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INSTALLATION DE FORCE MOTRICE.
Le présent brevet a pour objet une installation de force motrice utilisant Peau en charge provenant de cours deau, de lacs ou de tous autres réservoirs naturels ou artificiels.
Dans ce but, l'eau en charge est admise lors de Inaction d'un moyen d'ad- mission dans un réservoir noyé ou non, et y comprime Pair qui alors est re- foulé sous une cloche plongeant dans une enceinte à ciel ouvert remplie d'un certain volume d'eau. Sous la poussée de l'air, la cloche prend un mouvement ascentionnel qui peut être transmis soit par exemple un balancier, dont le dé- placement angulaire provoque le déplacement en sens de rotation angulaire al- ternatif d'un arbre moteur sur lequel arbre moteur est calé un bras de ma- nivelle pouvant ou attaquer par exemple le piston d'une pompe ou.\) par l'inter- médiaire d'une bielle un autre bras de manivelle solidaire d'un autre arbre en vue d'obtenir sur ce dernier un mouvement en sens rotatif continu,
soit directement par un système bielle et manivelle à un arbre moteur alors animé djinn mouvement de rotation continua
Le mouvement ascentionnel une fois effectué le moyen d'admis- sion est coupé en même temps qu'intervient un moyen de vidange laissant s'é- couler à un niveau plus bas, l'eau préalablement emmagasinée dans le réservoir grâce à sa hauteur de chargée Pendant la vidange, la cloche redescend sous 19 effet de la dépression motrice produite et entraine par exemple le balancier dans un déplacement angulaire en sens contraire de celui obtenu lors de sa mon- tée. Le cycle peut.
alors.recommencer dès la mise en action des moyens d'admis- sion et de vidange au réservoiro
Dans les réalisations envisagées on emploiera avantageusement deux installations conjuguées de manière à obtenir à 1?arbre moteur des mou- vements angulaires alternatifs de même durée de temps et utilisés sous cette forme soit par une disposition mécanique appropriée., des mouvements en sens rotatif continu sur un autre arbre.
Sur l'arbre moteur seront agencés les mécanismes de commande des moyens d9admission et de vidange devant fonctionner en opposition.
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Les moyens d'admission et de vidange pourront être réalisés de différentes manières et ils pourront être constituéssous la forme de cla- pets, de tiroirs plans ou cylindriques, de soupapes,, etco
Afin de mieux faire ressortir l'exposé ci-dessus on décrira ci- dessous la réalisation et le fonctionnement d'une installation de force mo- trice conformément au présent brevet et ceci à l'aide des dessins schémati- ques annexés qui figurent uniquement à titre explicatif et non limitatif.
A cet effet la Fig. 1 représente une vue en plan suivant I - I Figo 5 de deux installations réalisées conformément au présent brevet et con- juguées entre elles.
La Figo 2 représente une coupe suivant II - II Fige 1.
La Fig. 3 représente une coupe à plus grande échelle suivant III - III Fig. 1.
La Fig. 4 représente une coupe suivant IV - IV Fig. 3 montrant une tubulure d'admission équipée de son moyen d'admission avec en vue, son dispositif de commandée
La Fig. 5 représente une coupe en élévation suivant V - V Figa 1.
En se reportant aux Figures ci-dessus, 1 représente une fosse dans laquelle l'eau est toujours maintenue par exemple au niveau V - W, par suite de ce qu'elle est en communication directe avec un cours d'eau, lac etco
Dans cette fosse 1 sont fixés par exemple deux réservoirs étan- ches 2 symétriquement disposés et dont leur partie inférieure est pourvue de deux tubulures 4 (admission) et 3 (vidange) traversées par un axe 5 et sur le- quel sont fixés à 90 par exemple des clapets 6 voir Figo 3, 4, de manière que quand le clapet 6 de la tubulure 3 est en position de fermeture l'autre clapet 6 de la tubulure 4 est en position d'ouverture et inversement.
