MECANISME POUR SUIVI DE TRAJECTOIRE SOLAIRE POUR PARABOLE La présente invention concerne un ensemble mécanique permettant de reproduire la trajectoire du soleil pour le guidage d'une parabole pour cuiseur solaire voir chauffe eau solaire. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIÈURE 1)Si le mouvement non manuel de la parabole s'obtient par la commande séparée de deux axes : un axe vertical pour l'azimut, un axe horizontal pour la hauteur du soleil, le système actionneur (moteur, électroaimant...) est double, de plus il nécessite des moyens technologiques de commande tel que capteurs solaires ou calculateurs car la vitesse de rotation des axes est variable à tout moment. Lorsque la commande des axes se fait à l'aide de traqueur solaire, le mouvement peut être affecté par les passages ntiagettx ou le déficit d'ensbleillement. 2)Si le mouvement non manuel de la parabole s'obtient pal- la commande d'un seul axe combiné (axe incliné), lors du mouvement, il y a soit basculement latéral de la parabole, ce qui provoque soit une perte d'horizontalité du récipient de cuisson, soit la déviation vers l'horizontale de la direction du faisceau lumineux ce qui limite les différents modes de cuisson et abaisse le rendement en affaiblissant l'angle d'incidence des rayons sur les surfaces à chauffer, limite l'efficacité d'une éventuelle enveloppe thermique autour du réceptacle. Ce basculement s'accompagne aussi d'un changement de niveau important au détriment de l'ergonomie dont le risque accru de l'exposition de l'utilisateur au faisceau lumineux. Généralement, la variabilité de la charge de cuisson provoque l'apparition de balourd difficile à équilibrer puisque variable et a pour conséquence une augmentation de la puissance de l'actionneur. DESCRIPTION DE L'INVENTION L'invention a pour objectif de concevoir de manière synthétique une cinématique prédisposée pour recevoir un actionneur sans les inconvénients cités ci dessus. Cet ensemble mécanique s'interpose entre le sol et la parabole, En première approche son architecture sera celle d'un parallélogramme, schématiquement représenté sur la figure (1) Le mécanisme se compose d'un socle (S) pouvant recevoir deux axes tournants : (A) et (B). L'axe (A) est orienté parallèlement à l'axe de rotation terrestre, l'axe (B) est vertical, le point de rencontre fictif des axes (A) et (B) est le point (1) du parallélogramme. The present invention relates to a mechanical assembly for reproducing the path of the sun for guiding a parabola solar cooker see solar water heater. STATE OF THE PRIOR ART 1) If the non-manual movement of the parabola is obtained by the separate control of two axes: a vertical axis for the azimuth, a horizontal axis for the height of the sun, the actuator system (motor, electromagnet ...) is double, moreover it requires technological means of control such as solar collectors or computers because the speed of rotation of the axes is variable at any time. When control of the axes is by means of solar tracker, the movement can be affected by the passages ntiagettx or the deficit of ensillerissement. 2) If the non-manual movement of the parabola is obtained by controlling only one combined axis (inclined axis), during the movement, there is either lateral tilting of the dish, which causes either a loss of horizontality of the cooking vessel, ie the deflection towards the horizontal of the direction of the light beam which limits the different modes of cooking and lowers the yield by weakening the angle of incidence of the rays on the surfaces to be heated, limits the efficiency of a possible thermal envelope around the receptacle. This switchover is also accompanied by a significant level change to the detriment of ergonomics including the increased risk of exposure of the user to the light beam. Generally, the variability of the cooking load causes the appearance of unbalance difficult to balance since variable and results in an increase in the power of the actuator. DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention aims to synthetically design a kinematic predisposed to receive an actuator without the disadvantages mentioned above. This mechanical assembly is interposed between the ground and the parabola. At first approach its architecture will be that of a parallelogram, schematically represented in FIG. (1). The mechanism consists of a base (S) able to receive two rotating axes: (A) and (B). The axis (A) is oriented parallel to the axis of rotation, the axis (B) is vertical, the imaginary meeting point of the axes (A) and (B) is the point (1) of the parallelogram.
