FR2465896A1 - Appareil pour la captation de l'energie hydraulique des vagues de la mer - Google Patents

Abstract

A.APPAREIL POUR CAPTER LA FORCE PRODUITE PAR LE MOUVEMENT DES VAGUES DE LA MER. B.CARACTERISE PAR UN CHASSIS 1 FIXE SUR LE FOND, COMPORTANT DES ARBRES ROTATIFS 9 ENTRAINES PAR PIGNONS 16 ET ROUE LIBRE, PAR L'ENROULEMENT DE CABLES 8 DESCENDANTS FIXES A DES BOUEES 7 A LA SURFACE DE LA MER, CES ARBRES MOTEURS 9 ETANT RELIES PAR DES TRANSMISSIONS A POULIES OU A CREMAILLERE, A UN ARBRE CENTRAL 14 COMMUN EMERGEANT DE LA SURFACE, ET RELIE A UNE INSTALLATION D'UTILISATION DE LA FORCE CAPTEE. C.APPAREIL DESTINE A ETRE INSTALLE EN EAU SEMI-PROFONDE A PROXIMITE DU RIVAGE DE LA MER.

Description

1 2465896

Les efforts constants qui sont faits actuellement pour obtenir une meilleure économie de l'énergie, ou pour l'obtention de celle-ci par des moyens naturels tels que la force du vent ou de la mer, ou la chaleur du sol, ont abouti à une série de réalisations plus ou moins heureuses, avec les- quelles, dans quelques case a été atteint le but désiré. En se basant sur de telles forces naturelles, l'invention a pour but de capter la force hydraulique de la mer, avec des moyens mécaniques par lesquels cette force est transmise à un arbre

moteur lequel, entratné en rotation, peut transmettre ce mouve-

ment à des machines productrices par elles -mgmes, d'énergie

sous les formes les plus variees.

De manière générale, l'objet de l'invention est composé d'une armature fixée sur le fond de la mer, supportant

des arbres rotatifs dans lesquels s'accumule la force hydrauli-

que convertie. en un mouvement giratoire. Pour obtenir cette force, l'invention est basée sur la captation de la force engendrée par la crgte de toutes les bagues qui passent a travers l'appareil, ces vagues étant de volume, hauteur et dimensions variables. Cette force natt de la différence de niveau de l'eau entre sa partie haute et sa partie basse dans

la bague-elle-m8me.

Pour utiliser cette différence de niveau, l'appareil

comprend des flotteurs de surface, situés à différentes dis-

tances, et accrochés, par des câbles ou autres moyens appropriés, à des roues ou bobines, montées sur les arbres correspondants de longueur suffisante pour que, au passage des bagues, il y ait toujours diverses bouées de flotteurs qui se soulèvent et s'abaissent alternativement, transmettant leur mouvement àaun

pignon monté sur l'arbre moteur, qui est pourvu d'un échappe-

ment de manière à tourner dans un seul sens, cet arbre moteur accumulant ainsi l'énergie de toutes les vagues qui a été

convertie en un mouvement de rotation.

Dans les arbres moteurs, est incorporée une boite de palier avec roue indépendante dans un sens de rotation et solidaire de l'arbre dans le sens de rotation opposé. Cette

boite de palier comporte deux logements d'enroulement indépen-

dants, l'un pour le câble de la bouéeet l'autre pour supporter

la seconde petite bouée de récupération, qui sert de contre-

poids. La boite de palier double est constituée en polyamide

2 2465896

ou en un matériau de caractéristiques appropriées pour que dans la rotation en sens inverse de celle de l'arbre moteur, il ne

se pose aucun problème de frottement.

Dans l'un des plans latéraux ou frontaux, la boite de palier en question présente un logement cylindrique dans lequel est montée une pièce en forme de disque qui est solidaire de l'arbre par enclavetage. Le disque solidaire de l'arbre présente, sur son pourtour, des encoches dans lesquelles sont enqagées des pièces qui servent de dents d'engrènement avec la denture intérieure du logement cylindrique prévu dans le boitier, tendant à maintenir l'engagement des dents en fonction de la pression exercée par un ressort de type quelconque, ou par

pression pneumatique.

