Brevet FR2291372A1 — publié le 19760611

L2invention concerne un moteur rotatif à eau capable de fournir de l'énergie dynamique et thernsique en tout lieu fixe ou mobile On connais des moteurs alternatifs ou rotatifs ; tolus exigent du car- burant ou du courant électrique. D'autres,mus par ressort ou élastique,mais dont traction est très brève. La présente invention se propose de présenter un moteur rotatif véritable automoteur, n'exigeant pas de carburant mais seulement une infime partie de l'électricité qu'il est lui-même en mesure de produire sil est accouple à une génératrice. Il est actionne par une poussée constante d'un rotor contre un stator, D'une complète autonomie ,il peut fonctionner exclusivement à l'eau et pendant une durée pratiquement illimitée,sans interruption,sans nécessiter de grands moyens de graissage ou autres. Le principe de ce moteur,objet de l'inventionrepose sur la constatation suivante : un Rotor tourne quand il émet une poussée autre que radiale contre une paroi fixe,Par réaction,tout se passe comme si cette poussée était exercée par la paroi contre le rotor.La rotation est d'autant plus importante que la poussée est tangente au rotor et perpendiculaire & la paroi au point d'impact.Si elle lui est oblique,prend naissance une force négative qui s'oppose à la rotation et qui va même jusqu'à l'empêcher à partir d'un certain angle d'incidence.Cette rotation croix comme la poussée ,égale ment avec sa cadence si elle se renouvelle et d'autant plus si elle est permanente. L'originalité de l'invention est d'une part de créer cette poussée tangentielle du rotor contre la paroi de son stator et,d'autre part de réduire, éliminer ou utiliser la force négative contraire Les Figures 1 & 5 montrent des artifices réduisant cette force,les Fig. 2 , 3 & 4 des artifices la supprimant,la Fig.6 un qui l'utilise. La Fig. 1 présente un dispositif comportant un rotor 1 dans son stator 2. Dans ce rotor,qui est constitué par un disque épais cuvant tre un cyw lindre,sont aménagés tangentiellement des cylindres 3 de type traditionnel avec pistons 4 et leurs segments d'étanchéité.D'un nombre x quelconque,ces cylindres ont un décallage angulaire de 360 pour être équidistants et équili- brés.Ltintérieur du rotor constitue avec ces cylindres -an seul et meme ré servoir contenant de préférence de l'eau.Il est mis sous pression en le chauffant ou en le refroidissant. Les cylindres peuvent éventuellement etre équipés de ressorts 5 3 compression et de barres métalliques 6 à coefficient de dilatation élevé.Une de leurs extrémités prend appui sur une butée 7 solidaire du rotor,l'autre sur une butée mobile 8 qui appuie fortement contre le piston quand les res sorts sont comprimés ou les barres chauffées. Pression du rotor,ressorts et barres exercent conjointement sur les pistons une poussée simultanée et de meme sens. Leur action stajoute. La pression au sein du rotor est obtenue en chauffant da liteau introduite initialement dans le réservoir fermé ensuite hermétiquement,Ce cnauf- fage peut se faire au moyen par exemple de résistances électriques avec contacts par balais ou bagues au niveau de l'arbre du rotor.La tension de va- peur provoquée par ce chauffage met le réservoir sou3 pression. Cette pression peut aussi etre obtenue - la barre étant alors exclue,en remplissant entièrement le réservoir ,fer mé ensuite hermétique ment ,avec de l'eau à 4 C.L'on refroidit 1 rotor ou ltensernble rotor stator à la façon d'un frigidaire ou autre. A partir de 4 C. l'eau se dilate en se refroidissant tandis que les autres matériaux se cor.tractent.Le volume du réservoir diminue pendant que celui de lteau tend à augmenter,ce qui donne naissance à une torte pression interne même avec de faibles écarts de température .-Le phénomène dtin- version de dilatation est ici mis en application pour obteriir une grande pression dans le rotor au moyen de peu d'énergie. Le point de solidification de l'eau s'abaisse quand la pression aug mente ; cette eau peut donc être encore liquide au-dessous de d C ,parfois jusqu - 15 à - 20 C.Si même elle vivent à se solidifier,la poussée sur les pistons non est pas amoindrie ,tout au contraire,puisque la glace est moins dense que l'eau. Que ce soit par chauffage ou par refroidissement,l'énergie né cessai- re est relativement fable parce quelle est conservée dans le rotor au lieu d'être rejetée et gaspillée dans 11atmosphère,comme dans les moteurs à explosion,et que les pertes dynamiques et thermiques sont peu importantes. Ce