Brevet FR2503798A1 — publié le 19821015

La présente invention se rapporte à des moteurs à entraînement centrifuge pouvant être utilisés en particulier pour faire tourner des alter nateurs,des hélices, des forets ou autres dispositifs rotatifs semblables. Dans le cadre des recherches menées dans le souci d'économiser 11 énergie, la présente invention a pour but de fournir un moteur mettant à profit l'action de la force centrifuge. Un tel moteur permet de stocker l'énergie cinétique et de la restituer sur commande en vue de fournir éventuellement un effort plus ou moins prolon gé suivant les cas succeptibles de se produire. Un moteur centrifuge conforme à l'invention permettant d'obtenir le résultat suscité est caracté risé en ce qu'il comprend essentiellement : - une structure centrale rotative constituée de deux parties symétriques par rapport à son axe de rotation. - Deux bras latéraux articulés d'une part en un point bas de la structure et constitués chacun d'une charpente formant un logement à l'intérieur duquel peut se déplacer une masse M et d'autre part en un point haut de la périphérie externe de chaque bras à un tirant lui-même articulé à son autre extrémité sur un levier mobile articulé à son tour au haut de la structure et sollicité par un moyen élastique vers l'axe de la structure centrale rotative. - Un arbre tournant sur un axe monté entre le sommet et la base de la structure générale rotative, parallèle à l'axe de cette structure et pouvant engrener respectivement avec une roue à chaîne dont la chaine est reliée d'une part à la masse M et d'autre part à un moyen élastique de rappel qui est relié à la periphérie CIU bras au voisinage du point haut et une roue solidaire d'un arbre devant être entraîne en rotation. - Un dispositif d'accrochage et de désaccrochage de la masse M à la charpente dans sa partie au voisinage de la structure suivant que le moteur tourne au-dessous ou au-dessus d'une vitesse déterminée au préalable. - Un poste de commande pour assurer la mise en marche d'un moteur auxiliaire provoquant le démarrage de la rotation de la structure rotative et l'embrayage des roues d'entraînement. Grâce à cet agencement, après la mise en rotation de l'ensemble constitué par la structure rotative et ses deux bras articulés, comme indiqué en détail ci-après, jusqu'à une vitesse déterminée au préalable, les masses M sont libérées et violemment projetées vers la périphérie des bras ce qui accroît considérablement le moment d'inertie de l'ensemble tournant qui se comporte à la façon d'un volant pouvant fonctionner avec une grande souplesse. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente en partie schématiquement et en partie en coupe un mode de réalisation préféré du moteur centrifuge conforme à l'invention sa structure centrale rotative tournant autour d'un arbre. - La figure 2 représente -un agrandissement de la figure 1 au voisinage de l'articulation d'un bras sur la structure centrale. - La figure 3 représente un second mode de réalisation dans lequel la structure tourne autour d'un axe. La figure 4 représente schématiquement l'accouplement de deux moteurs montés l'un à la suite de l'autre en série. La figure 5 représente un montage en étoile de trois moteurs centrifuge. Comme on peut le voir sur la figure 1 le moteur centrifuge conforme à l'invention comprend une structure centrale rotative Teprésentée dans son ensemble par la référence 1 et constituée de deux parties symétriques par rapport à son axe de rotation ZZ'. Deux bras latéraux 2 sont articulés en un point bas 3 de la structure rotative et en un point haut 4 situé radialement sur la périphérie externe de la structure avec un tirant 5 lui-même articulé en un point 6 à l'un des sommets d'un levier 7 de forme générale triangulaire. Ce levier est en outre articulé à sa base en un point 8 sur le sommet de la structure centrale 1. Un ressort de rappel 9 du levier 7 est fixé d'une part en un point 10 au sommet de ce levier et d'autre part à une bague Il solidaire de la structure centrale 1. A I'intérieur de chacun des bras 2, une masse M que l'on voit agrandie sur la figure 2 équipée de galets tels que 12 peut se déplacer le long de rails non représentés, prévus à l'intérieur de la charpente constituant le bras latéral. Chaque masse M comporte à sa base dirigée vers la structure une butée d'accrochage 13 qui coopère avec le nez 14 d'un crochet 15 articulé en un point t6 du bras en regard de la structure 2. Le crochet 15 comporte également un bras 17 pratiquement parallèle à l'axe ZZ' et prévu pour venir heurter contre la base 18 de la structure 1 lors du rapprochement du bras articulé et de la base. L'axe 19 reliant le sommet et la base de la structure en étant pratiquement parallèle à son axe de rotation ZZ', est entouré par un arbre 20 solidaire d'une roue dentée 21 qui peut engraîner avec une autre roue dentée 22 qui peut tourner soit librement autour d'un arbre 23 soit au contraire lui être solidarisé et l'entraîner en rotation par la commande d'un embrayage magnétique 24. Chaque arbre 19 symétrique l'un de l'autre par rapport à l'axe ZZ' est solidaire d'une roue à cliquets 25 pouvant entraîner l'arbre lorsqu'elle tourne dans le sens indiqué par les flèches et coopérant avec une chaîne 26 qui l'entoure et qui est fixée d'autre part à l'une de ses extrémités en un point 27 situé sur la masse M au-dessus de la butte de l'accrochage 13 et d'autre part à une extrémité 28 d'un ressort 29 dont l'autre extrémit630 estfixée à la charpente du bras latérale 2. On peut remarquer que l'arbre 23 tourne librement à l'intérieur d'un fOt 31 qui fait partie intégrante d'un socle 32, et de même la structure centrale t peut tourner librement autour de ce fût 31 et elle comporte à sa base une couronne dentée 33 disposée tout