Brevet FR2665587A1 — publié le 19920207

PROPULSEUR CENTRIFUGE MAGNETIQUE BT ELEGTROMAGNETIQUE La présente invention concerne un dispositif de propulsion de tous mobiles connus ou imaginablgsuivant les trois dimension de référence. ae type de propulsionyhabituellement proposé,par action mécanique excentrant un anneau métallique en rotation; engendre des contacts et des frottements,le rendant ainsi peu fiable Le dispositif selon ltinvention,permet de remédier à ces inconménients,en supprimant tout contact mécanique Il comporte,en effet : un anneau métallique cylindrique ou non,supportant fixé sur sa surface latérale, deux aimants permanents,dont le même signe magnétique est orienté vers 11 extérieur ,et opposés chacun à chacun de 18 sur un même diamètre,passant par un trou oblong,Btians sa longueur,percé au centre de l'anneau. Cet anneau,mobile autour de son axe et en translation suivant ce diamètre,et seulement suivant ce diamètre ; provoque ainsi son excentration Il est maintenu centré sur cet axe,par la présence de 2 x quatre ressorts de compression,qnril supporterépartis deux à deux de part et d'autre de son axe et à la surface de chacune de ses bases ; de telle manière qu'ils prennent appui à la fois sur l'annaau et sur l'axe de rotation,par ltintermédiaire de quatre bossages, formant corps,deux à deux avec les deux rondelles fixées sur cet axe au-dessus de chacune des bases de ltannuau La présence de quatre goujons à tête ronde,enmanchés ser -rés à la surface de chacune de ce deux bases,permet à l'anneau de glisser aisément entre ces deux rondelles qui le guide:itet le supportent L'axe de rotation est mobile entre deux flasques reliées entre elles par des entretoises,constituant ainsi la structure de cet ensemble propulsif ; ce peut être un boitier fermé Une masse polaire est fixée entre ces deux flasques par deux entretoises les reliant . Sa partie concave est conséntrique à la surface latérale de anneau qui lui fait face. Un tube contenant un aimant mobile,est soudé sur cette masse polaire . Cet aimant porte en regard le même signe magnetique. Celte masse polaire supporte un aimant permanent mobile suivant son axe,il est maintenu éloigné de cette masse par un ressort de compression, contre une came. celle-ci permet le rapprochement ou l'éloignement de cet aimant,de la masse polaire par un cable ou engrenages,aftnm%duler à volonté effet de répulsion entre cet aimant - de même signe magnétique que celui que présente les deux autres - et l'aimant de l'anneau,qui au passage de celui-ci pendant la rotation,permettra ainsi une excentration de celui-ci Cette rotation est entretenue par un moteur électrique. Entre cette masse polaire et chaque aimant de l'anneau, un entrefer est ménagé de telle façon que le passage des masses polaires de ceux-ci,après l'excentration maintenue de cet anneau sous l'effet centrifuge,frôle cette masse sans contact mécanique. Ce dispositif peut aussi fonctionner pat attraction Il peut également être associé à un second dispositif identique,reliés entre eux,sur un même plan par deux engrenages droits. Dans ce cas de figure,la came est double et repous -sera simultanément chacun des aimants extérieurs vers leur masse polaire. Les ressorts peuvent être expansifs.Une extrémité fixée sur le bossage de la rondelle guide,et l'autre coulissant dans une chape fixée sur l'anneau et comportant un ar rêtoirx permettant l'expansion Dans ce cax de figure,les couples moteurs s'équilibrent ainsi que toutes réactions entre les aimants,assurant à cet en -semble propulsif une parfaite stabilité selon les trois di mensions. Par ailleurs,les aimants de modulation de l'excentra- tion de des anneaux,qui lui sont extérieurs,peuvent être remplacés par des électro-aimants alimentés en courant continu; ainsi les modulations du champ magnétique,provoquées par l'action drun rhéostat-inverseur