Brevet FR2544691A1 — publié le 19841026

ENGIN NAUTIQUE PROPULSE PAR REACTION La présente invention a pour objet un engin nautique propulsé par réaction. Le secteur technique de l'invention est celui des appareils de loisir et de sport trouvant leur application dans le cadre du nautisme. L'objectif de la présente invention est d'obtenir la propulsion d'un engin nautique de loisir ou de sport en utilisant le poids du corps de l'exécutant en vue d'obtenir l'énergie propulsive dudit engin. Cet objectif est atteint par l'engin nautique selon l'invention, lequel est propulsé par réaction et comporte une coque et un pont situé à la partie supérieure de l'engin et sur lequel se tient l'exécutant, lequel engin se caractérise par le fait qu'il comporte en combinaison a)- deux cylindres sensiblement o-r*fi-o^g-rau::audit pont et situés de part et d'autre de l'axe médian longitudinal de l'engin et dans chacun desquels se déplace un piston, dont la tige émerge à partir du pont et comporte une pédale à son extrémités b)- au moins un conduit d'admission de l'eau débouchant dans la partie supérieure des cylindres et au-dessus desdits pistons; c)- des tuyères s'étendant vers l'arrière de l'engin à partir de la partie inférieure desdits cylindres lesquelles tuyères sont sensiblement parallèles à l'axe longitudinal de l'engin; d)- des moyens pour rappeler alternativement les pédales en position sortie par rapport au pont de l'engin;; e)- et des moyens pour permettre à l'utilisateur de se tenir sur 1 engin pour le diriger et pour manoeuvrer les pédales afin d'expulser alternativement l'eau emmagasignée dans les cylindres et produire par les tuyères des jets d'eau sous pression pour obtenir par réaction l'avancement de l'engin. Les deux cylindres sont situés symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal médian de l'engin et sont réservés dans sa partie centrale. La coque comporte deux quilles situées chacune au droit d'un des cylindres, lesquelles quilles déterminent entre elles un espace, sont sensiblement parallèles entre elles et comportent chacune une tuyère. La face des pistons orientée du côté de la partie inférieure des cylindres est incurvée et les pistons comportent une levre périphérique dirigée du côté de ladite partie inférieure des cylindres. Lesdits pistons adoptent, de préférence la forme d'un disque et comportent au moins un clapet qui se ferme lorsque le piston se déplace vers la partie inférieure du cylindre et qui s'ouvre dans le sens opposé. Le clapet se place en position fermée sur un siège réservé à la périphérie de l'orifice de passage de l'eau et le siège est situé du côté de la face incurvée du piston, le clapet étant relié au piston au moyen d'unlien souple. Ledit clapet est relié dans un mode d' exécution par une bande souple comportant une boutonnière à l'une de ses extrémités, laquelle boutonnière est passée autour d'un ergot solidaire du piston. Chacune des tuyères d'échappement de l'eau sous pression comporte un clapet de non retour. Le conduit d'admission de l'eau est situé en avant des cylindres et est d'une section droite oblongue allongée s'étendant dans le sens transversal de engin. Les moyens de rappel des pistons se composent d'un balancier engagé dans des logements réservés dans les tiges des pistons et monté pivotant sur un fléau situé stir l'axe longitudinal médian de l'engin. Le résultat de l'invention est un engin nautique comportant un dispositif propulseur utilisant la réaction de l'eau sous pression, l'énergie nécessaire à la mise en pression de lVeau pour produire des jets dans le milieu aquatique étant obtenue en utilisant le poids du corps de 1' exécutant. Le poids de l'utilisateur de l'engin est appliqué alternativement sur chaque piston par les talons en appui sur les pédales, com- me dans le mouvement de la "marche sur place". Chaque talon actionne un piston qui se deplace dans un cylindre constamment alimenté en eau et chasse cette eau sous pression vers l'arrière à travers une tuyère. Par réaction, chaque jet produit une impulsion vers l'avant dudit engin. Celui-ci comporte une sorte de guidon auquel l'exécutant se tient, lequel guidon est relié à un gouvernail pour diriger 1 engin en cours d'évolution. D'autres avantages et les caractéristiques de l'invention ressortiront encore à la lecture de la description suivante d'un mode d'execution d'un engin nautique en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue en élévation schématique d'un engin nautique selon l'invention; - la figure 2 est une section droite suivant II II de la coque