FR3137658A1 - MULTI-DIRECTIONAL MEMBRANE FLUIDIC FLOW GENERATING DEVICE - Google Patents
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Abstract
L’invention porte sur un dispositif générateur de flux fluidique (100) agencé pour déplacer un fluide selon une direction de déplacement (D), caractérisé en ce qu’il comprend : - un bâti (1), - au moins une membrane (11, 41a, 41b, 51, 61, 71, 81a, 81b, 91a, 91b, 91c, 101, 111a, 111b, 121, 131, 141, 151a, 151b, 171, 181, 191, 201) agencée pour mettre en mouvement le fluide, - au moins un actionneur (10) mettant en mouvement l’au moins une membrane ou étant actionné par le mouvement de l’au moins une membrane, - le dispositif comprenant en outre au moins un système de pivotement de l’au moins une membrane au regard du bâti de manière à modifier la direction et/ou le sens de déplacement du fluide. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1The invention relates to a fluid flow generating device (100) arranged to move a fluid in a direction of movement (D), characterized in that it comprises: - a frame (1), - at least one membrane (11 , 41a, 41b, 51, 61, 71, 81a, 81b, 91a, 91b, 91c, 101, 111a, 111b, 121, 131, 141, 151a, 151b, 171, 181, 191, 201) arranged to set in motion the fluid, - at least one actuator (10) setting the at least one membrane in motion or being actuated by the movement of the at least one membrane, - the device further comprising at least one pivoting system of the at least one membrane least one membrane facing the frame so as to modify the direction and/or the direction of movement of the fluid. Figure to be published with the abstract: Fig. 1
Description
La présente invention concerne un actionneur à membrane. La présente invention concerne en particulier un dispositif générateur de flux fluidique, de préférence hydraulique, par exemple un propulseur hydraulique, de préférence destiné aux embarcations ou aux bateaux, par exemple du type hord-bord, embarqué, dit in-board, pod, foil propulsif à incidence variable, une pompe, un ventilateur, un compresseur, un mélangeur, ou un hydrogénérateur.The present invention relates to a membrane actuator. The present invention relates in particular to a fluid flow generating device, preferably hydraulic, for example a hydraulic thruster, preferably intended for boats or boats, for example of the outboard, on-board, so-called in-board, pod, foil type. propellant with variable incidence, a pump, a fan, a compressor, a mixer, or a hydrogenerator.
L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de propulsion hydraulique comprenant un moteur proposant un mouvement de rotation ou de translation et au moins une membrane 2D ou 3D, du type plan ou planaire, du type cylindrique par exemple discoïdale ou ovoïde, du type polygonal par exemple rectangulaire ou trapézoïdale, et/ou au moins une membrane 3D du type tubulaire. L’au moins une membrane ou la paroi de l’au moins une membrane peut présenter une épaisseur constante ou variable le long de l’au moins une membrane ou le long de la paroi de l’au moins une membrane. L’invention concerne en particulier un système de pivotement d’au moins une membrane.The invention relates more particularly to a hydraulic propulsion device comprising a motor offering a rotational or translational movement and at least one 2D or 3D membrane, of the planar or planar type, of the cylindrical type, for example discoidal or ovoid, of the polygonal type for example. rectangular or trapezoidal example, and/or at least one 3D membrane of the tubular type. The at least one membrane or the wall of the at least one membrane may have a constant or variable thickness along the at least one membrane or along the wall of the at least one membrane. The invention relates in particular to a system for pivoting at least one membrane.
Il est connu des dispositifs générateurs de flux fluidique, en particulier des dispositifs générateurs de flux hydraulique ou aéraulique.Devices generating fluid flow are known, in particular devices generating hydraulic or aeraulic flow.
Cependant, il est ainsi désireux de proposer une solution simple, économique, écologique, permettant un réglage de la direction et/ou du sens de déplacement ou d’écoulement du fluide tout en permettant un réglage de la puissance et/ou du débit et/ou de la pression, et offrant un encombrement réduit.However, it is therefore eager to offer a simple, economical, ecological solution, allowing adjustment of the direction and/or direction of movement or flow of the fluid while allowing adjustment of the power and/or flow rate and/or or pressure, and offering reduced bulk.
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose un dispositif générateur de flux fluidique agencé pour déplacer un fluide selon une direction de déplacement, par exemple du dispositif ou du fluide, le dispositif comprenant :
- un bâti,
- au moins une membrane agencée pour mettre en mouvement le fluide,
- au moins un actionneur mettant en mouvement l’au moins une membrane ou étant actionné par le mouvement de l’au moins une membrane,
- l’au moins un actionneur réalise un mouvement rotatif ou linéaire,
- le dispositif comprenant en outre au moins un système de pivotement de l’au moins une membrane au regard du bâti de manière à modifier la direction et/ou le sens de déplacement du fluide.For this purpose, and according to a first aspect, the invention proposes a fluid flow generator device arranged to move a fluid in a direction of movement, for example of the device or the fluid, the device comprising:
- a frame,
- at least one membrane arranged to set the fluid in motion,
- at least one actuator setting the at least one membrane in motion or being actuated by the movement of the at least one membrane,
- the at least one actuator performs a rotary or linear movement,
- the device further comprising at least one system for pivoting the at least one membrane with respect to the frame so as to modify the direction and/or the direction of movement of the fluid.
