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Le présent brevet a pour objet un hydro-moteur permettant de transformer en énergie motrice un déséquilibre provoqué entre les forces dûes auxpressions exercées par les hauteurs de charge différentes de deux colonnes liquides communicantes, sur une cuve-flotteur immergée.
L'hydro-moteur ainsi envisagé est destiné à transformer en éner- gie motrice les forces agissantes dûes au déséquilibre provoqué.
Il comporte deux cuves fermées remplies complètement d'un liqui- de par exemple de l'eau, pourvues chacune d'une part d'une tubulure équi- pée d'un obturateur commandé de l'extérieur permettant de placer la cuve envisagée en communication avec l'atmosphère, d'autre part d'une autre tubulure dite tubulure d'admission également équipée d'un obturateur dit d'admission, commandé de l'extérieur et prolongée vers le bas dans l'in- térieur de la cuve et dans le haut par une tuyauterie de hauteur voulue renfermant une colonne de liquide en charge en communication avec l'atmo- sphère constituant ainsi le siège d'une énergie potentielle (poids) de ma- nière que les phases d'ouverture et de fermeture des obturateurs envisa- gés pour chaque cuve, alterne,nt en sens inverse l'un par rapport à l'autre.
Dans le liquide de chaque cuve est disposé une cuve-flotteur de forme appropriée, de même poids et de même volume qui travailleront toutes deux en force ascensionnelle mais l'une contre l'autre par suite de leur liaison mécanique avec un dispositif extérieur approprié tel que par exem- ple un dispositif (bielle-manivelle) solidaire d'un arbre moteur.
Lorsqu'à une des cuves, l'obturateur d'admission est ouvert et l'autre obturateur est fermé à la pression atmosphérique, de la hauteur de la cuve, dans l'autre cuve l'obturateur d'admission est fermé et l'au- tre obturateur est ouvert à la pression atmosphérique de la hauteur de la cuve.
La colonne liquide en charge à la pression atmosphérique, libérée brusquement par l'ouverture de l'obturateur d'admission dans le sein de la première cuve, y provoquera un déséquilibre momentané des forces de pres- sion hydraulique qui fera perdre à la cuve -flotteur une partie de sa for- ce ascensionnelle, force qui sera récupérée instantanément par la cuve- flotteur se trouvant dans l'autre cuve où l'obturateur d'admission est fer- mé et l'autre obturateur ouvert à la pression atmosphérique de la hauteur de la cuve,
Il y aura déséquilibre de force : la deuxième cuve entraînera la première en descente ce qui se traduit par exemple par un mouvement rota- tif de l'arbre moteur, d'un dispositif extérieur approprié.
Le cycle moteur se renouvellera par réactions successives d'une cuve à l'autre à chaque passage des cuves-flotteurs au point mort haut pour finalement amener la rotation continue de l'arbre moteur résultant de la récupération et de la transformation en énergie motrice de l'énergie méca- nique provoquée par le déséquilibre, lui-même provoqué par la différence des forces de pression atmosphérique des hauteurs de charge agissant sur deux colonnes liquides communicantes, de hauteurs différentes.
Afin de mieux faire comprendre l'exposé ci-dessus, les dessins annexés représentent à titre explicatif de l'objet de l'invention, deux réa- lisations schématiques d'un hydro-moteur.
A cet effet, la Fig.l représente une coupe schématique en éléva- tion dans l'exécution d'un hydro-moteur de construction simple où l'arbre moteur reçoit du dispositif extérieur approprié, dans l'exemple un balan- cier, des déplacements de sens angulaire alternativement de sens contraire.
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La Fig.2 représente une coupe schématique analogue à la Fig.1 dans l'exécution d'un hydro-moteur où l'arbre moteur est sollicité par un autre dispositif (bielles et manivelles) amenant une rotation continue de l'arbre moteur.
En se reportant à la Fig.l, l'appareil se compose de deux cuves 1 et lA dont les dispositifs seront les mêmes.
La cuve 1 entièrement fermée est pourvue à sa face supérieure, d'une part d'une tubulure d'amenée de la surpression 2 dont une partie descendra dans la cuve 1 et dont l'autre partie se prolongera vers le des- sus d'une hauteur voulue, cette tubulure est munie d'un obturateur 3;d'au- tre part d'une tubulure 4 qui servira à la détente de la pression dans la cuve 1, cette tubulure est également munie d'un obturateur 5.
Dans l'intérieur de la cuve 1, est logée une cuve 6 dans laquel- le sera adaptée une seconde cuve 7 de manière à former une chambre d'air hermétique. Cet assemblage fera office de cuve-flotteur.
Une tige 8 est fixée au centre du fond de la cuve-flotteur et sortira par le fond de la cuve 1 par une ouverture étanche. Les deux cu- ves 1 et 1A seront raccordées par leur tige respective 8 aux extrémités d'un balancier 9 qui aura comme point d'attache oscillant un axe 10, fai- sant office d'arbre moteur. Ces deux cuves 1 et lA sont complètement rem- plies de liquide et les cuves-flotteurs 6 - 7, 6A - 7A, sont équilibrées.
