Brevet FR2625571A1 — publié le 19890707

Appareil porte-lentille. La présente invention se rapporte à un appareil porte-lentille utilisé de préférence dans le cas o l'on veut guider les rayons solaires concentrés par une lentille dans un câble conducteur optique. Le déposant de la présente demande a précédemment proposé de différentes façons un dispositif de captage des rayons solaires dans lequel les rayons solaires sont concentrés par une lentille, guidés dans un conducteur optique, puis transmis par ce conducteur optique à un endroit désiré choisi pour servir dans l'éclairage ou à d'autres fins analogues. De plus, le déposant de la présente demande a proposé également que le dis- positif de captage. des rayons solaires, mentionné ci-dessus,soit logé dans une capsule transparente afin que la lentille soit protégée contre le vent, la pluie, les poussières, etc... Le dispositif de captage des rayons solaires précédemment proposé par le déposant de la présente demande, comporte une base cy- lindrique, une tête en forme de dôme et constituée d'un corps transparent, et une capsule utilisable avec le dispositif de captage des rayons so- laires composé de la base et de la tête. Lorsque le dispositif de capta- ge des rayons solaires est utilisé,il est log1 Oans lacapsule. Ledisposi- tif de captage des rayons solaires comprend, par exemple, un grand nom- bre de lentilles, un grand nombre d'appareils porte-lentille prévus pour les lentilles respectives, et un grand nombre de fibres optiques ou un câble conducteur optique dont l'extrémité photoréceptrice est placée au foyer de la lentille. Les rayons solaires concentrés par les lentilles sont guidés dans le cable conducteur optique et transmis par celui-ci à un endroit dési- ré choisi. L'objet de la présente invention est de fournir un mécanisme porte-lentille prévu pour positionner la lentille à un endroit prédéter- miné et pour fixer celle-ci avec précision et solidement sur le porte- lentille. Un autre objet de la présente invention est de fournir un appa- reil porte-lentille non seulement capable de maintenir une lentille soli- dement et fermement, mais également qui soit de construction simple et peu coûteuse. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une vue détaillée en perspective représentant un exemple de réalisation d'un dispositif de captage des rayons solaires utilisant un appareil porte-lentille suivant la présente inven- tion; - la figure 2 est une vue en coupe représentant la partie prin- cipale d'un exemple de réalisation illustrant un appareil porte-lentille utilisé suivant la présente invention (vue en coupe suivant le plan de coupe I-I à la figure 3); - la figure 3 est une vue en plan d'un appareil porte-lentille dont la lentille a été retirée; - la figure 4 est une vue de côté du même appareil - la figure 5 est une vue en coupe, à plus grande échelle, de la partie A représentée à la figure 2; et - la figure 6 est une vue en coupe, à plus grande échelle, re- présentant respectivement la lentille et la languette de la figure 5, sépa- rées l'une de l'autre. La figure 1 est une vue détaillée en perspective représentant un exemple de réalisation d'un dispositif de captage des rayons solaires utilisant un appareil porte-lentille suivant la présente invention. Sur la figure 1, la référence numérique 20 désigne une capsule protectrice trans- parente, 21 une lentille de Fresnel, 22 un appareil porte-lentille, 23 un détecteur de direction pour détecter la direction des rayons solaires, 24 une fibre optique (ou un cable conducteur optique) dont l'extrémité photoréceptrice doit être placée au foyer de la lentille 21 de Fresnel, un support de fibre, 26 un bras, 27 un moteur à impulsions, 28 un arbre rotatif horizontal actionné par le moteur 27 à impulsions, 29 une base supportant la capsule protectrice 20, 30 un moteur à impulsions et 31 un arbre rot:nif vertical actionné par le moteur 30 à impulsions. omme l'a déjà proposé le déposant de la présente demande, le dispositif de captage des rayons, mentionné ci-dessus,détecte la direc- tion du soleil au moyen du détecteur 23 de direction des rayons solaires et son signal de détection commande les moteurs 27 et 30 à impulsions. Ces deux moteurs 27 et 30 à impulsions font tourner respec- tivement l'arbre rotatif horizontal 28 et l'arbre rotatif vertical 31, de façon à guider le capteur de direction des rayons solaires 23 dans la di- rection du soleil. De cette façon, les rayons solaires