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Dispositif pour créer un mouvement dans un liquide La présente invention a pour objet un dispositif pour créer un mouvement dans un liquide, en particulier des vagues à la surface de celui-ci, ce dispositif comprenant un premier corps et un deuxième corps mobiles l'un par rapport à l'autre et reliés entre eux par un système hydraulique.
On connaît par le document WO 9114062 un dispositif destiné à créer un mouvement dans un liquide, en particulier à la surface de celui-ci, ce liquide étant contenu dans un bassin délimité par une ou des parois, en particulier dans une piscine, ce dispositif comprenant un élément en contact avec le liquide dans lequel, en particulier à la surface duquel, un mouvement doit être créé. Le dispositif suivant ce document comprend, à titre d'élément, un ensemble flottant ou submergé non solidaire d'une paroi du bassin, ledit ensemble comprenant deux corps reliés entre eux par au moins un moyen, ce moyen étant destiné à déplacer les corps l'un par rapport à l'autre de manière à créer un mouvement dans le liquide, en particulier à la surface de celui-ci.
Ce document enseigne divers mécanismes mécaniques.
On a également proposé des dispositifs du type décrit dans le document W09114062 qui comporte un vérin pour le déplacement des corps entre eux.
Toutefois, dans une telle forme de réalisation, le vérin est soumis à des courses importantes et des vitesses importantes, de sorte que la durée de vie du vérin et des joints est limitée.
La présente invention a pour objet un dispositif comportant un vérin pour le mouvement des corps entre eux, ledit vérin étant associé à un dispositif ou moyen multiplicateur de l'effet hydraulique sur la course des corps entre eux.
Le dispositif suivant l'invention est donc un dispositif du type décrit dans le premier paragraphe qui se caractérise par un système hydraulique comportant au
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moins un moyen multiplicateur de l'effet hydraulique sur la course du mouvement des corps entre eux.
Selon une forme de réalisation avantageuse, le moyen multiplicateur comporte au moins deux chambres reliées entre elles dans lesquelles circule un fluide hydraulique. Les chambres sont avantageusement reliées entre elles de manière à ce que le fluide hydraulique présent dans une première chambre et le fluide hydraulique présent dans la deuxième chambre créent respectivement un premier mouvement et un deuxième mouvement entre les corps, lesdits premier et deuxième mouvements étant soit deux mouvements écartant les corps l'un de l'autre, soit deux mouvements rapprochant les deux corps l'un de l'autre.
De préférence, les chambres ou des chambres sont reliées entre elles de manière à ce que le fluide hydraulique circule dans une chambre avant de passer dans une autre chambre.
Selon une forme de réalisation particulière, le système hydraulique comporte un vérin à soufflet définissant au moins deux chambres communiquant entre elles par un passage ou une ouverture.
De préférence, le système hydraulique comporte un vérin à soufflet définissant au moins trois chambres en série en communication hydraulique entre elles, avantageusement au moins quatre chambres, de préférence de 5 à 10 chambres.
Selon une autre forme de réalisation particulière, le système hydraulique comporte au moins deux vérins montés en série, de sorte que le fluide hydraulique circule d'un vérin à un autre vérin.
De façon avantageuse, le système hydraulique comporte au moins trois vérins montés en série, avantageusement au moins quatre vérins montés en série, de préférence au moins cinq vérins montés en série, en particulier de 5 à 20 vérins montés en série.
De préférence, le système hydraulique comporte au moins un vérin comportant deux pistons mobiles dans des sens opposés. Par exemple, le vérin comportant
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deux pistons mobiles dans des sens opposés comporte un canal reliant une première chambre dont une paroi est formée par un premier piston à une deuxième chambre dont une paroi est formée par un deuxième piston. De préférence, au moins un des deux pistons du vérin présente un arbre présentant un canal pour amener du fluide hydraulique dans une chambre et pour permettre une évacuation de fluide hydraulique hors de la chambre.
De façon particulièrement avantageuse, le dispositif comporte au moins deux vérins comportant chacun deux pistons mobiles en des sens opposés, un piston d'un premier vérin étant relié à un piston du deuxième vérin par un arbre présentant un canal pour le passage de fluide hydraulique entre le premier vérin et le deuxième vérin.