faible apport dténergie est même éventuelle ment gratuit si le milieu ambiant s'y prète,tel par exemple effet de serre sous le soleil ou les nuits froides d'hiver en situation nord et aérée. Les deux procédés,par le chaud et par le froid,peuvent etre conçus et réalisés en tampon ; l'un utilisant la chaleur produite par le compresseur du réfrigérateur,l'autre le froid de son évaporateur. L'élévation comme la baisse de température est limitée à un certain degré dicté par la résistance mécanique des matériaux pour éviter l'éclatement consécutif à une trop forte pression. Une autre caractéristique de ltinvention est de projeter cette poussée du rotor perpendiculairement à la paroi du stator au point d'impact,dXune fa çon radiale,comme le montrent les figures 1 2 , 3 & 4. Dans la Fig,l,la poussée du piston 4 transmise par sa tige 14 à un pignon denté lD,puis à à un autre pignon ll aboutit à un roulement 12 par sa tige 13 maintenue radiale par un guide solidaire du rotor.Un certain angle d'incidence peut toutefois etre réservé. L'axe du roulement 12 se trouve ainsi solidaire du roter qui l'entraî- ne avec lui s'il vient à tourner.Le roulement 12 est alors appuyé contre la paroi du stator et roule-sur elle comme si c'était une piste.Ce roulement peut être une roue,ou un galet reposant sur des rouleaux tapissant la paroi du sta- tor ; le moyen choisi étant celui présentant le moins de résistance à ltavance- ment lors du parcours à grande vitesse de la paroi du stator avec appui con- tre elle ,appui dXautant plus grand quand intervlent la force centrifuge. L'axe du pignon 10 offre une poussée négative de meme force que celle positive du pignon 11.Leur effet nXest cependant pas entièrement nul. celui du premier étant prédominant par-ce que plus excentré. Cette résultat te est toutefois peu importante en comparaison de la poussée du piston. Une autre particularité de l'invention est de conserver la forcé dyna- mique par le maintien de la poussée du rotor contre stator. I1 n'est demandé au piston que de transmettre la poussée qu'il reçoit. Il appuie fortement sur l'ensemble résistant qu'il rencontre et qui bloque son mouvement.Les matériaux de la transmission et du roulement 12 n'étant pas compressibles et le jeu de ces organes étant très faible r ,le parcours du pis- ton dans son cylindre est très petit.Cet infime déplacement du piston ne mow difie guère le volume de la chambre de compression.La pression intérieure nren est que très peu diminuée.S'il y a lieu,elle est rapidement ramenée à son son taux normal automatiquement par manosta ou manocontact,en chauffant ou en refroidissant davantage, La poussée tangentielle contre la paroi du stator émise par le rotor fait tourner ce dernier.Cette cause de la rotation se maintient indiffErem- ment,que le rotor tourne ou non effet,tandis que le piston subit et transi met constamment la poussée,la distance entre le stator et le rotor demeure la même que ce rotor soit mobile ou immobile. Le roulement 12 ne peut répons dre à la sollicitation de sa barre 13 qui le pousse à s'éloigner du rotoraLe système est tel qu'il est tenu de rester en position appui contre le stator0 C'est la raison pour laquelle la poussée est maintenue en permanence entré stator et rotor,que celui-ci tourne ou none Toute l'énergie motrice est ainsi maintenue au sein du moteur,sans échappement dans l'atmosphère et sans autre apport que le peu de calories ou de frigories nécessaires à entretien du chaud ou du froids La Figure 2 présente un dispositif comportant un rail circulaire 22 solidaire du rotor et un autre rail 23 de plus petit diamètre solidaire du sta- tor.La tige du piston 4 aboutit au point 24 d'un levier interappui dont le point d'appui est un roulement 25 maintenu contre le rail 23et le point de résistance ce est un axe 27 solidaire du rail 24 La poussée exercée par le piston 4 fait appuyer fortement le roule ment 25 contre son rail 23 sur lequel il bute1 ce qui tend à chasser l'axe 27 qui fait alors tourner le rotor dans le sens de la flèche,Le b de levier,soZ lidaire du rotor,entralne avec lui le roulement 25 qui roule contreirail 23. La Figure 3 présente un dispositif similaire comportant les mêmes rails 22 et 23 avec,de partie d'autre de ce dernier1un roulement 25 et un roulement 26 qui constituent tous deux le point d'appui du levier quand s'exerce la poussée du piston.L'effet est identique à celui de la Figure Zç La Figure 4 présente un dispositif où le (ou les) cylindre est radial; Pression intérieure du rotoreressort