FR2830289A1 - Drive mechanism with flywheel e.g. for generating electricity has flywheel inertia increased by sliding weights moved from side to side - Google Patents

Drive mechanism with flywheel e.g. for generating electricity has flywheel inertia increased by sliding weights moved from side to side Download PDF

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Abstract

The drive mechanism, incorporating a frame supporting a shaft with a rotating inertia mass (2) in the form of a flywheel (3) and an additional disc (4), has the inertia increased by a pair of sliding weights (7, 8) that are moved from side to side by a motor (9) to increase the force applied to the inertia weight on the downward side and reduce it on the upward side. The weights are moved along guides (5, 6) by a rack and pinion mechanism with the rack (10) connecting the weights and the pinion (11) driven by the motor (9).

Description

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Mécanisme moteur exploitant l'inertie d'une masse tournante.

Figure img00010001
Motor mechanism exploiting the inertia of a rotating mass.
Figure img00010001

L'invention est du domaine des mécanismes moteurs à inertie Elle a pour objet un tel mécanisme, qui exploite l'inertie d'une masse montée tournante pour l'entraînement en rotation d'un arbre moteur, en vue de la production d'énergie électrique notamment. The invention is in the field of inertial motor mechanisms. Its subject is such a mechanism, which exploits the inertia of a rotating mounted mass for driving a motor shaft in rotation, for the production of energy. electric in particular.

On rappelle que d'une manière générale, un mécanisme moteur met en oeuvre une source d'énergie motrice pour entraîner un arbre en rotation. On connaît plus particulièrement des mécanismes moteurs qui exploitent l'inertie d'une masse tournante pour l'entraînement d'un arbre moteur. It will be recalled that, in general, a motor mechanism uses a source of motive energy to drive a rotating shaft. Motor mechanisms are more particularly known which exploit the inertia of a rotating mass for driving a motor shaft.

Le but de la présente invention est de proposer un mécanisme du genre, ayant un rendement élevé. The object of the present invention is to provide a mechanism of this type, having a high yield.

Selon la présente invention, la masse tournante comprend au moins une masselotte, qui est manoeuvrable positivement par un organe moteur annexe le long d'une glissière orientée radialement par rapport à l'axe de rotation de la masse tournante. La manoeuvre de la masselotte provoque son déplacement alternatif à l'éloignement et au rapprochement de l'axe de la masse tournante, lors de sa rotation. Plus précisément, la masselotte est éloignée de l'axe de rotation de la masse tournante lorsque son poids, en phase descendante, induit une force d'inertie motrice du couple cinétique de la masse tournante. Inversement la masselotte est rapprochée de cet axe de rotation lorsque son poids, en phase ascendante, induit une force d'inertie contraire au couple cinétique de la masse tournante. According to the present invention, the rotating mass comprises at least one counterweight, which can be maneuvered positively by an additional drive member along a slide oriented radially with respect to the axis of rotation of the rotating mass. The operation of the counterweight causes it to move alternately away from and towards the axis of the rotating mass, during its rotation. More specifically, the counterweight is moved away from the axis of rotation of the rotating mass when its weight, in the descending phase, induces a driving inertia force of the kinetic torque of the rotating mass. Conversely, the counterweight is brought closer to this axis of rotation when its weight, in the ascending phase, induces a force of inertia contrary to the kinetic torque of the rotating mass.

Ces dispositions sont telles que l'antagonisme des positions de la masselotte respectivement en phase descendante et en phase ascendante, maintien un couple cinétique qui perdure tant que l'organe moteur annexe manoeuvre la masselotte le long de la glissière dans le sens correspondant. These arrangements are such that the antagonism of the positions of the counterweight respectively in the descending phase and in the ascending phase, maintaining a kinetic torque which lasts as long as the auxiliary drive member operates the counterweight along the slide in the corresponding direction.

Il est apparu que lors des essais réalisés sur un modèle réduit fonctionnel, l'énergie nécessaire au déplacement de la masselotte par l'organe moteur annexe était inférieure à l'énergie collectée par la rotation de la masse tournante. It appeared that during the tests carried out on a functional reduced model, the energy necessary for the movement of the counterweight by the auxiliary motor member was less than the energy collected by the rotation of the rotating mass.

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On comprendra que de préférence, et pour l'obtention d'un équilibre idoine de la masse tournante, les masselottes sont au nombre de deux et sont disposées en opposition l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation de la masse tournante
La mise en oeuvre de l'organe moteur annexe est notamment placée sous la dépendance de moyens de commande dont la manoeuvre est assujettie à la position de la masselotte. It will be understood that preferably, and for obtaining an appropriate balance of the rotating mass, the weights are two in number and are arranged in opposition to each other with respect to the axis of rotation of the rotating mass
The implementation of the auxiliary motor member is in particular placed under the dependence of control means, the operation of which is subject to the position of the counterweight.

