Brevet FR3024185A1 — publié le 20160129

GÉNÉRATEUR VA-ET-VIENT À RÉSERVE D'ÉNERGIE ET PROCÉDÉS ASSOCIÉS INTRODUCTION L'invention générateur va-et-vient à réserve d'énergie (100) concerne un système autonome conçu pour produire de l'énergie électrique en convertissant tout mouvement mécanique alternatif bidirectionnel en mouvement rotatif. L'invention générateur va-et-vient à réserve d'énergie (100) est caractérisée en ce qu'elle comporte un certain nombre de dispositifs visant à transformer en mouvement rotatif lesdits mouvements mécaniques alternatifs bidirectionnels et en ce que lesdits dispositifs sont notamment constitués d'un partie centrale (110) comportant un mécanisme d'entrainement et de deux systèmes (120) de production électrique placés latéralement de part et d'autre et que ledit mécanisme central d'entrainement actionne. L'invention a été conçue pour pouvoir utiliser une pluralité de mécanismes centraux d'entrainement, chaque dit mécanisme étant conçu pour prendre en compte les spécificités des dispositifs destinés à transformer ledit mouvement va-et-vient en un mouvement rotatif. Le mouvement à transformer étant bidirectionnel et alternatif, il comporte deux phases qui sont chacune prise en compte alternativement par chacun des systèmes latéraux générateurs. L'invention est avantageusement constituée notamment de dispositifs permettant d'emmagasiner le couple développé durant la phase active pour le restituer après l'inversion de manière à ce que chacun des dispositifs latéraux est productif quelque soit la phase. L'invention est particulièrement destinée à être intégrée dans toute installation produisant de l'électricité à partir d'énergies renouvelables, et notamment celles utilisant les mouvements de la houle comme par exemple une centrale marine flottante ou une marinolienne posée ayant fait l'objet de demandes de brevet du même inventeur.. ÉTAT DE LA TECHNOLOGIE La transformation de mouvements rotatifs par dynamo ou alternateur a fait l'objet de quelques études et de dépôts de brevets, parmi lesquels on peut notamment citer le document WO 2011090449 (A1) "Lampe de poche électrique" qui contient un mécanisme permettant de recharger ladite lampe par mouvement rotatif alterné, ou encore le document EP 1810489 (A1) présentant un système similaire mais plus simple. Ces deux inventions, si elles ne manquent pas d'ingéniosité, ne font appel qu'à la force de la main humaine comme énergie et sont donc peu adaptées à d'autres types de mouvement, point faible que l'invention générateur va-et-vient à accumulation d'énergie ici présentée cherche à corriger. PRÉSENTATION DE L'INVENTION L'invention générateur va-et-vient à réserve d'énergie (100) concerne un ensemble de dispositifs conçus pour transformer tout mouvement linéaire bidirectionnel en énergie électrique. L'invention générateur va-et-vient à réserve d'énergie (100) est caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une partie centrale (110) comportant un mécanisme de conversion d'un mouvement linéaire bidirectionnel 3024185 2 en un mouvement rotatif, ledit mouvement rotatif entrainant à son tour les systèmes de production électrique (120) placés latéralement de part et d'autre du mécanisme central (110). L'invention a avantageusement conçu une pluralité de mécanismes centraux d'entrainement, chaque dit mécanisme étant conçu pour prendre en compte les spécificités des différentes sources d'énergie générant le 5 mouvement va-et-vient transformé par l'invention en un mouvement rotatif et alternatif . L'invention générateur va-et-vient à réserve d'énergie (100) est caractérisée en ce qu'elle comporte étant fixés de chaque coté du mécanisme central et montés en opposition, deux ingénieux dispositifs (120) constitués notamment de dispositifs aptes à entrainer plusieurs sous-ensembles de rotor/stator (127), assurant une production électrique comme suit, étant ici précisé que les deux systèmes de production 10 électrique latéraux utilisés sont identiques. Bien qu'étant de construction identique, le montage en opposition de ces deux systèmes de production électrique latéraux confère à chacun une fonction spécifique. L'un fonctionne dans la phase positive de l'ondulation, et l'autre dans la phase inverse grâce à un dispositif d'échappement à cliquet (121) qui n'entraine la mise en fonction du mécanisme que pour le sens de rotation pour lequel il a été installé. Chaque générateur a donc alternativement une phase active 15 pendant laquelle il transforme le couple transmis par le mécanisme central d'entrainement (110). Pendant la phase active de rotation, le