FR3121185A1 - System for generating electricity from sea waves - Google Patents

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Abstract

C’est un système de production d’électricité à partir des vagues de la mer. On a utilisé le système du levier pour pouvoir récupérer la puissance des vagues à partir de hauteur de 50cm. allant jusqu'à 5,50m. En fait une géante bouée va pousser un châssis vers le haut au passage des vagues. Le châssis est fixé d’un bout par un axe autour duquel elle peut pivoter librement, à l’autre bout est fixée une crémaillère en forme d’arc de cercle, qui va faire tourner 2 pignons reliés à 2 roues libres. La première récupère la force résultante de la monté des vagues, et la deuxième récupère la force du poids du châssis lorsque la vague passe. La continuité de ces 2 forces provoque une force continue qui, amplifiée par une boite de vitesse, va faire tourner un arbre (axe de sortie) à une vitesse de 1500 tr/mn. Un générateur de courent convertira cette énergie mécanique en électricité. Figure pour l’abrégé : (Fig 12)It is a system for producing electricity from the waves of the sea. We used the lever system to be able to recover the power of the waves from a height of 50cm. up to 5.50m. In fact, a giant buoy will push a frame upwards as the waves pass. The chassis is fixed at one end by an axis around which it can pivot freely, at the other end is fixed a rack in the shape of an arc of a circle, which will turn 2 pinions connected to 2 freewheels. The first recovers the force resulting from the rise of the waves, and the second recovers the force of the weight of the frame when the wave passes. The continuity of these 2 forces causes a continuous force which, amplified by a gearbox, will rotate a shaft (output shaft) at a speed of 1500 rpm. A current generator will convert this mechanical energy into electricity. Figure for abstract: (Fig 12)

Description

Système de production de l’électricité à partir des vagues de la merSystem for generating electricity from sea waves

Regardez bien la mer, l’océan, cette masse d’eau toujours en mouvement. Parfois douce, parfois moins calme, parfois peu agitée et peu souvent très très agitée (lors des tempêtes), mais toujours en action. En regardant bien la force des vagues secouant les petits bateaux des pêcheurs et comment ils bougent en mer ouverte, nous pensons comment faire pour récupérer cette puissance qui soulève toute cette masse d’eau en forme de vagues et qui n’arrêtent jamais, jour et nuit. Pouvons-nous utiliser cette force et la rendre bénéfique ?Take a good look at the sea, the ocean, this mass of water always in motion. Sometimes gentle, sometimes less calm, sometimes slightly agitated and rarely very very agitated (during storms), but always in action. Looking closely at the force of the waves shaking the small boats of the fishermen and how they move in the open sea, we think how to recover this power which lifts all this mass of water in the form of waves and which never stops, day and night. Can we use this force and make it beneficial?

Comment récupérer le mouvement des vagues, rigoureux, puissant, sans cesse, et le transformer en une force aussi rigoureuse et bénéfique pour l’Homme, cette puissance naturelle, non polluante et renouvelable, produite 24h/24 et 7j/7 ? Parfois les mouvements sont petits, des vagues qui font un mouvement de haut et bas qui ne dépassent pas le demi-mètre lors d’une mer qu’on appelle calme, parfois des mouvements moyens, où bien une mer moyennement agitée, des vagues allant jusqu'à 4 mètres, Parfois des mouvements forts où bien une mer forte donc des mouvements très hauts formant des vagues de hauteur allant jusqu'à 12 m dans les océans. Sans parler des tempêtes, et des mouvements incontrôlables.How to recover the movement of the waves, rigorous, powerful, incessantly, and transform it into a force as rigorous and beneficial for Man, this natural, non-polluting and renewable power, produced 24 hours a day and 7 days a week? Sometimes the movements are small, waves that make an up and down movement that do not exceed half a meter in what is called a calm sea, sometimes medium movements, or even a moderately rough sea, waves ranging up to 4 meters, Sometimes strong movements or strong seas therefore very high movements forming waves of height up to 12 m in the oceans. Not to mention storms, and uncontrollable movements.

A noter que les vagues transmettent l’énergie. Notre but est de capter cette énergie, bien importante, renouvelable, gratuite sans le moindre coût, et la rendre utile, tout en utilisant des bases naturelles et théoriques des mécanismes des fluides et des solides.Note that waves transmit energy. Our goal is to capture this energy, very important, renewable, free without the slightest cost, and make it useful, while using natural and theoretical bases of the mechanisms of fluids and solids.