Selon une autre forme de réalisation, le moyen multiplicateur comporte un système de multiplication mécanique sur lequel agit un vérin hydraulique. Par exemple, le système de multiplication mécanique comporte un système de levier ou à pantographe.
Des particularités et détails de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante, dans laquelle il est fait référence aux dessins ci-annexés.
Dans ces dessins, - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif suivant l'invention comportant un système de multiplication mécanique ; - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure l, mais avec une position différente des corps entre eux ; - la figure 3 est une vue schématique d'un autre dispositif suivant l'invention ; - la figure 4 est une vue similaire de celle de la figure 3, mais avec une position différente des corps entre eux ; - la figure 5 est une vue schématique d'encore un autre dispositif suivant l'invention, et
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- la figure 6 est une vue à plus grande échelle du multiplicateur hydraulique de la figure 5.
Le dispositif de la figure 1 comporte : un premier corps 1, - un deuxième corps 2 situé dans le premier corps 1, - un pantographe 3 constitué de quatre barres 30, 31, 32,33 reliées deux à deux par une articulation 40,41, 42,43, l'articulation supérieure 40 étant montée sur le premier corps 1, tandis que l'articulation inférieure 43 est attachée au deuxième corps 2, - un vérin hydraulique dont la partie cylindrique 5 montée à pivotement sur la barre 31 (entre les articulations 40 et 42), tandis que la tige 6 du piston est montée à pivotement sur la barre 30 (entre les articulations 40 et 41), - un conduit 7 pour amener le fluide hydraulique dans la chambre du vérin.
Le vérin 5 agit sur le pantographe 3, soit pour écarter les articulations 41 et 42 l'une de l'autre (position montrée à la figure 1, corps 2 en position haute), soit pour rapprocher les articulations 41 et 42 l'une de l'autre (position montrée à la figure 2, corps 2 en position basse). Le vérin est adapté et positionné sur les barres 30 et 31, de manière à ce qu'en position haute du corps 2, l'angle a entre les barres 30 et 31 soit compris entre 80 et 150 , de façon avantageuse entre 100 et 125 , de préférence environ 110 , tandis qu'en position basse du corps 2, l'angle ss entre les barres 30 et 31 est compris entre 30 et 100 , de façon avantageuse entre 45 et 90 , de préférence environ 70 , étant entendu que l'angle ss est inférieur à l'angle a.
En adaptant la position et le fonctionnement du vérin, c'est-à-dire en adaptant les angles a et ss, il est possible de réduire la variation de force du vérin 5. Cette variation de force (rapport force du vérin en position haute du corps 2/force du vérin en position basse du corps 2) peut être adaptée (par exemple dans la forme représentée) à moins de 2,5, par exemple à 1, 5 à 2,4.
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Le conduit 7 sert au transfert de fluide hydraulique. Ce conduit 7 est par exemple relié à un vérin moteur entraîné par un système de bielle/manivelle d'un moteur.
Le système hydraulique sera avantageusement sur-calibré, mais le système mécanique restera quant à lui de préférence proche d'un système linéaire.
Ce système permet d'obtenir une bonne répartition des efforts. De plus, au moment de l'accélération du corps 2 vers le haut, l'effet de levier du pantographe est positif (un déplacement de 1 cm du piston engendre un petit déplacement du corps 2), tandis que lorsque le corps 2 est en position haute, au moment de la décélération, l'effet du levier est le moins favorable (le déplacement de 1 cm du piston engendre un grand mouvement du corps 2).
Eventuellement, un ressort RI s'étend entre les barres 30 et 31 ou entre les barres 32 et 33 ou entre les points d'articulation 41 et 42. Ce ressort est dans un état étiré lorsque que la masse 2 est en position haute et exerce dès lors une force accélérant le mouvement du corps 2 vers le bas.
Eventuellement également un ressort R2 s'étend entre des barres 30 et 32 ou entre les barres 31 et 33 ou les points d'articulation 40,43, (état étiré lorsque le corps est en position basse), pour accélérer le mouvement de la masse 2 vers le haut.
Les ressorts RI et R2 peuvent être permutés s'ils deviennent des ressorts en compression.
La figure 3 est une vue d'un autre dispositif suivant l'invention. Dans cette forme de réalisation, un vérin à soufflet 10 agit sur le corps 2 pour le faire glisser vers le haut ou vers le bas le long de la (des) tige (s) guide 11. Ce soufflet est relié par le conduit 12 à une pompe 13, par exemple pompant de l'eau de la piscine via 16.
