Brevet FR2709332A1 — publié le 19950303

- GENERATEUR D'ENERGIE MECANIQUE A BALOURDS CENTRIFUGES ORIENTES La présente invention concerne un dispositif,générateur d'énergie mécanique,dont le couple est entretenu par l'action cens -tuute de deux dispositifs,engendrant un balourd centrifuge orienté,chacun à chacun, et sont fixés entre deux plateaux,mobiles parai lèles,de chaque côté de leurs axes et sur un même diamètre. Ce type de générateur n'est pas connu et utilisé amans 1' état actuel de la technique Le dispositif selon l'invention est l'application du breYet d'invention - W 70 01846 du 13 Janvier 1970 - sous le titre "PRINCIPE ENERGETIQUE"-. Ce dispositif est une source d'énergie wécanique,trans- fermable,notamment, en énergie électrique . Il comperte,en effet,deux dispositifs capables d'en6en- drer ceistamment,un balourd orienté,par dissymétrie centrifuge,et sent disposés,chacun,de part et d'autre du centre de rotation de deux plateaux métalliques eirculaires qui les supportent,et selon un meme diamètre ;de telle manière que ces balourds forment lecouple de rotation de ce générateur Ces deux plateaux sont reliés et maintenus par des entretoises métalliques, et supportent encastrés les roulements -ou coussinets - de chacun des axes d- rotation des dispositifs à ba lourds orientés . Constituant ainsi,l'ensemhie rotor du générateur Le centre de chacun de ces plateaux comporte un axe de rotation . Ces axes s1 appuient sur deux roulements -ou coussinetsau centre de deux flasques métalliques circulaires et parallèles entre elles Ces flasques sent reliées et maintenues par des entretoises de même matière . Constituant ainsi,la structure support du rotor,qui peut être un boitier eu un carter q A leur embout inférieur,chacun des axes des dispositifs a' balourds orientés,supporte un pignon -métallique ou plastique -qui leur est claveté . I1 s' engrènent dans une couronne dentée métallique,qui est fixée aucentre de la flasque inférieure de la structure support,de telle manière que la rotation du retor engendre celles de chacun de ces dispositifs,dont les balourds centrifuges engendrent à leur tour le couple de ce rotor,qui,dès lors engendre constiament cette rotation . Une tubulure est fixée,ou fermant corps,au centre de la flasque supérieure de la structure support . Une génératrice électrique,fixée et reliée seuple,à l'axe du rotor,est utilisée en moteur,au nement du lancement du générateur et de son arrêt. Elle dé -bite son énergie pendant l'activa auterotative du générateur . L'axe de ce générateur mécanique peut aussi feurnir uniquement de l'énergie mécanique en étant couplé à une machine méca- nique quelconque . Dans ce cas,son axe peut être horizontal et ses embouts, dépasser de leurs roulements,à l'extérieur Teus ces types de dispositifs pouvant engendrer des bal- ourdis centrifuges erientés,sent utilisables suivant les conditions de réalisation et de montage de cette invention,qutils soient à champs magnétiques ou mécaaiques,incidents . Dans le dispositif selon l'invention,y est donc décrit,d' une part,un dispositif à champs iagnétiques incident, et d'autrepart cette incidence crée,par un dispositif mécanique à contrepoids cen -trifuge,rérlant automatiquement la vitesse prévue de ce générateur Par ailleurs,une variante de la technologie de fonctionne -ment de ces balourds y est décrite . Où les tiges guides du glissement des dispositifs engendrant ces balourds,sont remplacées par des rouleaux métalllques en contact avec des rondelles guides cia- vetées,deux à deux,sur chacun de leurs axes, de part et d'autre de l'anneau métallique qu'elles supportent,afin d'en permettre la mobilité latérale . Les dispositifs engendrant des balourds centrifuges orien -tés,ne consomment que l'énergie des pertes mécaniques de frottements et de ventilation .Et celà, en raison de la loi de la conservation du mouvement,qui s'applique aux anneaux excentrés Le dispositif selon l'invention,est donc une nouvelle sour ce d'énergie . Telle qu'elle y est définie dans le "Principe Energétique",référé ci-dessus . D'autre part,tous les champs magnétiincidents se neutralisent tangentiellement entre eux Les dessins annexés illustrent l'invention La figure -1- représente,en élévation,une coupe du dispositif selon l'invention. La figure -2- représente,en plan,une coupe de ce dispositif . La figure -3- représente une variante technologique d'un dispositif magnétique,ou mécanique, à balourd centrifuge orienté. La figure -4- représente,en coupe,un dispositif essentieliemeit mécanique,à balourd centrifuge orientée La figure -5- représente,en plan, le dispositif de la figure -3-. La figure -6- représente,en plan,le dispositif de la fig.