Brevet FR3021710A1 — publié le 20151204

- 1 - La présente invention concerne un dispositif autonome générateur d'un mouvement perpétuel de rotation autour de son axe. Le dispositif est soumis à la gravité et à la pression d'Archimède. L'argumentation suivante démontrera qu'il est possible de contraindre deux forces connues à restituer les propriétés de chacune en un mouvement perpétuel domptable à souhait en fonction du dimensionnement de son dispositif. Pour résumer les interactions en présence, « la pesanteur est désignée comme une force attractive s'exerçant sur tout corps doté d'une masse au voisinage 10 de la Terre et responsable de la chute des corps ». Selon la poussée d'Archimède « Tout corps plongé dans l'eau reçoit de bas en haut une poussée égale au volume d'eau déplacé ». Il résulte de ces deux forces l'évidence que la pesanteur agit sur un corps en l'attirant vers le bas et que la poussée d'Archimède agit sur un corps plongé 15 dans l'eau vers le haut. Le dispositif consiste à laisser interagir les propriétés de chacune des forces aussi naturellement que possible et d'en récupérer l'énergie mécanique générée pour la transformer à terme en énergie renouvelable. L'invention dans sa présentation consiste à utiliser deux volumes sous 20 formes de cuves, que l'on appellera Volume Externe (VE) (1) et Volume Interne (VI) (2). (VE) dispose d'une admission en eau (9) et d'une évacuation latérale (10). (VE) sera fixé par son axe (7.a) en deux points d'ancrages externes (6) sis au milieu de la hauteur de sa cuve. Le support (8) auquel (VE) est fixé devra lui permettre un mouvement libre de rotation autour de son axe. (Figure 1, figure 2) 25 En périphérie des limites décrites par la rotation de (VE), le dispositif sera doté d'un mécanisme de sécurité : la butée anti-retour. (Figure 3) (VE) aura la forme d'une cuve rectangulaire ou cylindrique et de manière générale, (VE) peut-être d'une forme, qui en rapport à son axe permet une symétrie parfaite, et autorise la mobilité d'un second volume en son sein. 30 Les cuves formant (VE) peuvent être conçues : en matières métalliques, en aluminium ou en matières plastiques sous toutes ses formes : en polyéthylène (PE), en 3021710 - 2 - polypropylène (PP), polychlorure de vinyle (PCV), en fibres de verres résinées et de manière générale, de toutes matières pouvant servir à la conception d'une cuve étanche à l'eau. En outre, (VE) peut comporter une armature rigide pour consolider sa 5 structure et un système d'amortisseur tapissant le fond de ses extrémités. L'axe (7.a) de (VE) sera mouvant : décrivant un cercle sur sa périphérie et représentant l'amplitude d'action de (VE) autour de son axe. Il faudra distinguer de l'axe mouvant de (VE), l'axe fixe (7.b) représenté par une ligne imaginaire partant de la base du dispositif de soutien de (VE) et passant par son axe de rotation. Cette ligne correspondra à l'axe de symétrie du dispositif. (VI), étant plus petit, est placé dans (VE) et coulisse à l'intérieur de (VE). Les volumes en questions sont clos et étanches. Leur forme rectangulaire ou cylindrique permet de canaliser (VI) dans (VE) dans le sens de la longueur. Il permet de confiner (VI) dans (VE) et d'exercer sur (VI) les contraintes désirées 15 dans cet espace clos. L'eau agit comme vecteur de la poussée d'Archimède mais peut à l'inverse constituer un frein au processus de bascule en servant de contre poids à (VI). Il sera primordial que le paramétrage de (VE) et (VI) se fasse au millimètre près pour que l'excès d'eau inutile ne vienne paralyser le dispositif. 20 En cas de besoin, on pourra rajouter des microsphères creuses de faibles densités au liquide choisi. Ces microsphères creuses de par leur qualité de flottabilité et de résistance à la pression viendront se substituer au volume d'eau en excès. Ce rajout aura pour but d'alléger le poids du volume d'eau contenu dans (VE) sans pour autant nuire à l'efficacité du dispositif. 25 (VE) est rempli d'un liquide (3) de sorte à ce que (VI) puisse y être inséré et servir de volume mobile à l'intérieur de (VE). Les différents liquides utiles à l'invention sont l'eau et l'eau saturée en sel du type de la mer morte ayant une portance supérieure à celle de l'eau. De manière générale, il sera utilisé tout liquide pouvant fournir une poussée suffisante vers le haut et permettant à (VI) de flotter dans 30 ce même liquide. 