La denture réalisée dans la paroi intérieure du logement cylindrique du bo tier a une forme de dents de scie, pour que l'engagement avec elle se produise uniquement lors

d'une rotation dans un sens, avec échappement lors d'une rota-

tion dans le sens opposé.

Un élément séparateur est prévu entre les câbles du bottier, aussi bien pour les bouées de flotteurs que pour les contrepoids ou bouées entre deux eaux, afin d'éviter des enroulements ou enchevêtrements entre ces câbles. Cet élément

étant monté de manière basculante.

Le point d'appui des bouées sur les câbles est réalisé au moyen du pignon de doubles boitiers de polyamide ou analogue, avec échappement de roue libre en sens inverse, placé en un point intermédiaire entre le niveau de la surface et le fond marin, formant un arbre rotatif pour recevoir, retenir et transmettre la force provenant des bouées. Ce câble de la bouée est pourvu sur son prolongement inférieur, à son extrémité, d'un contrepoids ou d'une force qui facilite la remontée rapide des bouées pour commencer l'impulsion de force suivante. Il est possible, si nécessaire, pour d'autres bouées de moindre volume, situéesau niveau de la surface, d'agir comme contrepoids pour

une action analogue à celle des contrepoids inférieurs.

La force obtenue est transmise à un arbre central au-

quel sont raccordés tous les arbres nécessaires pour capter la

fc.zcep avec le nombre de bouées, de transmissions et de dimen-

sions nécessaires, réalisant ainsi un mouvement permanent et une puissance constante analogue à celle d'un moteur quelconque,

3 2465896

produisant une force parfaitement utilisable.

I1 est possible de varier la disposition des élé-

ments de l'appareil pour obtenir le fonctionnement requis, telle que0 par exemple, la disposition d'une transmission entre l'arbre moteur et l'arbre principal de sortie de force, et

dUun contrepoids accroché au pignon monté sur ce dernier arbre.

Il est également possible de prévoir un système à crémaillère pour actionner directement l'arbre central, à partir de l'arbre

incorporé entre la surface et le fond marin.

La description ci-après se rapporte à un exemple

de réalisation de l'invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation frontale de l'appareil, à échelle réduite, representant une partie avec

deux bouées et deux pignons sur un arbre moteur, avec une trans-

mission entre cet arbre moteur et l'arbre central.

- la figure 2 est une vue frontale détaillée d'une forme de montage des éléments montrant la disposition de la bouée montée sur le pignon de l'arbre moteur en son pcint d'appui, et une transmission entre celui-ci et l'arbre central hors de l'eau, le pignon étant pourvu d'un contrepoids avec lequel est assurée une réclupération de la position de la bouée

en vue d'obtenir les effets optimaux de la force.

- la figure 3 est une vue frontale détaillée d'un ensemble à base de pignons et crémaillère, avec une bouée

réunie à la crémaillère et avec le contrepoids inférieur.

- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale de l'un des bottiers de palier montés sur l'arbre moteur, avec roue libre dans un sens, le bottier étant solidaire de l'arbre dans le sens de rotation opposé, montrant Relogement double et indépendant des càbles pour le contrepoids de la bouée et pour

la bouée flottante maintenant sa position.

- la figure 5 est une vue frontale du bottier de palier pourvu du mécanisme d'enclavement comprenant une denture en forme de dents de scie, dans laquelle s'engagent des pinces actionnées par un ressort d'entourage en fil d'acier, pourvu

d'un recouvrement inoxydable.

- la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, avec la différence que les ressorts agissant sur les pinces d'engagement de forme radiale sont des ressorts hélicoïdaux

4 2465896

d'expansion à revêtement inoxydable qui s'appuient, par une

extrémité, sur le fond de leur logement, et, par l'autre extré-

mité, sur la base inférieure des pinces d'engagement.