MOWEC,MechanicalOceanWavesEnergyConverter, (Convertisseur mécanique de l’énergie des vagues de la mer) est un nouveau système de production de l’électricité à partir des vagues de la mer.MOWEC, M echanical O cean W aves E nergy C onverter, is a new system for generating electricity from sea waves.

(Voir )(To see )

A noter : tous les engrenages sont de type hélicoïdalNote: all gears are helical type

Etude préalablePreliminary study

Dans cette étude on a tout d’abord cherché à dominer les forces aléatoires et horizontales. Ces forces très délicates peuvent diriger la puissance transmise par les vagues dans un sens non souhaitable. On a décidé d’utiliser 4 câbles verticaux qui traversent verticalement la bouée. Ces câbles vont limiter le mouvement de la bouée dans un sens et un plan d’action bien déterminé.In this study, we first sought to dominate the random and horizontal forces. These very delicate forces can direct the power transmitted by the waves in an undesirable direction. We decided to use 4 vertical cables that cross the buoy vertically. These cables will limit the movement of the buoy in a direction and a well-determined course of action.

On a créé cette machine de façon à utiliser 2 théories de forces verticales bien connues :This machine was created to use 2 well-known theories of vertical forces:

  1. La Poussée d’Archimède force verticale vers le haut, elle est traduite par le passage des vagues et la montée de l’eau, qui va exercer une force sur la bouée et la pousse vers le haut. La bouée de son coté va pousser la structure vers le haut.The Archimedes thrust vertical force upwards, it is translated by the passage of the waves and the rise of the water, which will exert a force on the buoy and pushes it upwards. The buoy on its side will push the structure upwards.
  2. La force de gravité vers le bas, représenté par le poids de la structure après le passage de la vague, qui va à son tour exercer une force vers le bas.The downward force of gravity, represented by the weight of the structure after the wave has passed, which will in turn exert a downward force.

Selon la poussée d’Archimède, le corps flottant, va pousser facilement la structure, qui représente un grand arc à bout dentée, formant une crémaillère ronde, vers le haut quand la vague arrive, et puis, quand elle passe, la force de gravité va pousser verticalement vers le bas.According to the thrust of Archimedes, the floating body will easily push the structure, which represents a large arc with a toothed end, forming a round rack, upwards when the wave arrives, and then, when it passes, the force of gravity will push vertically downward.

Ensuite on a pensé à amplifier le mouvement vertical des vagues lorsque la mer est calme pour faciliter le transfert de la puissance transmise par les petites vagues. Le système de levier va aider à résoudre ce problème. En effet, l’arc fixé d’un coté par son axe, la poussée d’une vague de 50cm. au milieu de celui-ci, qui représente le convertisseur du mouvement horizontal en mouvement rotatoire, va provoquer un mouvement d’un peu plus de 100 cm au bout de l’arc, au niveau de la crémaillère. Ce qui facilite la récupération de la puissance transmise. L’amplification des mouvements sera diminuée suivant la puissance des vagues.Then we thought of amplifying the vertical movement of the waves when the sea is calm to facilitate the transfer of the power transmitted by the small waves. The lever system will help solve this problem. Indeed, the arc fixed on one side by its axis, the thrust of a wave of 50cm. in the middle of it, which represents the converter of the horizontal movement in rotary movement, will cause a movement of a little more than 100 cm at the end of the arc, at the level of the rack. This facilitates the recovery of the transmitted power. The amplification of movements will be reduced according to the power of the waves.

Pour pouvoir fonctionner pour plus de 98% du temps, dans divers environnements, on a pu établir 3 tailles de machine différentes :To be able to operate for more than 98% of the time, in various environments, we were able to establish 3 different machine sizes:

  1. Petite taille : pour des hauteurs de vagues entre 50cm et 235cm.Small size: for wave heights between 50cm and 235cm.
  2. Taille moyenne : Hauteur des vagues entre 1,5m. et 5,5m.Average size: Wave height between 1.5m. and 5.5m.
  3. Grande taille : Hauteur des vagues entre 4m. et 12m.Large size: Wave height between 4m. and 12m.

Les tableaux de calcul en fonction de la taille seront joints à la fin.Size calculation tables will be attached at the end.