d'intensité,sont plus souples et plus rapides.Cette inversion immédiate permettant un freinage intense, sans déviation du mobile sur sa trajectoire,et son changement de direction sans dérapage centrifuge Si la direc-- tion de cette propulsion est coordonnée à ce changement. En raison de la loi de la conservation du mouvement, ltexcentration de anneau n'engendre aucune consommation d' énergie ; ainsi les moteurs ne consomment que les pertes secondaires -frottements mécaniques,ventilation, effets joules,cou- rants de foucault - ,éventuellement,la consommation du solénoide et du rhéostat Les dessins annexés illustrent l'invention La Fig. 1 - représente,en élévation,une coupe du dispositif selon l'invention La Fig. 2 - représente,en plan,une seconde coupe de ce dispositif La Fig. 3 -représente,en plan,une variante de ce dispositif La Fig. 4 - représente,en plan,une seconde variante de ce dispositif En référence à ces dessins Sle dispositif comporte : Fig. 1 et 2 - un anneau C1) métallique -acier,bronze, cuivre,ou tout autre métal dense -,percé verticalement en son centre, d'un trou oblong (11) orienté dans sa longueur,suivant l axe des masses polaires (6) éloignées l'une de l'autre de 18 , sur un même diamètre et vissées -ou boulonnées- sur la surface latérale de cet anneau . Ces masses contiennent les aimants permanents (15),identiques,orientés,du même signe magnétique, vers l'extérieur - Nord ou Sud - .Des goujons acier (4) sertis sur chacune des bases de ltanzeau,permettent le mouvement de translation de celui-ci,lors de la phase de son excentration,entre les rondelles guides C3)acier,clavetées sur l'axe acier (2!,suivant le logement oblong (115 qui en limite la valeur ; des rouleaux mobiles sur des roulements ou coussinets ,des billes acier,peuvent remplacer ces goujons.Cet axe repose sur les roulements (20) Les ressorts de compression (21)qui s'appuient,à lafois sur les bossages (22),soudés ou boulonnés sur les rondelles (3) et sur les bouchons goujonnés (13)dans l'anneau,maintiennent celui-ci concentrique à l'axe de rotation,en deçà d'une vitesse de ralenti; au-delà de cette vitesse,ils absorbent et équilibrentla force centrifuge engendrée dans la phase dtexcentration de l'anneau. Puis ils facilitent,lors de leur détente,le retour passa gé de celui-ci à son précédent état concentrique à l'axe de rotation,par un moindre effort. Les tiges (10) et leurs entretoises (24) supportent la masse polaire fixe (9) et son tube -bronze,ou cuivre-(8) qui lui est soudé,par les oreilles acier (19) salement soudées sur celleci. Cetube contient l'aimant permanent (16) mobile dans celui-ci, et s'appuie contre la came (17) sous l'action du ressort de compre -ssion (185 . Son signe magnétique -Nord ou Sud-,le même que chacun des deux autres, est orienté face à ceux-ci > de telle manière que leurs réactions de répulsion,repoussent l'anneau à chacun de leur passage,tous les 18 ,en comprimant les ressorts (21).La came (17) modulant la valeur de cette répulsion,suivant qu'elle permet ltéloignement,ou le rapprochement,de cet aimant par timonerie ou engrenages. La valeur de la réaction à la compression de ces res -sorts,est fonction des paramètres classiques en matière de dyna mique mécanique ;ainsi que celle de la force centrifuge engendrée par l'excentration de l'anneau - densité,vitesse,distance d'excentration - ces valeurs devant s'équilibrer à cette distance maximum permise par le trou oblong . La valeur maximum de la répulsion magnétique d'amorçage de la force centrifuge de l'anneau, est celle qui provoque le début de cette excentration,elle est inversement proportionnelle à sa vitesse ; soit le 1/10e de la réaction maximum des ressorts. Dès cet amorçage,la force centrifuge ainsi engen -drée,et grandissante,amene cette excentration à son terme. La force centrifuge ainsi orientée dans une seule et même direction,tous les 