concentrés par cha- cune des lentilles 21, sont guidés dans les fibres optiques 24 dont l'extrémité photoréceptrice est disposée au foyer des lentilles respectives. Une fibre optique est prévue pour chaque lentille et conduite hors du dispositif de captage des rayons solaires et placée à un endroit désiré choisi o elle est utilisée. La présente invention a également pour objet de fournir un mé- canisme pour positionner la lentille à un emplacement prédéterminé et pour fixer celle-ci avec précision et solidement sur le mécanisme. La figure 2 est une vue en coupe représentant la partie princi- pale d'un exemple de réalisation illustrant un appareil porte-lentille uti- lisé suivant la présente invention (vue en coupe suivant le plan de coupe I-I à la figure 3). La figure 3 est une vue en plan de l'aDDareil porte- lentille duquel on a retiré la lentille. La figure 4 est u--v,;e de côté du même appareil. Sur ces figures, la référence numérique i C=-signe un - cadre de support de la lentille dont la partie porte-lentille a la forme d'un hexagone à sa partie d'extrémité avant ou supérieure, 2 une lentille de Fresnel hexagonale disposée surla partie hexagonale de l'extrémité avant ou supérieure du cadre 1 de support de la lentille, 3 un câble conducteur optique, 4 un élément de support du conducteur optique monté sur la partie d'extrémité arrière ou inférieure du cadre 1 de support de la lentille, 5 des boulons de fixation de l'élément 4 de support du câble conducteur op- tique sur la partie d'extrémité arrière ou inférieure du cadre i de sup- port de la lentille, et 6 des trous de montage formés sur la partie d'ex- trémité arrière ou inférieure du cadre 1 de support de la lentille. Le trou de montage 6 est percé sous forme de trou de guidage (sans serrage) dont le diamètre est supérieur au diamètre du boulon 5. Apres le montage provisoire de l'élément 4 de support du câble optique sur la partie d'ex- trémité arrière ou inférieure du cadre 1 de support de la lentille au moyen des boulons 5 dans la position représentée sur la figure 2, on effectue un réglage de position par un mouvement d'avance et de recul et de droite à gauche dans le plan du dessin (figure 2), de façon telle que l'extré- mité photoréceptrice 3' du câble conducteur optique 3 soit située en un point de l'axe optique L de la lentille 2. Ensuite, on fixe l'élément 4 de support du câble conducteur optique dans cette position en vissant le boulon 5. Le câble conducteur optique 3 est entouré d'un manchon protec- teur extérieur 3a à son extrémité photoréceptrice. Ce manchon extérieur 3a est introduit dans le trou qui a été percé dans l'élément 4 de support du câble conducteur optique représenté à la figure 2. Le côté extérieur de la partie d'extrémité arrière ou inférieure de l'élément 4 de support du câble conducteur optique est doté d'une partie filetée. Un capuchon ou écrou à chapeau 7 est vissé sur cette partie filetée et en prise avec elle, comme le représente la figure 2, dans le but de maintenir fer- mement le câble conducteur optique 3 dans la position représentée à la fi- gure 2. Un collet 3b est formé sur le manchon extérieur 3a du câble con- ducteur optique 3. Ce collet 3b est pincé entre la partie d'extrémité infé- rieure de l'élément 4 de support du câble conducteur optique et la surfa- ce intérieure du fond du capuchon ou écrou à-chapeau 7. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 2, une rondelle d'espacement 8 est placée entre la surface d'extrémité inférieure du câble conducteur optique 3 et le collet 3b. Cette rondelle d'espacement 8 sert à régler la partie de la surface d'extrémité-photoréceptrice 3' du câble conducteur optique 3 dans la direction de l'axe optique de la len- tille. Par exemple, lorsqu'il n'y a pas de rondelle d'espacement 8 interposée, la position de la surface d'extrémité photoréceptrice 3' du câble conducteur optique est réglée sur le foyer de la composante de cou- leur rouge contenue dans les rayons solaires concentrés par la lentille 2. Quand une rondelle d'espacement est interposée, sa position est réglée sur le foyer de la composante de couleur verte contenue dans les rayons solai- res concentrés par la lentille 2, et lorsqu'une autre rondelle d'espacement plus épaisse ou que deux échantillons de la rondelle d'espacement 8.men- tionnée ci-dessus, ayant la même épaisseur, sont interposés, leur position est réglée sur le foyer de la composante de couleur bleue contenue dans les rayons