En effet, notre système est composé de 5 éléments principaux :Indeed, our system is composed of 5 main elements:

  1. Le corps flottantThe floating body

D’un volume assez important et bien rigide. Le volume, les dimensions et la forme de la bouée seront choisis de façon à capter le maximum de mouvements, donc de puissance, pour une marge de hauteur de vagues déterminée. Il sera installé sur un support muni de 4 câbles d’acier verticaux assez épais permettant de stabiliser le mouvement oscillatoire de ce dernier, et de le maintenir bouger dans un plan vertical bien déterminé. Ces câbles seront fixés sur une planche coulissante sous l’eau en bas et en haut, par des roues qui se déplacent sur 2 barres au dessus du système complet. La planche se déplace entre le milieu de la chassie et son extrémité droite par le biais d’un étau moxon muni d’un système automatique pour la faire déplacer à droite ou à gauche en fonction de la vitesse de rotation de l’axe qui sort de la boite de vitesse. (Voir )Of a fairly large volume and very rigid. The volume, dimensions and shape of the buoy will be chosen so as to capture the maximum of movements, and therefore of power, for a given wave height margin. It will be installed on a support fitted with 4 fairly thick vertical steel cables to stabilize the oscillatory movement of the latter, and to keep it moving in a well-defined vertical plane. These cables will be fixed on a sliding board under water at the bottom and at the top, by wheels which move on 2 bars above the complete system. The board moves between the middle of the chassis and its right end through a moxon vice fitted with an automatic system to make it move to the right or to the left depending on the speed of rotation of the axis that comes out of the gearbox. (To see )

Ce système va permettre de déplacer le plan d’action du flotteur le long de l’arc. En d’autre terme, ce déplacement sera effectué suivant la hauteur des vagues. C'est-à-dire lorsque les vagues sont basses, le corps flottant sera déplacé vers le milieu. Ce qui va permettre d’amplifier l’action des vagues. Lorsque les vagues sont plus hautes, on déplace le corps vers la droite. Ce principe permet de dominer une grande marge de hauteur des vagues. Au delà d’une hauteur déterminée par les dimensions du system, il faut protéger tout le système, et le corps flottant aussi.This system will make it possible to move the plane of action of the float along the arc. In other words, this displacement will be carried out according to the height of the waves. That is, when the waves are low, the floating body will be moved to the middle. This will amplify the action of the waves. When the waves are higher, we move the body to the right. This principle makes it possible to dominate a large margin of wave height. Beyond a height determined by the dimensions of the system, the whole system must be protected, and the floating body too.

  1. La chassie où l’arc.The frame or the bow.

C’est l’élément qui va convertir le mouvement oscillatoire vertical en mouvement rotatoire continu. Il a la forme d’un arc de cercle muni d’une crémaillère. D’un coté se trouve l’axe autour duquel va pivoter la chassie. De l’autre coté est fixée, sous forme d’un arc de cercle, une crémaillère hélicoïdale de 14 cm de largeur. Cette dernière est liée à l’axe par 5 barres rigides en forme de rayons de cercle. Ces barres sont reliées entre elles et renforcés par des bars obliques pour maintenir leur disposition et améliorer la rigidité de la chassie. (Voir schéma) Cette chassie va faire tourner deux pinions reliés à 2 axes différents et alignés. Ils représentent l’entrée de la force par rapport à la boite de vitesse.It is the element that will convert the vertical oscillatory motion into continuous rotary motion. It has the shape of an arc of a circle equipped with a rack. On one side is the axis around which the frame will rotate. On the other side is fixed, in the form of an arc, a helical rack 14 cm wide. The latter is linked to the axis by 5 rigid bars in the shape of the radii of a circle. These bars are linked together and reinforced with oblique bars to maintain their arrangement and improve the rigidity of the frame. (See diagram) This chassie will rotate two pinions connected to 2 different axes and aligned. They represent the input of the force in relation to the gearbox.

(Voir )(To see )

Cela permet de récupérer la force provoquée par la monté des vagues d’une part, (poussée d’Archimède), et la force résultante du poids de la chassie qui descend de l’autre part, (Force de gravité).This makes it possible to recover the force caused by the rise of the waves on the one hand, (Archimedean thrust), and the force resulting from the weight of the frame which descends on the other hand, (Force of gravity).

Cette chassie sera munie d’un système automatique qui va permettre de la soulever complètement lors des tempêtes pour la protéger. Ce système de sécurité sera déclenché automatiquement ou bien par le service de surveillance en cas de défaillance.This chassis will be equipped with an automatic system that will allow it to be fully raised during storms to protect it. This security system will be triggered automatically or by the monitoring service in the event of a failure.

