EP0452601A1 - Moteur à poussée d'Archimède - Google Patents

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EP0452601A1
EP0452601A1 EP90440070A EP90440070A EP0452601A1 EP 0452601 A1 EP0452601 A1 EP 0452601A1 EP 90440070 A EP90440070 A EP 90440070A EP 90440070 A EP90440070 A EP 90440070A EP 0452601 A1 EP0452601 A1 EP 0452601A1
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gas
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EP90440070A
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Alexandre Fabry
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
    • F03B17/04—Alleged perpetua mobilia

Definitions

  • the present invention relates to the field of motors comprising drive systems such that the energy consumption necessary to drive these motors is extremely low.
  • Such motors are frequently qualified, obviously wrongly, by the expression "perpetual movement” and generally include purely mechanical systems, for example using mechanisms involving levers whose arm length is modified due to a modification or a breakdown of balance occurring "spontaneously” and therefore absorbing only insignificant energy.
  • the motive energy which drives the engine results from the Archimedes push which is exerted on volumes whose displacement determines the setting and the maintenance in rotation of the motor shaft of the motor.
  • said Archimedes thrust is exerted differently on two series of elements joined together so as to form an endless sequence and made up of variable volumes in which is gas pressure kept constant, at least the elements of this sequence having the largest volume being immersed in a fluid from which they receive the buoyancy.
  • the entire chain is placed in a mass of a fluid so that, the enclosures whose volume is the largest undergoing from this fluid an Archimedes push larger than the speakers whose volume is lower, the imbalance resulting from this difference in thrust determines an upward scrolling of the sequence on the side of the speakers whose volume is greater and descending on the other side, this scrolling determining itself -even the rotation of the motor shaft of the motor.
  • the gas pressure is kept constant in the deformable enclosures by introducing gas into the lower elements of the ascending portion and gas extraction in the upper elements of the descending portion.
  • this recycling is done by successively placing all the pairs of speakers in communication by means of a communication system by valves arranged at the two ends of a common pipe.
  • each pair of speakers is equipped with a pipe keeping them permanently in communication, therefore under constant gas pressure, the total amount of gas in each pair remaining constant, but its distribution determining the inflation of the ascending speakers and deflating the descending chambers.
  • this motor can operate on demand, at any speed driving the shaft around which the chain of speakers is wound.
  • the operating speed of the engine obviously depends on the speed at which the transfer of air takes place from the upper enclosure by a torque to the lower enclosure.
  • the construction of the engine according to the invention must make use of a certain number of feasibility criteria.
  • the enclosures being of variable volume, said enclosures comprise at least one movable wall whose position determines the volume, the enclosure remaining sealed regardless of this position.
  • said movable walls can be made of metal coated with plastic and joined by a plastic bellows.
  • the succession of enclosures forming the chain is connected practically without play by hinges serving at the same time as support for the winding of the chain on the motor shaft.
  • the immersion tank 1 is integral with a rotary mechanism so as to prevent it from floating, which comprises two cheek wheels, one high 2, the other low 2 ', linked together by an endless chain constituted by floats 3 to 3/21 hinged together.
  • the floats in position 3/12 to 3/21 are contracted, in order to be submerged in their smallest volume during the rotation of the assembly, in order to undergo, the buoyancy of Archimedes contrary to the movement, the most weak possible.
  • the floats are expanded under the internal pressure of a gas, at least equal to the immersion pressure at the lowest point.
  • the floats have been provided having two rigid horizontal faces, while the lateral faces are constituted by articulated bellows, so as to allow their compression and expansion.
  • the expansion gas is introduced into the floats in 3 to 3/2 through the valves 6 '; this gas came from compression, between the positions 3/10 and 3/12 of the floats passing under the cam 7.
  • This gas circulating through the system 5, which being fixed, has cheeks of sealed rotations with the rotary carrier drums valves 6 and 6 '.
  • the floats 3 to 3/21 have the particularity of not being able to expand beyond the volume reached in position 3/2, in order to keep the internal pressure constant between 3 and 3/12.
  • the Archimedes 'thrust generates a torque on the axis of the wheel 2', a torque which will increase during the rotation towards 3 / 2.
  • the rotating assembly will be unbalanced to move in the direction of the arrow, which represents the dominant Archimedes' thrust.
  • This thrust will be maximum and constant on the floats in positions 3/2 to 3/9; it will decrease in 3/10, depending on the gradual emergence of the float. It will increase between 3 and 3/2 as the float expands.
  • the elements of the system are: For a chain made up of 26 floats. 200 liters float jacket, weight 100 kgs. Floats dilated by 1000 liters of compressed air.