Cette pompe est avantageusement une pompe à faible pression et grand débit, par exemple avec une pression inférieure à 5 105 Pa, de façon avantageuse à une pression de moins de 4 105 Pa, de préférence à une pression comprise entre
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0, 75 105Pa et 3 105 Pa. Le débit est avantageusement supérieur à 5 litres/seconde, de façon avantageuse supérieur à 10 litres/seconde, de préférence de 15 à 25 litres/seconde, voire plus. Pour les petits modèles, ces valeurs peuvent être plus faibles. Pour les plus gros modèles, ces valeurs peuvent être plus grandes.
Cette pompe 13 est par exemple entraînée par un moteur hydraulique 14, recevant par exemple de l'eau à haute pression via le conduit 7 (pression avantageusement supérieure à 10 105 Pa, de préférence supérieure à 50 105 Pa, par exemple comprises entre 100 105 Pa et 150 105 Pa. Le débit est alors très réduit, par exemple à moins de 2 litres/seconde, de façon avantageuse de moins de 1 litre/seconde, de préférence de 0,1 à 0,5 litre/seconde, par exemple environ 0,25 litre/seconde.
Ce liquide hydraulique à haute pression provient par exemple d'un compresseur hydraulique via le conduit 7.
La faible pression et le grand débit d'eau de la pompe 13 viennent alors à permettre un gonflement du soufflet 10. En fait de l'eau pénètre dans chacune des chambres 10A, 10B, 10C du soufflet 10. Cette forme de réalisation est avantageuse car elle permet d'éviter des problèmes d'usure, d'entretien, etc.
Selon une possibilité, la pompe et le moteur tournent en continu, tandis qu'une vanne commandée 15 permet l'évacuation de fluide hydraulique hors du soufflet 10 ou permet au fluide hydraulique de gonfler le soufflet. Selon une autre possibilité on fait tourner le moteur et la pompe par intermittence, par exemple à une fréquence déterminée, de manière à provoquer de manière intermittente le gonflement du soufflet ou l'aplatissement du soufflet 10 (le fluide hydraulique pouvant passer en retour par la pompe lors de l'arrêt de celle-ci, par exemple avec une faible perte de charge.
Le soufflet est par exemple sensiblement circulaire ou rectangulaire en position aplatie. Le diamètre du soufflet en, position aplatie est avantageusement compris
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entre 0,5 et 2 fois la hauteur du soufflet en position étirée. Ce rapport dépend du modèle de soufflet utilisé.
Le soufflet 10 est avantageusement tel que pour une même pression de gonflage, la force décroît au fur et à mesure que la course du vérin augmente. Ceci revient à dire que la force initiale du soufflet est plus importante que celle présente en fin de gonflage. Le soufflet 10 est de préférence adapté pour que le déplacement du soufflet (variation de hauteur du soufflet) soit plus faible au début du gonflage du soufflet qu'en fin de gonflage du soufflet (grande vitesse de déplacement du corps 2 vers le haut au voisinage de sa position haute-fig 4-par rapport à la vitesse de déplacement du corps 2 vers le haut au voisinage de sa position basse-fig 3).
La moteur 14 peut être de tout type. Toutefois, un moteur particulièrement avantageux est un moteur hydraulique. Dans ces moteurs, la vitesse est déterminée par le débit de fluide hydraulique, tandis que le couple est déterminé par la pression du fluide hydraulique. De tels moteurs sont avantageux car ils permettent un couple important au démarrage, un couple sensiblement constant sur une large plage de vitesse, un fonctionnement correct sur une longue période, etc.
En utilisant un fluide hydraulique à haute pression et à faible débit pour l'entraînement du moteur 14, le conduit 7 est plus compact (moins encombrant) et permet de réduire au maximum les pertes de charge.
Le dispositif de la figure 5 est similaire à celui de la figure 1, si ce n'est que le pantographe 3 et le vérin 5 sont remplacé par un vérin multiple, c'est-à-dire des vérins placés en série.
Le vérin multiple comporte avantageusement une ou plusieurs unités, chaque unité comportant deux pistons travaillant soit pour s'écarter l'un de l'autre, soit pour se rapprocher l'un de l'autre.