L'axe (A) et le bras (C) sont articulés au point (1), l'axe d'articulation est orthogonal au plan du parallélogramme. L'angle (DS) est égal à l'angle de déclinaison solaire plus l'angle de latitude du lieu d'utilisation, afin que la direction du bras (C) reste parallèle au rayon solaire aux cours différentes saisons. Cet angle peut être ajusté hebdomadairement ou simultanément lors du positionnement manuel de départ de l'angle azimut. Le point (2) du parallélogramme est matérialisé par une rotule articulant le bras (C) avec le bras (D) selon les 3 axes de l'espace. Le point (3) du parallélogramme est matérialisé par une articulation dont l'axe est orthogonal au plan du parallélogramme, cette articulation reliant le bras (D) au bras (E). Le point (4) du parallélogramme est matérialisé par une articulation dont l'axe est orthogonal au plan du parallélogramme, cette articulation reliant le bras (E) à l'axe (B).Géométriquement les bras (C ) The axis (A) and the arm (C) are articulated at point (1), the axis of articulation is orthogonal to the plane of the parallelogram. The angle (DS) is equal to the solar declination angle plus the latitude angle of the place of use, so that the direction of the arm (C) remains parallel to the solar radius at different seasons. This angle can be adjusted weekly or simultaneously during manual start positioning of the azimuth angle. The point (2) of the parallelogram is materialized by a ball joint articulating the arm (C) with the arm (D) along the 3 axes of the space. The point (3) of the parallelogram is materialized by a joint whose axis is orthogonal to the plane of the parallelogram, this articulation connecting the arm (D) to the arm (E). The point (4) of the parallelogram is materialized by a joint whose axis is orthogonal to the plane of the parallelogram, this articulation connecting the arm (E) to the axis (B). Geometrically the arms (C)
et(E) sont parallèles, le bras (E) faisant partie de la structure de la parabole, il en résulte une bonne orientation de la parabole par rapport au soleil lors de la rotation de l'axe (A), la parabole étant articulée sur l'axe horizontal au point (4), il en résulte que le point focal reste sur le plan vertical passant par l'axe (B). Il est à noter que du fait des articulations (1 3 et 4 ) le parallélogramme est toujours coplanaire. Après cette approche il est possible de modifier la longueur des bras (B C D E) figure (2). Le bras (E) étant plus long que le bras (C), ce rapport de longueur permet de réduire la course du point focal en faisant varier l'angle d'incidence des rayons solaires sur la parabole. Le bras (D) étant plus court que l'arbre (B), ce rapport de longueur permet de positionner le point focal au- dessus de la parabole. Cet aménagement permet d'avoir le support du récipient fixe par rapport à l'axe vertical (B) et donc de supprimer le problème de la variation de balourd et de garantir ainsi l'horizontalité du récipient sans rajout de mécanisme. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure (1) est une représentation schématique d'un mécanisme intermédiaire par rapport au but recherché. La figure (2 ) est une représentation schématique du mécanisme le mieux adapté par rapport au but recherché. La figure (3 ) représente le faisceau lumineux lorsque le soleil est au zénith le 21 juin. La figure (4 ) représente le faisceau lumineux lorsque le soleil est au zénith aux équinoxes. and (E) are parallel, the arm (E) forming part of the parabola structure, it results a good orientation of the parabola with respect to the sun during the rotation of the axis (A), the parabola being articulated on the horizontal axis at point (4), it follows that the focal point remains on the vertical plane passing through the axis (B). It should be noted that because of the joints (1 3 and 4) the parallelogram is always coplanar. After this approach it is possible to modify the length of the arms (B C D E) figure (2). Since the arm (E) is longer than the arm (C), this length ratio makes it possible to reduce the stroke of the focal point by varying the angle of incidence of the solar rays on the dish. Since the arm (D) is shorter than the shaft (B), this length ratio makes it possible to position the focal point above the parabola. This arrangement makes it possible to have the support of the fixed container with respect to the vertical axis (B) and thus to eliminate the problem of the unbalance variation and thus to guarantee the horizontality of the container without adding any mechanism. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure (1) is a schematic representation of an intermediate mechanism for the purpose. Figure (2) is a schematic representation of the mechanism best suited to the purpose. Figure (3) represents the light beam when the sun is at its zenith on June 21st. Figure (4) shows the light beam when the sun is at the zenith at the equinoxes.