et barre exercent une poussée contre le piston qui la transmet par sa tige au point 30 dun levier interpuissant.Le bras rigide de ce levier est courbé a son point de résistance 31 qui est un axe solidaire du rotor sur sa circonférence ; le point appui du levier est un roulement 12 pouvant rouler sur la paroi du stator.La poussée du piston chasse l'axe 31 qui fait tourner le rotor dans le sens de la flèche, La Figure 5 présente un dispositif où le (ou les) cylindre 3 est dans une position médiane entre rotor et stator* & son embase radiale 32 solidaire re du rotor prennent appui ressort et barre dont la poussée à l'autre extré- mité,conjointement avec celle de la poussée intérieure,swexerce sur un galet 33 reposant sur des roulements 19 qui garnissent la paroi intérieure du stator. La Figure 6 présente un dispositif qui met à profit la force rfié chie résultant d'une poussée non axiale du piston sur le stator.Cette force réfléchie tend naturellement à faire parcourir au roulement 12 une trajec- toire opposée à celle recherchée ; zest ce qu'il convient d'éviter. Ce dispositif comporte 4 cylindres 3 équidistants,chacun d'eux étant perpendiculaire à ceux qui lui sont consécutifs .-Ls. poussée réfléchie, qui se manifeste au niveau de l'axe du roulement 12,est alors dans ce cas perpendiculaire à la poussée incidente d'origine émise par le piston.Cette poussée réfléchie est matérialisée par une tige rigide 15 rejoignant l'axe du roulement 12 au piston 4 qui lui est consécutif,en traversant le cylindre 3 de ce dernier et,d2ane façon étanche,sa butée 7.Cette force ajoute son action à celles des ressorts,barres et pression intérieure en appuyant dans le meme sens le piston 4.-Au lieu de s'opposer à la rotation,cette poussée ré- fléchie,devenue utile 1rènforce ainsi l'effet moteur en est de même simultanément sur les autres pistons et roulements. Ce dispositif constitue un automoteur idéal dans lequel toutes les poussées concourent à la rotation du rotor. Le nombre de cylindres 3 peut être quelconque pourvu qu'ils soient équidistants et disposés. pareillemer.t. C'est ce dispositif de la Figure 6 qui apparat le plus intéressant. La vitesse optimum étant obtenue,la charge utile de ce moteur correspond alors à la poussée globale de l'ensemble des pistons.Celle-ci est fonction de leur section,de leur nombre,de la pression intérieure et de celle des ressorts et barres,comme il en est pour les autres dispositifs et notamZ ment celui de la Figure 1-. I1 y a tout avantage à disposer le plus grand nombre de pistons tde la plus grande section possible dans une même chambre de compression.lls peuvent être rélXartis en étoile et sur plusieurs plans pour constituer ainsi un élément moteur. De grandes puissances sont possibles en accolant le long d'une même génératrice de tels éléments dont l'arbore est commun.Un espace peut être réservé pour ltemplacements de coussinets intermédiaires de cet arbre pour éviter son fléchissement. De même que décrit dans le dispositif de la Figure l,la course du piston est extrêmement faible,de même que la diminution de volume et de pression de la chambre de compression,cette dernière étant ramenée autre matiquement à son taux normal par manocontact.Que le rotor tourne ou non, que le moteur soit ou non en charge,sa force motrice s'exercée en permanence,son temps moteur est donc constant.Son roulement 12 fonctionne égaler ment dans les mêmes conditions . C'est un moteur rotatif fonctionnant exclusive ment à lseau,par réchauffement ou par refroidissement. Dans le dispositif de la Figure 6,il est préférable de choisir le diaZ mètre du roulement 12 tel que la tige 15 qui relie ltaxe de ce roulement à celui du piston 4 suivant passe par au milieu de l'embase 7 et du cylindre 3. Une articulation peut être prévue sur cette tige. Les qualités de ce moteur permettent son application généralisée dans tous les domaines tant industriels que domestiques. - Travaillant en circuit fermé ,il conserve cons tamme nt son potentiel dyna mique sans consommer de carburant ni de courant autre que celui qu'il est capable de fournir s'il est attelé à un générateur. - il peut fonctionner exclusivement à l'eau. - Son temps moteur est permanent - Il est rotatif,non polluant et silencieux - Il peut atteindre de grandes vitesses,sans vibrations parce qu'il a peu d'or ganes en mouvement et qu'ils sont tous rotatifs et concentriques - Ses pertes dynamiques et thermiques sont peu importantes - Sa puissance est fonction de s compression,de 17importance