Une unité 50 comporte (fig 6) :
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- un corps de vérin 51 définissant une première zone 52 dans laquelle se déplace le premier piston 53, et une deuxième zone 54 dans laquelle se déplace le deuxième piston 55, une première chambre 56 étant définie entre le premier piston 53 et une ou des parois du corps de vérin 51, tandis qu'une deuxième chambre 57 est définie entre le deuxième piston 55 et une ou des parois du corps de vérin 51, lesdites chambres étant destinées à recevoir un fluide hydraulique, - un conduit ou canal 58 reliant la première chambre 56 à la deuxième chambre
57, ce conduit ou canal permettant le passage de fluide hydraulique de la première chambre vers la deuxième chambre, et inversement,
- avantageusement une ou des ouvertures 59 pour évacuer ou amener de l'air des ou dans les zones dans lesquelles se déplacent les piston (par exemple dans la forme de réalisation représentée, pour amener de l'air dans la chambre 60 s'étendant entre les pistons 53 et 55 lorsque ces derniers s'écartent l'un de l'autre, et pour évacuer de l'air de la chambre 60 lorsque les pistons 53 et 55 se rapprochent l'un de l'autre), - éventuellement un ou des ressorts soit montés sur les arbres 61 et 62 des pistons
53 et 55 dans les chambres 56 et 57 (l'écartement des pistons l'un de l'autre se faisant alors à l'encontre de l'action des ressorts), soit monté (s) entre les pistons
53 et 55 (au moins un mouvement de rapprochement ou d'écartement des pistons l'un vers l'autre se faisant à l'encontre de l'action d'un ressort),
soit montés sur les arbres 61 et 62 à l'extérieur du corps ou bâti d'une unité (ressort agissant soit en traction, soit en compression pour qu'au moins un déplacement d'un ou des pistons se fasse à l'encontre de l'action d'un ressort ou soit facilité par l'action d'un ressort).
Avantageusement le fluide hydraulique pénètre dans la chambre 56 par un canal 63 que présente l'arbre 61. Au voisinage de son extrémité adjacente au piston 53, l'arbre 61 présente un ou des orifices 69 permettant le passage du fluide hydraulique du canal 63 dans la chambre 56 ou inversement.
Le fonctionnement de l'unité 50 est donc le suivant :
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Du fluide hydraulique est amené par le canal 63 de l'arbre 61 dans la chambre 56.
Cette amenée de fluide hydraulique provoque un écartement du piston 53 par rapport à la partie supérieure 64 du corps 51, mais également un passage de fluide hydraulique par le canal 58 vers la chambre 57. Cette amenée de fluide hydraulique dans la chambre 57 provoque un écartement du piston 55 par rapport au fond 65 du corps de vérin 51. Ainsi, les pistons subissent un mouvement l'un vers l'autre.
Lorsqu'on évacue du fluide hydraulique de la chambre 56 par le canal 63 (par aspiration de fluide hydraulique, par une force appliquée sur l'arbre 61 pour rapprocher le piston 53 de la partie supérieure 64 et/ou par une pression exercée entre les deux pistons 53 et 55, par exemple par un fluide ou de l'air sous pression amené dans la chambre 60), le piston 53 se déplace vers la partie supérieure 64, tandis que du fluide hydraulique passe de la chambre 57 vers la chambre 56 par le canal 58, permettant ainsi un déplacement du piston 55 vers le fond 65 du vérin 51.
Les pistons 53 et 55 s'écartent donc l'un de l'autre.
Lorsque le système hydraulique ne comporte qu'une seule unité, l'arbre 62 ne doit pas présenter de canal 67 ou s'il présente un tel canal 67 (avec une ou des ouvertures 68 de communication avec la chambre 57), un bouchon 70 sera placé pour éviter l'évacuation de fluide hydraulique vers l'extérieur. Ceci s'applique également à la dernière unité d'un système hydraulique comportant plusieurs unités en série.
De préférence, le système hydraulique comporte deux ou plus de deux unités (50, 50A, 50B et 50C). Les unités sont montées en série, c'est à dire que le fluide hydraulique passe d'une unité vers une autre.
