Brevet FR2590324A1 — publié le 19870522

L'invention concerne un dispositif qui permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée- pour se substituer à un moteur, à une voile (domaine nautique), ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. Ce dispositif est composé d'un mât, en fibre de verre ou bois, ou aluminium ou toute autre matière résistante, ayant une flexibilité jusqu'à 150 Kilos, au bout duquel sera accroché par une sangle un individu qui servira de contre-poids et de force, au fonctionnement du dispositif. A l'autre extémité de ce mât, un orifice dans lequel est accroché un ressort, fixé au socle du système qui permettra le rappel en position haute du mât. Sachant que au I/IOème de la longueur du mât, un axe permet de faire pivoter le mât de haut en bas. A 1 mètre environ de l'extrémité du mât, en partant du ressort de rappels est fixée une crémaillère verticale, solidaire du mât, qui prendra engrenage sur une roue dentée, qui elle-même sera solidaire d'une roue de double diamètre qui viendra tourner sur un arbre à vis vertical.Cet arbre à vis sera entraîné lorsque le mât, par le poids de l'individu fera basculer vers le bas la crémaillère, qui elle-même fera tourner le petit pignon, puis son supérieur, sur l'arbre à vis, entrainant également un volant d'inertie, qui à sa base se verra terminé par un autre pignon d'angle, qui aura un renvoi sur un autre pignon vertical, monté sur un arbre ayant 2 paliers, et enfin un cardan sur lequel est fixé l'arbre de sortie de puissance, que l'on peut annexer d'une hélice, ou d'une poulie etc... Il est donné à titre d'exemple, un mode de réalisation se référant aux dessins ci-annexés Fig.1 : représente l'ensemble du dispositif qui comprend, un mât (1), 1 orifice (2) avec un ressort de rappel (3) fixé sur le socle du mécanisme (4). Le mât pivote sur un axe (5) ; à 1 m de l'extrémité de ce mât > en partant du ressort de rappel, est fixée une crémaillère (6) qui entraînera un ensemble de 2 engrenages dont la petite poulie (7) sera entraînée par la descente de la crémaillère (6) qui elle-même descendra grâce à la poussée du mât l'autre poulie (8) solidaire de la petite entrainera un pignon à vis sans fin (9) vertical, monté sur un axe (11) où entre le volant d'inertie (12) et le pignon à vis sans fin (9) est placée une roue libre.(10) L'axel) comportant le pignon vis sans fin (9) la roue libre (lO) et le volai d'inertie (12) est terminé par un pignon d'angle (13) qui entraîne un autre pignon d'angle vertical (14) monté sur un axe, ayant 2 paliers (15) et se termine par un cadran (16) qui aura une sortie puissance. Fig. 2 : représente le dispositif en application sur une planche, qui reprend les caractéristiques de la fig. 1 . On peut voir le mât (1 a), en position haute. L'individu (17) assis sur son siége (18) l'hélice (19) support renvoi pour revenir en position haute (20) . Le dispositif muni de 2 flotteurs (29) en forme de fer à cheval. A l'avant du dispositif de propulsion, avec son volant d'inertie (12) la crémaillère (6) les engrenages (7) le ressort de rappel (3) les 2 pignons de renvoi sur l'arbre (13) (14) et l'axe avec palier (15) ; un gouvernail (30 ) monté sur un axe 31 ayant des barreaux de remontée pour l'individu (17) un capot moteur (32). Fig. 3 : représente la forme en coupe du volant d'inertie (12). Fig. 4 : représente le dispositif où l'on a assemblé, face à face, 2 mâts (la) (lb) qui représentent les mêmes caractéristiques que la fig. 1, mais où l'on a remplacé l'individu, par 2 réservoirs environ 65 Litres, (21a) (21b) contenant un liquide (de l'eau par exemple). Le fond de chacun des réservoir sera muni d'une soupape (33a) (33b) ayant un axe qui débordera de la base du réservoir qui lorsque le mât (la) (lb) sera arrivé en fin de course, la soupape ayant l'axe qui dépasse de la base du réservoir, montera à l'intérieur dès son contact au sol; permettra à la soupape de s'ouvrir ; et en même temps d'évacuer l'eau qui se déversera dans un réservoir de plus grande dimension (23a) (23b) que le réservoir accroché au mât, en même temps, un contact au sol (24a) (24b) déclenchera le 2 ème systéme, en position haute et position d'attente. Un deuxième contact (25a) (25b) déclenchera une pompe immergée (26a) (26b) qui renverra le liquide déversé dans le réservoir (23a), dans le réservoir du mât (21a). Sachant que entre-temps, le mât allégé par l'évacuation du liquide, sera remonté en position de départ. La pompe immergée (26a) sera alimentée par une batterie 12 Wolts (27a), qui elle-même