autour de l'arbre 23 et qui peut engrène par exemple au moyen d'une chaîne avec le pignon 34 solidaire d'un moteur auxiliaire 35 dépendant de la commande 36. Pour faire fonctionner le moteur centrifuge conforme à l'invention on commence par faire tourner le structure centrale rotative 1 par entraînement de la couronne dentée 33 au moyen du moteur auxiliaire 35. Sous l'effet de la force centrifuge on comprend que les bras latéraux tendent à se placer perpendiculairement à l'axe ZZ' à la suite de quoi le bras 17 vient heurter la base 18 ce qui décroche les masses M qui se trouvent ainsi libérées et violemment projetées diamé- tralement vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge en entraînant la rotation immédiate des arbres 19 et en particulier de l'arbre 23 qui sert à entraîner un dispositif rotatif choisi. Au bout d'un certain nombre de rotations les bras 2 reprennent leur position d'origine par l'action des ressorts 9, les masses M se dirigent progressivement en direction de l'axe ZZA pour venir s' accrocher à nouveau et le cycle recommence autant de fois qu'on le désire. On peut ainsi recueillir sur l'arbre 23 une puissance considérable qui est sans aucune mesure avec la puissance fournie au départ par le moteur auxiliaire 35. Suivant le mode de réalisation représenté sur la figure 3, on voit que la structure centrale rotative 1 ne tourne plus autour d'un arbre mais elle tourne autour d'un axe 40. La couronne dentée 33 prévue à sa base peut engrèner avec le pignon 41 d'un arbre 42 jouant un rôle similaire à l'arbre 23 de la figure 1. Il est bien entendu que l'arbre 42 est sous la dépendance d'un embrayage magnétique 43 actionné par la commande 36. Comme représenté sur la figure 4, plusieurs moteurs centrifuges peuvent être disposés en série et être entraînées par exemple les uns après les autres suivant un programme choisi d'avance. Les moteurs centrifuge peuvent également être disposés en étoile comme le montre la figure 5 et être mis en marche à des moments identiques ou différents suivant les necessités d'utilisation ce qui assure une grande souplesse de fonctionnement. Les moteurs centrifuge conformes à l'invention peuvent avoir de nombreuses applications en particulier ils peuvent être utilisés pour l'entraînement de pompes à eau par exemple dans les régions désertiques, pour l'entraînement des meules de traitement des pierres précieuses ou d'autres pièces (lapidaires), pour l'entraînement des forets pour effectuer toutes sortes de perçages, pour l'entraînement des hélices de bateaux et autres. On peut également disposer les moteurs centrifuges sous des cloches dans lesquelles on fait règner un vide pour éviter les frottements de l'air et pour pouvoir éventuellement travailler sous l'eau. Il est bien entendu que de nombreuses modifications et variations pourront être effectuées sur les modes de réalisation décrits ci-dessus sans se départir pour autant ni du cadre ni de l'esprit de l'invention. En particulier on pourra remplacer le dispositif d'accrochaget de jésaccrochage des masses M par une commande calibrée et préréglée pour lisérer automatiquement les masses M dès que leurs vitesses auront atteint une valeur donnée. Dans la majorité des cas on fera tourner le moteur auxiliaire par intermittence mais rien ne s' oppose à ce qu'on le fasse fonctionner en continu pour éviter une diminution de la vitesse de l'ensemble tournant. REVENDICATIONS 1. Moteur à entraînement centrifuge caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement - une structure centrale rotative (1) constituée de deux parties symétriques par rapport à son axe de rotation. - Deux bras latéraux (2) articulés d'une part en un point bas (3) de la structure et constitués chacun d'une charpente formant un logement à l'intérieur duquel peut se déplacer une masse M et d'autre part en un point haut (4) de la périphérie externe de chaque bras à un tirant (5) lui-même articulé à son autre extrémité sur un levier (7) mobile articulé à son tour au haut de la structure et sollicité par un moyen élastique vers l'axe de la structure centrale rotative. - Un arbre (20) tournant sur un axe(19)monté entre le sommet et la base de la structure générale rotative, parallèle à l'axe de cette structure et pouvant engrèner respectivement avec une roue à chaîne (25) dont la chaîne (26) est reliée d'une part à la masse M et d'autre part à un moyen élastique de rappel (29) qui est relié à la périphérie du bras (2) au voisinage du point-haut (4) et avec une roue (22) solidaire d'un arbre (23)devant être entraîné en rotation. - Un dispositif d'accrochage et de désacrochage de la masse M à la charpente dans sa partie au voisinage de la structure suivant que le moteur tourne au-dessous ou au-dessus d'une vitesse déterminée au préalable. - Un poste de commande (36) pour assurer la mise en marche d'un moteur auxiliaire (35) provoquant le démarrage de la rotation de la structure rotative et ltembrayage des roues d'entraînement. 2. Moteur centrifuge selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen élastique tendant à ramener le levier vers l'axe ZZ' est un ressort de rappel (9) qui est fixé à une bague (11) qui est solidaire de la structure centrale et dont l'axe coincide avec l'axe de la dite structure. 3. Moteur centrifuge selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif d'accrochage et de désacrochage de la masse M est constitué par un crochet(15)dont le nez (14) coopère avec une butée (13) située sur la masse M et dont un bras (17) assure le décrochage et l'arrêt du moteur auxiliaire dès qu'il touche la base de la structure centrale. 4. Moteur centrifuge selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que plusieurs d'entre eux peuvent être montés en série ou en étoile en faisant tourner un même arbre.