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Abstract

Moteur non polluant et à faible consommation d'énergie, caractérisé en ce que l'énergie motrice qui l'anime résulte de la poussée d'Archimède.

Description

  • La présente invention concerne le domaine des moteurs comportant des systèmes d'entraînement tels que la consommation en énergie nécessaire pour animer ces moteurs est extrêmement faible. De tels moteurs sont fréquemment qualifiés, évidemment à tort, par l'expression "mouvement perpétuel" et comportent généralement des systèmes purement mécaniques, faisant par exemple appel à des mécanismes impliquant des leviers dont la longueur des bras est modifiée en raison d'une modification ou d'une rupture d'équilibre intervenant "spontanément" et n'absorbant donc qu'une énergie insignifiante.
  • L'originalité du moteur selon la présente invention réside dans le fait que ledit système d'entraînement n'est pas purement mécanique, mais essentiellement physique, faisant appel à l'application de la poussée d'Archimède.
  • En d'autres termes, dans le moteur selon la présente invention, l'énergie motrice qui anime le moteur résulte de la poussée d'Archimède qui s'exerce sur des volumes dont le déplacement détermine la mise et le maintien en rotation de l'arbre moteur du moteur.
  • Plus particulièrement, dans le moteur selon l'invention, ladite poussée d'Archimède s'exerce différentiellement sur deux séries d'éléments réunis ensemble de manière à former un enchaînement sans fin et constitués de volumes variables dans lesquels est maintenue constante une pression gazeuse, au moins les éléments de cet enchaînement ayant le plus grand volume étant immergés dans un fluide dont ils reçoivent la poussée d'Archimède.
  • Selon une réalisation préférentielle de l'invention, la totalité de l'enchaînement est placée dans une masse d'un fluide de manière telle que, les enceintes dont le volume est le plus grand subissant de la part de ce fluide une poussée d'Archimède plus importante que les enceintes dont le volume est plus faible, le déséquilibre résultant de cette différence de poussée détermine un défilement ascendant de l'enchaînement du côté des enceintes dont le volume est plus grand et descendant de l'autre côté, ce défilement déterminant lui-même la mise en rotation de l'arbre moteur du moteur.
  • Dans la pratique, la pression du gaz est maintenue constante dans les enceintes déformables par introduction de gaz dans les éléments inférieurs de la portion ascendante et extraction de gaz dans les éléments supérieurs de la portion descendante.
  • En fait, il s'agit donc là d'un recyclage permanent du gaz de chaque élément supérieur à l'élément inférieur correspondant, un tel recyclage ne faisant intervenir qu'un apport d'énergie extérieure extrêmement faible.
  • Selon une première variante de l'invention, ce recyclage se fait par mise en communication successivement de tous les couples d'enceintes au moyen d'un système de mise en communication par des valves disposées aux deux extrémités d'une canalisation commune.
  • Selon une seconde variante, chaque couple d'enceintes est équipé d'un tuyau les conservant en permanence en communication, donc sous pression de gaz constante, la quantité totale de gaz dans chaque couple demeurant constante, mais sa répartition déterminant le gonflage des enceintes ascendantes et le dégonflage des enceintes descendantes.
  • Cela étant posé, il apparaît que, malgré son extrême simplicité, ce moteur peut fonctionner à la demande, à toute vitesse d'entraînement de l'arbre autour duquel s'enroule l'enchaînement d'enceintes.
  • La vitesse de fonctionnement du moteur dépend évidemment de la vitesse à laquelle s'opère le transfert d'air de l'enceinte supérieure d'un couple à l'enceinte inférieure. On peut également intervenir sur cette vitesse en modifiant le degré d'immersion du système, soit en agissant sur le niveau du liquide, soit en agissant sur la profondeur d'immersion du système.
  • La construction du moteur selon l'invention doit faire appel à un certain nombre de critères de faisabilité.
  • Ainsi, les enceintes étant à volume variable, lesdites enceintes comportent au moins une paroi mobile dont la position détermine le volume, l'enceinte demeurant étanche quelle que soit cette position.
  • Par exemple, lesdites parois mobiles peuvent être en métal enrobé de plastique et réunies par un soufflet en plastique.
  • La succession d'enceintes formant l'enchaînement est reliée pratiquement sans jeu par des charnières servant en même temps d'appui pour l'enroulement de l'enchaînement sur l'arbre moteur.
  • A titre d'exemple, on va décrire ci-après un mode de réalisation de l'invention, en se référant au dessin annexé représentant très schématiquement le système.
  • Sur ce dessin, les références numériques désignent :
    • 1 :
    réservoir d'immersion du mécanisme rotatif,
    2:
    roue haute du mécanisme et son axe de rotation,
