Brevet FR2570766A1 — publié le 19860328

La présente invention concerne un moteur hydraulique rotatif utilisant les propriétés bien connues du principe d'Archimède. On sait que, selon ce principe, tout corps plongé dans un fluide subit une poussée verticale, dirigée de bas en haut, égale au poids du fluide déplacé. En conséquence, si on immerge dans de l'eau un dispositif cons titué par deux récipients remplis d'sir, de volume différents, et reliés entre eux par un arbre articulé en son centre sur une structure-support fixe, ce dispositif se mettra en rotation jusqu'à ce que, à l'équilibre, le récipient de plus grand volume occupe sa position la plus haute. Ce dispositif atteint alors un état stable et s'immobilise dans cette position. Si, dans cette position, on agit sur les récipients de manière à inverser le rapport de leur volume d'air, le dispositif se trouve alors en déséquilibre et le récipient situé à la partie inférieure, soumis à une poussée plus importante, remonte en entrainant le dispositif en rotation. L'invention vise, en modifiant périodiquement et de façon convenable,le volume d'air des deux récipients au voisinage de la position d'équilibre du susdit dispositif, à provoquer un mouvement de rotation continu. A cet effet, il est proposé un moteur comprenant un dispositif permettant d'obtenir une telle modification de volume, en utilisant le mouvement de rotation des deu;récipients. Selon une caractéristique de l'invention, le moteur comprend essentiellement une structure pivotante autour d'un axe porté par une structure fixe, le tout étant immergé dans un fluide, par exemple dans l'eau. la structure pivotante comprend au moins deux cylindres coaxiaux, équidis tant s du susdit axe de rotation, dans lesquels coulissent respectivement deux pistons. Ces pistons délimitent dans les cylindres deux volumes variables remplis d'air ou d'un fluide analogue, communiquant par un conduit. Pour réaliser la susdite modification de volume, les pistons sont actionnés, pendant le mouvement de rotation de la structure pivotante, par un système de came solidaire de la structure fixe et agissant sur l'extrémité des tiges des pistons. le profil de ce système de came est prévu de manière à ce que, lorsqu'ils sont situés d'un coté de la verticale passant par le susdit axe de rotation, les pistons délimitent avec les cylindres un volume important, tandis que, lorsqu'ils sont situés de l'autre côté de ladite verticale, ils délimitent un volume très réduit, voire même nul. Ce système de came comprend, bien entendu, au voisinage de la verticale,un profil permettant la susdite modification de volume. De préférence, l'air ou le gaz contenu dans les cylindres est porté a une pression égale à la pression d'eau exercée suril surface extérieure des pistons, compte tenu de la profondeur d'immersion du moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moteur comprend une pluralité d'ensembles cylindres-pistons disposés en étoile. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une coupe transversale schématique d'un moteur à deux pistons La figure 2 est une coupe partielle transversale d'un moteur comprenant une pluralité de pistons disposés en étoile. Avec référence à la figure 1, le moteur 1 comprend une structure 2 montée pivotante autour d'un axe 5 solidaire d'une structure support 4. La structure pivotante 2 comprend deux cylindres coaxiaux 5 et 6 équidistants de l'axe 3 > dans lesquels coulissent respectivement deux pistons 7 et 8. Bes cylindres 5, 6 et les pistons 7, 8, délimitent respectivement deux volumes remplis d'air, communiquant par un conduit 9. Les extrémités libres des tiges 10, Il des pistons 7, 8 sont guidées, au cours de la rotation de la structure pivotante 2, le long d'une rainure 12 à profil de came, ménagée dans une pièce solidaire de la structure fixe 4. Les tiges 10, 11 comportent chacune, à cet effet,un tourillon 13, 14 monté coulissant dans la rainure 12. La rainure 12 comprend, de part et d'autre de la verticale passant par l'axe 3, deux portions circulaires 15, 16 centrées sur l'axe 3 et de diamètresdifférents, ainsi que, au voisinage de ladite verticale, deux portions de raccordement en forme de palier. On notera que l'air renfermé par les pistons et les cylindres doit entre, de préférence, porté à une pression égale à la pression d'eau à laquelle les pistons sont soumis (du côté de leurs tiges) lorsque le moteur est immergé à une profondeur donnée. Ainsi, lorsque le moteur 1 est immergé dans la position représentée figure 1, la partie de gauche de la structure pivotante 2, présente un volume d'air plus