Les unités 50A, 50B et 50C sont identiques ou similaires à l'unité 50. Pour permettre le passage de fluide hydraulique d'une unité à une autre, l'arbre 62 présente un canal 67 pour le passage de fluide hydraulique. Deux unités 50A et 50B sont reliées entre elles par un arbre 62 comportant à une extrémité un piston 55
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d'une unité 50A et à l'autre extrémité un piston 53 de l'unité 50B. L'arbre 62 comporte un canal 67 et des ouvertures 68 et 69 pour assurer le passage de fluide hydraulique de la chambre 57 d'une unité vers la chambre 56 d'une autre unité.
L'arbre 62 est avantageusement muni d'une butée 76 pour limiter le mouvement de l'arbre 62 par rapport à une unité ou à une autre (mouvement de rapprochement d'une unité vers l'autre).
Eventuellement un ressort peut être placé entre deux unités. Ce ressort est par exemple comprimé lors d'un mouvement de rapprochement et/ou est étiré lors d'un mouvement d'écartement d'une unité par rapport à une autre.
Ce vérin multiple ou télescopique est avantageusement utilisé dans une machine pour créer un mouvement dans un fluide. Ce vérin particulier peut toutefois être utilisé dans d'autres dispositifs, de sorte qu'un autre objet de l'invention est un vérin multiple tel que décrit ci-avant.
Le fluide hydraulique utilisé dans les formes de réalisation représentées est avantageusement de l'eau, ceci permettant d'éviter des risques de pollution lors de l'utilisation d'huile en tant que fluide hydraulique.
Dans les formes de réalisation, le corps 1 a la forme d'une enveloppe sensiblement sphérique. Toutefois d'autres formes sont possibles, telles que enveloppe toroïdale, enveloppe de forme extérieur sphérique après extraction d'une forme intérieure de type cylindrique.
Le corps 1 forme avantageusement un élément flotteur.
Le corps 1 est par exemple constitué de pièces rotomoulées, de pièces en mousse, de pièces gonflables, de pièces en matériaux composites, de pièces métalliques enserrant la partie mécanique.
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Il est clair que le dispositif suivant l'invention peut comporter plusieurs systèmes de multiplication, par exemple le système pantographe de la figure 1 associé au vérin de la figure 3 et/ou de la figure 5 ou l'association des vérins des figures 3 et 5. Les systèmes sont soit mis en série soit en parallèle.
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Device for creating a movement in a liquid The present invention relates to a device for creating a movement in a liquid, in particular waves on the surface thereof, this device comprising a first body and a second body movable one relative to each other and interconnected by a hydraulic system.
Document WO 9114062 discloses a device intended to create a movement in a liquid, in particular on the surface thereof, this liquid being contained in a basin delimited by one or more walls, in particular in a swimming pool, this device comprising an element in contact with the liquid in which, in particular on the surface of which, a movement must be created. The device according to this document comprises, as an element, a floating or submerged assembly not integral with a wall of the basin, said assembly comprising two bodies connected together by at least one means, this means being intended to move the bodies l relative to each other so as to create a movement in the liquid, in particular on the surface thereof.
This document teaches various mechanical mechanisms.
Devices of the type described in document WO9114062 have also been proposed which include a jack for moving the bodies between them.
However, in such an embodiment, the cylinder is subjected to large strokes and high speeds, so that the life of the cylinder and seals is limited.
The present invention relates to a device comprising a cylinder for the movement of the bodies between them, said cylinder being associated with a device or means for multiplying the hydraulic effect on the travel of the bodies between them.
The device according to the invention is therefore a device of the type described in the first paragraph which is characterized by a hydraulic system comprising at
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minus a means of multiplying the hydraulic effect on the course of movement of the bodies between them.
According to an advantageous embodiment, the multiplier means comprises at least two interconnected chambers in which a hydraulic fluid circulates. The chambers are advantageously connected together so that the hydraulic fluid present in a first chamber and the hydraulic fluid present in the second chamber respectively create a first movement and a second movement between the bodies, said first and second movements being either two movements moving the bodies apart from each other, i.e. two movements bringing the two bodies closer to each other.
Preferably, the chambers or chambers are interconnected so that the hydraulic fluid circulates in one chamber before passing into another chamber.
According to a particular embodiment, the hydraulic system comprises a bellows cylinder defining at least two chambers communicating with each other by a passage or an opening.
Preferably, the hydraulic system comprises a bellows cylinder defining at least three chambers in series in hydraulic communication with one another, advantageously at least four chambers, preferably from 5 to 10 chambers.