    2' :
    roue basse du mécanisme et son axe de rotation,
    3à 3/21 :
    flotteurs articulés entre eux, formant chaîne sans fin,
    4 :
    niveau haut du liquide d'immersion,
    5 :
    système de transfert du gaz entre flotteurs,
    6 et 6':
    valves ordinatrices du transfert du gaz,
    7 :
    came de compression des flotteurs émergés,
    8 :
    réserve de gaz comprimé de démarrage ou de secours,
    9 :
    came de dilatation des flotteurs.
    Fonctionnement :
  • Le réservoir d'immersion 1 est solidaire d'un mécanisme rotatif de manière à l'empêcher de flotter, lequel comporte deux roues à joues, l'une haute 2, l'autre basse 2', reliées entre elles par une chaîne sans fin constituée par des flotteurs 3 à 3/21 articulés entre eux.
  • Les flotteurs en position 3/12 à 3/21 sont contractés, afin d'être immergés sous leur plus faible volume au cours de la rotation de l'ensemble, afin de subir à, la poussée d'Archimède contraire au mouvement, la plus faible possible.
  • De 3 à 3/9 les flotteurs sont dilatés sous la pression interne d'un gaz, au moins égale à la pression d'immersion au point le plus bas.
  • Les flotteurs ont été prévus ayant deux faces horizontales rigides, tandis que les faces latérales sont constituées par des soufflets articulés, de manière à permettre leur compression et dilatation.
  • En fonctionnement normal, le gaz de dilatation est introduit dans les flotteurs en 3 à 3/2 par les valves 6'; ce gaz est venu de la compression, entre les positions 3/10 et 3/12 des flotteurs passant sous la came 7. Ce gaz circulant à travers le système 5, lequel étant fixe, possède des joues de rotations étanches avec les tambours rotatifs porteurs des valves 6 et 6'.
  • Les flotteurs 3 à 3/21 présentent la particularité de ne pouvoir se dilater au delà du volume atteint en position 3/2, afin de maintenir constante la pression interne entre 3 et 3/12.
  • Sous l'effet de la came 9 qui guide ou aide à la déformation du flotteur en 3, la poussée d'Archimède génère un couple sur l'axe de la roue 2', couple qui ira croissant au cours de la rotation vers 3/2. Rapidement l'ensemble rotatif sera déséquilibré pour se mouvoir en direction de la flèche, laquelle figure la poussée d'Archimède dominante. Cette poussée sera maximale et constante sur les flotteurs en positions 3/2 à 3/9 ; elle sera décroissante en 3/10, en fonction de l'émersion progressive du flotteur. Elle sera croissante entre 3 et 3/2 au fur et à mesure que se dilatera le flotteur.
  • Dès que le flotteur parvient en position 3/10, la communication avec celui qui se trouve en position 3 s'établit à l'intervention de l'ouverture simultanée des valves 6 et 6' via le système de communication 5 et jusqu'à l'arrivée aux positions 3/2 d'une part et 3/12 d'autre part. Cette mise en communication s'effectue simultanément à l'action de la came 7, dont la poussée mécanique comprimant le flotteur entre les positions 3/10 à 3/12 exprimera vers 3 à 3/2 son contenu gazeux, un complément éventuel de travail étant prélevé sur la rotation de la chaîne, afin de compenser les pertes de charges du transfert.
  • Pour que le système fonctionne en continu et soit efficient, il importe évidemment que le travail nécessaire au transfert du gaz soit moins important que celui qui est fourni par l'immersion des flotteurs entre 3 et 3/10.
  • L'on constate que la mise en communication de 3/10 et 3 ni le volume, ni la pression ne subissent aucun changement, la détente du gaz au fur et à mesure que diminuait la pression d'immersion ayant été empêchée grâce au maintien constant du volume des flotteurs entre 3/2 et 3/9. Il découle de cela qu'il suffira de fournir au système pour qu'il fonctionne, l'équivalent des pertes de charges en 6,6' et 5 ainsi que du roulement de l'ensemble.
  • Si contrairement le volume et la pression avaient varié, le fait aurait entraîné une dépense d'énergie de recompression du gaz inutile et nuisible.
  • De même, au cas de transfert pneumatique du gaz, il suffira d'augmenter la pression d'admission au compresseur de l'équivalent des mêmes pertes de charges du transfert et de roulement.
  • Il apparaît donc que l'émersion des flotteurs dilatés est motrice de l'ensemble tournant. L'action sera continue, chaque flotteur parvenant en position 3 générant une nouvelle poussée d'Archimède motrice.
  • A titre d'exemple également, on donne ci-après, un calcul approximatif des conditions de fonctionnement du système qui vient d'être décrit, dans lequel le gaz est l'air, et le fluide d'immersion est l'eau.
  • Les éléments du système sont :
       Pour une chaîne constituée de 26 flotteurs.
       Enveloppe des flotteurs 200 litres, poids 100 kgs.
       Flotteurs dilatés par 1000 litres d'air pressé.
    Figure imgb0001
  • Bien entendu, il s'agit là d'un simple exemple illustratif, et de très nombreuses variantes pourront en être réalisées, en restant dans le cadre des revendications ci-après.

