ARRANGEMENT MÉCANIQUE
Le but de cette spécification est de présenter une description sommaire d'un moteur qui pourrait chauffer de l'huile, ou chauffer de l'eau jusqu'à l'ébullition, à des fins industrielles. Une confirmation de la validité de cette spécification du point de vue des lois des mathématiques, physiques, et mécaniques concernées, seront recherchées après l'enregistrement de cette spécification au bureau de brevets.
Les moyens d'action de ce moteur, qui prend la forme d'un arrangement mécanique, est la provision d'une quantité initiale d'énergie potentielle à une quantité de matière, qui pourrait être de l'eau, qui est pompée dans un tube circulaire, supporté en position verticale, de manière à presque remplir le tube, de manière que la quantité d'eau qui est dans ta partie supérieure du tube acquiert de l'énergie potentielle, relative à l'eau dans la partie inférieure du tube .
L'énergie potentielle de l'eau dans la partie supérieure du tube pourrait être convertie par l'arrangement mécanique à de l'énergie cinétique par une action de chute, de la partie supérieure à la partie inférieure du tube, ce qui rendra disponible de la chaleur.
Les moyens d'action de ce moteur sont aussi l'application d'une force à réaction répétitive, qui exercera une force unidirectionnelle, de manière que l'arrangement mécanique, qui a la forme d'une roue, va tourner dans une direction voulue.
La force de réaction répétitive appliquée à l'arrangement, a pour résultat la conversion, de l'énergie potentielle de la matière qu'il contient, à l'énergie cinétique, en donnant une direction de motion et une vélocité à la matière, sous l'action de la gravitation,, et puis en changeant la direction et la vélocité de cette matière, par résistance et par collision, de manière à produire à la fois une quantité de chaleur cinétique, et aussi, une direction de réaction.
La quantité de chaleur cinétique qui est obtenue par la chute de la matière, dépend en partie de la distance de chute. Si la distance de chute est environ cinquante mètres, la température de l'eau augmentera par environ un dixième de degré centigrade. Si l'eau tombe dix fois, la température de la quantité d'eau augmentera par un degré centigrade.
Le but du moteur est de fournir de la vapeur d'eau en augmentant la température de l'eau jusqu'à l'ébuliition. Dans une présentation de l'invention, de l'huile est utilisée pour l'obtention de la chaleur cinétique, et cette chaleur produit ensuite l'ébullition d'eau. La vapeur d'eau peut être mise sous pression , de manière que des jets de vapeur fassent tourner des turbines pour la provision de travail, telle que la production de l'électricité, entreprise sans besoin de carburant.
L'arrangement mécanique consiste en le moyeu, les rayons et la bordure ou la circonférence d'une roue de diamètre convenable, qui pourrait être de dix ou vingt mètres de
diamètre, ayant des fondations solides , pour que la roue soit bien supportée à partir du moyeu, avec la partie inférieure de la roue dans une tranchée, pour que la roue puisse tourner à une vitesse convenable en toute sécurité.
Le moyeu est creux, ayant un diamètre vertical d' un mètre ou de plusieurs mètres. Les rayons peuvent être des tuyaux d'environ un mètre de diamètre ou davantage, considérés ici comme ayant un mètre, et pourvus en paires , l'un en face de l'autre, de chaque côté du moyeu, de manière que quand une quantité d'eau entre dans le bout d'un rayon, qui a une position presque verticale, se trouvant à une partie supérieure du tuyau circonférentiel, l'eau tombera par le rayon supérieur, et par le moyeu creux, et par le rayon inférieur, jusqu'à la partie inférieure du tuyau circonférentiel. Le tuyau circonférentiel aura la forme d'un tuyau de circonférence convenable, qui sera d'environ trente mètres pour un diamètre de dix mètres. Un ou deux rayons pourront recevoir de l'eau à la partie supérieure de la roue, en tournant, quand ils sont presque à la verticale, sans que le niveau de l'eau , qui se trouve près du sommet de la roue, ne soit trop baissé. Le tuyau circonférentiel pourrait avoir un diamètre d'un ou de plusieurs mètres, selon les considérations à prendre en compte.
