FR2574862A1 - Dispositif de transformation de l'energie de la houle et des vagues - Google Patents

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Abstract

DISPOSITIF, A SYSTEME MECANIQUE, PERMETTANT DE FABRIQUER DE L'ELECTRICITE A PARTIR DES MOUVEMENTS VERTICAUX DES VAGUES ET DE LA HOULE. CE DISPOSITIF, SANS HELICE, UTILISE LA DIFFERENCE DE DISTANCE VERTICALE ENTRE UN FLOTTEUR 1 MOBILE VERTICALEMENT, OU UNE PARTIE DE CE FLOTTEUR OSCILLANT, ET UN CAISSON ETANCHE 9, IMMERGE ET FIXE, CONTENANT LE MECANISME D'ADDITION ET DE TRANSFORMATION DES MOUVEMENTS VERTICAUX EN MOUVEMENT CIRCULAIRE PRODUISANT DE L'ELECTRICITE. LE MECANISME, DANS LE CAISSON FIXE 9, EST FORME DE QUATRE UNITES 8 DE MEME FONCTIONNEMENT, ENTRAINEES CHACUNE D'ELLES PAR UN BRAS 7 RELIE A UN COTE DU FLOTTEUR 1. PAR L'INTERMEDIAIRE DU MECANISME, TOUS LES MOUVEMENTS MONTANTS OU DESCENDANTS, ENSEMBLE OU SEPAREMENT, DES QUATRE BRAS 7 DU FLOTTEUR 1 S'ADDITIONNENT POUR ACTIONNER UN AXE CENTRAL 18 TOURNANT DANS UN SEUL SENS ET ENTRAINANT LA DYNAMO 26.

Description

La présente invention concerne un dispositif mécanique, sans hélice, de transformation des mouvements verticaux de la houle et des vagues en mouvement circulaire produisant de l'électricité par l'intermédiaire d'une dynamo.
L'ensemble de ce dispositif consiste en un flotteur (I) articulé par des rotules (2) (3) oscillant au gré des vagues et de la houle et coulissant verticalement, avec système roulant (5) permettant toutes inclinaisons, le long d'un guide (6) carré et vertical, selon le niveau de l'eau. Quatre bras verticaux (7) relient les côtés du flotteur (I) aux quatre unités du mécanisme (8) dans le caisson étanche (9), lesté (10) (30) et fixe.
Chaque bras vertical (7) coulissant avec roulettes guide (11 ) entraîne par l'intermédiaire d'une crémaillère (12) une roue dentée (13) tournant alternativement dans les deux sens. Cette roue (13) entraîne à son tour les roues dentées (14) (15). La roue dentee (15), non apparente sur la figure 2, sert d'inverseur et entraîne la roue dentée (16) à l'inverse de la roue dentée (14). Les roues dentées (14) et (16) sont débrayables (19) dans le même sens alternativement. Sur la figure I, les flèches simples
Figure img00010001

indiquent le mouvement descendant du bras à crémaillère (12) ainsi que le sens tournant des roues dentées.
Les doubles flèches
Figure img00010002

indiquent le mouvement montant d'un bras à crémaillère (12), ainsi que le sens tournant des roues dentées.
Quand le bras du flotteur (7) descend 4 la roue dentée (14) entraîne, par l'intermédiaire de son axe (20) FIG 2, de la roue dentée (21) et d'une chaîne (22) une des roues dentées centrales correspondante (17) ainsi que leur axe (18); la roue dentée (16) est débrayée.
Quand le bras du flotteur (7) monte
Figure img00010003