-4- o La fig. -7- représente,une coupe, du dispositif mécanique incident du dispositif de la Fig. -4- . En référence à ces dessiis,le dispositif selon l'inven- tien comporte Fig. -1- deux flasques métalliques (1) et (3) --acier,aluminium ou plastique - maintenues et fixes parallèles entre elles par les entretoises 44) - même matière -. La flasque (1) comportent en son centre,une tubulure (2) formant cor -ou rapportée - sur laquelle est fixée une génératrice électrique,utilisée en moteur,peur le lancement du rotor de ce générateur et pour son arrêt. Au centre de chacune de ces flasques et à l'intérieur, un rou -lement à billes -ou coussinets - est encastré de telle manière qu'ils sont en regard l'un de l'autre Le centre de l'intérieur de la flasque (3) est évidé en ferme de cuve circulaire,dans laquelle est encastrée et vissée,la couronne dentée (21) -acier,bronze -. Cette cuvette,éventuellement peut être fermée par le couvercle (22) -aluminium,acier,bronze ou plastique - dont le contact avec le roter de ce générateur, est assuré par un joint à frottement doux . Cette flasque comporte les trous (23) de fixation du générateur . Les roulements de ces fias- ques supportent,chacun à chacun,les axes (6) et (8)-formant corps ou rapportés - et vissés au centre des flasques (5) et (7).Ils sont an acier. Les flasques (1) et (3) -acier,aluminium,titane ou plats -tique - sont maintenues et fixées,parallèles entre elles,par des entretoises -même métal et matière - constituant ainsi,la structure de l'ensemble de ce générateur . Les flasques (5) et (7)-aluminium,acier,titane - ou plas -tique -sont maintenues et fixées parallèles entre elles,par des entretoises de même matière . Elles constituent ainsi,avec leurs axes (6) et (8) la structure du rotor . Dans chacune de ces flasques et à l'intérieur,sont encastrés,deux roulements à billes -ou coussinets -,de part et d'autre de leurs axes et sur un même diamètre, de telle manière qu'ils sont en ré6ard,chacun à chacun, des roulements de l'autre flasque . Ces roulements supportent ainsi les axes (10) et (12) des deux dispositifs qui entretiennent les balourds centrifuges . Chacun de ces axes supportent à leur extrémité inférieure, les pignons (13) et (14) qui leurs sont clavetés . Ces pignons -acier,bronze ou plastiques -s'engrènent dans la couronne dentée (21). Si ces pignons sont en métal,la cuve de la flasque (3)qui contient la couronne (21),est remplie d'un liquide lubrifiant. Dans ce cas,la mise en place du cousercle-joint (22),esteffectuée . Deux trous parallèles entre eux dans un plan vertical ou horizontal- sont percés dais le corps rectangulaire des axes (10) et (12) -acier,bronze - . Ils reçoivent et supportent ainsi,les tiges guides (25 et (26) qui coulissent,deux à deux, dais chacun de ces axes,soit,en contact directe,avec un léger jeu,ou,soit,à ltin- térieur de roulements latéraux à billes,qui sont encastrés danschacun de ces trous .Ainsi que les tiges guides (27) et (28) Ces tiges guides sont également enmanchées serrées,deux à deux, dans les anneaux métalliques -bronze,acier,- Fig.-1-2- (9)et (11). Les ressorts de compr~ssion (29) et (30) répartis deux à deux,de part et d'autre de chacun de ces axes (10) et (12),maintien -nent ces anneaux concentriques à leurs axes respectifs -Fig.