- la figure 7 est une vue analogue aux figures 5 et 6, dans laquelle les pinces sont actionnées par de l'air com-

primé, appliqué au moyen de conduites tubulaires appropriées.

- la figure 8 est une vue en projection longitudi-

nale d'un bottier de palier double, monté sur son arbre au moyen d'un des coussinets qui supportent l'arbre moteur dans l'armature, d'un élément séparateur des bouées ou contrepoids, évitant un contact entre les câbles, pouvant Atre prévu d'une forme basculante lui permettant de suivre les mouvements de

la marée.

- la figure 9 est une vue en perspective du bottier de palier double monté sur son arbre, portant un dispositif de filet de forme tubulaire, et avec des bouées, ce dispositif entourant le câble de la bouée de contrepoids qui flotte entre deux eaux, le montage étant basculant pour que son mouvement de va et vient, produit par le mouvement de l'eau, soit suivi

par le dispositif de protection.

La référence 1 désigne l'armature ou châssis de l'appareil, qui est nécessaire pour le support de tous les éléments constitutifs de l'invention, ce châssis étant maintenu en permanence à poste fixe par ses pieds 2, de forme appropriée, sur le fond de la mer, de manière à pouvoir supporter les forces éventuellement produites. Ce châssis est placé dans la mer, près de la c8te, et à une profondeur étudiée au préalable

de manière à obtenir le rendement maximum.

L'armature ou châssis 1 porte, montés sur lui, un ou plusieurs arbres moteurs 3 qui servent de points d'appui

pour les bottiers de palier 4, pourvus d'une roue libre d'échap-

pement en sens de rotation opposé, ces bottiers supportant l'arbre moteur 3 au moyen de coussinets 5, avec roue libre, et

étant placés dans l'eau en un point intermédiaire entre la sur-

face et le fond de la mer.

La force obtenue provient de la différence de niveau de l'eau entre les parties supérieures et les parties inférieures de la crête des vagues 6 par rapport au point d'appui de l'arbre moteur 3 qui est disposé, comme dit plus haut

en un point intermédiaire entre la surface et le fond de la mer.

2465896

Des bouées 7 sont prévues sur la surface, accrochées, à diffé-

rentes distances, à des bob fiers de palier 4 qui, à leur tour sont solidaires en un seul sens de rotation des arbres 3. A l'extrémité inférieure de leur câble descendant 8, est fixé un contrepoids 9 qui permet à la bouée de reprendre rapidement sa position. Ce contrepoids peut, le cas échéant, être remplacé par une petite bouée 10, située entre deux eaux, qui actionne des éléments compensateurs de récupération, qui supportent le câble descendant 11, avec un point d'ancrage 12 dans le fond

de la mer, ou avec un bloc de pierre 13 en cas de fond sableux.

La force engendrée est transmise à un ou plusieurs arbres moteurs 3, et est ensuite transmis à un arbre central 14 au moyen d'une transmission 15, prévue entre les poulies ou pignons 16 solidaires des arbres 3 et 14. L'arbre central 14 est disposé hors de l'eau, de manière à transmettre la force

obtenue à une machine ou moteur quelconque d'utilisation.

Il est possible de substituer à cet ensemble une disposition permettant de réaliser la même fonction, avec une transmission directe-17 entre le bottier de palier lui-même 4 de l'arbre 3 et le pignon ou la poulie 18 accouplés à l'arbre central 14, de la poulie duquel 18 pend un cible 19 immergé

dans l'eau, à l'extrémité inférieure duquel est fixé un contre-

poids 20 ancré dans le fond de la mer. L'arbre central 14 est pourvu d'un pignon conique ou analogue 21 avec lequel engrène une crémaillère 22 réunie à une bouée 23, de telle manière que l'élévation et la descente alternées des bagues provoquent

directement une rotation de l'arbre central pour capter directe-

ment l'énergie. A l'extrémité du câble descendant 8 est prévu

un contrepoids 9 facilitant la récupération.