de l'engin donnée pour illustrer plus particulièrement sa partie inférieure; - la figure 3 est une section droite suivant III III de la coque dudit engin et illustrant plus particulièrement le conduit d'admission de l'eau dans les cylindres. - la figure 4 est une vue en coupe schématique partielle de l'engin suivant un plan longitudinal passant par l'axe d'un des cylindres; - la figure 5 est une vue en coupe schématique partielle de l'engin suivant un plan transversal passant par l'axe des pistons se déplaçant dans lesdits cylindres; - la figure 6 estune vuededessusschemátique d'un des pistons; - la figure 7 est une vue en coupe partielle schématique d'un piston illustrant le montage d'un clapet et de son mode de liaison au piston. On se reporte d'abord à la figure 1 du dessin. Un engin selon l'invention est de préférence réalisé en matière plastique suivant la technique mise en application pour la fabrication des appareils du genre planches de surf ou des planches à voile et est réalisé, par exemple en résines thermodurcissables ar mées. Dans le but d'abaisser au maximum le prix de revient d'un tel engin, la matière plastique moulée sous pression est employée pour l'essentiel des organes entrant dans la composition de l'engin et plus particulièrement l'ensemble coque/pont, les pédales, les pistons, le gouvernail et leurs accessoires. Le guidon, et pour des raisons-de solidité, est réalisé en résine armée de fibre de verrue ou encore en matière plastique dure. Un engin nautique selon l'invention se compose d'une coque 1, située à sa partie inférieure et d'un pont 2, situé à sa partie supérieure. L'engin adopte la forme générale d'une planche de surf ou d'une planche à voile, de telle sorte que le pont 2 se situe, lorsque l'engin est dans le milieu aquatique, sensiblement au raz de l'eau. La partie centrale da de la coque est plus épaisse que la partie avant lb pour pouvoir contenir l'ensemb-le des organes de mise en pression de liteau de propulsion. Ainsi, la partie avant lb est peu épaisse et le pont est légèrement bombé. La partie centrale la est délimitée à sa partie inférieure par une ligne légèrement courbe et in clinée d'avant vers l'arrière jusqu'à atteindre en îc, sensiblement le quart de la longueur de l'engin. La coque rejoint, par une ligne courbe Id, la partie extrême arrière de l'engin le qui est sensiblement de la même épaisseur que la partie avant lb. Dans la partie centrale la sont réservés deux cylindres 3 (figures I et 4), lesquels sont sensiblement orthogonaux au pont 2 et sont situés symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal médian de 11 engin. Dans un mode de réalisation, les axes de ces cylindres sont situés dans un plan transversal perpendiculaire au plan vertical dans lequel est l'axe longitudinal de l'engin. La partie supérieure 3a des cylindres est évasée et d'un plus fort diamètre et communique avec un conduit d'admission de l'eau 4, s'étendant parallèlement au pont 2 et débouchant à ses extrémités, d'une part dans les cylindres 3 et d'autre part à l'extérieur et sous la partie lb avant de l'engin. Dans un mode d'exécution, un seul conduit alimente lesdits cylindres 3. Tel qu'illustré à la figure 3, le conduit est d'une section droite oblongue allongée s'étendant dans le sens transversal de l'engin et sensiblement parallèlement au pont 2. Par exemple, les cylindres 3 sont fermés à leur partie supérieure par une trappe 5 dans laquelle sont réservés deux orifices 5a pour le passage des tiges 6 des pistons 7 qui se déplacent dans les cylindres. Chacun des pistons 7 se présente sous la forme d'un disque dont la face 7a,située du côté de la partie inférieure 3b du cylindre, est incurvée pour former un creux sur la surface du piston. Celui-ci comporte, à sa périphérie, une lèvre 7b, dirigée du côté dudit fond du cylindre 3b et qui est destinée à se plaquer contre la paroi du cylindre 3 sous l'effet de la pression de l'eau lorsque le piston se déplace du côté dudit fond 3b. La tige 6 est d'une section droite circulaire et s 'étend orthogonalement au centre du piston 7. Elle comporte une butée périphérique 6a qui délimite la course du piston 7 lors de la remontée, en venant en appui sur la face inférieure 5a de la trappe 5. Cette butée 6a est solidaire de la tige 6 et est par exemple obtenue par moulage. La tige 6 est d'un diamètre légèrement inférieur à celui de l'orifice 5a, de telle sorte qu'elle coulisse juste dans ledit orifice. Un joint d'étanchéité torique ou autre peutetreprevu pour parfaire, si nécessaire, l'étanchéité. La tige 6 comporte à son