3021710 - 3 - (VI) est immédiatement soumis à la pression d'Archimède du fait de son cloisonnement dans (VE). (VI) évoluera constamment plaqué au plafond de (VE). Pour que (VI) puisse subir une poussée optimale et qu'elle soit utile à 5 l'expérience, sa masse volumique doit être inférieure au volume d'eau déplacé par (VI) dans (VE). Dans une première version : (VI) peut être divisé en trois parties et composé par des cuves solidaires l'une de l'autre formant un corps compact et mobile dans (VE). Les deux parties externes (4) de (VI) auront une densité inférieure à celle de l'eau et sont de volumes strictement égaux. Ces deux extrémités serviront de flotteur à (VI) et sa partie centrale sera réservée au lest. (Figure 4) Dans une deuxième version de (VI) : les flotteurs peuvent être disposés autour et sous la partie centrale pour former un bloc compact. Dans ce cas, la partie réservée au lest sera enclavée dans ce même bloc. (Figure 5, figure 6, figure 7) Dans une troisième version : (VI) sera divisé en trois parties distinctes avec les flotteurs aux extrémités et le lest en partie centrale. L'ensemble sera solidarisé par un produit adhésif (sous toutes ses formes) avec ou sans armature rigide. (Figure 8) Les flotteurs peuvent être standards en cuves hermétiques remplies d'air ou moussées avec de la mousse polyuréthane ou en polystyrène, et de manière générale, 20 pourront être conçus à partir de toutes matières pouvant servir de flotteurs à (VI). (VI) aura la forme d'une cuve rectangulaire ou cylindrique et de manière générale, (VI) peut-être d'une forme, qui au regard de son axe permet une symétrie parfaite. Dans tous les cas, (VI) se conformera au mieux aux exigences liées à la forme de (VE). 25 Les extrémités de (VI) peuvent être premièrement : identiques à sa forme initiale, ou deuxièmement : incurvées, obliques ou émoussées pour répondre à d'éventuels critères hydrodynamiques. Les cuves formant (VI) peuvent être conçues : en matières métalliques, en aluminium ou en matières plastiques sous toutes ses formes : en polyéthylène (PE), en 30 polypropylène (PP), polychlorure de vinyle (PCV), en fibres de verres résinées et de manière générale, de toutes matières pouvant servir à la conception d'une cuve 3021710 - 4 - étanche à l'eau. (VI) peut comporter une armature rigide pour consolider sa structure et un système d'amortisseur tapissant ses extrémités. Les flotteurs ainsi positionnés permettent de placer un lest à un emplacement 5 stratégique de (VI) et de l'alourdir considérablement en ce même point. Il est utile cependant de veiller à ce que le poids exercé ne dépasse pas le seuil critique de flottabilité de (VI) ou nuise à la réactivité de (VI) dans (VE). Si cela était le cas, il suffit d'augmenter le volume des flotteurs pour que la flottabilité de (VI) augmente et soit intéressante à l'invention. Le poids du lest devra être suffisant pour enclencher 10 la bascule de (VE) de part et d'autre de son axe (7.b). L'utilité de l'emploi de flotteurs réside en ce que son poids dérisoire en rapport au volume utile soumet (VI) une fois plongé dans l'eau à une force bien supérieure se manifestant par une mobilité exacerbée de (VI) dans (VE). Sans cet espace clos, (VI) aurait été éjecté hors de l'eau. 15 L'expansion de (VE) et le redimensionnement de sa caisse ne peut être envisagé que si le poids de l'eau est contenu. Dans ce cas, les flotteurs et le poids du lest peuvent augmenter sans que cela n'atténue l'efficacité du dispositif. Les extensions de (VE) et (VI) devront s'opérer sur tous leurs paramètres : largeur, longueur et hauteur. Plus, le dispositif sera imposant et plus son balancement sera énergique dans la mesure où chaque poids rajouté, du fait de sa densité, diminuera substantiellement le contre poids exercé par l'eau quand on sait par exemple qu'1 dm3 de fer pèse 7.8 kg, le plomb : 11.35 kg par dm3 contre 1 kg pour chaque litre d'eau aligné. Au final, le lest surpassera rapidement la masse d'eau contenu dans (VE). Il est possible qu'un décalage entre le lest de (VI) et l'axe (7.b) soit utile. Ce décalage est habituellement nécessaire pour exercer un effet de levier lorsque le poids de (VI) est insuffisant ou que l'angle de son support est trop aigu. La partie centrale (5) de (VI) est lestée d'une matière ayant une densité supérieure à celle de l'eau et sera répartie dans le volume sus désigné. On pourra utiliser comme lest différents matériaux : les métaux (Fonte, fer, plomb) les minéraux (sable, pierre, marbre, béton) le verre, et de manière générale toute matière ayant une densité supérieure à celle de l'eau. 3021710 - 5 - De par sa position axiale dans (VI), le lest servira de déclencheur au basculement de (VE) dans un sens ou dans l'autre. Pour optimiser l'effet de bascule, le lest doit avoir dépassé : au mieux majoritairement ou entièrement l'axe 5 fixe (7.b) au moment où (VI) heurte les parois externes de (VE). La rotation peut s'opérer bien avant que (VI) touche (VE) aux extrémités. Tout dépendra du dimensionnement de (VE) et (VI) quant à leurs longueurs et profondeurs respectives, ainsi que le poids du lest. La condition absolue sera que le lest ait dépassé : au mieux, majoritairement ou entièrement l'axe (7.b). 