L'arrangement le plus simple pour les rayons est que les bouts soient fixés au tuyau circonférentiel, qui aura des apertures là où se trouvent les bouts des rayons, de manière que l'eau puisse passer vers les rayons et le partie inférieure du tuyau et puisse quitter les rayons et passant dans le tuyau. Dans une présentation les bouts des rayons auront une longueur d'environ un mètre en allant le long du tuyau circonférentiel, avec un diamètre d'un mètre.
Si le diamètre du tuyau circonférentiel est d'un mètre avec un tour de trente mètres, ce tuyau sera rempli d'environ trente mètres cubes d'eau. L'eau tombera par deux rayons à la fois pendant quelques secondes. Tandis que l'eau en quantité convenable tombe, l'air déplacé pourrait soit monter dans le tuyau circonférentiel, ou être poussée dans Ia partie inférieure du tuyau, d'où elle montera à la partie supérieure.
Les rayons pourraient être pourvus de manches, perforées de trous, d'où passerait l'air, tandis que l'eau tomberait à travers les manches.
Il y aura une poche d'air à la partie supérieure du tuyau circonférentiel.
Les rayons devraient demeurer vides d'eau, sauf au moment où de l'eau leurs est admise, pour chuter. Une manière de contrôler l'entrée de l'eau aux rayons est de mettre à l' aperture des rayons des portes glissantes qui ont une opération rapide . Les portes vont ouvrir rapidement quant un ou deux bouts de rayons sont dans une position presque verticale, pour laisser chuter un mètre cube d'eau ou davantage par les rayons, selon ce qui est prévu. Trois secondes plus tard environ, comme cette eau approche de l'aperture inférieure du rayon, les portes glissantes inférieures vont s'ouvrir. Oe l'eau à une pression de quinze tonnes, qui est dans le tuyau
circonférentiel commencera à entrer dans l'aperture inférieure du rayon, mais cette eau sera repoussée par la force d'une tonne d'eau qui tombe de dix mètres. Cette collision d'eau va produire de la chaleur cinétique, ainsi qu'avec les manches des rayons, les déflecteurs d'eau, et les courbures des rayons:
S'il est nécessaire, plusieurs manches pourront être placées dans les rayons , l'une dans l'autre, comme déflecteurs d'eau, et pour contrôler la direction et la vélocité de l'eau, et pour diminuer les effets de masse qui s'applique avec force sur l'arrangement mécanique. La quantité d'eau qui tombe peut être contrôlée par la grandeur de l'ouverture des portes glissantes et par le temps que ces portes vont restées ouvertes, et par la vitesse de révolution de la roue.
La masse d'eau qui tombe sur une distance de dix mètres va pousser sur l'eau dans la partie inférieure du tuyau circonférentiel, et la repousser, vidant le rayon, ce qui résultera en une remontée du niveau d'eau à la partie supérieure du tuyau, de manière que quand un rayon suivant monte pour prendre une position verticale, peut-être dix secondes plus tard, selon les paramètres choisis, il y aura une quantité adéquate d'eau disponible au sommet de la roue, pour que ce rayon soit rempli de la quantité d'eau nécessaire. Quand le rayon supérieur et le rayon inférieur sont vides d'eau, l'eau ayant passé dans le tuyau , les portes glissantes inférieures vont rapidement fermer, ce qui va empêcher que l'eau dans le tuyau puisse entrer dans les rayons du fait de sa pression.
Les rayons vont avoir la forme d'une lettre 'S', pour faire tourner la roue dans un sens opposé à la direction des aiguilles d'une montre, par la force de réaction de l'eau qui est produite en quittant les rayons, cette force se produisant à un angle à la verticale, ou s'il est préféré, les rayons auront la forme d'une lettre 'S' inversée, pour que la roue ait le sens des aiguilles d'une montre, relatif à l'observateur. La vitesse de révolution de la roue pourrait être établie en plaçant des rayons avec un 'S' et d'autres avec 'S' renversé.