Ces dernières travailleront chacune en force ascensionnelle, mais l'une contre l'autre, par suite de leur liaison mécanique, suite au raccordement des deux tiges au balancier 9.
Le fonctionnement de l'appareil suivant la Fig. 1, se comprend comme suit ;
On notera que le prolongement de la tubulure 2 descend dans le fond de la cuve-flotteur de la cuve 1, qui est au point mort haut. Le fond de la cuve-flotteur supporte une hauteur de charge. Si par le prolongement de 2 à hauteur voulue, on amène brusquement par l'ouverture de son obtura- teur 3 une surpression qui sera fonction de cette hauteur, celle-ci va tra- vailler dans le sein d'une masse liquide. Au moment de l'arrivée de cette surpression, la rencontre provoquée de la surcharge avec la charge se trou- vant dans le fond de la cuve-flotteur provoquera un déséquilibre momenta- né des pressions hydrauliques.
Ce dés-équilibre détruira l'égalité des pres- sions agissant sur les fonds intérieur et extérieur de la cuve-flotteur, en enlevant à celle-ci une partie de sa force ascensionnelle. Cela provo- quera une rupture d'équilibre de forces sùr les bras, par exemple d'un balancier où les deux cuves-flotteurs travaillaient l'une contre l'autre avec la même force ascensionnelle. Il est certain que, avant que ne soit rétabli cet équilibre, la surpression aura dû prendre appui sur le fond de la cuve-flotteur et aura produit à cet endroit un déséquilibre des pres- sions dans la cuve 1. La surpression brusque n'agira pas en force directe, mais rendra au deuxième flotteur la force ascensionnelle que le premier aura perdu par le déséquilibre des pressions hydrauliques.
Au moment où la surpression arrivait dans la cuve 1, la cuve lA était à la pression atmosphérique de la hauteur de cette cuve. La même opération peut recom- mencer dans l'autre cuve, après que l'équilibre des pressions aura été ré- tabli à la hauteur atmosphérique de la cuve 1 par la fermeture de l'obtu- rateur 3 et l'ouverture de l'obturateur 5. Ce déséquilibre des pressions provoqué sur le fond des cuves-flotteurs par le jeu d'ouverture et de fer- meture des obturateurs aura pour résultat de détruire une partie des for- ces ascensionnelles d'une cuve-flotteur et de rendre automatiquement la faculté à l'autre cuve-flotteur de récupérer cette force, par le moyen du
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dispositif extérieur envisagé, traduite en déplacements angulaires de l'ar- bre moteur 10, conséquemment en une force motrice utilisable.
L'appareil hydro-moteur représenté à la Fig.2, est composé comme ci-dessus, d'une cuve 1 et d'une cuve 1A, des cuves-flotteurs 6 - 7 et 6A - 7A portant en 7b des pivots sur lesquels sont articulés les extrémi- mités de bielles 70, articulées d'autre part aux manetons 11a des ville- brequins d'un arbre 11 passant au travers des boîtes à bourrage 12 respecti- vement 13 disposées sur les cuves 1 respectivement lA.
L'arbre 11 est pourvu d'un volant poulie 14 et d'une transmission 15 qui par l'arbre 16 transmet le mouvement à une autre transmission 17 dont l'arbre 18 commande les obturateurs 3 - 3A et 5 - 5A, montés sur les tubulures 2 - 2A, 4 - 4A des cuves 1 - 1A
Le fonctionnement de cet appareil est équivalent au précédent et se comprend comme suit :
Les cuves-flotteurs 6 - 6A et 7 - 7A seront maintenues en équili- bre, mais elles travailleront l'une contre l'autre dans le sens contraire de la pesanteuro Les obturateurs 2 - 2A, 5 - 5A seront commandés par l'ar- bre 17 et synchronisés de façon que, au premier effet, qui sera la descen- te de la cuve-flotteur 6, 7 et la montée de la cuve-flotteur 6A, 7A, l'ob- turateur 3 sera ouvert et l'obturateur 5 fermé, tandis que 3A sera fermé et 5A ouvert.
Dans le deuxième effet, il y aura la montée de la cuve-flot- teur 6 - 7 et la descente de la cuve-flotteur 6A - 7A, l'ouverture et la fermeture des obturateurs se faisant dans l'autre sens. Les obturateurs 3 et 3A servent à laisser entrer la surpression et 5 et 5A permettent la détente de la surpression après la fermeture des obturateurs d'arrivée.
Dans le premier effet, le fond de la cuve-flotteur 6 - 7 subira la pres- sion de la hauteur de charge de la colonne 2, tandis que le fond de la ou- ve-flotteur 6A - 7A ne subira que la pression de la hauteur de charge siè- geant dans la cuve lA. Le deuxième effet, verra la situation opposée.