La figure (5 ) représente le faisceau lumineux lorsque le soleil est au plus bas. La figure (6 ) est un exemple de réalisation avec parabole et support de four. La figure (7 ) est une représentation du mécanisme seul, parabole orientée vers le sud. La figure (8 ) est une représentation du mécanisme seul, parabole orientée vers le sud-ouest après rotation de l'axe (A). Figure (5) shows the light beam when the sun is at its lowest. Figure (6) is an exemplary embodiment with parabola and oven support. Figure (7) is a representation of the mechanism alone, parabola facing south. Figure (8) is a representation of the mechanism alone, parabola oriented to the southwest after rotation of the axis (A).
La figure (9 ) est une représentation en coupe du mécanisme seul, parabole orientée vers le sud DESCRIPTION D'UN MODE DE FABRICATION Le socle (S) recevant les axes (A) et (B) peut être amovible ou à sceller, il doit être suffisamment stable pour résister à la force du vent. Le logement permettant de guider l'axe (A) en rotation est incliné de la valeur approchée de l'angle de latitude du lieu d'utilisation. L'axe (A) reçoit l'actionneur (moteur pas à pas, électroaimant...)pour assurer une rotation constante de 15 degrés par minute. Compte tenu de la faible vitesse de rotation il est judicieux d'utiliser une réduction qui limitera la puissance utile et rendra le mouvement irréversible aux forces du vent, de commander ensuite l'axe par de brèves actions régulières (toutes les 8 minutes par exemple). Pour bénéficier pleinement d'un des avantages de ce mécanisme (affranchissement de variabilité du balourd) il faut d'abord veiller au bon équilibrage de l'ensemble mobile par rapport à l'axe horizontal au point (4). A titre d'exemple pour un couple moteur utile estimé à 6 Nm sur l'axe (A), la puissance nécessaire estimée est de 0.436 Watts pour un taux de marche de 1/500 et un rendement mécanique de 0.5.Un système de débrayage de l'actionneur est nécessaire pour le retour. Le bras (C) s'articule avec l'axe (A) au point (1) pour suivre le mouvement de déclinaison solaire au cours Figure (9) is a sectional representation of the mechanism alone, parabola facing south DESCRIPTION OF A MANUFACTURING MODE The base (S) receiving the axes (A) and (B) can be removable or sealed, it must be stable enough to withstand the force of the wind. The housing for guiding the axis (A) in rotation is inclined by the approximate value of the latitude angle of the place of use. The axis (A) receives the actuator (stepper motor, electromagnet ...) to ensure a constant rotation of 15 degrees per minute. Given the low speed of rotation it is advisable to use a reduction which will limit the useful power and will make the irreversible movement to the forces of the wind, to then control the axis by short regular actions (every 8 minutes for example) . To fully benefit from one of the advantages of this mechanism (freedom from variability of the unbalance) it is first necessary to ensure the proper balance of the moving assembly relative to the horizontal axis at point (4). As an example for a useful engine torque estimated at 6 Nm on the axis (A), the estimated power required is 0.436 Watts for a step rate of 1/500 and a mechanical efficiency of 0.5.Unclutch system of the actuator is necessary for the return. The arm (C) articulates with the axis (A) at point (1) to follow the solar declination movement during
de la saison, il est utile de prévoir un système de blocage ou à friction sur cet axe. Le point (2) est matérialisé par une rotule, (un cardan simple nécessiterait le rajout d'un mouvement de rotation sur le bras (D)). Les bras (D) et (E) s'articulent au point 3. Une interface de liaison mécanique est prévue sur le bras (E) pour recevoir la parabole. Le passage prévu pour le faisceau lumineux à la base du four peut être de forme oblongue, il est donc préférable d'orienter ce passage sur la forme du faisceau pour avoir le meilleur confinement possible de l'enceinte du four, pour cela une interface de liaison mécanique est prévue sur l'axe (B) pour recevoir le bras support du four. (le centre de gravité du four restant immobile). Le socle (S) est muni de références géométriques pour faciliter le réglage de son orientation vers