Brevet FR2559551A1 — publié le 19850816

La présente invention a trait à un module propulseur hydromécanique de moteur comportant au moins deux types accouplés du dit mo dule. Depuis les temps les plus reculés les techniques successives ont fait appel aux loim de l'hydrostatique et l'hy@romécanique pour obtenir des réalisations, quelquefois qualifiées injustement de mouvement perpétuel. Les forces actives de ces réalisations étant concrétisées par l'utilisation d'un fluide suivant son poids ou sa vitesse d'écoulement, et en considérant son point d'origine et le type spécifique de son action, peaantour, poussée d'Archimède et force cemtrifuge. En quelque sorte l'énergie sollicitée étant fournie pa@ l'action d'un fluide, pouvant être constante ou renouvolable. Les forces négatives de tels systèmes, étant dues aux frottements mécaniques et hydrauliques, ceux-ci pouvant atteindre des valeurs importantes et par voie de conséquance arriver à réduire sensiblement le rendement de telles réalisations. Pour obvier à ces inoonvénients, la présente invention préconise l'emploi d'un fluid@ liquide de volume constant, se présentant dans des positions cycliques, pour utiliser une force suivant le principe d'Archimède, dirigée vers le haut. L'obtention des po sitions cycliques étant réalisée par une force indépendante, en rapport aveo son couple moteur agissant sur une masse déterminée, équilibrée et animée d'une faible vitesse.Les forces négatives d'un tel système étant d'abord l'utilisation du moteur auxiliaire fournissant la rotation de la dite masse, et ensuite les frotte- ments traditionnels de la transmission mécanique et, à l'origine le frottement des corps creux immergés, relatifs et dépendants du coefficient de viscosité du fluide liquide considéré. Une première caractéristique de l'invention est de prévoir un arbre principal horizontal, sur lequel a'appuyent, à l'aide de roulements à billes ou de tout autre type, deux flasques cireulaires vertioales rendues solidaires à l'aide d'entreteises appropriées. Entre les dites flasques il est prévu la fixation de trois ou plusiours cylindres, situés à leur périphérie, les axes de ces derniers étant dirigés suivant les rayons des flasques. Une autre caractéristique de l'invention est de remplir ces cylindres d'un fluide liquide approprié ayant un coeffieient de viscesité minime, pouvant subir des changoments de température susceptibles d'éviter la modification de la nature du dit fiuide, comme l'évaporation ou la congélation. Une caractéristique de la présente invention est de placer suivant les axes de chacun de ces cylindres, remplis de fluide, un corps creux muni du côté arbre prinsipal, d'une tige coulissante dans un presse étoupe, et de l'autre côté, une tige coulissante dans un logement borgne. Une autre caractéristique de l'invention est de cenerétiser le mouvenent de l'extrémité des tiges, côté arbre prineipal, suivant un lieu géemétrique, qui peut être à l'origine une oirconférence, dont le contre est excontré par rapport à l'axe de l'arbre principal et dont la valour de catte exsentration donne la valour de la translation du corps creux sellioité par la poussée d'Archimède pendant une rotetion de 360 des flasques. Une caractéristique de la présente invention est de réunir l'extrémité de chaque pied de tige coulissante à l'extrémité d'une crémaillère, de longueur déterminée ,animée par les pesitiens respectives des tiges coulissantes et s@appuyant sur un engrenage, fon sur son axe ; cet engrenage étant solidaire d'un autre engrenage monté sur un dispositif dit de roue libre, cette roue libre se mouvant suivant la translation de la tige coulissante, et trans mettant, en position active, son mouvement à un engrenage solidaire de l'arbre principal. Une autre caractéristique de l'invention est de monter sur le dit axe fou, du couple solidaire engrenage et roue libre, dont ses extrémités a'appuyent sur les flasques, un support oscillant servant de guide à chaque crémaillère et ayant la particularité de présenter les points d'appui, crémaillère et engrenage, suivant la tangente, sensiblement, à un cercle concrétisant l'origine du couple moteur de l'arbre principal. Une caractéristique de