-1-. Dans un plan perpendiculaire à celui des tiges guides et en regard,les aimants (15) et (t6) sont vises sur l'anneau (g) de part et autre de son axe . Et de la même manière,les aimants -(17) et (18) sont fixés sur l'anneau (11). Les bossages rectangulaires des premiers et les rainures des seconds,leur permettent de s'imbriquer pour mieux combiner leurs réactions mutuelles entre eux et avec les aimants (19) et (20) qui sont fixés à l'extérieur des anneaux,entre les flasques (5) et (7) sur un même diamètre et en regard de ces anneaux . Ces aimants sont courbes concaves dans leurs faces orientées vers les anneaux, constituant ainsi un entrefer aux passages cy -c}iouesdes atushts des anneaux. La face courbe du (19)comporte aus -si un bossage rectangulaire, et celle du (20) une rainure La position des dentures des engrenages (13) et (14) des pignons dans celles de la couronne,est telle que tous les 1ECde leur rotation, les poles mag;étiques de tous les aimants de ce gélé rateur,se trouvent alignés entre eux, sur un même diamètre du rotor passant par l'axe transversal des aimants (19) et (20) -Fig.-2- fixés par les clavettes (24) . Aiusi,les signes magnétiques de ces aimants -ord- pour le (19) -Sud- pour le (20),et Sud- pour chacun des aimants (15) et (16),-Nord- peur chacun des aimants (17) et (18),provocant,par leurs réactions mutuelles et simultanées, les excentrations de ces anneaux l'un vers l'autre,au centre du retor,suivant les directions -E- et -Et- engendrant le balourd centrifuge et la compression de deux de leurs ressorts. Au maximum de Cette compression, ce balourd est équilibré par ces ressorts,pour un moindre effort de retour de ces anneaux à leur position concentrique,à leurs axes, tous les 180 de leurs rotations . Puis,le cycle d'excentration recommence, créant ainsi,lecouple -CCt- entretenant la rotation -R- de ce 6é- nérateur,pour les rotations -R'- et -R"- de chacun des anneaux Fi6.--2- . Dès que la valeur de ce couple devient supérieure aux réactions des pertes mécaniques -frottements et ventilation-,ies effets magnétiques se neutralisant, tangentiellement entre eux -,le dispositif selon l'invention devient auterotatif,donc une source d'énergie mécanique . L'axe de ce générateur peut Entre horizontal dorez les embouts sortent de leursroulements,pclr un couplage éventuel avec un récepteur électrique ou mécanique ; Une variante technique peut être appliquée aux dispositif à balourds centrifuges orientés,qutils soient à incidence magnétique ou mécanique . En effet,en lieu et place des tiges guides -(255 (26)(27)(28) -,les anneaux (36) et (45) peuvent supporter, chacun sur leurs bases,quatre rouleaux mobiles de contact (39) -acier ou plastique - . Ainsi,ces anneaux peuvent se déplacer latéralement entre les rondelles supports -acier- (32) et (33),celles-ci sont clavetées aux deux embouts des axes (31) et bloquées par les é crous (34) et 35) o Au centre de chacun de ces anneaux, débouche un trobblong (53) permettant et limitant le déplacement latéral de ces anneau AUTOUR DE LEURS AXES RESPECTIFS,dont toutes les sections sont circulaires .Fig. -3-4-5-6-,ahacune des rondelles supports (32)et(33) sont reliées à leurs anneaux par deux ressorts (40) et (51) dont les axes se confondent avec un diamètre perpendiculaire au sens de déplacement des anneaux . Ce déplacement fait travailler ces ressorts (40) à la torsion et les ressorts à lame (51)à la flexion Ces ressorts pouvant être intergeangables . Ils jouent le mêne rôle que les ressorts de compression des Fig. -1-2- . Ils sont fixes sur les axes (42) et libres sur les axes (41)mobiles Le dispositif des Fig. -4-6-7-,eatretient un balourd cen -trifuge orienté,par incidence mécanique . En effet,ici,les deux aimants (37) et (38) sont remplacés, par deux roues -acier ou plastique (43) nubiles autour des axes clavettes (44) à l'intérieur de deux évidements des anneaux (45),par les bagues -bronze- (52),de telle lanière que le plan de ces roues est parallèle aux bases des anneaux . Par ailleurs,un ensemble mécanique -Fig. -7-,resplace les deux aimants (19) et (20).es Fig.