couple obtenu met en tension par sa périphérie un ressort-moteur de précontrainte en "S" (123), ledit ressort-moteur accumulant ainsi l'énergie produite jusqu'à ce que la phase s'inverse (passage d'un sens à l'autre). La pièce assurant la mise en tension du ressort-moteur est rendue solidaire de l'axe d'entrainement central 20 par un système de billes (124) s'enclenchant dans des cavités prévues à cet effet dans l'axe d'entrainement central (111), les dites billes étant rendues solidaires dudit axe central par un dispositif de ressorts les maintenant dans la cavité qui les reçoit, ledit dispositif de ressorts étant taré pour que lesdites billes puissent s'échapper de leur cavité au delà d'un certain seuil de couple risquant d'endommager les installations, ledit système assurant ainsi une protection de sécurité contre tout blocage. 25 Au moment de l'inversion, un deuxième dispositif à cliquet anti-retour (122) interdit le retour en arrière, et le ressort restitue par son axe central (125) le couple emmagasiné pendant la phase active de rotation, étant précisé que l'axe d'entrainement central (111) est indépendant dudit axe central (125) restituant le couple emmagasiné . Les ensembles stator/rotor (127) de chaque générateur sont donc non seulement productifs pendant la phase de rotation dédiée, mais également dans la phase inverse pendant laquelle leur est 30 restituée l'énergie emmagasinée par le ressort-moteur (123). Ce système a également l'avantage de protéger les mécanismes contre les à-coups et prolonger la durée de vie des mécanismes. Pour prolonger cette durée de vie par ailleurs, et utiliser uniquement le nombre d'ensembles stator/rotor capables d'absorber le niveau de couple fourni par l'ondulation originelle, les ensembles stator/rotor présents dans le générateur sont gradueliement embrayés/débrayés les uns après les autres par un mécanisme 35 d'embrayage centrifuge taré (126) qui ne s'enclenche qu'au delà de la force pour laquelle ledit mécanisme 3024185 3 a été réglé. Ce dispositif permet avantageusement d'obtenir le meilleur rendement des rotors ainsi progressivement sollicités. L'invention générateur va-et-vient à réserve d'énergie (100) peut donc utiliser différents mécanismes d'entrainement, lesdits mécanismes étant adaptés au type de mouvement va-et-vient généré par la source 5 d'énergie qui les produit. L'invention générateur va-et-vient à réserve d'énergie (100) est caractérisée en ce qu'elle comporte un mécanisme central d'entrainement qui convertit en mouvement rotatif un mouvement linéaire suivant plusieurs variantes et notamment : a) dispositifs utilisant des liens souples 10 -.un dispositif (220) qui est constitué d'une roue crantée tournant autour d'un axe solidaire de l'axe de chacun des mécanismes de production électrique placé de part et d'autre. La roue crantée est entraînée par un lien (221) perforé dont l'une des extrémités (222) est reliée à un point fixe, et dont l'autre extrémité descendante est reliée à un contrepoids (223) qui coulisse librement et par simple gravité le long du lien montant. 15 - un dispositif (110,210) qui est caractérisé en ce que le lien (211) entrainant le mécanisme est monobrin et non perforé, par exemple un ruban plat, et qu'il actionne la rotation dans la phase positive de l'ondulation pendant laquelle une partie de l'énergie obtenue est emmagasinée par un moteur-ressort de précontrainte (113) qui restitue cette énergie dans la phase négative en maintenant sous tension par un mécanisme de rattrapage automatique de tension par cliquet (114), le lien dans la poulie à gorge dans laquelle le lien vient 20 se ré-enrouler. La pièce assurant la mise en tension du ressort-moteur (115) est rendue solidaire du mécanisme d'entrainement central (116) par un systèmes de billes (117) s'enclenchant dans des cavités prévues à cet effet dans le mécanisme d'entrainement central (116), les dites billes étant rendues solidaires dudit mécanisme par un dispositif de ressorts les maintenant dans la cavité qui les reçoit, ledit dispositif de ressorts étant taré pour que lesdites billes puissent s'échapper de leur cavité au delà d'un certain seuil de 25 couple risquant d'endommager les installations, ledit système assurant ainsi une protqction de sécurité contre tout blocage. b) dispositifs utilisant des liens rigides - un dispositif (230) caractérisé en ce que la transformation en mouvement rotatif du mouvement linéaire est assurée par un système de crémaillère (231) actionnant l'axe entrainant chacun des mécanismes de 30 production électrique placé de part et d'autre, la dite crémaillère mobile "femelle" coulissant à l'extérieur d'une pièce fixe "mâle" (232), les deux pièces "mâle" et "femelle" étant de dimensions adaptées à l'amplitude de l'ondulation générant le mouvement va-et-vient à transformer en mouvement rotatif. 