Selon une forme préférée de réalisation, l'organe moteur est le même pour la manoeuvre des deux masselottes, et est porté par la masse tournante. Cet organe moteur est relié à la, ou le cas échéant aux deux masselottes, par l'intermédiaire de moyens de transmission qui provoque leur déplacement le long de la glissière qui leur est affectée.  According to a preferred embodiment, the drive member is the same for the operation of the two weights, and is carried by the rotating mass. This drive member is connected to the, or if necessary to the two flyweights, by means of transmission which causes them to move along the slide which is assigned to them.

Le moteur annexe est par exemple un moteur électrique alimenté à partir d'une source autonome portée par la masse tournante.  The auxiliary motor is for example an electric motor supplied from an autonomous source carried by the rotating mass.

Cependant, et selon une forme avantageuse de réalisation, l'arbre de rotation de la masse tournante est relié à un rotor participant d'un dispositif de production d'énergie électrique Dans ce cas, le moteur annexe étant un moteur électrique, celui-ci est susceptible d'être alimenté à partir du dispositif de production d'énergie électrique, par l'intermédiaire de raccords tournant dans le cas où il est porté par la masse tournante.  However, and according to an advantageous embodiment, the rotation shaft of the rotating mass is connected to a rotor participating in an electrical energy production device. In this case, the auxiliary motor being an electric motor, the latter is capable of being supplied from the device for producing electrical energy, by means of rotating connectors in the case where it is carried by the rotating mass.

La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront, à la description qui va en être faite d'une forme préférée de réalisation, en relation avec la figure unique de la planche annexée, dans laquelle :
La fig. 1 est un schéma en perspective qui illustre un mécanisme selon une forme préférée de réalisation de l'invention. The present invention will be better understood and details will become apparent from the description which will be made of a preferred embodiment thereof, in relation to the single figure of the appended plate, in which:
Fig. 1 is a perspective diagram which illustrates a mechanism according to a preferred embodiment of the invention.

Sur la figure, un mécanisme moteur comprend un châssis 1 porteur d'une masse tournante 2 autour d'un axe de rotation A. Celle-ci comprend une platine 3 conformée en disque, montée tournante sur le châssis 1, et comprend aussi de préférence un volant d'inertie supplémentaire 4, coaxial à la platine 3. Cette dernière 3 supporte :  In the figure, a motor mechanism comprises a chassis 1 carrying a rotating mass 2 around an axis of rotation A. This comprises a plate 3 shaped as a disc, mounted rotationally on the chassis 1, and also preferably comprises an additional flywheel 4, coaxial with the plate 3. The latter 3 supports:

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*) des glissières radiales 5 et 6, le long desquelles sont déplacées des masselottes 7 et 8, *) un organe moteur annexe 9, pour provoquer le déplacement des masselottes 7 et 8 par l'intermédiaire de moyens de transmission 10 et 11, *) des moyens 12 d'alimentation en énergie électrique et des moyens 13 et 14 de commande de la mise en oeuvre de l'organe moteur annexe 9.  *) radial slides 5 and 6, along which weights 7 and 8 are moved, *) an auxiliary drive member 9, to cause the movement of weights 7 and 8 by means of transmission means 10 and 11, * ) means 12 for supplying electrical energy and means 13 and 14 for controlling the implementation of the auxiliary motor member 9.