-1-2- ,entre les flasques (5) et (7). I1 se compose d'une entretoise (47) à section rectanguIaire,vissée entre ces deux flasques,au centre laquelle une came (46) se déplace radialement en s'appuyant contre l'une des roues, à chacun de leur passage,lorsque ces anneaux sont en rotation. La tige -acier- (49) est mobile autour de l'axe -O-,soliiaire de la chape -acier- (48),vissée ou soudée dans ltentretoise (47). La partie supérieure,qui se déplace dans l'évidement de la flasque (5),supporte le contrpoids (50),fixe et réglable selon la vitesse de rotation du rotor,que l'on à déterminée . La partie inférieure de cette tige s'appuie contre le talon de cette came Lorsque celle-ci est déplacée suivant la direction -P-,au maximum que lui permet sa butée arrière,sous la poussée centrifuge du contrepoids engendrée par la rotation du rotor,dès cet lnstant,le balourd centrifuge orienté prend naissance,en raison de l'excentra tion de l'anneau ainsi poussé -d'une distance égale au 1/3 - de ce maximum,par cette came Les dimensions du dispositif selon l'invention ne sont pas limitatives,elles peuvent être très petites ou très grandes Le générateur décrit dans ce brevat,fait débiter à sz génératrice électrique - 70 watts - pour une vitesse de rotation de 2000 t/m de son rotor C'est notamment,la source électrique de tous les propulseurs à balourds centrifuges orientés REVENDICATIONS I) Dispositif générateur d'énergie mécanique,autorotatif,dont le couple de rotation est constamment entretenu par la présence de deux dispositifs à balourds centrifuge orientés . Ils sont fixés en -tre deux plateaux circulaires et parallèles entre eux,de part et d' autre de leurs axes et sur un même plan diamètre . En raison de 1' engrèaement de chacun de leurs pignons dans une couronne dentée,fixée et concentrique,sur une flasque,qui supporte l'axe de ces plateaux . Ainsi,à tout mouvement de ces plateaux, qui constituent avec ces dispositifs,le rotor de ce générateur; correspond une rotation de chacun des axes de ces dispositifs,créant ainsi le couple de rotation de ce rotor. Ce générateur n'a pas de dimensions limitatives, qui peuvent être très petites où très grandes 2) Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce que, Fig.-1- cette flasque support (3) -acier,aluminium,où plastique -est évidée en son centre,en forme de cuvette circulaire qui contient la couronne dentée (21),qui lui est vissée . Cette flasque est reliée à une seconde flasque (1) - sSme matière - par les entretoises (4) et qui supportent en son centre la tubulure (2) formant corps ou rapportée et vissée . En chacun de leurs centres sont encastrés deux roulements à billes - ou coussinets - qui sont en regard l'un de 1' autre . Cet ensemble constitut ainsi la structure support de ce gé aérateur .Pour les pignons acier,le couvercle(22)étanche le lubrifiant 3) Dispositif selon la revendication 1 ,caractérisé en ce q Fig.-1 les plateaux (5) et (7) -aluminium,acier,titane ou plasti- que - sont maintenus parallèles et nixes entre eux, par des entreto- ses, et comportent un axe en chacun de leurs centres . Ces axes (i2) et (e) de rotation,formant corps ou rapportés,s'appuient dans les roulements - ou coussinets - des flasques supports (1) et (3). 4) Dispositif selon la revendication 3 ,caractérisé en ce que Fig.-1-2- les aimants (19) et (20) sont fixés entre les plateaux (5) et (7) sur un même diamètre,de part et d'autre,de leurs axes par les clavettes (24) . Leurs signes polaires sont -Nord-pour le (19),-Sud- pour le (20), leurs faces,en regard de l'axe de rotation sont,courbe concave avec un bossage rectangulaire pour le (Io) et courbe concave avec une rainure rectangulaire pour le 20) . 5) Dispositif selon la revendication 3 flcaractérisé en ce que,de part et d'autre du centre des plateaux (5) t (7),et sur un même diamètre,dc-ux roulements à billes - ou coussinets - leurs sont encastrés de telle manière qu'ils sont en regard l'un de l'autre. Ils supportent les axes (10) et (12) des dispositifs à balourds centrifuges orientés . Dans leurs corps rectangulaires,ces axes sont percés,chacun de deux trous parallèles,dans un plan vertical -ou ho -rizontal,et dont leurs axes sont perpendiculaires aux axes de rotation . Dans Ces trous coulissent les tiges guides -acier- (25)(26) (27)(28) en contact directe,avec un léger jeu,dans ces axes -ou dans des roulements