L'ex- trémité extérieure de l'arbre 5 est pourvue d'un levier 9 avec contrepoids de rappel 15 et porte librement articulée la douille 10 d'un autre levier 11 à l'extrémité 12 duquel est articulée une bielle 13 portant intérieurement un taquet 14 éventuellement réglable en position longitudinale le long de la bielle 13 qui est articulée à son autre extrémité en 20 a celle d'un bras 19 calé sur un arbre 18 que l'on désignera dans la suite par arbre moteur.
A la partie supérieure de chacun des réservoirs 2, est branchée une conduite 7 avec en 7a des soupapes de rentrée d'air réglable.
Ces conduites 7 débouchent respectivement dans des cylindres creux 29 fixés à une membrure 34 se terminant dans leur partie inférieure par des boites à bourrage traversées par des tiges creuses 7b fixées aux pa- rois transversalees 31a respectivement 30a de cylindres 31 respectivement 30 ouverts à leur base et plongeant dans des enceintes 32 respectivement 33, à ciel ouvert et remplies d'un certain volume d'eau maintenu constant.
Sur les tiges creuses 7b sont fixés des tourillons 28 qu'embras- sent les fentes des branches 26 en forme de fourche dont sont munies les ex- trémités des bras 24 et 25 d'un balancier 23 calé sur l'arbre moteur 18 main- tenu entre des paliers 22 voir Fig. 1 et 50
Dans une chambre 35 est par exemple disposée voir Figo 1 et 5 une pompe à double effet 39 commandée par une tige 38, bielle 37 et bras de mani- velle .36 calé sur l'arbre moteur 18, 40 respectivement 41 représentant les tuyauteries de refoulement respectivement d'aspiration de la pompe 390
En 17 est représentée la pièce de raccordement de deux tubulures 3 pour la vidange des réservoirs 2.
Cette pièce 17 est raccordée à une canalisation 8 débouchant à 1-'extérieur à un niveau inférieur de celui du fond de la rivière;, ou cours d'eau, ou lac alimentant la fosse 1. Dans le cas ou celle-ci serait inexis- tante on peut réunir les tubulures par une pièce commune analogue à 17 reliée
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alors à une conduite d'eau en charge.
On pourrait également au lieu d'utiliser des cloches 30 et 31 avec tiges creuses 7b et cylindres creux 29,, employer de simples cloches sous lesquelles déboucheraient alors des conduites 7c venant des réservoirs 2.à ces cloches se fixeraient des tiges pour l'organisation de la transformation mécanique.
Le fonctionnement peut se comprendre aisément comme suit,
En se reportant aux Figures ci-dessus la fosse 1 est supposée rem- plie d'eau à un niveau toujours constant V - W (voir Figo 2) de façon que les réservoirs 2 sont dans l'exemple toujours noyés. Dans la représentation sui- vant les figures,le réservoir 2 de gauche est supposé vide,et Peau en char- ge y pénètre suivant la flèche a, le clapet 6 de sa tubulure d'admission 4 étant ouvert, tandis que le clapet 6 de sa tubulure de vidange 3 est fermée.,
A la Fig. 2 la cloche 31 en communication avec le réservoir de gauche 2 par 7,7b est au bas de sa course et le niveau de l'eau est en X - Y dans l'enceinte 32.
A ce moment,le réservoir 2 de droite a son clapet 6, fermant 1' arrivée d'eau par sa tubulure d'admission 13. tandis que le clapet 6 de sa tubu- lure de vidange 3 est ouvert ce qui permet à 1?eau qui y a été préalablement emmagasinée de s'échapper par la pièce de raccord 17 dans le canal de fuite 8.
Correspondemment la cloche 30, en communication avec le réservoir de droite 2,a été amenée au haut de sa course par 1-'air comprimé qui y a été précédemment amené par la tuyauterie 7, 7b de droite et le niveau dans 1?en- ceinte 33 est dans la cloche 30 en Xl - Yl et autour delle en X2 - Y2 dans l'espace annulaire l'entourant.
On remarquera la position occupée par le balancier 23 qui alors dans -un sens est à fin de course de son déplacement angulaire limité par l'an- gle [alpha], dans l'exemple considéré.