Dans une présentation, le tuyau circonférentiel aura un tuyau placé à côté comme collecteur de vapeur d'eau. Des valves de pression placées à des intervalles le long du tuyau circonférentiel, à son intérieur, et reliées au collecteur de vapeur, à son point le plus éloigné du moyeu, va permettre la vapeur de passer du tuyau circonférentiel au collecteur. Les valves de pression vont opérer quand chaque valve sera dans une position verticale et dans la poche d'air, pour que la vapeur dans la poche d'air soit collectée, et pour empêcher l'eau d'entrer dans le collecteur quand les valves soient dans l'eau.
Sur un côté de la roue des tuyaux vont relier le collecteur de vapeur à un point central de la roue, où la roue tourne autour d'un point. Ce point central va permettre que la vapeur soit emmenée dans un point de distribution qui mène aux turbines.
Le point central sur l'autre côté du moyeu pourrait fournir de l'eau à la roue, pour remplir le tuyau circonférentiel , et puis pour refaire le niveau requis, au fur et à mesure que la vapeur est prise.
La forme de la roue et sa séquence d'opération vont être décrites, avec référence aux deux dessins, figure 1 , et Figure 2.
Figure 1 , avec indication 1 , est une roue de diamètre convenable, qui a un tuyau circonférentiel d'un volume définit. L'indication 2, Figure 1 , est un tuyau à l'intérieur du tuyau circonférentiel, qui collecte de la vapeur d'eau, par moyen de valves de pression. Indication 3, Figure 1 , est l'un d'un nombre convenable de rayons creux de la roue, qui sont positionnés en paires sur chaque côté d'un moyeu à l'indication 4, Figure 1. Indication 5 est une porte glissante qui contrôle l'entrée d'eau venant de la partie supérieure du tuyau circonférentiel et entrant dans les rayons, et qui empêche l'eau se trouvant dans la partie inférieure du tuyau circonférentiel d'entrer dans les rayons en position basse , telle que la position 5. Indication 6, figure 1 , indique une courbure convenable dans les rayons, qui crée de l'énergie cinétique et une force de réaction avec le passage de l'eau. Indication 7, Figure 1 , indique une partie droite des paires de rayons creux par lesquels l'eau puisse tomber verticalement ou presque verticalement quand cette partie des rayons se trouve dans une position presque verticale.
Des considérations qui devraient être prises en compte sont le temps de remplissage des rayons, le temps de révolution de la roue, et la quantité d'eau qui peut passer dans un rayon pendant un tour. Le temps de remplissage d'une paire de rayons et Ie temps de vidange d'une paire de rayons sera d'environ 3 secondes, pour une quantité d'eau d'un mètre cube.
Pour la mise en opération de cette machine, le tuyau ayant été rempli d'eau par pompage, l'opération de remplissage de deux paires de rayons peut être considérée, les apertures de ces rayons se trouvant à l'indication 8 et à l'indication 10, Figure 1. Les portes glissantes ayant été ouvertes, il y aura un temps de remplissage de trois secondes entre position 8 Figure 1 , et position 11 , pour l'aperture 8, Figure 1 , et un temps de remplissage de trois secondes pour I'aperture 10, de sa position à 10 Figure 1 , à sa position à 11 , Figure 1.
La quantité d'eau totale nécessaire pour le remplissage de chaque rayon, entre les positions 8 et 11 , Figure 1 , sera d'un mètre cube.
Tandis que les forces de réaction à la position 3 et à la position 12 poussent la roue qui commence à tourner, l'aperture à 13, Figure 1 , va se lever, pour prendre la position à 8, et le rayon à 13 va commencer à recevoir une quantité d'eau, de position 8 à la position 11.
Trois secondes plus tard, l'aperture 12 va arriver à la position de remplissage 8, Figure 1 , pour recevoir un mètre cube d'eau, et ainsi de suite.
Les révolutions de la roue peuvent être arrêtées en gardant fermées les portes glissantes, à la position de remplissage d'eau, 8 à 11, Figure 1.
Figure 2 indique un chariot pour effectuer le mouvement des portes glissantes, qui sont positionnées à chaque aperture de rayon, pour admettre de l'eau aux rayons, et pour empêcher l'entrée de l'eau , selon la position des rayons pendant la révolution de la roue.