la présente invention est de placer constamment sur la circonférence du dit cercle, les points des forces vectoriolles, suivant leur position dans leur mouvement de rotation des flasques, en foroes aotives ou négatives, ces der fières annihilées par l'échapement de la roue libre. Le veotsur de la force verticale dûe à la poussée d'Archimède se décomposant en un vecteur suivant le rayon de la Cite circonférence et un vecteur suivant sa tangcnte, positif ou négatif, suivant qu'il est dirigé dans le sens de rotation des flasques ou inversement suivant le sens contraire. Le vecteur positif assurant par sa transmission le mouvement de l'arbre principal du module. Une autre caractéristique de l'invention, suivant une réalisation type de trois cylindres, est, d'abord de situer par calage, et de dimensionner les valeurs du rayon correspondant du lieu géométri- que et le rayon de la circonférence des points d'appui de la orémaillère, faisant entr'eux un angle de 60 , permettant de valoriser les vecteurs positifs, en une position moyenne, suivant la tangente à la dite circonférenoe des points d'appui à la orémail lère. Une caractéristique de la présente invention est de situer les points particuliers spécifiques de l'utilisation de la poussée d'Archimède sur les corps creux, à savoir, au minimum, égal à zéro, qu@nd les axes des cylindres se trouvent dans le plan herizontal passant par l'axe du module et au maximum sur la verticale.Par voie de conséquence. en tenant compte du calage de. rqons, suivant la caractéristique précédente, la séparation du zones actives et zones négatives se trouve suivant une ligne inclinée de @0 par rapport à la verticale ; conséquence qui va nous per- metre de réaliser le diagramme correspondant des vecteurs des dites zones. UNE autre caractéristique de l'invention est de pouvoir, en tenant compte de la caractéristique précédente, déterminer l'adjonction d'un autre module, calé à son tour sur le même arbre principal et dont l'origine des zones actives est situéc à 180 de l'origine d'une même zone sotive du module initial; de cette manière le mouvement est continu et maximum, par rapport à la puissance prévue pour le moteur. Une caractéristique de la présente invention est d'agencer chacun des modules d'un dispositif auxiliaire, anti-retour, comprenant sur une des flasques et concentriquement une roue à rochet pour obvier à l'inconvénient de la turbulence du fluide des cylindres pouvant occasionner un mouvement contraire des corps creux en fin de course. Une autre caractéristique de l'invention,anssi à titre auxiliaire est de prévoir l'agencement d'un dispositif connu, dit limiteur de vitesse, sur l'arbre principal résultant de l'accouplement des arbres de chaque module, le dit limiteur de vitesse, @n rapport avec la vitesse de rotation des flasques, pour obvier à l'accélération possible de la force contrifuge de l'ensemble et à la variation du phénomène d'inertie du volant et du balourd, malgré que sa vitesse soit peu élevés. D'autres caractéristiques pourront ressortir de la descr@tion de l'invention, en regard du dessin annexé @ui représente schématiquement et à titre d'exemple, une réalisation d'un module initial comprenant trois cylindres avec des corps creux en forme de sphères et les dispositifs mécaniques correspondants à base de crémaillères. Sur ce dessin comprenant trois planches, la figure, I, représente en élévation le module dont la flasque et la chaise avant n'ont pas été représentées pour faciliter la lecture du dessin. La figure 2, représente en plan, la figure correspondante à la figure I, La figure 3, de la planche 2/3 représente les diverses positions des cylindres suivant des angles de 30 , avec d'abord l'indication des circonférences concentriques des bas de cylindres et de la circonférence des pointe tangentiels d'appui des crémaillères et ensuite la circonférence du lieu gécmétrique des pieds des ti ges couliasantes des corps creux en forme de sphère. La figure 4, représente le diagramme des vectcars forses setives et négatives suivant les angles considérds des positions de I à I@ cerelés, du module initial,et la figuration en trait mi@te le profil enveloppant du module de complément, montrant