La commande des obturateurs sera établie pour avoir une ouverture et une fermeture brusque à chaque point mort haut et bas, avecurnrègalge éventuel à l'admissiono Au moment où chaque flotteur passera au point mort haut, la surpression de la colonne de charge 2 ou 2A viendra détruire en partie l'équilibre statique et de ce fait, une partie de la force asoensionnelle de la cuve-flotteur en jeu qui sera tirée vers le bas par le flotteur tra- vaillant en sens inverse, aura conservé elle-même toute sa force ascension- nellea Au point mort bas, la surpression de la colonne de charge en 2 ou 2A étant supprimée, la cuve-flotteur envisagée sera remise à la pression atmosphérique et l'équilibre statique rétabli.
A ce moment, la cuve-flot- teur 6 - 7 ou 6A - 7A, qui se trouvera au point mort haut, recommencera le même travail. On aura donc deux cycles de travail par tour.
REMARQUES.- La force motrice sera en rapport avec les dimensions que l'on donnera à cet appareil, c'est-à-dire hauteur et section de la colonne de charge 2 - 2A ou charge provoquée, hauteur des cuves-flotteurs-, 6 - 7., 6A - 7A, dimensions-'.des flotteurs, course 'et vitesse.,.que cette réa- lisation permettra d'obtenir.
On pourra augmenter le décalage des forces de pression dues aux hauteurs de charge, en augmentant la hauteur de charge à l'intérieur des cuves-flotteurs:
1.- en augmentant la hauteur de charge à l'intérieur des cuves- flotteurs, la hauteur de surpression sera augmentée dans les mêmes propor- tions.
2,- en faisant intervenir le principe du paradoxe hydrostatique,
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c'est-à-dire en augmentant la hauteur des tubulures de dépression 4 et 4A et en augmentant proportionnellement les tubulures de surpression 2 et 2A ainsi que la position des obturateurso
Par ces moyens, la surpression rencontrera plus de résistance pour rétablir l'équilibre des pressions statiques dans la cuve 1 ou lA.
Au moment de son arrivée brusque dans le fond des cuves-flotteurs, le déséquilibre produit sera en rapport avec cette résistance et sera re- transmis automatiquement à la cuve-flotteur travaillant en sens contraire.
3.- en utilisant des pressions ou des surpressions préalablement établies.
Il va de soi que les dimensions de l'hydro-moteur et des éléments servant à son organisation, de même que le dispositif extérieur asservi aux cuves-flotteurs pourront varier comme il convient pour répondre à l'objet du brevet décrit ci-dessus.
La commande et le genre des obturateurs seront également choisis pour réaliser l'hydro-moteur dans les meilleures conditions de fonctionne- ment.
En résumé, il faut considérer comme rentrant dans le cadre du do- maine du présent brevet un hydro-moteur, caractérisé par ce qui suit.
REVENDICATIONS.
1) Hydro-moteur fonctionnant par la rupture d'équilibre de colon- nes liquides de hauteurs de charge différentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux cuves fermées remplies complètement d'un liquide par exemple de l'eau, pourvues chacune d'une part d'une tubulure équipée d'un obturateur commandé de l'extérieur, permettant de placer la cuve envisagée en communication avec l'atmosphère, d'autre part d'une autre tubulure dite tubulure d'admission également équipée d'un obturateur dit d'admission, commandé de l'extérieur et prolongée vers le bas dans l'intérieur de la cuve et dans le haut par une tuyauterie de hauteur voulue renfermant une colonne de liquide en charge en communication avec l'atmosphère constituant ainsi le siège d'une énergie potentielle (poids),
de manière que les pha- ses d'ouverture et de fermeture des obturateurs envisagés pour chaque cu- ve, alternent en sens inverse l'une par rapport à l'autre et en ce que dans le liquide de chaque cuve est disposé en équilibre un solide de forme ap- propriée en l'espèce une cuve-flotteur en liaison mécanique avec un dispo- sitif extérieur approprié solidaire d'un arbre moteur en sorte que, lors- qu'à une des cuves, son obturateur d'admission est ouvert et son autre obtu- rateur est fermé à la pression atmosphérique, tandis que dans l'autre cu- ve, son obturateur d'admission est fermé et son autre obturateur est ou- vert à la pression atmosphérique, l'énergie potentielle de la colonne de liquide en charge libérée dans la première cuve par l'ouverture de son obtu- rateur d'admission, peut agir sur le solide (cuve-flotteur)
et en provoquer au sein du liquide sa descente, ce qui se traduit par un déplacement en sens rotatif de l'arbre moteur qui effectue simultanément la remonte du solide (cuve-flotteur) se trouvant dans l'autre cuve où son obturateur d'admission est fermé et l'autre obturateur ouvert à la pression atmosphérique, en exer- çant une traction vers le bas du premier solide, le cycle moteur se renou- velant successivement d'une cuve à l'autre pour finalement amener la rota- tion continue ou discontinue de l'arbre moteur.