En Indication 1 , Figure 2, on voit à travers le tuyau circonférentiel. Indication 2 Figure 2 indique le collecteur de vapeur d'eau. Indication 3 est un rayon de la roue, indication 5 est une plaque de métal qui sert de porte glissante, qui est mue par un chariot opéré par des pistons hydrauliques, selon indication 15, Indication 16 indique des supports verticaux qui fixent la plaque de métal 5 à des moyeux qui entourent l'axe 17 du chariot, et à un support de soulèvement 21. Indication 18 indique les roues du chariot. Indication 19 sont des rails inférieurs du chariot, et indication 20 sont des rails supérieurs du chariot. Indication 21 est un support pour soulever le chariot, par moyen de pistons hydrauliques 22. Indication 23 est une valve pour pression de vapeur d'eau.
Avec référence à la Figure 2, pour faire tourner la roue, une fois que la roue ait été remplie d'eau, sauf pour la petite poche d'air près de l'indication 23, les portes glissantes peuvent être ouvertes aux positions 8 et 10, Figure 1 , pour admettre des quantités d'eau aux apertures 8 et 10.
Le mouvement de la porte glissante 5, Figure 2, qui glisse sur l'aperture du tuyau et le bout du rayon 3, Figure 2, est obtenu par l'opération et la manipulation d'un nombre de pistons hydrauliques, qui pourraient être quatre, soit deux à chaque bout de la plaque métallique, indication 15, Figure 2. Indication 15 représente des tiges articulées de pistons qui sont fixées sur les côtés du tuyau circonférentiel, à une distance de deux mètres des portes glissantes. Ces pistons seront protégés de la chaleur et contrôlés à partir d'un point de contrôle, mais ils pourront opérer automatiquement.
Pour démarrer la machine, le tube circonférentiel rempli d'eau, un opérateur poussera un bouton pour ouvrir les portes à la position 8 et 10, Figure 1. Deux tiges de piston vont tirer sur un côté de chacun des deux chariots , les tirant le long du tuyau et les éloignant de l'aperture au-dessus du rayon 3, Figure 2, tandis que les deux tiges de piston à l'autre bout de la plaque de métal vont pousser le chariot dans la même direction, avec le mouvement rapide et précis d'un robot.
Pour accomplir ce mouvement, la surface inférieure des plaques de métal servant de portes sera légèrement élevée par rapport à la surface horizontale sur les côtés du tuyau, où les bords de la plaque couvrent les côtés horizontaux de l'aperture, tel que l'indication 5, Figure 2, pour diminuer la résistance. Afin qu'il y ait de l'étanchéité entre la plaque et les côtés de l'aperture, des rainures pourront être prévues sur la surface inférieure de la plaque, et sur la
surface des côtés de l'aperture, dans la direction du mouvement de la plaque, les rainures supérieures s'insérant dans les rainures inférieures mais sans faire de contact, de manière à empêcher l'eau sous pression de passer facilement entre la plaque de métal 5, figure 2, et les côtés horizontaux de l'aperture, tout en considérant que la température du métal va être de cent degrés centigrade pour l'ébullition de l'eau, et beaucoup plus si l'huile est utilisée pour obtenir de la chaleur cinétique.