à billes latéraux, encastrés dans ces trous .Ces axes supportent,clavetés,les pignons - acier,eu plastique - (13) et (14) 6) Dispositif selon la revendication 5 3 caractérisé en ce que ces tiges guides sont enmanchées,serrées,dans les anneaux (9) eX11) - brosze,acer - qui sont maintenues concentriques à leurs axes respectifs (10) et (12) par les ressorts de compression (29),répartis deux à deux, de part et d'autre de ces axes . Sur chacun de ces anveaux sont vissés,en face des extrémités de ces tiges et dans un plan qui leurs sont perpendiculaires,les aimants (15) et (16)et (17) (18) .Les signes polaires des premiers sont,-Sud- et-Nori-les seconds 7) Dispesitif selon la revendication 6 ,caractérisé en ce que les aimants (15 et (16),comportent sur leurs surfaces courbes,un bossage rectangulaire, et les aimants (17) et (18),une rainure rectangulaire . Ceci afin de mieux s'imbriquer entre eux, et les aimants (t9) et (20); lors de leurs réactions mutuelles Ainsi,ces bossages et rainures constituent les entrefers cycliqu-s,des dispositifs à balourds orientés . L'engrènement de chaque pignon (13) et (t4)dans la couronne dentée (21) est tel,que lors de leurs rotations,tous les 180 ,les piles de tous les aimants se retrouvent alignés,en regard les uns des autres,suivant un même diamètre transversal,aux plans des aimants (19) et (20) . Provocant leurs réactions d'excentration des deux anneaux (9) et (11) qui se déplacent l'un vers l'autre,au centre, suivant -E- et -E'-,engendrant par ces balourds centrifuges,le couple -CC'- .Dès que la valeur de ce couple est supérieure à celles des frottements mécaniques ;s'établit l'action autorotative du roter de ce générateur. Car tous les champs magnétiques se neutralisent entre eux 8) Dispositif selon la revendication 1 ,caractérisé en ce que tous les dispositifs à balourds centrifuges orientés peuvent être utilisés daas ce gélérateur,quVils soient à champs magnétiques,ou mécaniques,incidents et quelques soient leurs différentes technologies . En effet,Fig.-3-4- les tiges guides sont remplacées par quatre rouleaux -acier ou plastique (39) mobiles sur chacune des bases des anneaux (36) et (45),qui se déplacent entre les rondelles supports (32) et (33). Elles sont clavetées sur les axes (31) et bloquées par les écrous (34) et (35). Le trou oblong (53) qui débeu -cke au centre de ces anneaux ,permet et limite ce déplacement. Celui-ci entraide la torsion des ressorts (40) et la flexion des ressorts (51) qui relient ces rondelles aux anneaux . Ils sont fixés sur les axes (42) et libres dans les axes (41),mobiles . Ces res sorts sont sur un axes perpendiculaire à la direction de excentra -tien des anneaux . Ils jouent le même ralle que les ressorts deccm- pression (29) et (30) Fig.-1-2- .Les (51) étant à lame. 9) Dispositif selon la revendication 8 ,caractérisé en ce que Fig.-4-6-- les aimants (37) et (38) Fig.-3-5-,sont remplacés par des roues -acier,aluminium ou plastique - (43) mobiles sur les axes cla -vettes (44) par les bagues -bronze- (52) ,dont leurs plans sont pa -rallèles aux bases des anneaux (45) 10) Dispositif selon la revendication 9 ,caractérisé en ce que,Fig.-7- le dispositif incident,mécanique,se compose d'une entre -toise - acier - à section rectangulaire (47) fixées entre les flas -ques (5) et (7),en lieu et place des aimants (t9) et (20) -Fig.-1-, en son centre de déplace une came -acier- (46) poussée suivant la direction -P- par la tige -acier - (49) qui pivote autour de l'axe -0- solidaire de la chape -acier- (48),qui est fixée dans l'entre tretoise (47) -vissée ou soudée -. La force centrifu6e du contrepoids réglable (50) et fixe sur cette tige,engendrée par la rotation du rotor du générateur, provoque son déplacement -R- et celui de la came . Ainsi,par son contact cyclique av-ec les roues (43)des anneaux (45) en rotation,ceux-ci sont excentrés suivant le déplacement -E-d'une distance égale au 1j3 de leurs excentrations maximum. Le réglage de la position du contrepoids sur la tige (49) permet de fixer la vitesse que l'on à choisie,d'autorotation du dis -positif selon l'invention .