solaires concentrés par la lentille 2. De plus, si la dimension du corps 1 du cadre de support de la lentille, le point o est mise en place la lentille 2, la dimension de l'élément 4 de'support du câble conducteur optique, la position du collet 3b, etc... sont déterminés avec précision et assemblés, la surface 3' de l'extrémité photoréceptrice du câble conducteur optique 3 peut être automatiquement réglée sur le foyer des composantes des rayons lumineux ayant la longueur d'onde voulue et contenues dans les rayons solaires concentrés par la lentille 2. L'appareil porte-lentille suivant la présente invention, est utilisé de la façon mentionnée ci-dessus. Cet appareil comprend une par- tie portelentille ayant la forme d'un hexagone. La lentille elle-même a la forme d'un hexagone, de façon à s'adapter sur la partie portelentille. Comme il est bien connu de l'homme de l'art, dans une telle construction, un grand nombre de lentilles peuvent être effectivement disposées sans qu'un espace inutile soit nécessaire entre les lentilles respectives qui sont adjacentes les unes aux autres. L'appareil porte-lentille 1 mention- né ci-dessus comporte plusieurs (six) faces latérales. Certaines d'entre elles, par exemple une sur deux, sont dotées d'une paire de rainures (en- coches) la et la formées symétriquement de part et d'autre de l'axe L de chaque face latérale dans le sens de l'axe (sens longitudinal), et d'une languette lb formée entre les rainures la et la. Et, en outre, l'appareil porte-lentille 1 suivant l'invention mentionnée ci-dessus, est moulé d'une seule pièce au moyen d'une résine acrylique ou analogue, en forme d'hexagone. Dans le cas o on a prévu une languette lb comme on l'a mentionné plus haut, du fait que l'angle inté- rieur 9 de sa section transversale hexagonale est inférieur à 180 , on applique à la languette lb une force F pour la plier à l'intérieur de l'hex- agone, comme le représente la figure 3. En conséquence, la languette lb peut être située dans l'espace intérieur de l'hexagone, comme le représen- te la figure 3. Par conséquent, si la lentille 2 est étroitement enserrée dans la partie hexagonale cylindrique du corps de la façon représentée à la figure 2, la languette lb exerce sur la lentille 2 une action de res- sort afin de fixer solidement la lentille 2 dans le corps cylin- drique. Et, en outre, l'autre partie ne comprenant pas de languette prend la forme d'un épaulement le. Le diamètre intérieur de l'épaulement le est égal au diamètre de la lentille 2. C'est pourquoi la lentille 2 peut être étroitement et solidement enserrée, à l'emplacement de l'épaulement le, à l'intérieur du corps hexagonal. La figure 5 est une vue en coupe, à plus grande échalle, de la partie A représentée à la figure 2, illustrant la combinaison du corps cy- lindrique etdelalentille 2 à enserrer étroitement dans la languette lb mentionnée ci-dessus. La figure6 est une vue en coupe, à plus grande échelle, re- présentant respectivement la lentille 2 et la languette lb séparées l'une de l'autre. A la figure 6, une rainure lc est formée sur la surface intérieure de la languette lb pour permettre d'enserrer étroitement dans cette rainure la partie circonférentielle de la lentille 2. La dimension de la rainure lc est choisie comme on va le décrire ci-après. La surface C1 d'extrémité inférieure de la rainure lc est en forme de surface horizontale, une surface verticale rejoignant la surface C1 d'extrémité inférieure, et ensuite la surface C3 d'extrémité supérieure rejoignant la surface verticale C2 est formée de façon à s'ouvrir vers le haut et en oblique. De plus, lors- que l'épaisseur de la partie circonférentielle de la lentille 2 est égale à, la surface verticale C2 de l1a rainure lc est formée de façon telle que la longueur ú'de la surface verticale C2 est inférieure à la longueur de la partie circonférentielle de la lentille, c'est-à-dire que Q t En conséquence, quand la lentille 2 est enserrée étroitement dans la rainure lc, la surface d'extrémité supérieure de la lentille 2 heurte la surface inclinée C3 de la rainure lc et est poussée vers le bas par l'action de la force élastique de la languette lb. De ce fait, la len- tille 2 est fixée fermement et solidement sur la surface de la languette lc. Et en outre, la languette lb a des angles arrondis du côté intérieur de son extrémité supérieure, comme le représentent les figures 5 et 6. Dans une construction de ce genre, lorsque la languette lb est légèrement