  1. La barre à poussée.The push bar.

C’est le système qui transmet la force récupérée par la bouée à la chassie. Intégrée complètement et fixée au fond de la bouée, elle traduit la force récupérée des vagues par une poussée verticale et puissante vers le haut. Elle est liée des 4 cotés aux câbles qui maintiennent la bouée par le biais de 4 tiges au bout desquelles sont fixés 4 anneaux qui glissent le long des câbles et qui la laissent toujours en position verticale. Elle est assez longue et peut atteindre à peu prêt le milieu de la chassie. Elle est formée en faite de 2 barres de fer bien épaisses et passent de part et d’autre de la chassie. Au bout de ces 2 barres et du coté intérieure seront fixées 2 autres barres (bras) par le biais de 2 axes linéaires. Ces dernières vont lier la barre à poussée à une manette coulissante le long de la barre inférieure de la chassie. Elles vont bouger à droite et à gauche suivant la manette bien fixée à la chassie. La manette se déplace le long de l’axe inférieur de la chassie en utilisant en étau moxon. Le déplacement de la manette et celui de la planche coulissante seront bien synchronisés, ce qui permet d’avoir la manette et la bouée toujours dans le même champ de travail. Un système de dents sur la partie supérieure de la manette et inferieure de la chassie vont aider à les fixer au moment de la poussée des vagues.This is the system that transmits the force recovered by the buoy to the frame. Completely integrated and fixed to the bottom of the buoy, it translates the force recovered from the waves by a vertical and powerful thrust upwards. It is linked on the 4 sides to the cables which hold the buoy by means of 4 rods at the end of which are fixed 4 rings which slide along the cables and which always leave it in a vertical position. It is quite long and can almost reach the middle of the frame. It is made of 2 very thick iron bars and passes on either side of the chassis. At the end of these 2 bars and on the inner side will be fixed 2 other bars (arms) by means of 2 linear axes. These will link the push bar to a sliding lever along the lower bar of the chassis. They will move to the right and to the left following the handle firmly fixed to the chassis. The joystick moves along the lower axis of the chassis using a moxon vice. The movement of the joystick and that of the sliding board will be well synchronized, which makes it possible to have the joystick and the buoy always in the same field of work. A system of teeth on the upper part of the handle and the lower part of the frame will help to fix them when the waves push.

(Voir )(To see )

  1. La boite de vitesse (gearbox)The gearbox (gearbox)

Deux pignons dont les dents sortent de la boite sont les points d’entrée de l’action. Ils sont montés sur 2 axes différents mais alignés. Le premier va faire tourner un autre pignon, plus petit, monté sur le même axe. Ce dernier muni d’une chaine qui va faire tourner un pignon libre monté sur un long axe parallèle à son axe du coté droit. De même, le second pignon fait tourner un autre pignon, qui va tourner un autre pignon de même taille monté sur un axe parallèle au dessus de son axe. Ce dernier pignon va tourner dans le sens inverse du pignon principal. Il va faire tourner à son tour un pignon à chaine identique à celui du premier pignon. La chaine va faire tourner un pignon libre monté sur le même grand axe. On aura donc le premier pignon transmet la force quand il tourne vers le haut, (Poussée d’Archimède) et le second la transmet quant il tourne vers le bas (force de gravité). Sur le grand axe on a fixé de part et d’autres 2 roues lourdes dans le but d’avoir une rotation régulière, et milieu, une autre roue dentée dont le diamètre est de 30cm. Le résultat de toutes les forces va être transmis par cette grande roue dentée dans le même sens. Cette dernière va faire tourner un pignon de 10cm de diamètre monté sur un axe parallèle à droite. Ce pignon à son tour fait tourner une roue dentée qui tournera l’axe final. On doit avoir une vitesse de rotation finale de 1500 tr/mn.Two pinions whose teeth come out of the box are the entry points of the action. They are mounted on 2 different axes but aligned. The first will turn another pinion, smaller, mounted on the same axis. The latter equipped with a chain which will turn a free pinion mounted on a long axis parallel to its axis on the right side. Similarly, the second pinion turns another pinion, which will turn another pinion of the same size mounted on an axis parallel above its axis. This last pinion will turn in the opposite direction to the main pinion. It will in turn turn a chain sprocket identical to that of the first sprocket. The chain will turn a free sprocket mounted on the same major axis. We will therefore have the first pinion transmits the force when it turns upwards, (Archimedean thrust) and the second transmits it when it turns downwards (force of gravity). On the main axis we have fixed on both sides 2 heavy wheels in order to have a regular rotation, and in the middle, another toothed wheel whose diameter is 30cm. The result of all the forces will be transmitted by this large toothed wheel in the same direction. The latter will turn a pinion 10cm in diameter mounted on an axis parallel to the right. This pinion in turn turns a cogwheel which will turn the final axis. We must have a final rotational speed of 1500 rpm.