Les choses se présentant comme telles, on conçoit aisément que Peau en charge montant dans le réservoir 2 de gauche y comprime Pair tan- dis que dans le réservoir 2 de droite, l'air se détend produisant une dépres- sion obligeant la cloche 30 à descendre,alors que la cloche 31 tend à mon- ter et ainsi un mouvement angulaire est imposé au balancier 23 qui finira par prendre la position C - D symétrique de la position de départ A - B comme re- présenté à la Figo 5.
L'arbre moteur 18 aura conséquemment tourné d'une valeur angu- laire correspondante et aura actionné la pompe 39 par son bras de manivelle 36.
Lé levier 19 calé à l'autre extrémité de l'arbre 18 aura corres- pondemment déplacé les bielles 13 et ces dernières par leur taquet 14 respec- tif auront fait pivoter les arbres 5 de manière qu'à un certain moment, la si- tuation primitivement décrite sera renversée en ce sens que la cloche 30 sera en bas,la cloche 31 en hautg et le balancier 23 dans la position C - D, avec niveaux deau dans les enceintes 33 et 32 correspondant aux positions des clo- ches 30 et 31.
Un nouveau cycle est alors prêt à se reproduire en ce sens que la cloche 30 montera et que la cloche 31 redescendra et ainsi de suite.
Il s'ensuivra un mouvement angulaire alternatif de l'arbre mo- teur 18 passant de la position A - B à la position C - D pais à la position A - B et ainsi de suite.A ce mouvement angulaire de l'arbre 18 sera lié cor- respondemment le déplacement des clapets 6 pour réaliser le remplissage du réservoir de gauche (compression de 13 air) en même temps que la vidange du réservoir de droite (détente de l'air)
Comme déjà signalée .en 7a se trouvent des soupapes d'aspiration réglable d'air d'extérieur pour compenser les pertes d'air et maintenir un
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taux de dépression approprié.
On réalise ainsi une installation de force motrice qui selon les buts envisagés pourra être modifiée comme il convient dans son organisation mécanique., dans le choix et la commande des moyens d'admission et de vidange des réservoirs tels que 2. L'exemple décrit ci-dessus figure à titre purement explicatif d'un mode de réalisation de l'objet de l'invention et il va de soi qu'il est aisé d'envisager d9autres modalités d'exécution empruntant les ca- ractéristiques d'une telle installation de force motrice revendiquée dans ce qui suit :
REVENDICATIONS
1) Installation de force motrice prélevée à Peau en charge pro- venant de cours d'eau, lacs, réservoirs naturels ou artificiels caractérisée en ce qu'un réservoir étanche est dans sa partie inférieure raccordé d'une part à un moyen d'admission de l'eau en charge d'autre part à un moyen de vi- dange de l'eau admise et dans sa partie supérieure à une conduite destinée à amener l'air comprimé par l'afflux d'eau dans le dit réservoir sous la face supérieure d'une cloche plongeant dans une enceinte à ciel ouvert remplie d' un certain volume d'eau,la dite cloche étant organisée pour utiliser les mouvements de montée et de descente résultant des taux de pression et de dé- pression régnant dans le dit réservoir,à la suite de la mise en action des moyens d'admission et de vidange de l'eau dans et hors du réservoir étanche,
en :vue de la commande par un mécanisme appropriée d'un arbre moteur conséquem- ment mu soit en un mouvement de rotation angulaire alternatif lequel peut être utilisé directement comme tel, ou transformé en mouvement de rotation continu par une disposition mécanique appropriée soit mu directement en un mouvement de rotation continu par un système de bielle et manivelle.
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MOTOR FORCE INSTALLATION.
The present patent relates to an installation of motive force using water in charge coming from water courses, lakes or any other natural or artificial reservoirs.