ouverte et que la lentille 2 est poussée dans l'appareil porte-lentille à partir du côté supérieur de celui-ci au moment de la mise en place de la lentille, la position de la surface inférieure de la lentille 2 est déterminée par l'épaulement le et par la surface C1 d'extrémité inférieure de la partie lc de la languette sur laquelle elle se trouve fixée. En outre, le cadre 1 de support de la lentille, mentionné plus haut, est moulé d'une seule pièce au moyen d'une résine acrylique, et si la lentille 2, maintenue par le cadre 1 de support de la lentille, est constituée de la même matière que celle du cadre 1 de support de la lentille, les coefficients de dilatation thermique de la lentille 2 et du cadre 1 de support de la lentille deviennent égaux entre eux. Il en résulte que la com- binaison de la lentille et de son cadre de support ne sera pas perturbée par la différence des coefficients de dilatation entre eux lorsque la tempéra- ture ambiante variera, de sorte que la lentille peut être maintenue ferme- ment et solidement à tout moment. Ainsi qu'il ressort de la description précédente, la présente invention permet de fournir un appareil porte-lentille capable de maintenir une lentille solidement et fermement, cet appareil étant de construction simple et peu coûteuse. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisa- tion qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de va- riantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. Revendications Appareil porte-lentille comprenant un corps cylindrique (1) ayant une partie hexagonale sur au moins une partie de ce corps, une lentille heaxgonale (2) enserrée étroitement dans ce corps cylindrique à son extrémité avant ou supérieure, et un mécanisme (4) de fixation d'un câble conducteur optique (3) destiné à fixer l'extrémité photoréceptrice du conducteur optique aufoyer de cette lentille (2) sur la partie arrière ou inférieure de ce corps cylindrique (1), et utilisé pour guider les rayons lumineux concentrés par cette lentille (2) dans ce câble conducteur optique (3), caractérisé en ce que le corps cylindrique (1) comprend six faces latérales, dont une sur deux est dotéede deux encoches (la, la) formées sy- métriquement de part et d'autre de l'axe de chacune des faces latérales dans le sens longitudinal à la partie avant ou supérieure des faces la- térales respectives pour monter la lentille (2) sur ce corps (1), et d'une languette (Ih formée entre les deux encoches la, la, et en ce que la len- tille (2) est enserrée étroitement dans ce corps cylindrique (1) et yest maintenue au moyen de la languette (lb) qui presse la lentille (2). 2. Appareil porte-lentille suivant la revendication 1, caracté- risé en ce qu'une rainure (lc) est formée respectivement sur la paroi cir- conférentielle intérieure de chaque languette (lb), et en ce que la partie circonférentiellede la lentille (2) est enserrée étroitement dans cette rai- nure (lc). 3. Appareil porte-lentille suivant les revendications 1 et 2, caractéris! e ce que la rainure (lc) formée sur la languette (lb) comprend une surface horizontale (1) à la surface de son extrémité inférieure, une surface verticale (C2) se prolongeant verticalement vers le haut à partir de la surface d'extrémité inférieure (C1), et une surface supérieure ouverte (C3),inclinée et ouverte vers le haut à partir de la surface verticale (C2), et en ce que la longueur verticale ( ') de cette surface verticale on (C2) est égale ou légèrement inférieure à l'épaisseur (,) de la circonfé- rence de la surface d'extrémité de la lentille (2). 4. appareil porte-lentille suivant la revendication 3, caracté- risé en cc; le côté intérieur de l'extrémité supérieure de la languette (1b) a des angles arrondis. 5. Appareil porte-lentille suivant la revendication 4, caracté- est risé en ce qu'un épaulement (le)/prévu du côté intérieur de la partie hexa- gonale du corps cylindrique ne comprenant pas de languette (lb), cet épau- lement (le) coïncidant avec la surface horizontale de la languette (lb), et le diamètre intérieur de l'épaulement étant égal au diamètre de la lentille (2). 6. Appareil porte-lentille suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que le corps cylindrique (1) est moulé d'une seule pièce au moyen d'une résine acrylique. 7. Appareil porte-lentille suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que la lentille (2) et le corps cylindrique (1) sont l'un et l'autre constitués de la même matière.