(Voir )(To see )

  1. La charpente :Framing :

C’est la structure métallique qui va maintenir la fonction de chaque élément du système et qui va faciliter sa fonction. Fixée au fond de la mer, à une profondeur adaptée à sa taille, elle doit monter bien haut pour dominer et protéger tout le système. Elle va renforcer les liens créés entre les différents éléments, renforcer ses positions, et contrôler leurs actions. Elle va faciliter la transmission de la puissance d’un élément à l’autre suivant le parcours bien déterminé. Elle va fixer l’axe de la chassie et la laisser pivoter autour de lui. Elle va maintenir rigoureusement son plan d’action. En plus, en utilisant des tiges et des roulements de part et d’autres de l’arc va l’aider à résister au vent. De l’autre coté, La charpente fixera le lien entre la crémaillère de l’arc et les pignons d’entrée de la boite de vitesse, et puis entre l’axe final de cette dernière et le générateur.It is the metal structure that will maintain the function of each element of the system and that will facilitate its function. Fixed to the bottom of the sea, at a depth adapted to its size, it must rise very high to dominate and protect the whole system. It will strengthen the links created between the different elements, strengthen its positions, and control their actions. It will facilitate the transmission of power from one element to another following the well-defined course. She will fix the axis of the chassis and let it pivot around him. She will rigorously maintain her action plan. Additionally, using rods and bearings on either side of the bow will help it resist the wind. On the other side, the frame will fix the link between the rack of the arch and the input pinions of the gearbox, and then between the final axis of the latter and the generator.

En plus, la tour comporte les barres qui maintiennent les 4 cordes et la planche coulissante qui stabilisent le plan d’action de la bouée.In addition, the tower has the bars that hold the 4 ropes and the sliding board that stabilizes the action plan of the buoy.

(Voir )(To see )

Vue générale du systemSystem overview

(Voir )(To see )

(Voir )(To see )

La liste des nouveaux éléments à breveterThe list of new elements to be patented

1 : L’ARC1: ARC

(Voir )(To see )

L’arc est une grande crémaillère en forme d’arc de cercle qui pivote autour d’un axe. Il sert à traduire le mouvement vertical en mouvement rotatoire.The arch is a large rack in the shape of an arc of a circle which pivots around an axis. It is used to translate vertical motion into rotary motion.

Le coté bas de la chassie est denté comme le coté haut de la manette, pour éviter les glissements.The bottom side of the frame is toothed like the top side of the handle, to prevent slipping.

2 : Le système de fonctionnement de la bouée2: The buoy operating system

(Voir )(To see )

La bouée est de volume important. Elle va capter l’énergie transmise par les vagues et la traduire par une poussée vers le haut. Le bras à poussée est toujours de position verticale, sera muni d’un bras qui va porter la manette et bouge avec elle.The buoy is of large volume. It will capture the energy transmitted by the waves and translate it into an upward thrust. The push arm is always in a vertical position, will be equipped with an arm that will carry the joystick and move with it.

Les 4 câbles vont stabiliser le mouvement vertical de la bouée et éliminer les petites secousses horizontales, donc acheminer la force dans un seul et unique sens.The 4 cables will stabilize the vertical movement of the buoy and eliminate small horizontal jolts, therefore channeling the force in one direction.

L’étau Moxon 1 va bouger la manette à droite et à gauche selon la hauteur des vagues.The Moxon 1 vise will move the joystick right and left depending on the height of the waves.

L’étau Moxon 2 s’occupe de la planche qui maintienne les câbles de la bouée. Il va déplacer le plan d’action de la bouée en fonction de la position de la manette.The Moxon 2 vise takes care of the board that holds the buoy cables. It will move the action plan of the buoy according to the position of the joystick.

3 : La boite de vitesse.3: The gearbox.

