Brevet FR2540569A1 — publié le 19840810

La présente invention est du domaine des matériels utilisés pour la production d'énergie. D'une manière plus précise, la présente invention a pour objet un dispositif pour la production d'énerg.ie en station fixe ou à bord d'engins mobiles à partir de la force de la pesanteur et/ou d'une force de pression artificielle. A cet effet, le dispositif selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'il est constitué par au moins une surface d'appui, par au moins une roue en appui sur cette surface dont l'axe est soumis à l'action d'une force radiale à la dite roue en direction de la dite surface d'appui 1 et dont le bandage est déformable au contact de la dite surface, de par la force qu'exerce cette surface sur le dit bandage et par des moyens pour transmettre à au moins un plateau monté sur l'axe la force exercée par la surface d'appui sur le dit bandage ou le travail de celle-ci en sorte de créer un moment moteur résultant qui est prélévé, soit sur la dite roue ou soit sur le dit plateau et en sorte d'assurer la rotation de la dite roue ou du dit plateau. Selon une autre caractéristique de l'invention, la roue et la surface d'appui sont mobiles l'une par rapport à l'autre. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la roue et le plateau sont libres en rotation l'un par rapport à l'autre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de formes préférentielles de réalisation données à titre d'exemple non limitatifs se référant aux dessins en lesquels - la figure 1 est une vue schématique du dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue d'une première forme préférentielle de réa lisation du dispositif selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe du dispositif selon la ligne AA de la figure 2, - les figures 4 à 6 sont des vues en perspective et en éclaté d'autres formes de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 7 et 7 Bis sont des vues d'un dispositif dont la roue équipant celui-ci est dotée diun bandage constitué d'une enveloppe souple et continue, - les figures 8 et 9 sont des vues d'un dispositif pourvu de plusieurs roues montées sur un même axe et en contact avec une même surface, - la figure 10 est une vue schématique d'un dispositif équipant un mobile. Tel que représenté, le dispositif selon l'invention pour la production d'énergie en station fixe ou à bord d'engins mobiles à partir de la force de la pesanteur et/ou d'une force de pression est constitué par au moins une surface d'appui 1, par une roue 2 en appui sur cette surface, dont l'axe 3 est soumis à l'action d'une force F1 radiale à la dite roue en direction de la dite surface d'appui 1 et dont le bandage 4 est déformable au contact de la dite surface 1 de par la force F2 qu'exerce cette surface sur le dit bandage 1. Cette force F2 est égale et opposée à la force F1. Le dispositif est en outre doté d'au moins un plateau monté sur l'axe 3 et de moyens pour transmettre à ce plateau ou à la dite roue le travail de la force F2 en sorte de créer un moment moteur résultant qui est prélévé, soit sur la dite roue 2 ou soit sur le dit plateau 5 et en sorte d'assurer la rotation de la dite roue 2 et/ou du dit plateau 5. La surface d'appui 1 et la roue 2 sont mobiles l'une par rapport à 1 autre. De plus, le plateau 5 et la roue 2 sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre. Donc, si on applique sur le plateau 5 un couple résistant égal ou opposé au moment résultant moteur la roue 2 et le plateau 5 sont immobiles l'un par rapport à l'autre. Il est à noter que dans ce cas, le bandage ne se déforme pas et que le système est en équilibre. Si maintenant la surface d'appui 1 est mobile sous la roue 2, l'ensemble roue et plateau va tourner autour de l'axe 3, cet axe pouvant être fixe ou mouille en translation. Lorsque l'ensemble roue et plateau tourne autour de l'axe 3 suivant les conditions sus-évoqués, le moment moteur résultant travaille. Dans ce cas, le traxsil .recueilli est plus important que le travail fourni pour faire tourner l'ensemóle roue et plateau. Si le plateau 5 est immobilisé en rotation, la roue 2 tournera d'elle même sur place ou roulera sur la surface d'appui 