la roue dentée (16) entraîne, par l'intermédiaire de son axe (23) FIG 2, de la roue dentée (24) et d'une chaîne (22) une des roues dentées centrales correspondante (17) ainsi que leur axe (18); la roue dentée (14) est débrayée.
Les huit roues dentées (17), sur l'axe central (18), poussent toutes dans le même sens et comportent, chacune dans le sens inverse, un système débrayable, afin de ne pas entraîner les chaînes et roues dentées arrêtées cn alternance ou par immobilité d'une partie du flotteur.
L'axe central (18) porte une charge (25), régulatrice de vitesse et actionnant la dynamo (26).
La figure I représente, en coupe, le dispositif selon l'invention ; cette coupe montre le fonctionnement de 2 unités (8) sur 4 de l'ensemble du mécanisme dans le caisson étanche (9) et fixe. Le flotteur (1) est en position haute.
Sur le dessin FIG 1, les extrémités évasées (27) du flotteur (1) sont coupées et reportées pour raison de dimensions.
La figure 2 représente, selon l'invention, une vue de dessus (hors flotteur (1) et guide (6) ), montrant l'ensemble et le fonctionnement des quatre unités (8) du mécanisme dans le caisson étanche (9) et fixe (10) (30).
La figure 3 est une variante de la figure 2. Cette variante montre la position des bras (28) du flotteur (1) lorsque l'état moyen -de la mer permet l'utilisation d'un grand flotteur.
Sans agrandir le caisson étanche (9), selon cette variante une partie des bras coulissants (7) du flotteur (1) est remplacée par des bras pivotants (28) sur appuis (29) avec les rotules (2) (3) et une articulation (4).
Le flotteur (1), d'un poids un peu inférieur à la moitié de la densité de son volume en eau, appuie en descendant et soulève en montant, individuellement, les bras (7) ou (28) le reliant au mécanisme dans le caisson (9) fixe 5 exemple : flotteur (1) 7m x 7m x 0,m50 = 24 m35 hors passage du guide (6), environ 24.000 kg d'eau, poids du flotteur environ 11.000 kg
Le guide vertical (6), par sa forme carrée, empêche au flotteur (1) de tourner horizontalement sur les rotules (2) (3).
Les quatre ensembles individuels d'engrenages et de transmissions contenus dans le caisson étanche (9), s'additionnent pour tourner l'axe central (18) toujours dans le même sens.
Tous les mouvements verticaux des bras (7) ou (28) du flotteur (I), montant ou descendant, ensemble ou séparément, dans le même sens ou opposés en oscillation, s'additionnent sur cet axe central (18) par l'intermédiaire des quatre unités du mécanisme (8) et des transmissions (22).
Le nombre de ces unités (8) du mécanisme, dans le caisson, ainsi que les bras les reliant au flotteur (I) peut-être variable en plus comme en moins.
Les dimensions du flotteur (1) dru caisson (9) et des bras (7) ou (28) reliant le flotteur au mécanisme seront établis en fonction de l'état moyen de la mer auquel ils seront destinés.
Les bords évasés (27) du flotteur (t) permettent de récupérer une partie de la poussée horizontale des vagues. Le caisson étanche (9) en matériaux lourds et inaltérables, béton ou autre, est posé sur fond de mer ou sur appuis, maintenu par du lest (10) extérieur ; ce lest (10) peut être de même nature que le caisson.
Un lest (30) liquide d'appoint (eau), dans les parties libres du caisson, aménagées à cet effet (31) (32), est introduit à la façon des sousmarins, à l'immersion sur le lieu de fonctionnement de l'unité.
Le même dispositif peut être employé, renversé au-dessus de l'eau et fixé sur pilotis avec flotteur dessous. Ce dispositif sur pilotis, moins esthétique et plus exposé aux intempéries, demande moins de lest.
Pour l'entretien du mécanisme, l'accès au caisson (9) peut se faire par l'intérieur du guide (6) du flotteur (1) sur système immergé, ou aménagé sur la surface du caisson (9).
Sur les côtés du caisson, sont prévus des orifices de couplages éventuels de plusieurs caissons.
Ces orifices, sur le caisson, ainsi que ceux permettant le passage des bras coulissants (7) ou pivotants (28) sont munis de joints d'étanchéité (33) ou de soufflets.
Les bras à crémaillères coulissants (7) ou pivotants (28) et le caisson (9) sont équipés de butées d'arrêt (34) maximales et minimales avec arnortisseurs, ainsi que d'un dispositif de sécurité débrayant le flotteur, si besoin est, en cas de tempête ou de travaux d'entretien.
Le montage peut être différent des figures 1, 2 et 3, mais le but toujours le même, additionner5es mouvements montants et descendants de plusieurs bras reliant, un flotteur ou une partie d'un flotteur mobile verticalement et oscillant, au mécanisme (8), de transformation et d'addition contenu dans un caisson fixe (9).
Les crémaillères (12) entraînant les engrenages du mécanisme (8) dans le caisson (9) peuvent être remplacés par tout autre système de même fonction, câbles enroulant et déroulant sur poulies, vis sans fin ou autre
Les chaînes de transmission (22) simplifiant le fonctionnement sur la figure (2) peuvent être remplacées par tout autre système de même fonction, arbres, courroies ou autres.