Les masselottes 7 et 8 circulent respectivement le long des glissières 5 et 6, qui sont orientées dans l'alignement l'une de l'autre. Le déplacement des masselottes 7 et 8 vise à alternativement les rapprocher et les éloigner de l'axe de rotation A de la masse tournante 2, selon leur position respective en phase descendante ou en phase ascendante
Sur l'exemple illustré, les moyens de transmission sont du type à pignon 11, monté tournant sur l'arbre 15 de l'organe moteur annexe 9, et à crémaillère 10, porteuse des masselottes 7 et 8
On remarquera que l'arbre 15 du moteur annexe 9 est orienté perpendiculairement aux glissières 5 et 6, et à l'axe A de rotation de la masse tournante 2. Les masselottes 7 et 8 sont quant à elles portées par une crémaillère commune 10
Les moyens de commande sont constitués par des contacteurs 13 et 14 affectés à une masselotte 7 et 8 respective. Ces contacteurs 13 et 14 sont actionnés par la masselotte 7 ou 8 correspondante, lorsque celle-ci est rapprochée de l'axe de rotation A de la masse tournante 2. La manoeuvre des contacteurs 13 et 14 provoque la mise en oeuvre de l'organe moteur annexe 9, suivant des sens inverses de rotation en correspondance avec le sens de déplacement des masselottes 7 et 8. The weights 7 and 8 travel respectively along the slides 5 and 6, which are oriented in alignment with each other. The displacement of the weights 7 and 8 aims alternately to bring them closer and away from the axis of rotation A of the rotating mass 2, according to their respective position in the descending phase or in the ascending phase
In the example illustrated, the transmission means are of the pinion type 11, mounted so as to rotate on the shaft 15 of the auxiliary motor member 9, and with rack and pinion 10, carrying the weights 7 and 8
It will be noted that the shaft 15 of the annex motor 9 is oriented perpendicular to the slides 5 and 6, and to the axis A of rotation of the rotating mass 2. The weights 7 and 8 are in turn carried by a common rack 10
The control means are constituted by contactors 13 and 14 assigned to a counterweight 7 and 8 respectively. These contactors 13 and 14 are actuated by the corresponding counterweight 7 or 8, when the latter is brought close to the axis of rotation A of the rotating mass 2. The operation of the contactors 13 and 14 causes the implementation of the member engine annex 9, in opposite directions of rotation in correspondence with the direction of movement of the weights 7 and 8.