3024185 4 FIGURES Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe partielle du Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie avec un ensemble générateur et la variante "monobrin" du mécanisme central d'entrainement.. 5 La figure 2 représente une vue de variantes de mécanisme central d'entrainement. REVENDICATIONS1- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) caractérisé en ce qu'il comprend les éléments suivants: - une structure recevant les différents éléments de l'invention - des moyens de conversion de mouvements linéaires en mouvements rotatifs (110,200) - des moyens de conversion en énergie électrique de mouvements rotatifs (120) - des dispositifs d'accumulation de l'énergie crée par les forces et couples générés par des mouvements rotatifs (110,120) - des dispositifs de régulation par mécanisme d'embrayage (126) - des dispositifs de mise en sécurité des installations par échappement. 2- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti principal constitué notamment d'une partie centrale (110) comportant un mécanisme de conversion d'un mouvement linéaire bidirectionnel en un mouvement rotatif, ledit mouvement rotatif entrainant à son tour les systèmes de production électrique (120) placés latéralement de part et d'autre du mécanisme central (110). 3- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est entraîné par une pluralité de mécanismes centraux d'entrainement, et notamment un dispositif (220) qui est constitué d'une roue crantée tournant autour d'un axe solidaire de l'axe de chacun des mécanismes de production électrique placé de part et d'autre. La roue crantée est entrainée par un lien (221) perforé dont l'une des extrémités (222) est reliée à un point fixe, et dont l'autre extrémité descendante est reliée à un contrepoids (223) qui coulisse librement et par simple gravité le long du lien montant. 4- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est entrainé par une pluralité de mécanismes centraux d'entrainement, et notamment un dispositif (110,210) caractérisé en ce que le lien (211) entrainant le mécanisme est monobrin et non perforé, par exemple un ruban plat, et qu'il actionne la rotation dans la phase positive de l'ondulation pendant laquelle une partie de l'énergie obtenue est emmagasinée par un moteur-ressort de précontrainte (113) qui restitue cette énergie dans la phase négative en maintenant sous tension par un mécanisme de rattrapage automatique de tension par cliquet (114), le lien lui permettant de se ré-enrouler 3Q dans la poulie à gorge qui le reçoit. La pièce assurant la mise en tension du ressort-moteur (115) est rendue solidaire du mécanisme d'entraînement central (116) par un système de billes (117) s'enclenchant dans des cavités prévues à cet effet dans le mécanisme d'entrainement central (116), les dites billes étant rendues solidaires dudit mécanisme par un dispositif de ressorts les maintenant dans la cavité qui les reçoit. 35 5- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) selon l'une quelconque des revendications 3024185 6 précédentes, caractérisé en ce qu'il est entrainé par une pluralité de mécanismes centraux d'entrainement, et notamment un dispositif caractérisé (230) en ce que la transformation en mouvement rotatif du mouvement linéaire est assurée par un système de crémaillère (231) actionnant l'axe entrainant chacun des mécanismes de production électrique placé de part et d'autre, la dite crémaillère mobile "femelle" 5 coulissant à l'extérieur d'une pièce fixe "mâle" (232), les deux pièces "mâle" et "femelle" étant de dimensions adaptées à l'amplitude de l'ondulation générant le mouvement va-et-vient à transformer en mouvement rotatif. 6- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de conversion en énergie électrique de 10 mouvements rotatifs et notamment des dispositifs générateurs montés en opposition de part et d'autres du mécanisme central d'entrainement, dont l'un fonctionne dans la phase positive de l'ondulation, et l'autre dans la phase inverse grâce à un dispositif d'échappement à cliquet (121) qui n'entraîne la mise en fonction du mécanisme que pour le sens de rotation assigné à chacun des dispositifs. Chaque générateur a donc alternativement une phase active pendant laquelle il transforme le couple transmis par le mécanisme 15 central d'entrainement (110). Pendant la phase active de rotation, le couple obtenu met en tension par sa périphérie un ressort-moteur de précontrainte en "S" (123), ledit ressort-moteur accumulant ainsi l'énergie produite jusqu'à ce que la phase s'inverse (passage d'un sens à l'autre). La pièce assurant la mise en tension du ressort-moteur est rendue solidaire de l'axe d'entrainement central par un système de billes (124) s'enclenchant dans des cavités prévues à cet effet dans l'axe d'entrainement central (111), les dites 20 billes étant rendues solidaires dudit axe central par un dispositif de ressorts les maintenant dans la cavité qui les reçoit, ledit dispositif de ressorts étant taré pour que lesdites billes puissent s'échapper de leur cavité au delà d'un certain seuil de couple risquant d'endommager les installations, ledit système assurant ainsi une protection de sécurité contre tout blocage. Au moment de l'inversion, un deuxième dispositif à cliquet anti-retour (122) interdit le retour en arrière, et le ressort restitue par son axe central (125) le couple 25 emmagasiné pendant la phase active de rotation, étant précisé que l'axe d'entrainement central (111) est indépendant dudit axe central (125) restituant le couple emmagasiné. Les ensembles stator/rotor (12 )de chaque générateur sont donc non seulement productifs pendant la phase de rotation dédiée, mais également dans la phase inverse pendant laquelle leur est restituée l'énergie emmagasinée par le ressort-moteur (123). 7- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des dispositifs d'accumulation de l'énergie créée par les forces et couples générés par des mouvements rotatifs (110), lesdits dispositifs étant tels que pendant la phase active de rotation, le couple obtenu met en tension par sa périphérie un ressort-moteur de précontrainte en "S" (123), ledit ressort-moteur accumulant ainsi l'énergie produite jusqu'à ce que la phase s'inverse 36 (passage d'un sens à l'autre), et qu'au moment de l'inversion, un deuxième dispositif à cliquet 3024185 7 anti-retour (122) interdit le retour en arrière, et le ressort restitue par son axe central (125) le couple emmagasiné pendant la phase active de rotation, étant précisé que l'axe d'entrainement central (111) est indépendant dudit axe central (125) restituant le couple emmagasiné. 8- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des dispositifs d'accumulation de l'énergie créée par les forces et couples générés par des mouvements rotatifs (110), lesdits dispositifs étant notamment constitués par un mécanisme qui actionne la rotation dans la phase positive de l'ondulation pendant laquelle une partie de l'énergie obtenue est emmagasinée par un moteur-ressort de précontrainte (113) qui restitue cette énergie dans la phase négative en maintenant sous tension par un mécanisme de rattrapage 10 automatique de tension par cliquet (114) le lien dans la poulie à gorge dans laquelle le lien s'enroule. 9- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des dispositifs de régulation par mécanisme d'embrayage (126), lesdits dispositifs étant tels que les ensembles stator/rotor (127) présents dans le générateur (120) sont graduellement embrayés/débrayés les uns après les autres par un 15 mécanisme d'embrayage centrifuge taré (126) qui ne s'enclenche qu'au delà de la force pour laquelle ledit mécanisme a été réglé. 10- Générateur Va-et-vient à Réserve d'Énergie (100) selon la revendication 6 lorsqu'elle se rattache à la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des dispositifs de mise en sécurité des installations par échappement et caractérisé notamment en ce que la pièce du dispositif générateur (120) assurant la mise 20 en tension du ressort-moteur est rendue solidaire de l'axe d'entrainement central par un système de billes (124) s'enclenchant dans des cavités prévues à cet effet dans l'axe d'entrainement central (111), les dites billes étant rendues solidaires dudit axe central par un dispositif de ressorts les maintenant dans la cavité qui les reçoit, ledit dispositif de ressorts étant taré pour que lesdites billes puissent s'échapper de leur cavité au delà d'un certain seuil de couple risquant d'endommager les installations, et en ce que 25 la pièce assurant la mise en tension du ressort-moteur (115) est rendue solidaire du mécanisme d'entrainement central (116) par un système de billes (117) s'enclenchant dans des cavités prévues à cet effet dans le mécanisme d'entrainement central (116), les dites billes étant rendues solidaires dudit mécanisme par un dispositif de ressorts les maintenant dans la cavité qui les reçoit.