(Voir )(To see )

Deux pignons dont les dents sortent de la boite sont les points d’entrée de l’action. Ils sont montés sur 2 axes différents mais alignés. Le premier va faire tourner un autre pignon, plus petit, monté sur le même axe. Ce dernier muni d’une chaine qui va faire tourner un pignon libre monté sur un long axe parallèle à son axe du coté droit. De même, le second pignon fait tourner un autre pignon, qui va tourner un autre pignon de même taille monté sur un axe parallèle au dessus de son axe. Ce dernier pignon va tourner dans le sens inverse du pignon principal. Il va faire tourner à son tour un pignon à chaine identique à celui du premier pignon. La chaine va faire tourner un pignon libre monté sur le même grand axe. On aura donc le premier pignon transmet la force quand il tourne vers le haut, (Poussée d’Archimède) et le second la transmet quant il tourne vers le bas (force de gravité). Sur le grand axe on a fixé de part et d’autres 2 roues lourdes dans le but d’avoir une rotation régulière, et milieu, une autre roue dentée dont le diamètre est de 30cm. Le résultat de toutes les forces va être transmis par cette grande roue dentée dans le même sens. Cette dernière va faire tourner un pignon de 10cm de diamètre monté sur un axe parallèle à droite. Ce pignon à son tour fait tourner une roue dentée qui tournera l’axe final. On doit avoir une vitesse de rotation finale de 1500 tr/mn.Two pinions whose teeth come out of the box are the entry points of the action. They are mounted on 2 different axes but aligned. The first will turn another pinion, smaller, mounted on the same axis. The latter equipped with a chain which will turn a free pinion mounted on a long axis parallel to its axis on the right side. Similarly, the second pinion turns another pinion, which will turn another pinion of the same size mounted on an axis parallel above its axis. This last pinion will turn in the opposite direction to the main pinion. It will in turn turn a chain sprocket identical to that of the first sprocket. The chain will turn a free sprocket mounted on the same major axis. We will therefore have the first pinion transmits the force when it turns upwards, (Archimedean thrust) and the second transmits it when it turns downwards (force of gravity). On the main axis we have fixed on both sides 2 heavy wheels in order to have a regular rotation, and in the middle, another toothed wheel whose diameter is 30cm. The result of all the forces will be transmitted by this large toothed wheel in the same direction. The latter will turn a pinion 10cm in diameter mounted on an axis parallel to the right. This pinion in turn turns a cogwheel which will turn the final axis. We must have a final rotational speed of 1500 rpm.

Notez Bien : Tous les pignons sont tous de type hélicoïdal.Note: All sprockets are all helical type.

4 : Le système complet.4: The complete system.

(Voir )(To see )

Nomenclature.Nomenclature.

  1. Structure métallique rigide.Rigid metal structure.
  2. Générateur de courant.Power generator.
  3. Boite de vitesseGearbox
  4. Crémaillèrerack
  5. Base d’action (mobile).Base of action (mobile).
  6. Axe de transmission d’action.Action transmission axis.
  7. 4 câbles fixant le plan d’action.4 cables fixing the action plan.
  8. La bouéeThe buoy
  9. Planche coulissante qui modifie le plan d’action de la bouée.Sliding board that modifies the action plan of the buoy.
  10. Chaine transmettant la force de gravité.Chain transmitting the force of gravity.
  11. Axe de sortie de la boite de vitesse.Gearbox output shaft.
  12. 2 pignons libres montés sur le même axe.2 free sprockets mounted on the same axle.
  13. 2 roues lourdes régulatrices.2 heavy regulating wheels.
  14. Chaine transmettant la poussée d’Archimède.Chain transmitting the thrust of Archimedes.
  15. Bras.Arm.
  16. Manette.Controller.
  17. Dents de fixation du châssis.Chassis fixing teeth.
  18. Dents de la manette.Joystick teeth.
  19. Fixateurs de la manette.Controller fasteners.
  20. Fixation au fond de la bouée.Attachment to the bottom of the buoy.
  21. Fixateur sur le top de la bouée.Fixator on the top of the buoy.
  22. Crémaillère hélicoïdale.Helical rack.
  23. L’axe.The axis.
  24. Etau Moxon 1 pour déplacer la manette.Moxon 1 vice to move the joystick.
  25. Engrenage de la crémaillère et des pignons d’entrée d’action dans la boite de vitesse.Gear rack and action input pinions in the gearbox.
  26. Etau Moxon 2 pour déplacer les câbles fixant la bouée.Moxon 2 vice to move the cables fixing the buoy.
  27. Pignons, roues dentées et axes pour accélérer la rotation.Sprockets, cogwheels and axles to speed up the rotation.
  28. Pignon libre à chaine 20 dents à gauche.Left-hand 20-tooth free chain sprocket.
  29. Pignon libre à chaine 20 dents à droite.Free chain sprocket 20 teeth on the right.
  30. 2 pignons à chaine 40 dents.2 chain sprockets 40 teeth.
  31. 1erpignon d’entrée d’action. 1st action input pinion.
  32. 2ndpignon d’entrée d’action.2nd action input gear.
  33. 2 roues dentées de même dimension pour inverser le sens de rotation.2 toothed wheels of the same size to reverse the direction of rotation.
  34. Les câbles de fixation.Fixing cables.
  35. Le bras qui maintient la manette.The arm that holds the controller.
  36. Le bras à poussée.The pushing arm.
  37. Etau Moxon 2 pour déplacer la bouée.Moxon 2 vice to move the buoy.
  38. 2 roues lourdes régulatrices de vitesse de rotation.2 heavy duty speed regulating wheels.