extrémité libre une pédale 8, rapportée et tenue en position par une goupille 9 ou par tout autre moyen équivalent. Chaque pédale 8 est d'une forme générale rectangulaire et s'efface partiellement dans un logement 5c réservé dans la trappe 5. Celle-ci est rendue solidaire du pont de l'engin par exemple par collage ou par tout autre moyen connu. A leur partie inférieure 3c, chacun des cylindres se prolonge vers l'arrière par un conduit 10 qui débouche à l'arrière de la partie centrale de l'engin. A son extrémité l0a, le conduit 10 forme une tuyère convergente 10a, pour diffuser des jets d'eau sous pression sous l'effet du piston 7. Pour éviter l'effet d'aspiration du piston lors de la remontée, la tuyère 10a comporte un clapet de non retour 11 qui est un volet articulé devant la tuyère et qui s ouvre sous la poussée de l'eau sortant de la tuyère et se referme lors des premier & ' effetsdel'aspiration créée par le piston. La tuyère 10a est légèrement inclinée de haut en bas et d'avant en arrière tel que l'illustre le dessin à la figure l.tes tuyères peuvent être dans une position horizontale. La coque 1 forme deux quilles 1f, espacées l'une de l'autre et sensiblement parallèles entre elles. Ces quilles if sont situées de part et d'autre de l'axe médian longitudinal del'engin et comportent chacune un conduit 10 et une tuyère 10a. Chacune de ces quilles 1f se trouvent au droit d'un des cylindres 3, lesquels sont espacés l'un de l'autre d'une distance d'environ 20 à25 centimètres qui est la position normale des pieds d'un homme d'un poids d'environ soixante dix kilogrammes. Chacun des pistons 7 comporte des clapets 12, par exemple au nombre de trois et disposés à 1200, tel que l'illustre la figure 6 du dessin. Ces clapets 12 se présentent par exemple sous la forme d'un disque destine à se placer en position fermée sur un siège 7c réservé à la périphérie d'orifices 7d, pratiqués dans le piston 7. De préférence le siège 7c est d'une section droite en quart de cercle et la partie 12a du disque 12, qui se place contre le siège 7c est d'une section droite correspondante. Ces clapets 12 sont reliés au piston 7 par une attache 13, par exemple une bande en matériau plastique souple ou semirigide, fixé par une extrémité à la partie centrale du clapet et comportant à son autre extrémité 13b, une boutonnière passée autour d'un ergot 7e solidaire du piston 7. Le clapet 12 se ferme lorsque le piston descend du côté du fond du cylindre 3b pour expulser 1V eau par la tuyère 10a et s'ouvre lors de la remontée pour admettre dans le cylindre 3 l'eau admise dans la partie évasée 3a par le conduit d'admission 4. Dans le but d'obtenir alternativement la remontée des pédales 8, les deux pistons 7 sont reliés au moyen d'un balancier 14, monté à pivotement sur un pivot 15, situé sur l'axe longitutinal de l'engin. Ce pivot est obtenu par moulage et se présente sous la forme d'une nervure de forme arrondie sur laquelle le balancier 14 pivote. Celui-ci adopte par exemple la forme d'un cintre dont les extrémités 14a sont arrondies. Chacune des tiges de piston 6 comporte un logement généralement demi-sphérique 6b, situé du coté du pivot 15 et dans chacun desquels logements pénètre une extrémité 14a du balancier 14 Ainsi, lorsqu'on déplace lVune des pédales 8 dans le sens de la flèche F, le balancier 14 provoque le déplacement de l'autre pédale dans le sens de la flèche F1. L'engin comporte en outre une sorte de guidon 16, porté par une tige 17 sensiblement orthogonale au pont 2 et montée sur l'axe médian longitudinal de l'engin et en avant des pédales 8. La tige 17 est par exemple un tube cylindrique et estmontéedans un palier 18, fixé au pont 2. La coque 1 comporte, dans se partie centrale la, un logement 19 pour recevoir par exemple une roue à gorge 20 autour de laquelle est enroulé un câble 21. Ce cule s'enroule également autour d'une autre roue à gorge 22 disposée dans un autre logement 23, situé dans la partie arrière de l'engin. Les roues 20/22 sont dans un même plan sensiblement parallèle au pont 2. La roue 22 est fixée à un axe 24 passé dans un conduit 25 réservé dans la coque et auquel axe est fixé un gouvernail 26. Le guidon 16 permet ainsi à l'utilisateur de se tenir sur l'engin et de le diriger pendant ses évolutions. Pour un exécutant d'un poids de soixante dix kilogrammes, le diamètre des cylindres est de 120 à 140mm,-la course des pistons d'environ 100 à 120mm. La masse d'eau éjectée à chaque coup de piston étant ainsi de 1,5 litre, le diamètre de la tuyère a été calculé pour etre dè l'ordre de trente millimètres