10 La proximité tangentielle à l'axe (7.b) du lest favorise la réactivité de son mouvement. Le déplacement du centre d'inertie de (VI) en temps et en distance est alors raccourci et optimisé. Si les axes (7.a) et (7.b) devaient se confondre et se figer, (VE) serait théoriquement en position d'équilibre : ce qui ne sera jamais le cas puisque (VI) est 15 constamment soumis aux contraintes liées à la pesanteur ou à la poussée d'Archimède. La position de l'axe (7.a) par rapport à l'axe (7.b) sera surtout utile dans le dimensionnement du dispositif et indiquera si le lest, de par sa position dans (VI) et (VE), joue efficacement son rôle de déclencheur au moment critique où (VE) doit normalement opérer sa bascule. 20 Lorsque (VE) commence à basculer, le cumul des masses engagées dans la portion basse en inclinaison est forcément supérieur à celle opposée puisque le lest suit le mouvement de bascule. Le dispositif est alors soumis à l'effet de la pesanteur provoquant la chute de la portion. (VE) entame la première phase de sa rotation. 25 L'énergie cinétique dégagée lors de cette chute va contribuer à ce que (VE) se remette en position favorable pour entamer une nouvelle rotation. (VE) devra passer à chaque cycle de rotation la butée anti-retour en fin de course, pour éviter que (VE) n'enclenche inopinément un retour en arrière et n'entrave la continuité du cycle de rotation. La butée anti-retour sera positionnée au sud ouest de l'axe (7.b) s'il est en 30 bas ou au nord est de l'axe (7.b) s'il était disposé vers le haut. La butée anti-retour permet un abaissement d'un des éléments du dispositif lorsqu'une pression y est exercée et son relèvement automatique une fois la pression 3021710 - 6 - retirée. La butée se compose d'un élément en forme de prisme droit à base triangulaire (12) soutenu par un ressort (11). Le prisme est rattaché au dispositif par sa pointe à un rail (13) lui permettant une certaine mobilité. Le rail est amputé de ses côtés de la 5 surface nécessaire au passage du prisme. L'angle droit du prisme est soumis à la pression constante d'un ressort (11). Ce même angle droit comporte une ailette (14) qui viendra buter le rail lors de sa remontée sous l'effet du ressort. A la fin de son élan, (VE) vient abaisser le prisme par son hypoténuse. Le redressement instantané du prisme par son côté droit viendra empêcher le retour en arrière de (VE). En réponse, le contrebalancement se fait automatiquement dans (VE) grâce à la poussée d'Archimède qui en déplaçant systématiquement (VI) vers le haut fait migrer les masses et son centre d'inertie au-delà de l'axe (7.b) provoquant ainsi la chute de (VE) en sens inverse. 15 Il est important de souligner que chaque cuve composant (VE) comprend un dispositif interne (VI) qui lui est exclusif et sera donc inutile pour le fonctionnement d'un dispositif ayant d'autres mensurations que celles d'origines. Si (VE) était trop grand par rapport à (VI) le surplus d'eau en contrebas empêcherait (VE) de basculer en faisant contre poids. A l'inverse, si (VE) était trop petit, (VI) serait inopérant car le lest ne 20 dépasserait pas ou pas assez l'axe (7.b). L'effet recherché serait vain de tout succès. (VI) réagit à chaque mouvement opéré par (VE). L'intérêt de l'invention réside en ce que la position du lest dans (VI) serve de déclencheur à la bascule de (VE) de part et d'autre de son axe fixe (7.b). Toutes les interactions entre (VE) et (VI) participent à un mouvement d'ensemble se caractérisant par la rotation 25 continu du dispositif autour de son axe. Le caractère autonome et reproductible de ce mouvement de rotation à l'infini permet de prouver l'existence même d'une nouvelle source d'énergie mécanique : le mouvement perpétuel. L'énergie mécanique ainsi générée pourra au final être utilisée et transformée en 30 une énergie motrice et électrique propre sans impact sur les ressources, la santé et l'environnement ou intégrée à de nouveaux produits dérivés. REVENDICATIONS1) Dispositif autonome générateur d'un mouvement perpétuel de rotation autour de son axe caractérisé par l'utilisation de deux volumes sous formes de cuves, que 5 l'on appellera Volume Externe (VE) (1) et Volume Interne (VI) (2). (VI), étant plus petit, est placé dans (VE) et coulisse à l'intérieur de (VE). Les volumes en questions sont clos et étanches, remplis d'un liquide (3) pour (VE) et leur forme rectangulaire ou cylindrique permet de canaliser (VI) dans (VE) dans le sens de la longueur. Il permet de confiner (VI) dans (VE) et d'exercer sur (VI) les 10 contraintes désirées dans cet espace clos. (VI) est divisé en trois parties solidaires composées pour les parties