Sur une maquette dont je dispose, par nécessité matérielle, le montage est différent des figures 1, 2 et 3. Les bras verticaux sont équipés de cordes enroulant et déroulant sur poulies. Les transmissions sont faîtes de
courroies droites ou croisées pour inversion.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés.
Diverses modifications et variantes restent possibles sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS
    a/-d'un flotteur (I) mobile verticalement, oscillant suivant les vagues et la houle, articulé par des rotules (2) et (3), coulissant avec système roulant (5) qui par son écartement ou sa forme permet toutes inclinaisons, le long d'un guide central vertical (6) et de forme carrée ou toutes autres formes empêchant au flotteur de tourner horizontalement sur les rotules (2) et (3).
    I ) Dispositif mécanique, sans hélice, utilisant la différence de distance entre, un flotteur mobile verticalement ou une partie de ce flotteur oscillant et un mécanisme fixe, caractérisé en ce qu'il permet de transformer les mouvements verticaux des vagues et de la houle en mouvement circulaire produisant de l'électricité par l'intermédiaire d'une dynamo. Dispositif composé :
    b/ reliés aux côtés du flotteur (I),-de quatre bras verticaux (7), indépendants, coulissant avec roulettes guide (11) et entraînant, par l'intermédiaire chacun d'une crémaillère (12) les unités du mécanisme (8) de transformation et d'addition dans le caisson étanche (9) et fixe (10) (30). Grâce a ces quatre unités du mécanisme tous les mouvements montants ou descendants des quatre bras verticaux (7) s'additionnent pour tourner un axe central (18) toujours dans le même sens et entraînant la dynamo (26).
    c/ reliées chacune d'elles à un bras (7) ou (28) du flotteur ,- de quatre unités du mécanisme, de fonctionnement identique, dont une roue dentée (13) tournant alternativement dans les deux sens et entraînant à son tour les roues dentées (14) (15). La roue dentée (15) non apparente sur la figure 2 PL 2/3, sert d'inverseur et entraîne la roue dentée (16) à l'inverse de la roue dentée (14) et vice versa. Les roues dentées (14) et (16) sont débrayables (19) dans le même sens alternativement.
  2. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le caisson étanche (9), en béton ou tous autres matériaux inaltérables et de préférence lourds, immergé et fixe, sur fond de mer ou sur appuis, maintenu par du lest (10) à l'extérieur, est aménagé dans les parties inoccupées, pour contenir du lest liquide (30) (30) d'appoint (eau) introduit sur le lieu de fonctionnement à l'immersion, à la façon des sous-marins.
  3. 3) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le flotteur (1), aux bords évasés (27) afin de récupérer une partie de la poussée horizontale des vagues, est d'un poids d'environ un peu moins de la moitié de la densité de son volume en eau pour donner une poussée montante ou descendante assez semblable ; exemple : flotteur (I) 7m x 7m x 0,m50 21t m35 hors passage du guide (6), environ 24.000 kg d'eau, poids du flotteur environ 11.000 kg.
  4. 4) Dispositif selon les revendications 1-2 et 3 caractérisé en ce que pour l'emploi d'un grand flotteur (1), afin de ne pas agrandir le caisson (9), une partie des bras (7) du flotteur (1) est remplacée, suivant la figure n" 3 PL 3/3, par des bras pivotants (28) sur point d'appui (29), avec une articulation (4) en plus ; les dimensions du flotteur (1), des bras verticaux (7) ou pivotants (28) et du caisson (9) étant établies en fonction de l'emploi prévu pour l'unité et de l'état moyen de la mer auquel ils sont destinés.
  5. 5) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 4 caractérisé en ce que sur les côtés du caisson étanche (9) sont prévus des orifices de couplages éventuels de plusieurs caissons ainsi que des joints d'étanchéité ou des soufflets aux niveaux de passage des bras coulissants (7) ou pivotants (28).
  6. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les huit roues dentées (17), sur un axe central (18) tournant toujours dans le même sens et entraînant la dynamo (26) sont débrayables en sens inverse, individuellement, pour ne pas entraîner inutilement les chaînes (22) et roues dentées correspondantes en état d'arrêt momentané, par immobilité d'une partie du flotteur (1).
  7. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les bras d'un flotteur (7) ou (28) et le caisson étanche (9) sont équipés de butées d'arrêts (34) maximales et minimales avec amortisseurs, ainsi que d'un dispositif de sécurité débrayant le flotteur si besoin est en cas de tempête ou de travaux d'entretien.
  8. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, l'accès d'entretien à l'intérieur du caisson immergé pourra se faire par l'intérieur du guide (6) du flotteur ou aménagé sur la surface du caisson (9), que le même dispositif peut être fixé, à l'envers, sur pilotis, audessus de l'eau, avec flotteur dessous et un lest (10) diminué ou (30) supprimé.
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