For this purpose, the water in charge is admitted during the Inaction of an intake means into a flooded or non-flooded tank, and there compresses Air which is then returned under a bell plunging into an open-air enclosure. filled with a certain volume of water. Under the pressure of the air, the bell takes an upward movement which can be transmitted either for example a pendulum, the angular displacement of which causes the displacement in the alternate angular direction of rotation of a motor shaft on which the motor shaft is wedged a crank arm which can either attack for example the piston of a pump or. \) by means of a connecting rod another crank arm integral with another shaft in order to obtain on the latter a continuous rotary movement,
either directly by a connecting rod and crank system to a motor shaft then animated djinn rotational movement continued
The upward movement once carried out, the inlet means is cut off at the same time that a drain means intervene allowing to flow at a lower level, the water previously stored in the tank thanks to its height of loaded During emptying, the bell descends under the effect of the driving depression produced and for example causes the balance to move angularly in the opposite direction to that obtained when it is raised. The cycle can.
then start again as soon as the means of admission and emptying to the reservoir are activated.
In the embodiments envisaged, two combined installations will advantageously be employed so as to obtain on the motor shaft reciprocating angular movements of the same duration of time and used in this form either by an appropriate mechanical arrangement., Movements in continuous rotary direction on another tree.
On the motor shaft will be arranged the control mechanisms of the intake and emptying means to operate in opposition.
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The intake and emptying means may be produced in different ways and they may be constituted in the form of valves, flat or cylindrical drawers, valves, etc.
In order to bring out the above description more clearly, the construction and operation of a driving force installation in accordance with the present patent will be described below, with the aid of the appended diagrammatic drawings which appear only at explanatory and non-limiting.
For this purpose, FIG. 1 shows a plan view along I - I Figo 5 of two installations made in accordance with the present patent and joined together.
Fig 2 shows a section along II - II Fig 1.
Fig. 3 represents a section on a larger scale along III - III FIG. 1.
Fig. 4 shows a section along IV - IV FIG. 3 showing an intake manifold equipped with its intake means with in view, its control device
Fig. 5 shows a sectional elevation along V - V Figa 1.
Referring to the Figures above, 1 represents a pit in which the water is always maintained for example at the level V - W, due to the fact that it is in direct communication with a stream, lake etc.
In this pit 1 are fixed for example two sealed tanks 2 symmetrically arranged and whose lower part is provided with two pipes 4 (intake) and 3 (drain) crossed by a pin 5 and on which are fixed at 90 by example of the valves 6 see Fig. 3, 4, so that when the valve 6 of the pipe 3 is in the closed position the other valve 6 of the pipe 4 is in the open position and vice versa.
The outer end of the shaft 5 is provided with a lever 9 with return counterweight 15 and freely articulated the sleeve 10 of another lever 11 at the end 12 of which is articulated a connecting rod 13 carrying internally a cleat 14 optionally adjustable in longitudinal position along the connecting rod 13 which is articulated at its other end at 20 to that of an arm 19 wedged on a shaft 18 which will be referred to hereinafter as the motor shaft.
At the upper part of each of the reservoirs 2, is connected a pipe 7 with at 7a adjustable air intake valves.
These pipes 7 open respectively into hollow cylinders 29 fixed to a frame 34 ending in their lower part by stuffing boxes traversed by hollow rods 7b fixed to the transverse walls 31a respectively 30a of cylinders 31 respectively 30 open at their base. and immersing in enclosures 32 respectively 33, open and filled with a certain volume of water kept constant.
On the hollow rods 7b are fixed journals 28 which embrace the slots of the fork-shaped branches 26 with which the ends of the arms 24 and 25 are fitted with a balance 23 wedged on the motor shaft 18. held between bearings 22 see Fig. 1 and 50
In a chamber 35 is for example arranged see Figs 1 and 5 a double-acting pump 39 controlled by a rod 38, connecting rod 37 and crank arm .36 wedged on the motor shaft 18, 40 respectively 41 representing the pipes of respectively suction discharge of the pump 390
At 17 is shown the connecting piece of two pipes 3 for emptying the tanks 2.
This part 17 is connected to a pipe 8 leading to 1 -exterior at a level lower than that of the bottom of the river ;, or watercourse, or lake feeding the pit 1. In the event that the latter is inexistent - aunt we can join the pipes by a common part similar to 17 connected
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then to a water pipe in charge.