externes de flotteurs (4) et la partie centrale d'un lest (5). (VE) sera fixé par son axe (7.a) en deux points d'ancrages externes (6) sis au milieu de la hauteur de sa cuve. Le support (8) auquel (VE) est fixé devra lui permettre un 15 mouvement libre de rotation autour de son axe. (Figure 1, figure 2) En périphérie des limites décrites par la rotation de (VE), le dispositif sera doté d'un mécanisme de sécurité : la butée anti-retour. (Figure 3) 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il permet la reproduction d'un mouvement autonome de rotation sans autre intervention 20 extérieure que celle de la pesanteur agissant sur (VE) et en interne par la poussée d'Archimède opérant sur (VI) caractérisant ainsi le mouvement perpétuel. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que (VI) soit divisé en trois parties solidaires composées pour les parties externes de flotteurs (4) et la partie centrale d'un lest (5). (Figure 4, figure 8) 25 4) Dispositif selon la revendication let 3 caractérisé en ce que les flotteurs puissent être disposés autour et sous la partie centrale pour former un bloc compact : la partie réservée au lest sera enclavée. (Figure 5, figure 6, figure 7) 5) Dispositif selon la revendication 1, 3 et 4 caractérisé en ce que les flotteurs puissent être conçus de toutes matières pouvant servir de flotteurs à (VI) comme des cuves 30 3021710 - 8 - hermétiques remplies d'air ou moussées avec de la mousse polyuréthane, en polystyrène expansé ou autres. 6) Dispositif selon la revendication 1, 3 et 4 caractérisé en ce que le lest de par sa 5 position axiale dans (VI) servira de déclencheur au basculement de (VE) dans un sens puis dans l'autre. Le poids du lest devra être cependant suffisant pour enclencher la bascule de (VE). 7) Dispositif selon la revendication 1 et 6 caractérisé en ce qu'en phase de bascule le lest doit avoir dépassé : au mieux, majoritairement ou entièrement l'axe (7.b). 10 8) Dispositif selon les revendications 3, 4, 6 et 7 caractérisé en ce qu'il sera utilisé comme lest différents matériaux : les métaux (Fonte, fer, plomb) les minéraux (sable, pierre, marbre, béton) le verre, et de manière générale, toute matière ayant une densité supérieure à celle de l'eau 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'eau ou l'eau saturée 15 en sel du type de la Mer Morte soit utilisé dans (VE). 10) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, si besoin, des microsphères creuses de faibles densités soient rajoutées au liquide choisi. Ces microsphères creuses de par leur qualité de flottabilité et de résistance à la pression viendront se substituer au volume d'eau en excès. Ce rajout aura pour but d'alléger le 20 poids du volume d'eau contenu dans (VE) sans pour autant nuire à l'efficacité du dispositif. 11) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que (VE) puisse être d'une forme, qui en rapport à son axe permette une symétrie parfaite, et autorise la mobilité d'un second volume (VI) en son sein. (VI) se conformera au mieux aux exigences liées 25 à la forme de (VE). 12) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'en périphérie des limites décrites par la rotation de (VE), le dispositif soit doté d'un mécanisme de sécurité : la butée anti-retour (Figure 1, figure 3) (VE) devra passer à chaque cycle la butée antiretour en fin de course pour éviter que (VE) n'enclenche inopinément un retour en 30 arrière et n'entrave la continuité du cycle de rotation. 302 1 7 10 - 9 - 13) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la butée anti-retour permette un abaissement d'un des éléments du dispositif lorsqu'une pression y est exercée et son relèvement automatique une fois la pression retirée. A la fin de son élan, (VE) vient abaisser le prisme par son hypoténuse. Le redressement instantané du prisme par son côté droit viendra empêcher le retour en arrière de (VE). 14) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la butée anti-retour se compose d'un élément en forme de prisme (12) droit à base triangulaire soutenu par un ressort (11). Le prisme est rattaché au dispositif par sa pointe à un rail (13) lui in permettant une certaine mobilité. L'angle droit du prisme est soumis à la pression constante d'un ressort. Ce même angle droit comporte une ailette (14) qui viendra buter le rail lors de sa remontée sous l'effet du ressort. 15) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que le fonctionnement autonome et reproductible du mouvement de balancement permette de générer une 15 énergie mécanique inépuisable, qui pourra au final être utilisée et transformée en une énergie motrice et électrique propre sans impact sur les ressources, l'environnement et la santé ou intégrée à de nouveaux produits dérivés.