le nord et de son horizontalité. Dans l'exemple illustré par les différentes figures, la parabole représentée est du type offset (la surface paraboloïde est déportée par rapport à l'axe central de la parabole pour éviter que l'objet présent au point focal ne face d'ombre sur la surface réfléchissante). Ce type de parabole, très répandu, sert pour les réceptions satellites. Dans le cas présent, son positionnement est inversé : le haut à la placé du bas. Pour des raisons de sécurité et pour des raisons fonctionnelles, la concentration solaire ne doit pas être trop forte, ce qui peut être obtenu en déformant volontairement la structure d'une parabole de série lors de sa fixation sur son support du bras (E) ou en optant pour des éléments de miroir comme moyen réflectif. II est à noter que la concentration est déjà réduite du fait de la variabilité de l'angle incident : voir figures (3,4,5). Une première réalisation de l'inventeur à permis de valider plusieurs autocollants réflectifs du commerce avec d'un bon rendement mesuré et une tenue dans le temps pluriannuelle ainsi que l'utilisation d'éléments de miroir collés de 60 cm2 environ. Une construction homothétique du mécanisme ne change pas la valeur des angles, cependant son dimensionnement peut avoir une influence sur la hauteur ergonomique du four. Dans l'exemple présent et pour une parabole de 1200 mm diamètre, la position du point focal résultant est de 1350mm de hauteur par rapport au sol. Le positionnement du point focal au-dessus et vers le centre de la parabole réduit le risque d'exposition des yeux de l'utilisateur au faisceau lumineux et le rend inaccessible aux enfants. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux paraboles pour cuiseurs solaires. of the season, it is useful to provide a locking system or friction on this axis. The point (2) is materialized by a ball joint, (a simple cardan would require the addition of a rotational movement on the arm (D)). The arms (D) and (E) are articulated at point 3. A mechanical connection interface is provided on the arm (E) to receive the dish. The passage provided for the light beam at the base of the furnace may be of oblong shape, it is therefore preferable to orient this passage over the shape of the beam to have the best possible confinement of the furnace enclosure, for this purpose an interface of Mechanical connection is provided on the axis (B) to receive the furnace support arm. (the center of gravity of the oven remaining stationary). The base (S) is provided with geometric references to facilitate the adjustment of its north orientation and its horizontality. In the example illustrated by the various figures, the parabola represented is of the offset type (the paraboloidal surface is offset with respect to the central axis of the parabola to prevent the object present at the focal point from having a shadow face on the reflective surface). This type of parable, very widespread, is used for satellite receptions. In this case, its positioning is reversed: the top at the bottom. For safety reasons and for functional reasons, the solar concentration must not be too strong, which can be obtained by deliberately deforming the structure of a series dish when it is fixed on its support arm (E) or opting for mirror elements as a reflective medium. It should be noted that the concentration is already reduced because of the variability of the incident angle: see figures (3,4,5). A first embodiment of the inventor made it possible to validate several reflective commercial stickers with a good measured yield and multi-year durability as well as the use of glued mirror elements of approximately 60 cm 2. A homothetic construction of the mechanism does not change the value of the angles, however its dimensioning can have an influence on the ergonomic height of the oven. In the present example and for a parabola of 1200 mm diameter, the position of the resulting focal point is 1350mm high relative to the ground. Positioning the focal point above and to the center of the dish reduces the risk of exposure of the user's eyes to the light beam and renders it inaccessible to children. The device according to the invention is particularly intended for parabolic dishes for solar cookers.