L'arbre moteur 3, qui tourne en étant actionné par le mouvement des vagues, porte les bottiers de palier 4 pourvu d'un logement 24 pour le câble de la bouée ou contrepoids fixé à l'extrémité, l'enroulement 25 solidaire du bottier contigU au logement 24. Il présente un autre logement 26 pour le câble de la bouée située entre deux eaux, dont le cible est fixé par son extrémité à l'anneau 27 qui forme une partie du bottier,

servant lui-même de contrepoids.

Sur l'un de ses c8tés, le bottier 4 comprend un

corps cylindrique 28 pourvu, à l'extérieur, d'une cavité cir-

culaire dont le pourtour présente une denture 29 en forme de dents de scie, constituant un enclenchement et un échappement à roue libre, qui porte, à l'intérieur de la cavité, une pièce cylindrique 30 solidaire de l'arbre 3 au moyen de clavettes 31,

ou fixée de toute autre manière connue en soi. La pièce cylin-

drique 30 est ainsi solidarisée en permanence avec l'arbre 3. Pour assurer la rotation avec le bottier 4 en un seul sens, elle loge, à. l'intérieur de feuillures de pourtour, 33, les pièces d'enclenchement qui tendent à s'introduire entre les dents 29, au moyen de ressort, par exemple un fil d'acier 34 représenté dans la figure 5, ou d'un ressort hélicoïdal 35 monté radialement entre des cavités pratiquées dans la pièce , ce ressort s'appuyant, par une extrémité, sur le fond de la cavité, et, par l'autre extrémité, sur la base inférieure des pièces d'enclenchement 32 avec tendance à les pousser entre

les dents, comme représenté dans la figure 6.

Finalement, comme représenté dans la figure 7, la pression exercée sur les pièces d'engagement 32 est obtenue au moyen des tétons 36, actionnés au moyen d'air comprimé, à

travers l'orifice axial 37, prévu dans l'arbre 3, et une con-

duite de liaison 38, pour constituer une action de ressort pneumatique. Dans tous les cas, lorsque le bottier de palier 4 tourne dans un sens avec les pièces d'engagement entre les dents 29 de la pièce circulaire 28, elle entratne l'arbre

moteur 3 à tourner dans le sens opposé, en fonction du mouve-

ment des vagues, les pièces d'engagement restant entre les dents ne freinant pas le sens de rotation de l'arbre moteur, qui accumule l'énergie chaque fois que le bottier tourne dans

le sens de l'avance.

Pour éviter que les càbles 39 et 40 provenant respectivement des logements 24 et 26 du bottier 4, ne risquent de s'emmêler par le mouvement produit par les vagues, il est prévu un organe séparateur 41 monté sur un bras 42 lequel est

monté sur le coussinet 43 qui réunit l'axe moteur 3 à l'arma-

ture 1, étant monté de manière connue pour pouvoir basculer.

De la même manière, il est possible d'incorporer à l'appareil une sorte de filet de protection 44 monté sur le bras 42 basculant sur le coussinet 43, pour que le contrepoids ou bouée 10 monté à l'extrémité du câble 40 se maintienne entre deux eaux, totalement isolé du câble 39, ce filet de protection

7 2465896

44 portant lui-m9me une bouée supplémentaire 45 qui le maintient

en position verticale.

8 2465896

Claims (1)