1 selon que l'axe 3 est immobile ou non en translation. Dans ce cas, le moment moteur est disponible sur la roue. Dans tous les cas, l'importance du moment moteur résultant varie dans le même sens que la force F2 et par conséquent, dans le même sens que la force F1. Le moment moteur résultant disponible selon le cas sur le plateau 5 ou sur la roue 2 est utilisé pour actionner un organe récepteur et notamment un générateur de courant électrique. La surface ou les surfaces 1 doivent être conformées en sorte d'exercer sur la ou les parties du bandage qui sont en appui sur celles-ci un ou des efforts normaux au dit bandage et sous introduction d'un moment résultant par rapport à l'axe 3 qui s'opposerait au moment moteur. Dans le cas où le bandage ne se déforme pas, cas où l'ensemble roue et plateau est entraîné par des moyens extérieurs, la surface d'appui 1 est de préférence plane. Egalement, cette surface sera de préférence plane dans le cas où la roue roule, le plateau étant immobilisé en rotation autour de l'axe 3 et le bandage se déformant, les surfaces 1 peuvent être ramenées à une succession de génératrices de rouleaux cylindriques disposés de telle sorte que les conditions sus-évoqués soient remplies. Ces rouleaux peuvent être remplacés par une surface élastique et déformable au contact avec le bandage 4 et pouvant se déplacer sous l'action du bandage 4 sans glissement par rapport à lui. Cette surface peut. être par exemple constituée.par la surface périphérique d'un revêtement déformable et élastique d'une roue. En figure 1 on a représenté schématiquement un dispositif selon l'in Invention, dont l'axe 3 est immobilisé en translation Pt dont la surface l est constituée par la surface périphérique d'un revêtement défor malle porté par une roue 1A mobile conjointement à la roue 2. Selon cette forme de réalisation, le dispositif est supporté par un oâti 100 qui est constitué par un fond 101 et par quatres parois-ver- ticales 102 formant un caisson. Ces parois sont fixées à des montants solidaires du fond 101. L'ensemble roue et plateau est monté au dessus des parois verticales tandis que la roue 1A est montée dans le caisson que forme ces parois. Le bâti 100 comporte des bras 104 supportant l'axe 3 de l'ensemble roue et plateau. L'axe de la roue 7A est monté dans deux lumières verticales 105 oppo suées ménagées dans deux parois en opposition et est supporté par un arceau 106, solidaire de la tige d'un vérin 107. Le vérin 107 est solidaire du fond du bâti. Le vérin 107 a pour but d'appliquer avec plus ou moins d'intensité la périphérie de la roue 1A contre le bandage 4 de la roue 2. On comprend que par réglage de la pression régnant dans ce vérin, on règle l'intensité de la force F2 appliquée sur le bandage 4 et l'intensité de la force F1 appliquée sur l'axe 3 par les bras 104. La roue 2 de ce dispositif, comprend un moyeu 17 monté en rotation sur l'axe 3. A ce moyeu 17 est fixée par tous moyens connus une jante 18. Le bandage 4 de la roue est constitué par une série de patins 4A présentant une surface en portion cylindrique de contact avec la surface 1. Le plateau 5 est doté préférentiellement d'un moyeu 5A doté de deux roulements 5B. Ce plateau est immobilisé en rotation par rapport au bâti du dispositif par tous moyens connus. Comme dit précédemment, le dispositif est équipé de moyens 6 pour transmettre au plateau 5 le travail de la force F2. Chacun de ces moyens est constitué par un poussoir 14 radial à la roue, solidaire du bandage 4, par un mécanisme de transformation du mouvement des poussoirs en un mouvement de rotation et par des organes associés à ce mécanisme et au plateau 5 pour transmettre au dit plateau un effort tangentiel T donnant naissance à un effort tangentiel r' égal et directement opposé à T. Les poussoirs 14 du dispositif sont angulairement espacés de manière régulière. Chaque poussoir 14 est relié à un patin 4A. Lorsque le plateau 5 est immobilisé en rotation, l'effort tangentiel T' donne naissance à un moment non nul par rapport à l'axe 3 qui est supérieur au moment résistant par rapport à l'axe 3, de la composante tangentielle de la résistance au roulement. De ce fait, le moment résultant par rapport à