18 ,suivant la médiane de cet angle,par lfintermédiaire des bossages (22) soudés ou boulonnés sur les rond -elles guides (3) et sur lesquelles s'appuient les ressorts (21) qui sont comprimés par les goujons (13! de l'anneau. Cette force centrifuge agissant en fin de son action, sur les roulements (20) de l'axe de rotation, propulsant le mobile qui supporte ce dispositif selon l'invention, dans cette direction médiane (P) pour une rotation (R) de l'anneau et son excentration suivant le sens (E). Les flasques métalliques (12) - acier,alu,titane,etc -constituent avec leurs entretoises (7),qui leurs sont boulonnées, la structure supportant et contenant tous les éléments de ce dispo -sitif -ce peut être aussi,un boitier ferméeétanche ou non. Une de ces flashes possède,en son centre,une tubulure (14) boulonnée ou formant corps,sur laquelle est fixés le moteur électrique qui en traine l'anneau par un coupleur souple avec l'axe de ce dispositif. (2) . La vitesse de ce moteur,est celle que permet ses limites mé caniques . La longueur du développement de la courbe de la masse polaire (9) est proportionnelle à la vitesse de rotation de l'anneau . Couvrant au minimum,un angle de T5 et au maximum 45 . La Fig. 3 représente une variante de ce dispositif selon l'invention Elle associe sur la flasque support (40) -alu,acier,ti tane,etc. - un second dispositif (25),identique,en les reliant sur un même plan,par les engrenages droits (38) et (39) -l'un an acier et l'autre en plastique dur spécial,ou,les deux en acier dans un bain d'huile,pour les grandes vitesses de rotation,qui sont clavetés sur l'axe de chacun de ces dispositfs . Un même tube (33)-bron -ze,cuivre,alu,etc.- réunit la masse polaire de ce second dispositif à celle du précédent. (9) et (32),il contient ainsi les deux ai -mants repectifs (16) et (29). La came (31) est double en agissant simultanément sur eeux-ci . Les rotation (R) et (Rt) sont inversées comme les directions (E) et (E') dtexcentration des anneaux,permettant à leursdirection propulsives (P) et (P') de s'ajouter suivant leur résul tante (P''). On obtient ainsi,un ensemble propulsif,selon l'inven- tion,parfaitement stable,notamment dans l'espace, car tous les cou -ples s'équilibrent ainsi que les actions et réactions magnétiques et les masses mécaniques : le centre de gravité de cet ensemble se trouvant sur l'axe de la came (31) Selon cette variante,les quatre ressorts (41) travai+2nek expansion,par appui de leur buté (27) sur la chape (26) sertie sur l'anneau ; l'autre extrémité est fixée sur la clavette acier (28). Tous ces ressorts travaillent deux à deux, et lors de 1' expansion de deux,les deus autres coulissent dans les chapes (26) et restent au repose inversement. La Fig. 4 représente la même associatiation des deuxdis -positifs selon l'invention ,que la Fig. 3. Mais les aimants fixes,extérieur à l'anneau, sont remplacés par un électro-aimant,constitué par : le solénoide (34) etl'en -semble d'une masse polaire double 37),recevant un courant conti nu iXulé par un rhéostat-inverseur d'intensité (35) Cette variante permet une modulation instantanée et pui -ssante de ltexcentration simultanée des deux anneaux, donc de l'ae -tion propulsive de ce dispositif selon l'invention et,ou, l'inver sion de ce courant,inverse simultanément cette propulsion de 18 constituant ainsi un effet de freinage, dumobile supportant ce dispositif,immédiat et pouvant être modulé suivant des yaleurs,à la fois,très faibles ou très puissantes,tout en laissant ce mobile rigoureusement sur son axe,car ce freinage ne prend aucun appui sur le milieu qui le supporte ou qui l-entoure . Lors dtun changement de direction,lt~effet centrifuge de ce mobile est neutralisé,si la direction de propulsion du dispositif de l'invention est coordonnée à ce changement . Dtoù,sécurité absolue Dans cette variante,les ressorts d'expansion (42) travaillent à la torsion .Ils sont fixés - sertis ou boulonnés -t44) sur les rondelles guides (3) et mobiles dans les coussinets (30)en- manchés dans les coupelles acier (45) soudées sur l'anneau (1) Bes dimensîons > non limitatives, de ce dispositif selon l'invention,donneent à titre d'exemple -Fig. 1 et 2 - pour une vitesse de l'anneau de 5000 T/m. une propulsion de 6 k. environ Ce dispositif est particulièrement destiné à la propulsiondes mobiles - Terrestres ,Marins,Sous-marins,spacials - mais aussi sont des outils de levage de choix - Grues particulières , dans tous les domaines - Constructions Navals,déblaiements dans des conditions de haute sécurité en des lieux innaccessibles,transport de charges -courtes et longues distances-en tout terrain et altitudes,transport individuel ou collectif,-ce dispositif peut très facilement s'adapter sur un individu, comme le sont les parachutes et peut d'ailleurs les remplacer. Il est silencieux et non poluant REVENDICATIONS 1) Dispositif de propulsion par l'effet centrifuge dtunan- neau métallique (1) excentré,en comprimant quatre ressorts (21), tous les 1800,autour d'un axe de rotation (2)et par l'intermédiaire d'un trou oblong (11) percé en son centre . Cette excentration tétant provoquée par la répulsion -ou l'attraction - de deux ai mants permanents (15) fixés par leur masse polaire (6) sur la surface latérale de cet anneau > selon un même diamètre de celui-ci et qui passe au centre du trou oblong, suivant sa longueur .Cette ré pulsion s'établit aux passages alternés de chacun de ces aimants en regard d'un troisième (1 0 coulissant dans le tube (8)da la masse polaire (9) qui est fixée à l'extérieur de l'anneau (1)et dont l'axe de cette masse se confond avec celui de ce tube. Les signes magnétiques de ces trois aimants,en regard,sont identiques.Pour u -ne rotation (R) et une excentration (E)la direction propulsives' établit en (P). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que deux rondelles (3) clavétées sur l'axe de rotation (2) entre gard de chacune des deui bases de ltanneau,guident et supportent celui-ci par l'intermédiaire de quatre goujons à tête ronde (4) sertis sur chacune de es bases en laissant un faible jeu,permettart ainsi le glissement aisé de l'anneau (1). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que cet anneau est maintenu concentrique à l'axe (2) par la présence de deux fois quatre ressorts de compression (21) qui s'appuient,à la fois sur les bossages (22) des rondelles guides (3) et sur les bouchons(13) logés fixes dans les trous percés à la surface des bases de cet anneau 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la mase polaire (9) est fixée en regard de l'anneau sur les goujons (10) et leurs entrtoises (24) . Sa surface est concave et concentrique à l'anneau .Son développement est proportionnel à la vitesse de celui-ci,suivant un angle pouvant aller de 150 à 450 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé rn ce que un tube (8) contenant l'aimant (16) est soudé sur la massepo laire (9),et son axe se confond avec le diamètre qui relie les deux aimants de l'anneau passage de chacun de ceux-ci,ainsi qu'avec l'axe de l'aimant t16) mobile dans ce tube,par l'action de la came, (17)commandée par une timonerie ou des engrenages, et comprime ainsi le ressort de rappel (18). Cette action module les effetsrépulsifs de ces aimants 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les flasques (12) constituent,avec leurs entretdses (7,lastruc -ture supportant tous les éléments de ce dispositif selon l'inven- tion,ce peut être ,un boitier,étanche ou non . L'une de ces flasque est surmontée d'une tubulure (14) sur laquelle est fixé le moteur électrique entrainant l'anneau par un coupleur souple,relié à l'axe (2)qui repose sur les roulements(20). Cette tubulure peut être rapportée sur la flasque