Claims (6)

Une machine de conversion de l’énergie des vagues de la mer en énergie mécanique pour système de production d’électricité. C’est une machine de conversion mécanique de la puissance transportée par les vagues de la mer en énergie mécanique représenté par une force de rotation d’un arbre (axe de sortie) convenable à un générateur de courent qui la transforme en énergie électrique. Basé sur 2 théories de forces verticales: la poussée d’Archimède et la force de gravité, elle va transformer le mouvement oscillatoire des vagues de la mer en mouvement rotatoire. Il comprend :
  • Le corps flottant, C’est une grande bouée, qui suivant la théorie d’Archimède va pousser le châssis vers le haut quand la vague arrive.
  • Un châssis représentant d’un coté une crémaillère en forme d’un arc de cercle qui pivote autour d’un axe fixé à l’autre coté.
  • Une barre à poussée fixée au fond de la bouée va passer l’action de la bouée au châssis. Elle est liée à un bras qui est à son tour lié à une manette coulissante le long de la barre inférieure du châssis.
  • Une boite de vitesse ayant 2 pignons d’entrée de l’action et un arbre de sortie qui fournie l’action résultante. Le premier pignon transmet la force quand la crémaillère se déplace vers le haut et le second transmet la force quand cette dernière se déplace vers le bas.
  • Une charpente rigide sera fixée au fond de la mer. Elle va fixer l’axe du châssis et protéger son fonctionnement. En plus elle va maintenir l’engrenage entre la crémaillère et les 2 pignons de la boite de vitesse.
A machine for converting sea wave energy into mechanical energy for power generation system. It is a machine for the mechanical conversion of the power carried by the waves of the sea into mechanical energy represented by a rotational force of a shaft (output axis) suitable for a current generator which transforms it into electrical energy. Based on 2 theories of vertical forces: Archimedes' thrust and the force of gravity, it will transform the oscillatory motion of sea waves into rotary motion. He understands :
  • The floating body is a large buoy, which according to Archimedes' theory will push the frame upwards when the wave arrives.
  • A frame representing on one side a rack in the shape of an arc of circle which pivots around an axis fixed to the other side.
  • A push bar attached to the bottom of the buoy will pass the action of the buoy to the frame. It is linked to an arm which is in turn linked to a sliding lever along the lower frame bar.
  • A gearbox having 2 action input gears and an output shaft which provides the resulting action. The first pinion transmits the force when the rack moves up and the second transmits the force when the rack moves down.
  • A rigid frame will be fixed to the bottom of the sea. It will fix the axis of the frame and protect its operation. In addition it will maintain the gear between the rack and the 2 gears of the gearbox.
Une machine de conversion de l’énergie des vagues de la mer en énergie mécanique pour un système de production d’électricité selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bouée est traversée par 4 câbles verticaux pour anéantir les secousses horizontaux et stabiliser les oscillations verticales. Ces câbles sont fixés en bas sur une planche qui se déplace par le biais d’un étau Moxon..A machine for converting the energy of sea waves into mechanical energy for an electricity production system according to claim 1 characterized in that the buoy is crossed by 4 vertical cables to annihilate the horizontal jolts and stabilize the vertical oscillations . These cables are fixed at the bottom on a board which moves through a Moxon vice. Une machine de conversion de l’énergie des vagues de la mer en énergie mécanique pour un système de production d’électricité selon la revendication 1 caractérisé en ce que le châssis sert à faire tourner les deux pignons d'entrée de la boite de vitesse et à traduire le mouvement vertical en mouvement rotatoire.A machine for converting the energy of sea waves into mechanical energy for an electricity production system according to claim 1, characterized in that the frame is used to rotate the two input pinions of the gearbox and translate vertical motion into rotary motion. Une machine de conversion de l’énergie des vagues de la mer en énergie mécanique pour un système de production d’électricité selon la revendication 2 caractérisé en ce qu’un étau Moxon installé sur la manette permet de modifier l’emplacement de la manette sur le châssis.A machine for converting the energy of sea waves into mechanical energy for an electricity production system according to claim 2 characterized in that a