important que celle de droite, et est soumise, en conséquence, à une poussée d'autant plus importante En conséquence, pour stteindre une position -d'équilibre, la structure pivotante 2 tournera autour de l'axe 3, de msnière à ame ner le cylindre 6 en position haute, approximativement à la verti cale de l'axe 3. Toutefois, dès que la structure mobile 2 arrive au vosinage de ladite position d'équilibre, le piston8 est repoussé dans le cylindre 6 par l'action de lâ portion en palier de la rainure 12, tandis que, d'une façon analogue, le piston 7 subit une traction, le tout ayant finalement pour effet d'inverser le rapport des volumes d'air délimités par les cylindres 5, 6 et les pistons 7, 8. la structure pivotante 2 retourne donc à un état instable et entamme un nouveau mouvement de rotation,et ainsi de suite. On notera que, dans l'exemple représenté, l'énertie de la stru ture pivotante 2 en rotation suffit pour assurer la rotation au voisinage de la verticale et réaliser ainsi le déplacement des pistons. Ce déplacement est considérablement facilité du fait que les pressions exercées sur chacun des côtés des pistons 7, 8 sont sensiblement égales. Avec référence à la figure 2, la structure pivotante 17 du moteur 18 comprend une pluralité de cylindres 19 disposés en étoile, dans lesquels coulissent des pistons dont les tiges 20 sont guidées, à leurs extrémités, d'une façon identique à celle précédemment dé- crite, par une rainure à profil de came 21. Dans l'exemple repré sent6, les cylindres sont interconnectés par un conduit annulaire 22. le fonctionnement de ce moteur, analogue au précédent, ne sera pas décrit à nouveau. On remarquera toutefois que les volumes délimités par les cylindres 19 et les pistons 19 situés à gauche de la verticale passant par l'axe 23 sont importants tandis que ceux qui sont situés à droite de la verticale sont pratiquement nul. On notera enfin que, du fait de la multiplicité des ensembles cylindres-pistons, l'inertie de la structure pivotante ne joue plus qu'un rôle accessoire pour le déplacement des pistons. REVENDICATIONS t.- Moteur hydraulique rotatif, caractérisé en ce qu'il comprend une structure mobile montée pivotante sur un axe solidaire d'une structure support fixe, l'ensemble étant immergé dans un fluide par exemple de l'eau, la structure mobile comportant au moins deux récipients déformables, remplis d'un fluide de densité inférieure au précédent, par exemple de l'air, diamètralement opposés au susdit axe de rotation, et des moyens permettant de modifier le volume des susdits récipients pendant la rotation de la structure mobile, de manière à ce que, d'un côté de la verticale passant par le susdit axe de rotation, les récipients présentent un volume supérieur à celui qu'ils occupent de l'autre côté de ladite verticale, la modification de volume s'effectuant au voisinage de cette verticale. 2.- Moteur hydraulique rotatif selon la revendication 1, carsctérisé en ce que les susdits récipients déformables sont constitués par des cylindres dans lesquels coulissent des pistons. 3.- Moteur hydraulique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits récipients ou les ensembles cylindres-pistons communiquent entre eux. 4.- Moteur hydraulique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide,contenu dans les récipients, est porté initialement à la pression à laquelle lesdits récipients sont soumis à la profondeur où il sont immergés. 5.- Moteur hydraulique selon l'une des revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que les susdits moyens permettant de modifier le volume des ensembles cylindres-pistons comprennent un système de came associé à la structure support et agissant sur la tige des pistons. 6.- Moteur hydraulique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les tiges des pistons comportent chacune un tourillon monté coulissant dans une rainure à profil de came, ménagée dans une pièce solidaire de la structure support. 7.- Moteur hydraulique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la susdite rainure comprend, de part et d'autre de la verticale passant par l'axe de rotation de la structure pivotante, deux portions circulaires centrées sur ledit axe et de diambtres différents, ainsi que, au voisinage de ladite verticale, deux portions de raccordement en forme de palier. 8.- Moteur hydraulique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure pivotante du moteur comprend une pluralité de cylindres disposés en étoile. 9.- Moteur hydraulique selon la revendication 8, caractérise en ce que les cylindres sont interconnectés par un conduit annulaire.