La petite distance entre la porte de plaque métallique et les côtés de l'aperture , 5, Figure 2, sera établie et maintenue en positionnant les deux rails 19, Figure 2, sur le côté du tuyau, leur surface supérieure étant à une distance précise des côtés de l'aperture. Ces rails inférieurs 19, longs d'environ quatre mètres, vont supporter un nombre de roues de chariot, qui pourrait être quatre, dont un est indiqué à 18. Les deux rails 19 support au moins quatre roues de chariot qui tournent par paire sur l'axe 17. L'axe 17 est entouré par des billes dans des moyeux qui sont positionnés sur deux supports verticaux 16, Figure 2, qui relie la plaque de métal 5 à un support soulevant, indication 21, Figure 2, dans lequel les supports verticaux 16 peuvent glisser horizontalement. Le support soulevant 21 est relié fermement à deux rails supérieurs, indication 20, longs d'environ quatre mètres, qui sont tenus à une très courte distance au-dessus des paires des roues du chariot par les tiges articulées des pistons hydrauliques , indication 22, ces pistons étant bien positionnés sur le tuyau circonférentiel 1 , Figure 2, de manière que ces pistons exercent une pression lourde en réponse à toute force normale qui vient des roues du chariot, 18, Figure 2, de manière que ces roues peuvent rouler librement entre les rails supérieurs 20, Figure 2, et les rails inférieurs 19, Figure 2, tout en étant tenus très fermement entre les rails supérieurs et inférieurs, même quand le chariot et la porte métallique sont dans la position inverse, de manière que la porte et le chariot ne peuvent pas être déplacés de leur position désignée. Les pistons peuvent être protégés de la chaleur.
Dès que la porte métallique 5, Figure 2, a glissé de l'aperture, de l'eau dans la partie supérieure du tuyau va commencer à tomber par l'aperture à travers de tout rayon se trouvant, aux positions 8 à 10, Figure 1.
Tout rayon 3, Figure 2, ou deux rayons qui sont dans une position presque verticale, seront soit à la position 8, Figure 1, ou à la position 10, Figure 1 , pour le démarrage de la roue.
Un mètre cube d'eau seulement, se trouvant dans le tuyau, tombera par un rayon, dix mètres en trois secondes, en sortant du rayon avec une poussée totale, le calcule du moment inclus, de soixante tonnes, et comme résultat de cette poussée la roue va tourner.
Quand les rayons arrivent à la position 1 1 les portes glissantes vont fermer.
Pendant les révolutions de la roue, les portes glissantes seront fermées entre les positions 11 à 8, Figure 1 , sauf pendant l'instant où l'eau en tombant est sur le point de sortir du rayon inférieur. Quant l'eau entre dans un rayon pour tomber, elle va en sortir environ trois
secondes plus tard. De l'eau sous pression va commercer à entrer dans le rayon, du tuyau, à 5, Figure 1 , aussitôt que la porte glissante à 5 est ouverte pour laisser passer i'eau tombante, mais cette eau venant du tuyau sera repoussée par la poussée supérieure de l'eau tombante.
Si une porte glissante n'ouvre pas quand l' eau tombe par un rayon, une tonne d'eau va frapper la porte avec force, poussant contre les pistons hydrauliques 22, figure 2, et la plaque de métal formant la porte sera retirée dans le tuyau, en laissant passer l'eau sans que il y ait de dégâts, après quoi, les pistons replaceront le chariot à sa position d'opération.
Liste d'Indications de Dessin,
1. Figure 1 et Figure 2. Circonférentiel tube de la roue.
2. Figure 1 et Figure 2. Collecteur de vapeur d'eau ou bouilloire.
3. Figure 1 et Figure 2. Bout de rayon et ouverture à position 3. 4. Figure 1. Moyeu de la roue.
5. Figure 1 et Figure 2. Bout de rayon à position 5 avec porte glissante.
6. Figure 1. Courbure de rayon pour produire force de réaction.
7. Figure 1. Partie droite du rayon pour chute.
8. Figure 1. Bout de rayon 8 et remplissage,
9. Figure 1. Niveau d'eau stable dans le tube
10. Figure 1. Bout de rayon à position 10 en région de remplissage.
11. Figure 1. Bout de rayon à position 11 à fin de région de remplissage
12. Figure 1. Bout de rayon à la position 12.
13. Figure 1. Bout de rayon à la position 13.
15. Figure 2. Pistons hydrauliques pour portes avec chariot.
16. Figure 2. Support vertical autour de l'axe du chariot.
17. Figure 2. Axe du Chariot.
18. Figure 2. Roue du chariot.
19. Figure 2. Rail inférieur du chariot.
20. Figure 2. Rail supérieur du chariot
21. Figure 2. Support horizontal pour soulever le chariot avec pistons.
22. Figure 2. Pistons articulés pour soulever le chariot.
23. Figure 2. Valve pour pression de vapeur sur collecteur.