Moxon vice installed on the handle makes it possible to modify the position of the handle on the chassis. Une machine de conversion de l’énergie des vagues de la mer en énergie mécanique pour un système de production d’électricité selon la revendication 1 caractérisé par une boite de vitesse comme suit : Deux pignons dont les dents sortent de la boite sont les points d’entrée de l’action. Ils sont montés sur 2 axes différents mais alignés. Le premier va faire tourner un autre pignon à chaine monté sur son axe. Ce dernier muni d’une chaine qui va faire tourner un pignon libre monté sur un long axe parallèle à son axe du coté droit. D’autre part, le second pignon fait tourner une roue dentée montée sur son axe, qui va tourner une autre roue dentée de même taille monté sur un axe parallèle au dessus de son axe. Cette dernière va tourner dans le sens inverse du pignon principal. Il va faire tourner à son tour un pignon à chaine monté sur son axe et identique au premier pignon à chaine. La chaine va faire tourner un pignon libre monté sur le même grand axe, mais qui pousse dans le sens inverse de l’autre. On aura donc le premier pignon transmet la force quand le châssis monte et le second la transmet quand le châssis descend. Sur le grand axe on a fixé de part et d’autres 2 roues lourdes dans le but d’avoir une rotation régulière, et au milieu de l’axe, on a installé une autre roue dentée qui va recevoir et transmettre le résultat de toutes les forces, qui maintenant poussent dans le même sens, et puis elle va faire tourner un plus petit pignon monté sur un axe parallèle à droite. Ce pignon à son tour fait tourner une roue dentée qui tournera l’axe final. La vitesse de rotation de l’arbre (axe de sortie) est de 1500 tr/mn.A machine for converting the energy of sea waves into mechanical energy for an electricity production system according to claim 1, characterized by a gearbox as follows: Two sprockets whose teeth come out of the gearbox are the points of action entry. They are mounted on 2 different axes but aligned. The first will turn another chain sprocket mounted on its axis. The latter equipped with a chain which will turn a free pinion mounted on a long axis parallel to its axis on the right side. On the other hand, the second pinion turns a toothed wheel mounted on its axis, which will turn another toothed wheel of the same size mounted on an axis parallel above its axis. The latter will turn in the opposite direction to the main gear. It will in turn turn a chain sprocket mounted on its axis and identical to the first chain sprocket. The chain will turn a free sprocket mounted on the same major axis, but which pushes in the opposite direction to the other. We will therefore have the first pinion transmits the force when the frame goes up and the second transmits it when the frame goes down. On the main axis we have fixed on both sides 2 heavy wheels in order to have a regular rotation, and in the middle of the axis, we have installed another toothed wheel which will receive and transmit the result of all the forces, which now push in the same direction, and then it will turn a smaller pinion mounted on a parallel axis to the right. This pinion in turn turns a cogwheel which will turn the final axis. The rotational speed of the shaft (output shaft) is 1500 rpm. Une machine de conversion de l’énergie des vagues de la mer en énergie mécanique pour un système de production d’électricité selon la revendication 5 caractérisé en ce que tous les pignons sont tous de type hélicoïdal.A machine for converting the energy of sea waves into mechanical energy for an electricity generating system according to claim 5 characterized in that all the pinions are all of the helical type.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1044913A (en) * 1912-04-06 1912-11-19 Charles M Rhodes Wave-energy motor.
GB250209A (en) * 1925-04-04 1926-11-18 Jose Sanromay Gibert A machine for making use of the wave motion of the sea as motive force
US4379235A (en) * 1981-03-09 1983-04-05 Trepl John A Ii Wave action generator
US20130283778A1 (en) * 2010-11-19 2013-10-31 C.N.A. Meccanica S.R.L. Device for Converting the Power of Sea Wave Motion

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1044913A (en) * 1912-04-06 1912-11-19 Charles M Rhodes Wave-energy motor.
GB250209A (en) * 1925-04-04 1926-11-18 Jose Sanromay Gibert A machine for making use of the wave motion of the sea as motive force
US4379235A (en) * 1981-03-09 1983-04-05 Trepl John A Ii Wave action generator
US20130283778A1 (en) * 2010-11-19 2013-10-31 C.N.A. Meccanica S.R.L. Device for Converting the Power of Sea Wave Motion

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