la continui té des actions des vecteurs forces positives; soul le prefil des vecteurs forces négatives du cylindre C-I, a été représenté. La figure 5 de la plache3/3 représente en élévation le dispositif crémaillère et sen support oscillant de transmission mécanique, et la figure 6 représente un plan retréci correspondent à la figure 5. @@n I, le socle, recevant les ch@ises 2 et 3, supportant l'arbre ticales principal 4, sur lequel s'appuyent les flasques circulaires ver (5 et 6) rendues solidaires par les entretoises 7. Les dites flas ques 5 et 6, s'appuyent sur l'arbre principal 4. par l'intermé diaire de roulements à billes 8. ou de tout autre type connu. De même l'ensemble de la masse tournante s'appuye sur l'arbre principal 4, par l'intermédiaire de roulements à billes 9. Le dispositif hydraulique solidaire des flasques 5 et 6, comprend pour une réalisation de principe, les cylindres 10, II et 12, dont les généra rices et leurs axes sont dirigés radialement par rapport aux flasques 5, et 6, et oeoi à leur périphérie, leur angle, entre eux étant donc de 120 . Las dits cylindres contenant un fluide liquide 13, et un corps ereux immergé 14, dans ce cas en forme de sphère, traversé par un axe 15; le dit axe 15, étant guidé à sa partie supérieare par une cheminée borgne 16, età sa base par un presse étoupe étanche 17.L(extrémité 18, des axes 15, décrit pendant la rotation, lente des flasques 5, et 6, suivant la flèche F, un licu gécmétrique 19, représenté en traits mixtes ; le dit lieu gécmétrique 19. étant par hypothèse une @ir- conférence, excentrée par rapport à l'axe principal 4, La distance entre ces deux axes représentant la valeur de la translation, animée par la poussée d'Archimède, par le fluide liquide 13, sur les corps creux 14, en forme de sphère, suivant leur po@ition, par rapport à la vertiosle, pendant la rotation lonte suivant F. Le dispositif mécanique, relié au dispositif hydraulique comprend une crémaillère 20, engrenant avec une roue dentés 21. solidaire d'une autre roue dentée 22. à dispositif de roue libre suivant L, dont leur are 23, est selidaire des flasques 5, et 6., reçoit un support oscillant 24, servant de guide à la crémaillère 20, par l'intermèdiaire des galets 25, et 26. La reue dentée 22, dans sa position d'engrènement snime la roue dentée 27, calès sur l'arbre principal 4.La mouvement de rotation suivant @, est obtem@ par un chemin denté 28, situé à la périphérie de la flasque 6, engrenant avec une roue dentée 29, monté sur l'arbre d'un moteur auxiliaire 30, lequel est solidaire sur son support 31, au s@cle le Les points d'attaque @@, de la crémaillère 20, sur la roue dentée 21, sont situés d'une @ at, sur la circonférence 23, concentrique à l'axe de l'arbre principal 4, et d'autre part sur les rayons pas snnt par ces points @, et les rayons des xes des cylindres corres- pondants formant un angle de 600, de manière que la direction de l'axe primitif de la crémaillére 20, sz @onfond sensiblement avec la tangente de la dite circonférence 33. On voit aisément @ue pendant la rotation suivant F, la force d'Ar himède représentés par le vecteur A, considéré suivant les angles sucéssifs de 30 , dans les diverses positions de I,cerclé jusqu'à 12 cerclée, est nul dans la position 3 cerclé- 9 cerclé, les sphères s'appuyan@ et s'annihilant sur les génératrices des cylindres. En outre, qu'il est facile de déterminer le diagramme des forces résultantes du vecteur A, dans les diverses positions particulières de 30 en 30 , la position des cylindres suivant 3 et 9 cer@lés étant l'origine des rotations et l'origine des corodonnées suivant Y, Y', corrsepondante à la position 1-7,cerclée. @n considérant simplement la décomposition du vecteur A, suivant les tangentes du cerole @3. ce vecteur prend les valeurs suivantes : 1. cerclé. angle de0 ,valeur de T, 0, 2, " " 30 " " A cos. 30@ positif suivant F? 3, " " 60 " " A " " 4, " " 90 " " A cos; 30 " " 5, " " 120 " " A cos, 60 " " 6, " " 150 " " 0, 7,, " " 180 " " 0, 8, " " 210 " R A cos, 30 négatif " 9, " " 240 " " A " " 10, " " @70 " " A cos. 30 " " 11, " " 300 " " A cos. 60 " " 12, " " 330 " " 0 @@It le diagramme représenté par la figure 4 et les courbes CI. C@ et C3 respectives pour les trois cylindres, dont les courbes ne sont représentées négatives/ que par la courbe C-I. que l'on peut négliger car elles sont annihilées par le mouvement de la roue libre 22. Le dit diagramme spécifiant que les courbes du module initial dont la courbe enveloppante M I est placée dans l'intervale entre deux séries de courbes positives du module @ I et représentée par la courbe @ @, assurant la continuité de l'action des vecteurs de décomposition du vecteur A, sur l'arbre principal 4. On voit aussi que l'invention n'a été déorite et représentée qu'à titre purement explicatif et bon limitatif, et que l'on pour- rait en modifier quelques détails sans en changer l'esprit, c'est ainsi. par exemple quel'on pourrait remplacer la erémaillère 20, par une biollette télescopiqhe à la place du dispositif de roue libre, la dite biellette n'agissant que dans les cas de vecteurs positifs suivant le sens de marche F, et n'agissant pas dans le cas des vecteurs négatifs de décomposition de A. REVENDICATIONS I- Module propulseur hydromécanique de moteur, comportant au moins deux types accouplés du dit module, catactérisé par le fait que le dit module est muni d'un sicle horizontal, sur lequel deux chaises supportent une masse tournante contenant des dispositifs hydrauliques et des dispositifs mécaniques commandant un arbre principal. Les dispositifs hydrauliques comprenant des cylindres contenant un fluide hydraulique et des flotteurs, ces derniers soumis au mouvement du principe d'Archimède, les dispositifs mécaniques comprenant une chaîne cinématique utilisant les dépla( cements des tiges des flotteurs, en les transformant en un mou vement circulaire pour actionner le dit arbre moteur principal. La masse tournante equilibrée, est me par un moteur auxiliare de faible puissance. 2- Module propulseu@ hydromécanique de moteur comportant au moins deux types accouplés du dit module, selon la revendication I, caractérisé par le fait que la dite masse tournante s'appuye sur l'arbre principal par l'intermédiaire de roulements à billes, ou de tout autre type, et que lui même, l'arbre principal s'ap puye libre sur les chaises support à l'aide de roulements à billes ou de tout autre type. 3- Module propulseur hydromécanique de moteur comportant au moins doux types accouplés du dit module, selon les revendications I, et 2, prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que la masse tournante est constituée de deux flesques circulaures, verticales, reliées entr'elles par des entretoises ; entre ces deux flasques se trouvent les dispositifs hydrauliques et méca- niques, une des flasques portant concentriquement à sa péri phérie un chemin denté commandé par un moteur auxikaire soli daire du socle, de puissance faibles appropriée, pour la rota tion de la masse tournante. 4- Module propulseur hydromécanique de moteur comportant au moins deux types accouples du dit module, selon les revendications I, 2, et 3, prises bans leur ensemble, caractérisé par le fait que le dispositif hydraulique comprend, au moins trois cylindres, de dimensions appropriées, situés entre les deux flasques Le fond extérieur de ces cylindres coincide avec la circonférence extérieure des flasques, leurs axes étant aitués radialement aux dites flasques. L'intérieur de chaque cylindre est rempli de fluide liquide et reçoit un corps creux traversé par un axe, dont la partie supérieure du dit axe se loge dans un évidement borgne. en forme de tube pour son guidage, et dont la partie inférieure traverse le fond inférieur par l'intermédiaire d'un presse étou pe étenche, l'extrémité libre du dit axe étant relié an disposi tif méconique approprié. 5 - @odule propulsour hydromécanique de moteur comportant au moins deux types du dit module, selon la revendication 4, cara@- térisé par le fait que les cylindres sont ramplis d'un fluide liquide ayant un coefficient de viscosité minime ayant d'abord le but de faciliter la translation du corps creux et en même temps qu'il soit peu sensible aux fortes différances de tempé rature pour permettre l'emploi du moteur dans toutes les contrées sans creinte d'évaporation eu congélation. 