l'axe 3 est moteur et la roue 2 tourne autour de l'axe 3. Lorsque la roue 2 tourne autour de l'axe 3, chaque partie du bandage 4 à laquelle est reliée un poussoir 14 est amenée successivement en contact avec la surface 4. La déformation de cette partie du bandage provoque le déplacement du poussoir 14 vers l'axe 3. Ce déplacement vers l'axe 3 s'effectue conjointement à la rotation de la roue. C'est ce mouvement de déplacement du poussoir 14 vers l'axe 3 qui est exploité pour donner naissance aux efforts T et T'. Le dispositif est doté d'un organe 15 pour ramener chaque poussoir en position d'origine suivant un mouvement d'éloignement de l'axe 3 lorsque la partie du bandage lié au dit poussoir n'est plus en contact avec la surface 1 Cet organe 15 est monté sur l'axe 3 ou sur le plateau 5. Cet organe 15 par l'intermédiaire du poussoir a pour ralle également de repousser le bandage de l'axe 3. Ce poussoir selon l'exemple de réalisation représenté aux figures 2 et 3 est constitué par une tige cylindrique. Chaque poussoir 14 se déplace dans deux glissières cylindriques 19 et 20. Ces glissières 19 et 20 sont montées respectivement dans un alesage du moyeu 17 et dans un alesage d'une paroi 21 solidaire de la jante 18 de la dite roue 2. De préférence, l'alésage recevant la glissière 19 est ménagé dans une couronne cylindrique tubulaire 22 du moyeu 17. Cette couronne est centrée par rapport à l'axe 3 et est disposée entre le moyen proprement dit et le plateau 5. Les alésages de la couronne 22 sont radiaux, régulièrement espacés et traversent de part en part l'épaisseur de la dite couronne. La paroi 21 est plane et présente une épaisseur relativement importante. Cette paroi est fixée par un de ces bords à la jante 18 par tous moyens connus de l'homme de l'art. Les glissières 19-et 20 peuvent être constituées par des bagues en une matière anti-friction ou par des bagues à bille d'un type connu. Lorsque le poussoir 14 s'enfonce vers l'axe 3, ce mouvement étant dO à la force qu'exerce la surface 1 sur le patin 4A correspondant, il est animé le long de son axe d'un mouvement de translation. Ce mouvement de translation est transformé en un mouvement de rotation. Selon l'exemple préférentiel de réalisation représenté en figures 2 et 3, le mécanisme de transformation du mouvement des poussoirs 14 est constitué par un système réversible à vis et écrou. La vis de ce système est constituée par une portion du poussoir 14 et l'écrou par une noix à bille 24. La noix à bille 24 est montée rotative- dans deux paliers d'extrémité 25 et 26 constitués respectivement par deux roulements connus en soi. Le roulement 25 est monté dans un logement ménagé dans la couronne 22 du moyeu 17, coaxialement à l'alésage de la glissière 19 et le roulement 26 est monté dans un logement ménagé dans la paroi 21, coaxiale ment à l'alesage de la glissière 20. Les organes pour transmettre au plateau 5 l'effort tangentiel T résultant de la rotation de la noix 24 sont constitués par un pignon conique 27 solidaire de la dite noix et par une couronne dentée 28 ménagée sur le dit plateau 5 et engrenée avec le dit pignon. Comme dit précédemment, le dispositif est équipé d'un moyen pour ramener chaque poussoir 14 et donc chaque patin 4A en position d'origine après enfoncement de ceux-ci et après dégagement du dit patin 4A de la surface 1. Selon l'exemple préférentiel de réalisation représenté en figures 2 et 3, ce moyen est constitué par une came 15 solidaire de l'axe 3 ou du plateau 5 et logée dans la couronne 22. Comme on le comprend, cette came est disposée au droit des poussoirs pour coopérer avec ceux-ci. Comme on peut le voir plus particulièrement en figure 3, le poussoir 14 comporte une tête 14A logée dans la coursonne. Cette tête 14A porte en extrémité une oille 29 qui prend appui sur la came. Il va de soi que le profil de la came autorise le mouvement d'enfoncement du poussoir 14 lorsque le patin 4A correspondant est en appui sur la surface 1. Le dispositif est doté d'au moins un d'un mécanisme 16 qui lors de l'éloignement des poussoirs de l'axe 3 autorise la rotation de ceux-ci autour de leur axe. De ce fait, le poussoir 14 et le pignon conique 27 correspondant sont libres en