According to another particular embodiment, the hydraulic system comprises at least two jacks mounted in series, so that the hydraulic fluid circulates from one jack to another jack.
Advantageously, the hydraulic system comprises at least three jacks mounted in series, advantageously at least four jacks mounted in series, preferably at least five jacks mounted in series, in particular from 5 to 20 jacks mounted in series.
Preferably, the hydraulic system comprises at least one cylinder comprising two pistons movable in opposite directions. For example, the cylinder having
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two pistons movable in opposite directions comprises a channel connecting a first chamber whose wall is formed by a first piston to a second chamber whose wall is formed by a second piston. Preferably, at least one of the two pistons of the jack has a shaft having a channel for supplying hydraulic fluid to a chamber and for allowing a discharge of hydraulic fluid from the chamber.
In a particularly advantageous manner, the device comprises at least two cylinders each comprising two pistons movable in opposite directions, a piston of a first cylinder being connected to a piston of the second cylinder by a shaft having a channel for the passage of hydraulic fluid between the first cylinder and the second cylinder.
According to another embodiment, the multiplier means comprises a mechanical multiplication system on which a hydraulic cylinder acts. For example, the mechanical multiplication system includes a lever or pantograph system.
Special features and details of the invention will emerge from the following detailed description, in which reference is made to the accompanying drawings.
In these drawings, - Figure 1 is a schematic view of a device according to the invention comprising a mechanical multiplication system; - Figure 2 is a view similar to that of Figure l, but with a different position of the bodies between them; - Figure 3 is a schematic view of another device according to the invention; - Figure 4 is a similar view to that of Figure 3, but with a different position of the bodies between them; FIG. 5 is a schematic view of yet another device according to the invention, and
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FIG. 6 is a view on a larger scale of the hydraulic multiplier of FIG. 5.
The device of FIG. 1 comprises: a first body 1, - a second body 2 located in the first body 1, - a pantograph 3 consisting of four bars 30, 31, 32,33 linked in pairs by a joint 40,41 , 42,43, the upper articulation 40 being mounted on the first body 1, while the lower articulation 43 is attached to the second body 2, - a hydraulic cylinder whose cylindrical part 5 pivotally mounted on the bar 31 (between the joints 40 and 42), while the rod 6 of the piston is pivotally mounted on the bar 30 (between the joints 40 and 41), - a conduit 7 for bringing the hydraulic fluid into the chamber of the jack.
The jack 5 acts on the pantograph 3, either to separate the joints 41 and 42 from one another (position shown in FIG. 1, body 2 in the high position), or to bring the joints 41 and 42 together on the other (position shown in Figure 2, body 2 in the lower position). The jack is adapted and positioned on the bars 30 and 31, so that in the upper position of the body 2, the angle a between the bars 30 and 31 is between 80 and 150, advantageously between 100 and 125 , preferably around 110, while in the lower position of the body 2, the angle ss between the bars 30 and 31 is between 30 and 100, advantageously between 45 and 90, preferably around 70, it being understood that the 'angle ss is less than angle a.
By adapting the position and operation of the cylinder, that is to say by adapting the angles a and ss, it is possible to reduce the variation in force of the cylinder 5. This variation in force (force ratio of the cylinder in the high position of the body 2 / force of the jack in the low position of the body 2) can be adapted (for example in the form shown) to less than 2.5, for example to 1.5 to 2.4.
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The conduit 7 is used for the transfer of hydraulic fluid. This conduit 7 is for example connected to a motor cylinder driven by a connecting rod / crank system of an engine.
The hydraulic system will advantageously be over-calibrated, but the mechanical system will preferably remain close to a linear system.
This system makes it possible to obtain a good distribution of the forces. In addition, when the body 2 accelerates upwards, the leverage of the pantograph is positive (a displacement of 1 cm of the piston generates a small movement of the body 2), while when the body 2 is in high position, at the time of deceleration, the lever effect is the least favorable (the displacement of 1 cm of the piston generates a large movement of the body 2).
Optionally, an RI spring extends between the bars 30 and 31 or between the bars 32 and 33 or between the articulation points 41 and 42. This spring is in a stretched state when the mass 2 is in the high position and exerts therefore a force accelerating the movement of the body 2 downwards.