Claims (15)

  1. Moteur non polluant et à faible consommation d'énergie, caractérisé en ce que l'énergie motrice qui l'anime résulte de la poussée d'Archimède.
  2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en que ladite poussée d'Archimède s'exerce différentiellement sur deux séries d'éléments réunis ensemble de manière à former un enchaînement sans fin et constitué de volumes variables dans lesquels est maintenue constante une pression gazeuse, au moins les éléments de cet enchaînement ayant le plus grand volume étant immergés dans un fluide dont ils reçoivent la poussée d'Archimède.
  3. Moteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la totalité de l'enchaînement est placée dans une masse d'un fluide de manière telle que, les enceintes dont le volume est le plus grand subissant de la part de ce fluide une poussée d'Archimède plus importante que les enceintes dont le volume est plus faible, le déséquilibre résultant de cette différence de poussée détermine un défilement ascendant de l'enchaînement du côté des enceintes dont le volume est plus grand et descendant de l'autre côté, ce défilement déterminant lui-même la mise en rotation de l'arbre moteur du moteur.
  4. Moteur selon les revendications précédentes, caractérisé en que la pression du gaz est maintenue constante dans les enceintes déformables par introduction de gaz dans les éléments inférieurs de la portion ascendante et extraction de gaz dans les éléments supérieurs de la portion descendante.
  5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pression du gaz est maintenue constante par mise en communication de l'enceinte parvenant au point le plus haut du système avec celle qui parvient au point le plus bas du système.
  6. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en que la mise en communication de chaque couple d'enceintes se fait par des valves réunies par une canalisation commune.
  7. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en que la mise en communication permanente de chaque couple d'enceintes opposées se fait par une canalisation réunissant chaque couple.
  8. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse de fonctionnement est réglée par la vitesse de transfert du gaz dans chaque couple d'enceintes considéré.
  9. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que que la vitesse de fonctionnement est réglée par la profondeur d'immersion du système.
  10. Moteur selon la revendication 9, caractérisé en que la profondeur d'immersion est déterminée par le niveau du liquide.
  11. Moteur selon la revendication 9, caractérisé en que la profondeur d'immersion est déterminée par le degré d'immersion du système au-dessus de la surface du liquide.
  12. Moteur selon les revendications précédentes, caractérisé en que lesdites enceintes comportent au moins une paroi mobile dont la position détermine le volume, l'enceinte demeurant étanche quelle que soit cette position.
  13. Moteur selon la revendication 12, caractérisé en qu'une enceinte se compose de deux plaques horizontales rigides réunies par un soufflet déformable étanche.
  14. Moteur selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce que chaque enceinte comporte un lestage agissant sur la paroi mobile pour déterminer sa compression dans la portion descendante de l'enchaînement.
  15. Moteur selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce que que les enceintes successives sont réunies en enchaînement continu par des charnières assurant en même temps le transfert du déplacement de l'enchaînement à l'arbre moteur.
EP90440070A 1990-04-20 1990-07-31 Moteur à poussée d'Archimède Withdrawn EP0452601A1 (fr)

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