6 - Module propulseur hydromécanique de moteur comportant au moins deux types accouplés du dit module, selon les revendica tions de I, à 4, prisos dans lour enasmble, caractérisé par le fait que le dispositif mécanique présente des moyens de transmission du mouvement de translation du corpa oraux immergé subissant la poussée d'Archimède verticale, correspondant à sa position dans le mouvement de rotation des flasques. Ce dispo sitif mécanique est composé d'une crémaillère rectiligne, soli daire de l'extrémité libre de l'axe du sorps oreux, qui, par sa dentare engrène avec un engrenage double comportant sa roue en liaison avec la crémaillère et une autre roue dentée, à effet de roue libre. Cette dernière angrène aves une roue dentée soli daire de l'arbre principal mo@mar. 7 - Module propulseur hydromécanique de moteur comportant au moins deux types accouplés du dit module, selon les revendica tions 4 et 5, prises dans leur ensemble, caraotérisé par le fait que le dispositif de transmission mecanique est monté sur un support oscillant, fou sur un axe solidaire des flasques.Le dit support servant à la fois de guide de la crémaillère et de posi tionnement de point de contact et d'entraînement avec le couple de roues dentées, directe et roue libre, suivant une circonférence concentrique aux flasques, l'angle formé par le rayon passant par ae point du contact et le rayon passant par l'axe du corps creux étant égal à 60 , L'extrémité libre de cet axe décrit à l'origine un lieu géométrique qui est une cireonférence dont le centre est excentré par rapport à l'axe de l'arbre principal et dont leur distance est égale à la valeur de la translation du corps craux. Les deux oentres se trouvant sur la même verticale. 80- @odule propulseur hydromécanique de moteur comportant au moins deux types accouplés du dit module, selon les revendications de I, à 7, prises dans leur ensemble, est caractérisé par le fait que les dispositifs hydrauliques et mécaniques engendrent des vecteurs forces réaultant de la décomposition du vectsur force de la poue sée d'Archimède. L'origine du parallèlogramme se trouve sur la circonférence passant par les points d'appui de la crémaillère. Le dit parallèlogramme dècomposant le vecteur poussée d'Archimède donne un vecteur force dirigè suivant le rayon de cette cir conférence et un autre vecteur for@e dirigé suivant la tangente à la dite circonférence en des points d'appui de la crémaillère. En tenant compte de la rotation des flasques et du calage de l'axe des corps ereux par rapport au rayon passant par ces points d'appui. la décomposition des forces de poussée d'Archimède donne des forces aetives positives suivant le sens de marche des flasques et des forces négatives dans le sens contraire.Ces dernières étant annihilées par le mouvement de roue libre, Comme oea forces actives et négatives sont décalées a. I80 il s'ensuit que le diagramme des forces présente une zone de dis continuité dont il est proté remède an plaçant un deuxième mo dule dans l'intervale libre des forces actives; pour obtenir un mouvement continu et maximum de l'arbre principal. 9 - Mondule propulseur hydromécanique de moteur comportant au moins deux types aosouplés du dit module, selon les revendications de I, à 8, priese dans leur ensemble, caractérisé par le fait que chacun des modules porte concentriquement sur une flasque une roue à rochet dont le cliquet est solidaire de la chaise coress- pondante, pour créer un phénomène d'anti-retour de la masse tour nante pour éviter un retour susceptible de se produire à cause de la turbulance du fluide liquide sur le corps o@eux et à la fin des courseu de transletion de ce@@-ci. 10 - Module propulseur hydromécanique de moteur comportant au moins deux types accouplés du dit module, selon les revendica tions de I, à 8, prises dans leur ensemble, caractéried par le fait que l'arbre principal , à la sortie des deux modules, est agencé d'un dispositif connu de limiteur de vitesse, lequel est réglé sur la valeur prévue de la vitesse de rotation des flas- n ques, pour obvier à l(incovénient de l'accélération de la force centrifuge et à la variation du phénomène d'inertie et de bar lourd de la masst@ournante afin de régulariser la rotation du moteur.