Optionally also a spring R2 extends between bars 30 and 32 or between bars 31 and 33 or the points of articulation 40,43, (stretched state when the body is in the low position), to accelerate the movement of the mass 2 up.
RI and R2 springs can be rotated if they become compression springs.
Figure 3 is a view of another device according to the invention. In this embodiment, a bellows cylinder 10 acts on the body 2 to slide it up or down along the guide rod (s) 11. This bellows is connected by the conduit 12 to a pump 13, for example pumping water from the swimming pool via 16.
This pump is advantageously a low pressure, high flow rate pump, for example with a pressure of less than 5 105 Pa, advantageously at a pressure of less than 4 105 Pa, preferably at a pressure between
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0.75 105 Pa and 3 105 Pa. The flow rate is advantageously greater than 5 liters / second, advantageously greater than 10 liters / second, preferably from 15 to 25 liters / second, or even more. For small models, these values may be lower. For larger models, these values may be larger.
This pump 13 is for example driven by a hydraulic motor 14, receiving for example high pressure water via the conduit 7 (pressure advantageously greater than 10 105 Pa, preferably greater than 50 105 Pa, for example between 100 105 Pa and 150 105 Pa. The flow rate is then very reduced, for example to less than 2 liters / second, advantageously less than 1 liter / second, preferably from 0.1 to 0.5 liters / second, for example about 0.25 liter / second.
This high pressure hydraulic fluid comes, for example, from a hydraulic compressor via line 7.
The low pressure and the large water flow rate of the pump 13 then allow the bellows 10 to swell. In fact, water penetrates into each of the chambers 10A, 10B, 10C of the bellows 10. This embodiment is advantageous because it avoids problems of wear, maintenance, etc.
According to one possibility, the pump and the motor rotate continuously, while a controlled valve 15 allows the evacuation of hydraulic fluid from the bellows 10 or allows the hydraulic fluid to inflate the bellows. According to another possibility, the motor and the pump are turned intermittently, for example at a determined frequency, so as to cause the bellows to swell intermittently or the bellows 10 to flatten (the hydraulic fluid being able to pass back through the pump when it stops, for example with a low pressure drop.
The bellows is for example substantially circular or rectangular in the flattened position. The diameter of the bellows in a flattened position is advantageously included
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between 0.5 and 2 times the height of the bellows in the stretched position. This ratio depends on the bellows model used.
The bellows 10 is advantageously such that for the same inflation pressure, the force decreases as the stroke of the jack increases. This amounts to saying that the initial force of the bellows is greater than that present at the end of inflation. The bellows 10 is preferably adapted so that the displacement of the bellows (variation in height of the bellows) is less at the start of inflation of the bellows than at the end of inflation of the bellows (high speed of movement of the body 2 upwards in the vicinity from its high position (fig 4) relative to the speed of movement of the body 2 upwards in the vicinity of its low position (fig 3).
The motor 14 can be of any type. However, a particularly advantageous motor is a hydraulic motor. In these engines, the speed is determined by the flow of hydraulic fluid, while the torque is determined by the pressure of the hydraulic fluid. Such motors are advantageous because they allow a large torque at start-up, a substantially constant torque over a wide speed range, correct operation over a long period, etc.
By using a high pressure and low flow hydraulic fluid for driving the motor 14, the duct 7 is more compact (less bulky) and makes it possible to reduce pressure losses as much as possible.
The device in FIG. 5 is similar to that in FIG. 1, except that the pantograph 3 and the jack 5 are replaced by a multiple jack, that is to say jacks placed in series.
The multiple actuator advantageously comprises one or more units, each unit comprising two pistons working either to move away from one another, or to come closer to one another.