pour une cadence d'un coup par seconde. Les données numériques étant dépendantes du poids du pratiquant, des engins de différentes dimensions sont prévus pour pouvoir être utilisés par des enfants, des femmes ou des hommes. L'engin étant mis à flots, l'exécutant se place en se tenant au guidon 16 sur les deux pédales 8 en position debout et exerce alternativement, sous le poids de son corps, une force sur l'une et l'autre des pédales. L'eau admise dans les cylindres 3 par le conduit 4 est expulsée par l'une ou l'autre des tuyères 10e reliées aux cylindres 3 par les conduits 10 et la vitesse des jets dans le milieu aquatique provoque, par réaction, la marche en avant de l'engin. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les parties qui viennent d'etre décrites pourront être remplacées par des parties équivalentes remplissant la meme fonction, par exemple les pistons 7 peuvent être actionnés au moyen de palonniers articulés au point 2. REVENDICATIONS 1. Engin nautique propulsé par réaction comportant une coque (1) et un-pont (2) situé à la partie supérieure de l'engin et sur lequel se tient l'exécutent, lequel engin se caractérise par le fait qu'il comporte en combinaison a)- deux cylindres (3) sensiblement orthogonaux audit pont (2) et situés de part et d'autre de l'axe médian longitudinal de l'engin et dans chacun desquels se déplace un piston (7), dont la tige (6) émerge à partir du pont (2) et comporte une pédale (8) à son extrémité; b)- au moins un conduit d'admission de l'eau (4) débouchant dans la partie supérieure des cylindres (3a) et au-dessus desdits pistons 7; c)- des tuyères (10a) s'étendant vers l'arrière de l'engin à partir de la partie inférieure (3b) desdits cylindres (3), lesquelles tuyères (10a) sont sensiblement parallèles.à l'axe longitudinal de l'engin;; d)-des~moyens (]4) pour rappeler alternativement les pédales (8) en position sortie par rapport au pont (2) de l'engin; e)- et des moyens (]6/17/26) pour permettre à l'utilisateur de se tenir sur l'engin, pour le-diriger et pour manoeuvrer les pédales (8) afin d'expulser alternativement l'eau emmagasinée dans les cylindres (3) et produire, par les tuyères (lova) des jets d'eau sous pression pour obtenir par réaction l'avancement de l'engin. 2. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux cylindres (3) sont situés symétriquement de part et d'autre de l'axe' longitudinal médian de l'engin et sont réservés dans sa partie centrale (la). 3. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la coque (1) comporte deux quilles (If) situées chacune adroit d'un des cylindres (3), lesquelles quilles déterminent entre elles un espace (Ig), sont sensiblement parallèles entre elles et comportent chacune un tuyère (1osa). 4. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face (7a) des pistons (7), orientée du côté de la partie inférieure (3c) des cylindres (3) est incurvée et en ce que les pistons (7) comportent une lèvre périphérique (7b) dirigee du côté de ladite partie inférieure des cylindres. 5. Engin selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pistons (7) adoptent la forme d'un disque et comportent au moins un clapet (12) qui se ferme lorsque le piston se déplace vers la partie inférieure (3b) du cylindre (3) et qui s'ouvre dans le sens opposé. 6. Engin selon la revendication 5, dont le clapet (12) se place en position fermée sur un siège (7c) réservé à la périphérie de l'o- rifice (7d)de passage de l'eau, caractérisé en ce que ledit siège (7c) est situé du côté de la face incurvée (7a) du piston (7) et en ce que le clapet (12) est relié au piston (7) au moyen d'un lien souple (13, fixé au piston (7). 7. Engin selon la revendication 6, caractérisé en ce que le clapet (12) est relié au piston (7) par une bande souple (13) comportant une boutonnière à l'une de ses extrémités, laquelle boutonnière est passée autour d'un ergot (7e) solidaire du piston (7). 8. Engin selon l'une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisé en ce que chaque tuyère (10a) comporte un clapet de non retour (11). 9. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le conduit (4) d'admission de l'eau est situé en avant des cylindres (3) et est d'une section droite oblongue allongée s'étendant dans le sens transversal de l'engin. 10. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens de rappel des pistons (3) se composent d'un balancier (14) engagé dans des logements (6h), réservés dans les tiges (6a) des pistons (7) et monté pivotant sur un pivot (15) situé sur l'axe longitudinal médian de l'engin.