sera chargée par un alterna- teur (28a), accouplé au volant d'inertie (12), et par electro-aimant (27b) permettre le 2ème dispositif. La pompe immergée (26a) (26b) renverra le liquide par un tuyau souple (e8b). On peut envisager de placer 4 systèmes semblables : 1 au Nord, l au Sud, 1 à l'Ouest, 1 à l'Est.Pour éviter pour les bdûts de mâts que- les ressorts de rappel se gênent entre eux, de les intercaler dans le sens vertical et en rendant plus haut, le pignon à vis sans fin (9) et d'exécuter un système de roue libre sur les pignons accouplés (7)(8), afin que quand le dispositif est en fonction, et que l'autre reprend sa position de départ, il n'y ait pas de blocage de pigonnerie. On peut supposer qu'un tel dispositif ayant 4 bras de fonctionnement pourrait emmagasiner suffisamment d'énergie pour alimenter une maison individuelle. On peut également envisager un tel dispositif, muni d'un seul mât, voir de 2 en parallèles, afin de permettre à un engin terrestre de se déplacer. Fig.5 : représente le dispositif vu de dessus, avec les 2 réservoirs (21a) (21b) fixés au mât, où se déverse l'eau (23a)(23b) les 2 mâts (la) (lb) le volant d'inertie (12), la crémaillère (6) la petite poulie (7), l'autre poulie (8). Le pilote monte sur son siége, donne un coup de pied et monte à un mètre ( aidé par un ressort à l'avant), puis redescend. A la première chute, le volant n'aura pas toute sa vitesse, mais au bout de la deuxième, il atteindra sa vitesse de croisière Ont peut décrire ce cycle par la courbe suivante I - Couple engendré par le poids du pilote ( 60 Kgs) 1) Couple sur la roue 1 = 340 bars sur primitif 2) Couple sur la roue hélicoidale B = 340 bars x 120 = 175 bars s 250 primitif 3) Couple transmis sur la vis de 16 dents 175 bars x46 x 0,5 = 32 Bars (couple sur la vis sur son primitif) 125 Rendement qui est égal à R = tg = 0,5 (tg de 45 = 1) l+tg 32 bars de couple sur le rayon primitif qui est de 46 mm Couple MKSA = 32 x 4,6 cm = 1,48 da N/m 100 cm 4) Couple de l'axe de l'helice 1,48 x 1 x 0,9 = 1,32 da N/m couple sur l'hélice rendement d'un engrenage cônique rapport de 2 roues côniques II) Calcul du volant d'inertie Poids du volant = 25 Kgs 2 Module d'inertie I = M R moyen 2 (d'où l'importance d'avoir un volant le plus grand possible, du fait que le rayon est élevé au carré.) P 25 avec M = - - = 2,55 Unité de masse soit 25,5 daN g 9,81 2 soit I 2,55 x (0,327) = 0, 138 MKS (Unité d'inertie) 2 Couple M = 1,48 da N/m sur volant M = 1 W et W - 1,48 = M = 10,6 Radians /sec/sec 0,138 I donc le volant atteint une vitesse de 10,6 radians par seconde, en une seconde. soit : 10,6 = 1,7 tours seconde par seconde 6,28 Nombre de tours de volants pour une descente du bras - Course de 180 mm de la crémaillère = soit 10 dents sur les 20 dents de la roue A, soit 1/2 tour. 1/2 tour aussi sur la roue B donc : rapport Roue B a vis V donne 1/2 tour de la roue B soit 22 dents et 16 dents sur la vis V 22 soit 16 = 1,35 tour 1,35 tour de volant pour 1 descente Vitesse maximum d'une descente du pilote 1 E = gt 2 et E = 1 mètre de chute - g = 9,81 2 1x 2 d'où t 2 ( en seconde carré) = = 0,203 9,81 - Une descente de 0,5 secondes fait tourner le volant de 1,35 tours DONC : Le volant peut tourner à 2,7 tours/seconde et l'hélice à 5,4 tours seconde. En admettant que le couple résistant dans l'eau ( à 5,4 tours/sec) de l'hélice soit de 0,1 Kgs/M, on obtient 0,05 Kgs/m sur le volant. Le temps de freinage du volant sera de Vitesse du volant acquise 17 radians 17 = = = 47 secondes décélératinn dues à l'hélice dw (0,05) (0,138) Donc, toutes les 47 secondes, le driver aura à recommencer sa manoeuvre. Si vous voulez obtenir I/4 d'heure de lancée , voici la vitesse du volant x = 900 soit x = 900 x 0,36 = 325 radians/sec. 0,36 tr/sec soit 325 = 51 tours/sec. 0,28 NOTA - Les 47 secondes obtenues dans l'eau peuvent sans doute aller jusqu'à 120 secondes, du fait que l'hélice ralentit et plus le couple de l'hélice diminue. CONCLUSION : Le système est fiable REVENDICATIONS 1! L'invention comporte un dispositif qui permet d'emmagasiner et de fournir une puissance caractérisé par un mât (1) d'une crémaillère !6) d'engrenages (7) d'une vis Sans fin (9) d'un volant d'inertie (12). 2) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que, permet d emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance . Un orifice (2) avec un ressort de rappel (3) est fixé sur le socle du mécanisme (4). Le mât pivote sur un axe (5), à Im de l'extrémité de ce mât est fixée une crémaillère (6). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. La crémaillère (6) entraînera un ensemble de 2 engrenages, dont la petite poulie (7) sera entraînée par la descente de la crémaillère (6) qui elle-même descendra grâce à la poussée du mât. L'autre pouliesolidaire de la petite - entraînera un pignon à vis sans fin (9) vertical, monté sur 1 axe (11) où entre le volant d'inertie (12) et le pignon vis sans fin (9) est placée une roue libre (10). 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. L'axe (11) comportant le pignon vis sans fin (9), la roue libre, et le volant d'inertie (12) est terminé par un pignon d'angle (13) qui entraîne un pignon d'angle vertical (14) monté sur un axe ayant 2 paliers (15) et se termine par un cadran (16) qui aura la sortie puissance. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissant*. L'individu assis sur son siége (18) l'hélice (19) support de renvoi permet de revenir en position haute (20). 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. Le dispositif est muni de 2 flotteurs (29) en forme de fer à cheval. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. A l'avant du dispositif de propulsion, celui-ci se compose de : volant d'inertie (12!, de la crémaillère (6) des 2 engrenages (7) du ressort de rappel (3) des 2 pignons de renvoi sur l'arbre (13) (14) de l'axe avec palier (15) du gouvernail (30) monté sur un axe (31) ayant des barreaux de remontée pour l'individu (17), du capot moteur (32). 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. L'on peut remplacer l'individu, (17) par 2 réservoir d'environ 65 litres (21a) (21b), contenant un liquide (eau par exemple). 10) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. Le fond de chacun des réservoirs, sera munis d'une soupape (33a) (33b), ayant un axe qui débordera de la base du réservoir, montera à l'intérieur dès son contact au-sol, permettra à la-soupape de s'ouvrir, d'évacuer l'eau qui se déversera dans un réservoir plus grand (23a) (23b). 11) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entratner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. En même temps, 1 contact au sol (24a) (24bb), déclenchera le 2 ème dispositif en position haute et en position d'attente. 12) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. Un deuxième contact (25a) (25b) déclenchera une pompe immergée (26a) (26b), qui renverra le liquide déversé dans un réservoir (23a), dans le réservoir du mât (21a), le mât allégé par l'évacuation du liquide sera remonté en position de départ. 13) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. La pompe immergée (26a) sera alimentée par une batterie 12 Wolts (27a). 14) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entratner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. La baterie 12 Wolts (27a) sera chargée par un alternateur (28a), accouplé au volant d'inertie (12) et par electro-aimant (27b) permettant le 2 éme dispositif. 15) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. L'on peut envisager de placer 4 systèmes semblables : 1 au Nord, 1 au Sud, 1 à l'Est, 1 à l'Ouest. 16) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. On peut intercaler dans le sens vertical, les ressorts de rappel, et exécuter un système de roue libre, sur les pignons accouplés, en rendant plus haut le pignon vis sans fin (9), afin d'éviter quand le dispositif fonctionne un blocage de pignonnerie. 17) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entratner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel une puissance. On peut envisager un tel dispositif muni d'un seul mât, voir de 2 en parallèles, afin de permettre à un engin terrestre de se déplacer. 18) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou entraîner un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance.Le dispositif où les 2 bras sont en face à face, le volant d'inertie (12) prendra une vitesse et une puissance suffisantes, afin de permettre d'alimenter les générateurs qui transmettront une énergie suffisamment grande, pour alimenter une maison individuelle par exemple. 19) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, permet d'emmagasiner et de fournir une puissance, qui peut être utilisée pour se substituer à un moteur, une voile (domaine nautique) ou d'entrainer un générateur (électricité) ou d'autres produits faisant appel à une puissance. Plus l'on donne de hauteur à la vis sans fin (9), à la crémaillère (6) de diamètre au volant d'inertie (12), plus l'on obtiendra de puissance, sans oublier le volume d'eau et la longueur du mât.