One could also instead of using bells 30 and 31 with hollow rods 7b and hollow cylinders 29 ,, use simple bells under which would then open pipes 7c coming from the tanks 2. to these bells would be fixed rods for the organization mechanical transformation.
The operation can be easily understood as follows,
Referring to the Figures above, the pit 1 is assumed to be filled with water to an always constant level V - W (see Figo 2) so that the tanks 2 are in the example always flooded. In the representation following the figures, the tank 2 on the left is assumed to be empty, and the loaded water enters it according to the arrow a, the valve 6 of its intake manifold 4 being open, while the valve 6 of its drain pipe 3 is closed.,
In Fig. 2 the bell 31 in communication with the left tank 2 by 7,7b is at the bottom of its course and the water level is in X - Y in the enclosure 32.
At this moment, the right-hand tank 2 has its valve 6, closing off the water inlet by its inlet manifold 13. while the valve 6 of its drain pipe 3 is open which allows 1? water which has been previously stored there to escape through the connecting piece 17 into the leakage channel 8.
Correspondingly, the bell 30, in communication with the right tank 2, was brought to the top of its stroke by compressed air which was previously brought there by the piping 7, 7b on the right and the level in 1? En- girdle 33 is in the bell 30 at Xl - Yl and around it at X2 - Y2 in the annular space surrounding it.
Note the position occupied by the balance 23 which then in one direction is at the end of its angular displacement limited by the angle [alpha], in the example considered.
Things being presented as such, one can easily see that the water in charge rising in the tank 2 on the left compresses air therein, while in the tank 2 on the right, the air expands producing a depression forcing the bell 30 to descend, while the bell 31 tends to rise and thus an angular movement is imposed on the balance 23 which will end up taking position C - D symmetrical to the starting position A - B as shown in Figo 5.
The motor shaft 18 will consequently have turned by a corresponding angular value and will have actuated the pump 39 by its crank arm 36.
The lever 19 wedged at the other end of the shaft 18 will have correspondingly displaced the connecting rods 13 and the latter by their respective lugs 14 will have caused the shafts 5 to pivot so that at a certain moment the si- The killing originally described will be reversed in the sense that the bell 30 will be at the bottom, the bell 31 at the top and the balance 23 in the position C - D, with water levels in the enclosures 33 and 32 corresponding to the positions of the bells 30 and 31.
A new cycle is then ready to reproduce in the sense that the bell 30 will rise and the bell 31 will come back down and so on.
There will follow a reciprocating angular movement of the motor shaft 18 passing from the position A - B to the position C - D thick to the position A - B and so on. At this angular movement of the shaft 18 The movement of the valves 6 will be linked correspondingly to fill the left tank (compression of 13 air) at the same time as the emptying of the right tank (expansion of the air)
As already mentioned. In 7a there are adjustable intake valves for outside air to compensate for air losses and maintain a
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appropriate depression rate.
A driving force installation is thus produced which, depending on the envisaged goals, can be modified as appropriate in its mechanical organization., In the choice and control of the means of admission and emptying of the reservoirs such as 2. The example described below -above is given purely as an explanation of one embodiment of the object of the invention and it goes without saying that it is easy to envisage other methods of execution borrowing the characteristics of such an installation of driving force claimed in the following:
CLAIMS
1) Installation of motive force taken from the water in charge coming from rivers, lakes, natural or artificial reservoirs characterized in that a sealed reservoir is in its lower part connected on the one hand to an inlet means water in charge on the other hand to a means for draining the water admitted and in its upper part to a pipe intended to supply the compressed air by the inflow of water into the said reservoir under the upper face of a bell plunging into an open enclosure filled with a certain volume of water, said bell being organized to use the upward and downward movements resulting from the rates of pressure and depression prevailing in the said reservoir, following the activation of the means for admitting and emptying the water in and out of the sealed reservoir,
en: view of the control by an appropriate mechanism of a motor shaft consequently moved either into an alternating angular rotational movement which can be used directly as such, or transformed into a continuous rotational movement by an appropriate mechanical arrangement or directly driven in a continuous rotational movement by a connecting rod and crank system.