;rservenir la poussée hydrostatique sur un nombre déterminé de volumes mobiles . il peut aussi autre obtenu par l'inclinaison sur l'horizontale du plan du réservoir 9 ce qui a pour effet de diminuer la valeur de la force résultante sur l'axe de chaque volume mobile il est bien entendu que l'étendue de l'invention n'est pas limitée. à l'exemple , Qu aux exemples de réalisation qui en ont été décrits, toute variante, considérée comme équivalences ne pouvant en modifier la portée C'est ainsi que l'on nourrait réaliser un tel dispositif ne comportant qu'un seul volume mobile équilibré par rapport à l'axe 12 par une masse compensatrice dont la force vive acquise pendant le temps moteur permettrait au volume mobile de franchir sa position neutre horizontale pour atteindre le début du cycle inverse La présente invention peut être utilisée pour obtenir une force motrice non polluante à l'aide d'un système hydraulique. RETENDICATIONS 10) - Dispositif utilisant la poussée hydrostatique comme élément moteur, Caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen permet *ant d'utiliser la poussée hydrostatique que subissent un ou des volumes creux mobiles plongés dans un liquide pour provoquer le déplacement par rotation du corps contenant le ou lesdits volumes mobiles ; un moyen permettant d'assurer une alternance cyclique du sens de la poussée hydrostatique subie par le ou lesdits volumes mobiles immergés dans un liquide ; un moyen permettant d'assurer une rotation continue dudit corps contenant le ou les volumes creux mobiles , quelque soit le sens de la poussée hydrostatique subie par lesdits volumes. 20) - Dispositif selon la revendication 1 , Caractérisé par le fait que le moyen permettant d'utiliser la-poussée hydrostatique que subissent un ou des volumes creux mobiles plongés dans un liquide pour provoquer ledéplacement par rotation du corps qui les contient, est un récipient clos épousant la forme générale d'un tore polyédrique d'un nombre quelconque de cotés , rempli de liquide et à l'intérieur duquel peut se déplacer librement sur la longueur de chacun de ces cotés un volume creux dont la densité relative par rapport au liquide dans lequel ils sont immergés est la plus faible possible , le ou lesdits volumes mobiles portant une bielle axiale qui traverse de façon étanche la paroi correspondante du tore et est accouplée mécaniquement à un jeu d'engrenages mis en mouvement par ladite bielle et dont le dernier élément est en contact avec un rail circulaire fixe concentrique au tore polyédrique et sur lequel ledit élément peut rouler en s' engrenant . te rapport des engrenages et du levier reliant ainsi la bielle dudit volume mobile au rail fixe extérieur est tel que l'engrenage roulant sur ledit rail fixe par coure-- sur celui-ci, au cours du mouvement aller de ladite bielle, un secteur périphérique correspondant au secteur circulaire durant lequel ledit volume est soumis à un mouvement moteur 30) - Dispositif selon la revendication 2-, Caractérisé par le fait que le déplacement des volumes mobiles à l'intérieur du tore polyédrique se fait à la périphérie intérieure dudit tore et parallèlement à la paroi, l'ensemble des bielles portées par lesdits volumes mobiles étant orienté dans le même sens par rapport au sens de rotation dudit tore 40) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, Caractérisé par le fait que le moyen permettant d'assurer une alternance cyclique du sens de la poussée hydrostatique subie par le- ou lesdits volumes mobiles immergés dans le liquide est réalisé en organisant le tore polyédrique rempli de liquide et contenant lesdits volumes mobiles monté verticalement sur un axe placé en son centre , perpendiculairement au plan dudit tore , et autour duquel celui-ci peut tourner librement , de telle sorte que chacun des volumes , après entre déplacé , sous l'effet de la poussée hydrostatique , jusqu'à une extrémité de la chambre qui le contient se trouve amené automatiquement , durant la deuxième partie du cycle , à se déplacer en sens inverse pour atteindre l'autre extrémité de ladite chambre 50) - Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, Caractérisé par le fait que le moyen permettant d'assu- rer une rotation continue dudit corps contenant le ou les volumes creux mobiles, quelque soit le sens de la poussée hydrostatique subie par lesdits volumes est un jeu de trois pignons satellites interposés dans le jeu de pignons transmettant le mouvement de la bielle l'un des trois pignons pouvant se déplacer de telle manière que, selon un cycle déterminé t l'un des deux autres pignons satellites soit éliminé du train d'engrenages utiles, afin de modifier les mouvements relatifs, dans ce train d'engrenages, du pignon de sortie par rapport au pignon d'entrée 60) - Dispositif selon la revendication 5, Caractérisé par le fait qu'il comporte une came dont le profil commande la position du pignon -satellite baladeur de telle manière qu'il mette en jeu, en série, ou ou deux pignons commandant eux-m & es le pignon de sortie afin que le sens de rotation dudit pignon de sortie soit constant , quand bien même le sens de rotation du pignon d'entrée s'inverse . ladite came est calée de telle manière que le renversement de sens qu'elle provoque dans la suite des engrenages de liaison survienne à-l'instant où le volume mobile change lui-même de sens de translation par rapport à la chambre qui le contient .Ladite came comporte en outre un profil intermédiaire correspondant à une position débrayée du satellite baladeur , le calage de cette portion de came correspondant à l'instant où le volume mobile, passant en position horizontale n'est plus sollicité d'aucun côté par rapport à son axe 70) - Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes Caractérisé par le fait que le tore polyédrique est relié par l'axe central creux qui le porte à un réservoir de liquide qui permet d'introduire ou de retirer du liquide même au cours de la rotation dudit tore. 80) - Dispositif selon l'ensemble des revendications 1à6 Caractérisé par le fait que l'ensemble comportant le tore polyédrique et le rail extérieur sur lesquels les jeux d'engre- nages prennent appui peut autre incliné sur l'horizontale d'une valeur angulaire déterminée , cette opération pouvant s'effectuer en cours de fonctionnement 90) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 Caractérisé par le fait que si le dispositif ne comporte qu'un seul volume mobile il comporte un contrepoids en eau libre avec lui par rapport a 3'ase de rotation du système ?00) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 Caractérisé par le fait que si le dispositif comporte plusieurs volumes mobiles , ceux-ci peuvent être organisés à l'intérieur d'un même tore polyédrique , aussi bien qu'à l'intérieur de plusieurs tores polyédriques placés parallèles entre eux sur un même arbre, chacun de ces tores étant décalé par rapport aux autres de façon à assure 17ne plus grande continuité des phases motrices