rotation l'un par rapport à l'autre. En outre, comme on peut le voir en figure 3, le poussoir 14 est lié au patin 4A correspondant par un palier constitué par des roulements à bille 30 pour autoriser la rotation du dit poussoir par rapport au dit patin 4A. Lors du mouvement d'enfoncement du poussoir, le mécanisme 16 interdit la rotation de celui-ci en sorte de provoquer la rotation de la noix 24 et donc du pignon 27. Comme un le comprend à chaque poussoir est associé un mécanisme 16. Selon une forme préférentielle de réalisation, ce mécanisme est constitué par un cliquet 16A logé dans la couronne 22 et poussé par un ressort 31 contre la partie du poussoir logée dans la glissière 19. Cette partie comporte une série de cannelures qui coopèrent avec l'extrémité du cliquet. Ces cannelures sont conformées de manière à autoriser le mouvement de translation du poussoir dans ses glissières et à autoriser une rotation en sens constant du dit poussoir. A titre d'exemple, on a décrit un dispositif équipé d'une seule roue mais il va de soi que ce dispositif pourra être équipé de deux roues 2 comme représenté en figure 8. Selon cette figure, on peut voir que les roues 2 sont montées de part et d'autre d'un même plateau 5 fixe en rotation. Ce plateau comme représenté comporte sur chacune de ses faces une couronne dentée 28. Avantageusement, les poussoirs 14 et donc les patins 4A des deux roues 2 sont angulairement décalés d'une roue à l'autre. Selon une autre forme de réalisation (figure 10), l'axe 3 du dispositif est mobile en translation et ce dispositif équipe un mobile E. Selon cette forme de réalisation, le plateau 5 est toujours fixé en rotation et la surface 1 est immobile. En figure 4, on a représenté une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention. Selon cette forme de réalisation, le mécanisme de transformation du mouvement de chaque poussoir en un mouvement de rotation est constitué par une crémaillère 32 portée par le dit poussoir et par un pignon denté 33 porté par un arbre 33A solidaire de la roue 2. Le pignon denté 33 est en prise avec la cremaillère. Les organes de transmission au plateau 5 de l'effort tangentiel T sont constitués par un pignon denté 34 porté par l'arbre 33 et par une couronne dentée 35 du plateau. Entre le pignon 33 et le pignon 34 est disposée une roue à rochet en sorte d'entralner le pignon 34 en sens constant. En figure 5, on peut voir que le poussoir 14 est constitué par la tige d'un vérin à cremaillère 36, ce dit vérin constituant le mécanisme de transformation du mouvement des poussoirs en un mouvement de rotation. L'arbore de sortie 37 de ce mécanisme comporte le pignon 34 qui s'engrène avec la couronne 35 du plateau 5. En figure 6, on a représenté une autre forme de réalisation du dispositif. Selon cette forme de réalisation, les poussoirs 14 sont constitués chacun par la tige d'un vérin hydraulique 38 qui coopère avec une turbine hydraulique 39 dont la partie mobile est solidaire de la roue. Selon la forme de réalisation représentée en figure 9, on .peut voir que plusieurs ensembles roues et plateau sont montés sur un même axe 3. Cet axe 3 est solidaire des parties tournantes. Les dispositifs selon les exemples de réalisation précédemment décrits sont équipés d'un bandage constitué par des patins 4A. Selon l'exemple de réalisation représenté en figure 7, le bandage est continu et est constitué par une enveloppe en un matériau souple et élastique. Les poussoirs 14 sont solidaires de la paroi intérieure de cette enveloppe (figure 7) ou de la paroi extérieure (figure 7bis). Il est bien évident que les poussoirs 14 pourront actionner chacun un quelconque des mécanismes de transformation du mouvement de translation en un mouvement de rotation décrit ci-dessus. Il est bien évident que le dispositif est doté d'un moyen pour régler le moment résultant moteur disponible sur la roue 2 ainsi que l'accé lération, la vitesse et la puissance disponible. Ce moyen est par exemple constitué par le vérin 107 qui permet une variation de l'intensité de la force F2. Le but de ce réglage est de pouvoir à chaque instant ajuster le moment résultant moteur au couple résistant utile qu'on lui oppose. Selon une