La rotation de l'arbre moteur 16 entraînée par la masse tournante 2 est par exemple exploitée pour la production d'énergie électrique par un dispositif approprié 17, connu en soi. On notera que l'énergie électrique produite peut avantageusement être mise à profit pour l'alimentation en énergie du moteur annexe 9. The rotation of the drive shaft 16 driven by the rotating mass 2 is for example used for the production of electrical energy by a suitable device 17, known per se. It will be noted that the electrical energy produced can advantageously be used to supply energy to the annex 9 engine.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. - Mécanisme moteur qui exploite l'inertie d'une masse tournante (2) pour l'entraînement d'un arbre moteur (16), en vue de la production d'énergie électrique notamment, caractérisé : en ce que la masse tournante (2) comprend au moins une masselotte (7,8) qui est manoeuvrable positivement par un organe moteur annexe (9) le long d'une glissière (5,6) orientée radialement par rapport à l'axe A de rotation de la masse tournante (2), pour alternativement soit l'éloigner de cet axe de rotation A lorsque le poids de la masselotte (7,8), en phase descendante lors de la rotation de la masse tournante (2), induit une force d'inertie motrice du couple cinétique de celle-ci (2), soit inversement la rapprocher de cet axe de rotation A lorsque le poids de la masselotte (7,8), en phase ascendante lors de la rotation de la masse tournante, induit une force d'inertie contraire au couple cinétique de celle-ci (2). CLAIMS 1. - Motor mechanism which exploits the inertia of a rotating mass (2) for driving a motor shaft (16), with a view to the production of electrical energy in particular, characterized: in that the mass rotating (2) comprises at least one counterweight (7,8) which can be maneuvered positively by an auxiliary drive member (9) along a slide (5,6) oriented radially with respect to the axis A of rotation of the rotating mass (2), to alternatively either move it away from this axis of rotation A when the weight of the counterweight (7,8), in descending phase during the rotation of the rotating mass (2), induces a force of driving inertia of the kinetic torque of the latter (2), or conversely bringing it closer to this axis of rotation A when the weight of the counterweight (7.8), in the ascending phase during the rotation of the rotating mass, induces a force of inertia contrary to its kinetic torque (2). 2.-Mécanisme moteur selon la revendication 1, caractérisé : en ce que les masselottes (7,8) sont au nombre de deux en étant disposées en opposition l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation A de la masse tournante (2), les masselottes (7,8) circulant le long de glissières respectives (5,6) qui sont orientées dans l'alignement l'une de l'autre. 2.-Motor mechanism according to claim 1, characterized: in that the weights (7,8) are two in number being disposed in opposition to each other with respect to the axis of rotation A of the rotating mass (2), the flyweights (7,8) circulating along respective slides (5,6) which are oriented in alignment with each other. 3.-Mécanisme moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé : en ce que la mise en oeuvre de l'organe moteur annexe (9) est placée sous la dépendance de moyens de commande (13,14) dont la manoeuvre est assujettie à la position de la masselotte (7,8). 3.-Motor mechanism according to any one of the preceding claims, characterized: in that the implementation of the annex motor member (9) is placed under the control of control means (13,14) whose operation is subject to the position of the counterweight (7,8). 4.-Mécanisme moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé : 4.- Motor mechanism according to any one of the preceding claims, characterized: <Desc/Clms Page number 5><Desc / Clms Page number 5> en ce que l'organe moteur (9) est porté par la masse tournante (2) et est relié à la masselotte (7,8) par l'intermédiaire de moyens de transmission (10, 11) pour provoquer son déplacement le long de la glissière (5,6) qui lui est affectée.  in that the drive member (9) is carried by the rotating mass (2) and is connected to the counterweight (7,8) by means of transmission means (10, 11) to cause it to move along the slide (5,6) which is assigned to it. 5.-Mécanisme moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé : en ce que l'arbre de rotation (16) de la masse tournante (2) étant relié à un rotor participant d'un dispositif (17) de production d'énergie électrique, le moteur annexe (9) étant un moteur électrique, celui-ci (9) est alimenté à partir du dispositif (17) de production d'énergie électrique. 5.-Motor mechanism according to any one of the preceding claims, characterized: in that the rotation shaft (16) of the rotating mass (2) being connected to a rotor participating in a device (17) for the production of electrical energy, the auxiliary motor (9) being an electric motor, the latter (9) is supplied from the device (17) for producing electric energy. 6-Mécanisme moteur selon les revendications 1 à 4, caractérisé : en ce qu'il comprend un châssis (1) porteur de la masse tournante (2), celle-ci comprenant une platine (3) conformée en disque montée tournante sur le châssis (1), cette platine (3) supportant : *) radialement les glissières (5,6) le long desquelles sont déplacées les masselottes (7,8), *) l'organe moteur annexe (9), ses moyens (12) d'alimentation en énergie, et les moyens (10, 11) de transmission, *) les moyens de commande (13,14). 6-Motor mechanism according to claims 1 to 4, characterized: in that it comprises a chassis (1) carrying the rotating mass (2), the latter comprising a plate (3) shaped as a disc mounted rotating on the chassis (1), this plate (3) supporting: *) radially the slides (5,6) along which the weights are moved (7,8), *) the auxiliary motor member (9), its means (12) power supply, and the means (10, 11) of transmission, *) the control means (13,14). 7.-Mécanisme moteur selon la revendication 6, caractérisé : en ce que la masse tournante (2) comprend en outre un volant d'inertie supplémentaire (4) coaxial à la platine (3). 7.-Motor mechanism according to claim 6, characterized: in that the rotating mass (2) further comprises an additional flywheel (4) coaxial with the plate (3). 8.-Mécanisme moteur selon la revendication 6, caractérisé : en ce que les moyens de transmission sont du type à pignon (11), monté tournant sur l'arbre (15) de l'organe moteur annexe (9), et à crémaillère (10) porteuse des masselottes (7,8). 8.-Motor mechanism according to claim 6, characterized: in that the transmission means are of the pinion type (11), mounted rotating on the shaft (15) of the auxiliary motor member (9), and with rack (10) carrying the weights (7,8). <Desc/Clms Page number 6> <Desc / Clms Page number 6> 9.-Mécanisme moteur selon la revendication 8, caractérisé : en ce que l'arbre (15) du moteur annexe (9) est orienté perpendiculairement aux glissières (5,6) et à l'axe A de rotation de la masse tournante (2), les masselottes (7,8) étant portées par une crémaillère commune (10). 9. Motor mechanism according to claim 8, characterized: in that the shaft (15) of the auxiliary motor (9) is oriented perpendicular to the slides (5,6) and to the axis A of rotation of the rotating mass ( 2), the weights (7,8) being carried by a common rack (10). 10.-Mécanisme moteur selon la revendication 6, caractérisé : en ce que les moyens de commande sont constitués par des contacteurs (13,14) affectés à une masselotte (7,8) respective, qui sont actionnables par la masselotte (7,8) correspondante lorsque celle-ci est rapprochée de l'axe de rotation A de la masse tournante (2), pour provoquer la mise en oeuvre de l'organe moteur annexe (9) suivant des sens inverses de rotation en correspondance avec le sens de déplacement des masselottes (7,8). 10.-Motor mechanism according to claim 6, characterized: in that the control means are constituted by contactors (13,14) assigned to a respective counterweight (7,8), which are actuable by the counterweight (7,8 ) corresponding when the latter is brought closer to the axis of rotation A of the rotating mass (2), to cause the implementation of the auxiliary motor member (9) in opposite directions of rotation in correspondence with the direction of displacement of the weights (7,8).
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