et du nombre de ses pistons,4Cette puissance peut être très grande puisqu'il est toujours possible d'accoler de nouveaux éléments comportant ces pistons. - Ces éléments sont facilement interchangeables - Llentretiende ce moteur est très facile - I1 ne présente aucun danger d'incendie. - Stil est équipé de ressorts comprimés dans ses cylindres,il démarre seul, dès que le frein est laché.Sa puissance optimum est obtenue en chauffant ou en refroidissant à la température prescrite qui donne la pression intérieu re maximum admise. - Il peut être mis en tout lieu de consommation d'énergie,fixe ou mobile. - Il convient pour tout besoin d'énergie,notamment pour : - Alimenter des centrales électrogènes,grandes ou petites,indus trielles ou domestiqucs.Non seulement il supprime le carburant, les lignes électriques grande distance en particulier également. - La traction électrique des Véhicules0-Jusqa'ici,cette traction élec- trique s'est heurtée à une trop courte autonomie de parcours.Le moteur,objet de l'invention,permet une charge constante de la bat- terie d'accus ou autant que nécessaire,même à l'arrêt et au garai ge puisqu'il est silencieux et non polluant et non dangereux,n'étant pas accouplé à la traction.Celle-ci est en effet électrique,co::nme toutes les autres fonctions - freinage,différentiel,etc... sont tous les organes s'alimentent sur la batterie rechargée suffisamment.Un dispositif d'arrêt automatique du moteur peut facilement être prévu pour arrenter le moteur quand cette recharge nla plus lieu de sXexer- cer. L'autonomie de parcours est désormais totale. La conception simple de ce moteur rend sa fabrication facile,d'autant qu'il apparaît moins exigeant en matériaux que les moteurs traditionnels Par les qualités et avantages singuliers qu'il offre,ce moteur est ap- pelé à donner un nouvel esso- à l'emploi de l'électricité sous toutes les for mes possibles et à l'utilisation de l'énergie en général à tous les niveaux: industrie ,agriculture ,domestique ,transport de toute nature ,y compris les transports maritimes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif donnant un moteur rotatif silencieux,non polluant,caractérisé en ce qulil crée des poussées conjointes et utiles entre un stator et un rotor, capables de faire tourner ce dernier. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyen d'obtenir ces poussées est constitué par un réservoir d'eau à l'intérieur du rotor,pouvant être chauffé ou refroidi,par des ressorts et par des barres métalliques. 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que ces barres en se dilatant peuvent exercer une très forte poussée utiles la fabrication de ce moteur,elles peuvent être initialement mises à très basse température et introduites dans leur logement dont les dimensions sont prévues justes,sans aucun jeu,pour correspondre à celles de ces barres à cette très basse tempe rature iDe sorte que,le tout étant amené à la température atmosphérique,ces barres subissent déjà en fait une grande élévation de température,donc une dilatation importante qui se traduit par une très forte poussée utile avant même tout chauffage du moteur. 4 - Dispositif selon les revendicationsl, 2 et 3 caractérisé par le fait que toutes ces poussées conjointes exercent tangentiellement sur un rotor et contre son stator par l'intermédiaire d'un piston et de sa tige transmettant ces poussées à une roue ,roulement ou galet parcourant la paroi de ce stator. 5 - Dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé par le fait que ces poussées sont elles-mêmes mobiles et exercent en permanence leur effet sur le rotor,ce qui donne un temps moteur constant et permanent. 6 - Dispositif selon les revendications I , 2 et 3 caractérisé par le fait que ressorts et barres ont pour effet de permettre le démarrage autonome du rotor. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que des poussées incidentes initialement contraires et négatives sont transformées en poussées utiles. 8 - Dispositif selon les revendications 1 à 4 grises ensemble caractérisé par le fait que la puissance de ce moteur peuRtipliée en accolant de tels éléments moteurs le long d'une même génératrice et facilement interchangeables, 9 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que ce moteur, stil est accouplé à un générateur de courant,peut utiliser une partie de l'électricité qutil fournit,pour le chauffage ou le refroidissement de son réservoir d'eau pour obtenir une poussée complémentaire utile par la dilatation de cette eau.