autre forme de réalisation, on peut introduire un couple résistant oppose au moment moteur. Ce couple résistant pouvant varier à la commande. Il va de soi que le dispositif selon la présente invention peut recevoir tous aménagements et toutes variantes sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIOS R1/ Dispositif pour la production d'énergie en station fixe ou à bord d'engins mobiles à partir de la force de la pesanteur ou d'une force de pression artificielle caractérisé en ce qu'il est consti tué par au moins une surface d'appui (1), par au moins une roue (2) en appui sur cette surface, dont le bandage (4) est déformable au contact de la dite surface, de part la force (F2) qu'exerce cette surface sur le dit oandage, et par des moyens (6) pour transmettre à au moins un plateau (5) monté sur l'axe (3) de la roue (2), la force (F2) exercée par la surface (1) sur le bandage (4) ou le travail de celle-ci en sorte de créer un moment moteur résultant qui est prélevé, soit sur la dite roue ou soit sur le dit plateau et en sorte d'assurer la rotation de la dite -roue ou dit plateau. R2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sur face d'appui (1) et la roue (2) sont mobiles l'une par rapport à l'autre. R3/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pla teau (5) et la roue (2) sont mouilles l'un par rapport à l'autre. R4/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens (6) pour transmettre au plateau (5) la force (F2) ou le travail de celle-ci sont constitués chacun par un poussoir (14) radial à la roue, solidaire du bandage, par un mécanisme de trans formation du mouvement de translation des poussoirs vers l'axe (3) en un mouvement de rotation et par des organes associés à ce méca nisme et au plateau (5) pour transmettre au dit plateau un effort trangentiel (T) donnant naissance à un effort tangentiel (T') directement opposé à (T), le dit effort (T) ou (T') donnant nais sance au couple moteur. R5/ Dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce qu'il est doté d'un organe (15) monté suer l'axe (3) ou sur le plateau (5) pour ramener chaque poussoir (14) en position d'origine sui vant un mouvement d'éloignement de l'axe (j) lorsque la partie du bandage liée au dit poussoir n'est plus en contact avec la surface ( 1 , . R6/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le oan- dage (4) est constitué par des patins (4A). R7/ Dispositif selon les revendications 1 et 4 comportant des mécanis mes de transformation du mouvement de translation des poussoir en un mouvement de rotation constitué chacun par un système réversi ble à vis et écrou caractérisé en ce que le dit poussoir (14) est monté dans deux glissières (19) et (20) montées respectivement dans un alesage d'une couronne (22) du moyeu (17) et dans un ale sage ménagé dans une paroi (21) solidaire de la jante (18). R8/ Dispositif selon les revendications 4 et 7 comportant un système réversible à vis et écrou, la vis étant ménagée sur une portion du poussoir et l'écrou étant constitué par une noix à oille caracté risée en ce que la dite noix est montée rotative dans deux paliers d'extrémité constitués par des roulements (25) et (26) montés res pectivement dans un logement ménagé dans la couronne (22) coaxia lement à la glissière (19) et dans un.logement ménagé dans la paroi (21) coaxialement à l'alesage de la glissière (21). R9/ Dispositif selon les revendications 4,7 et 8 comportant des orga nes pour transmettre au plateau (5) un effort tangentiel T carac térisé en ce que ces organes sont constitués par un pignon conique (27), et par une couronne dentée (28) ménagée sur le plateau (5) et engrenée avec le dit pignon. R10/ Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'organe (15) constitué par une came est logé dans la couronne cylindrique (22). R11/ Dispositif selon les revendications 1,4,7 caractérisé en ce qu'il est doté d'un mécanisme (16) autorisant la rotation des poussoirs autour de leur axe lors de leur éloignement de l'axe (3) et inter disant la rotation de ceux-ci lors de l'enfoncement vers l'axe (3) R12/ Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes carac térisé en ce que le plateau (5) est immobilisé en rotation.