R E V E N D I C A T I 0 N S ) Appareil pour la captation de la force hydrau- lique des vagues de la mer, caractérisé en ce qu'il comprend une armature ou châssis (1), fixé solidement au fond de la mer ou maintenu à l'aide d'un bloc de pierre, ce châssis comportant un ou plusieurs arbres rotatifs (9), pour recevoir, retenir et transmettre la force de rotation reçue par des pignons (16), avec échappement de roue libre dans le sens opposé, ces pignons servant de points d'appui pour des câbles descendants fixés à des bouées (7) à la surface de la mer, ayant pour fonction de capter la force de toutes les crêtes des vagues, étant de dimensions en hauteur et largeur différentes, la force prove- nant de la différence de niveau de l'eau entre la partie haute et la partie basse des crêtes des vagues, par rapport au point d'appui du câble sur un pignon calé sur l'arbre moteur, en un point intermédiaire entre la surface et le fond de la mer, ces bouées étant espacées des arbres à une distance suffisante pour que, au passage des vagues, plusieurs bouées envoient la force, à mesure qu'elles la reçoivent, au pignon de point d'appui du câble pour faire tourner l'arbre moteur (3), tous les câbles des bouées présentant, à leur extrémité inférieure, un contre- poids (9) pour faciliter la récupération rapide de leur ascen- sion, ce mouvement de récupération n'actionnant pas les arbres moteurs, en raison d'un dispositif d'échappement à roue libre, ce contrepoids pouvant 9tre remplacé par une bouée de plus faible volume (10), située entre deux eaux, raccordée à la partie du pignon opposée à celle o se trouve le point d'appui du câble de bouée principale. ) Appareil suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que, à l'intérieur du ou des arbres moteurs (3) actionnés par le dénivellement des vagues, et à travers les bouées (7) et l'arbre central (14), hors de l'eau, o se prélève la force captée, est prévue une transmission (15) par pignons ou poulies, par laquelle la force transmise est con- centrée dans un seul arbre dont la rotation est permanente, la force produite étant suffisante pour engendrer de l'énergie, tous les arbres moteurs immergés et l'arbre central qui recueille toute la force étant montés sur l'armature ou châssis au moyen de coussinets de type traditionnel.
1. 30) Appareil suivant l'une des revendications 1 et

   9 2465896

   2, caractérisé en ce que, dans les arbresmoteurs (3) actionnés par le mouvement des vagues, au moyen de la bouée à contrepoids (7) ou de la bouée de récupération (10), sont prévus, avec possibilité de roue libre, ou d'enclenchement avec l'arbre moteur, des bottiers de palier (4) en polyamide ou autre matériau approprié, ces bottiers étant pourvus de logements

   (24, 25) ou de gorges contigUs et indépendants, pour l'enroule-

   ment, en l'un d'eux, du cable qui supporte le contrepoids ancré

   au fond de l'eau ou de cible de la bouée entre deux eaux ser-

   vant de contrepoids, et, dans l'autre, du câble fixé à la bouée,

   de telle sorte que le mouvement des vagues qui cause une éléva-

   tion et une descente alternées de la bouée et du contrepoids, ou de la bouée formant contrepoids, provoque un enroulement et déroulement des cibles du bottier, provoquant une rotation de

   celui-ci, et, en conséquence, une rotation de l'arbre moteur.

   ) Appareil suivant la revendication 3, caracté-

   risé en ce que, sur l'un des c8tés du bottier du palier, est prévue une cavité circulaire avec un pourtour denté en dents de scie, (29) contenant un disque pourvu de rebords dans lequel sont montées des pièces d'engagement (32) avec la denture de pourtour de la cavité, ces pièces d'engagement étant poussées, par leur partie inférieure, vers la denture par des ressorts, notamment du fil d'acier (34) avec recouvrement inoxydable avec

   une boucle sous les pièces d'engagement, ou des ressorts héli-

   coldaux (35) dirigés radialement, ou par pression de tétons

   actionnés par de l'air comprimé introduit à travers des perça-

   ges axiaux des arbres et des conduites radiales dans la partie

   inférieure des pièces d'engagement.

   ) Appareil suivant l'une des revendications 3

   et 4, caractérisé par une plaque ou organe séparateur (-41) fixé

   au bottier de palier à l'endroit de séparation des deux loge-

   ments contigUs d'enroulement des cibles de support des bouées et du contrepoids, ou de la bouée formant contrepoids, pour éviter un contact entre eux, ce dispositif séparateur pouvant être constitué par un filet cylindrique de protection (44) entourant l'un des câbles et maintenu vertical au moyen d'une bouée supplémentaire, ce dispositif étant monté de manière basculante,

   en l'un des points de jonction entre l'arbre moteur et l'arma-

   ture générale de l'appareil.