A unit 50 comprises (fig 6):
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a cylinder body 51 defining a first zone 52 in which the first piston 53 moves, and a second zone 54 in which the second piston 55 moves, a first chamber 56 being defined between the first piston 53 and one or more walls of the actuator body 51, while a second chamber 57 is defined between the second piston 55 and one or more walls of the actuator body 51, said chambers being intended to receive a hydraulic fluid, - a conduit or channel 58 connecting the first room 56 to the second bedroom
57, this duct or channel allowing the passage of hydraulic fluid from the first chamber to the second chamber, and vice versa,
advantageously one or more openings 59 for evacuating or bringing in air from or in the zones in which the pistons move (for example in the embodiment shown, for bringing air into the chamber 60 extending between the pistons 53 and 55 when the latter move away from each other, and to evacuate air from the chamber 60 when the pistons 53 and 55 approach each other), - possibly a or springs is mounted on the shafts 61 and 62 of the pistons
53 and 55 in chambers 56 and 57 (the spacing of the pistons from each other then being against the action of the springs), is mounted (s) between the pistons
53 and 55 (at least one movement of the pistons moving towards or apart towards each other being against the action of a spring),
either mounted on the shafts 61 and 62 outside the body or built of a unit (spring acting either in tension or in compression so that at least one displacement of one or more pistons is made against the action of a spring or be facilitated by the action of a spring).
Advantageously, the hydraulic fluid enters the chamber 56 through a channel 63 presented by the shaft 61. In the vicinity of its end adjacent to the piston 53, the shaft 61 has one or more orifices 69 allowing the passage of the hydraulic fluid from the channel 63 in room 56 or vice versa.
The operation of the unit 50 is therefore as follows:
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Hydraulic fluid is brought through the channel 63 of the shaft 61 into the chamber 56.
This supply of hydraulic fluid causes a spacing of the piston 53 relative to the upper part 64 of the body 51, but also a passage of hydraulic fluid through the channel 58 towards the chamber 57. This supply of hydraulic fluid in the chamber 57 causes a spacing of the piston 55 relative to the bottom 65 of the cylinder body 51. Thus, the pistons undergo a movement towards one another.
When hydraulic fluid is discharged from the chamber 56 through the channel 63 (by suction of hydraulic fluid, by a force applied to the shaft 61 to bring the piston 53 closer to the upper part 64 and / or by a pressure exerted between the two pistons 53 and 55, for example by a fluid or pressurized air brought into the chamber 60), the piston 53 moves towards the upper part 64, while hydraulic fluid passes from the chamber 57 towards the chamber 56 by the channel 58, thus allowing a displacement of the piston 55 towards the bottom 65 of the jack 51.
The pistons 53 and 55 therefore deviate from one another.
When the hydraulic system comprises only one unit, the shaft 62 must not have a channel 67 or if it has such a channel 67 (with one or more openings 68 for communication with the chamber 57), a plug 70 will be placed to prevent the discharge of hydraulic fluid to the outside. This also applies to the last unit of a hydraulic system with several units in series.
Preferably, the hydraulic system comprises two or more than two units (50, 50A, 50B and 50C). The units are mounted in series, i.e. the hydraulic fluid flows from one unit to another.
The units 50A, 50B and 50C are identical or similar to the unit 50. To allow the passage of hydraulic fluid from one unit to another, the shaft 62 has a channel 67 for the passage of hydraulic fluid. Two units 50A and 50B are connected together by a shaft 62 comprising at one end a piston 55
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of a unit 50A and at the other end a piston 53 of the unit 50B. The shaft 62 has a channel 67 and openings 68 and 69 to ensure the passage of hydraulic fluid from the chamber 57 of one unit to the chamber 56 of another unit.
The shaft 62 is advantageously provided with a stop 76 to limit the movement of the shaft 62 relative to one unit or to another (movement of approach from one unit to the other).
Optionally a spring can be placed between two units. This spring is for example compressed during a movement of approach and / or is stretched during a movement of separation of one unit relative to another.
This multiple or telescopic cylinder is advantageously used in a machine to create a movement in a fluid. This particular cylinder can however be used in other devices, so that another object of the invention is a multiple cylinder as described above.
The hydraulic fluid used in the embodiments shown is advantageously water, this making it possible to avoid risks of pollution when using oil as a hydraulic fluid.
In the embodiments, the body 1 has the shape of a substantially spherical envelope. However, other shapes are possible, such as a toroidal envelope, an envelope of spherical exterior shape after extraction of an interior shape of cylindrical type.
The body 1 advantageously forms a float element.
The body 1 is for example made up of rotomolded parts, foam parts, inflatable parts, parts made of composite materials, metal parts enclosing the mechanical part.
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It is clear that the device according to the invention can comprise several multiplication systems, for example the pantograph system of FIG. 1 associated with the jack of FIG. 3 and / or of FIG. 5 or the association of the jacks of FIGS. 3 and 5. The systems are either put in series or in parallel.