Le dispositif générateur de flux fluidique selon l’invention a pour avantages de proposer une variation de la direction de déplacement du fluide et/ou une variation du sens de déplacement ou d’écoulement du liquide ou d’une embarcation dans le cas d’un dispositif du type propulseur hydraulique, tout en offrant un encombrement réduit, et de permettre un mouvement de va et vient à haute fréquence. Cet agencement permet en outre de proposer un dispositif générateur de flux fluidique offrant un faible coût de fabrication et de maintenance.The fluid flow generator device according to the invention has the advantages of offering a variation in the direction of movement of the fluid and/or a variation in the direction of movement or flow of the liquid or of a boat in the case of a device of the hydraulic thruster type, while offering a reduced bulk, and allowing a back and forth movement at high frequency. This arrangement also makes it possible to provide a fluid flow generator device offering low manufacturing and maintenance costs.
Pour ce qui précède et/ou pour la suite de la description, on entend par :
- membrane, une pièce comprenant au moins une partie souple ou flexible ou déformable agencée pour réaliser une ondulation ;
- flasque, une paroi en vis-à-vis d’une membrane. Chaque flasque coopère avec au moins une membrane afin de mettre en pression localement le fluide en présence afin de produire localement une augmentation de débit et/ou pression par rapport au milieu environnant.For the above and/or for the rest of the description, we mean:
- membrane, a part comprising at least one soft or flexible or deformable part arranged to produce an undulation;
- flange, a wall facing a membrane. Each flange cooperates with at least one membrane in order to locally pressurize the fluid present in order to locally produce an increase in flow and/or pressure relative to the surrounding environment.
De préférence le fluide mis en mouvement est de l’air ou un liquide, de préférence de l’eau.Preferably the fluid set in motion is air or a liquid, preferably water.
De préférence, le dispositif comprend au moins un flasque et l’au moins une membrane est disposée en vis-à-vis de l’au moins un flasque et agencée pour mettre en mouvement le fluide, ou étant en mouvement du fait du fluide.Preferably, the device comprises at least one flange and the at least one membrane is arranged opposite the at least one flange and arranged to set the fluid in motion, or being in motion due to the fluid.
De préférence, le dispositif comprend deux membranes, chaque membrane étant disposée en vis-à-vis de l’au moins un flasque et agencée pour mettre en mouvement le fluide.Preferably, the device comprises two membranes, each membrane being arranged opposite the at least one flange and arranged to set the fluid in motion.
De préférence, chaque flasque s’étend sensiblement parallèlement à la surface de la membrane en vis-à-vis. Selon un mode de réalisation, chaque flasque est disposé à une extrémité longitudinale du bâti ou de l’actionneur. De manière combinée ou alternative, chaque flasque est positionnée transversalement par rapport à une direction longitudinale du dispositif ou la direction de déplacement ou correspondant à l’écoulement du flux fluidique, en particulier hydraulique. De manière combinée ou alternative, chaque flasque est positionnée parallèlement par rapport à une direction longitudinale du dispositif ou la direction de déplacement ou correspondant à l’écoulement du flux fluidique, en particulier hydraulique.Preferably, each flange extends substantially parallel to the surface of the facing membrane. According to one embodiment, each flange is arranged at a longitudinal end of the frame or the actuator. In a combined or alternative manner, each flange is positioned transversely with respect to a longitudinal direction of the device or the direction of movement or corresponding to the flow of the fluid flow, in particular hydraulic. In a combined or alternative manner, each flange is positioned parallel to a longitudinal direction of the device or the direction of movement or corresponding to the flow of the fluid flow, in particular hydraulic.
Chaque flasque peut être rigide, ou souple possédant une certaine élasticité. De préférence, chaque flasque présente une rigidité supérieure, ou une capacité à se plier ou se déformer de manière élastique inférieure, par rapport à l’au moins une membrane. Il peut présenter diverses formes, par exemple rectangulaire, triangulaire, trapézoïdale, cylindrique, circulaire, elliptique, discoïdale, tubulaire. Il peut comprendre des creux, des aspérités ou des lèvres permettant une montée en pression. Chaque flasque est composé ou est constitué d’un ou plusieurs matériaux spécifiques, par exemple du marins, alimentaires, biocompatibles, ou hydrocarbures. Par exemple, le flasque comprend l’un ou plusieurs des matériaux suivants : PBT, ASA, ABS, PVC, PTFE, PEEK, PA, PET, PE, Aluminium, Inox, élastomère.Each flange can be rigid, or flexible having a certain elasticity. Preferably, each flange has greater rigidity, or a lower capacity to bend or deform elastically, compared to the at least one membrane. It can have various shapes, for example rectangular, triangular, trapezoidal, cylindrical, circular, elliptical, discoidal, tubular. It may include hollows, roughness or lips allowing a rise in pressure. Each flask is made up of one or more specific materials, for example marine, food, biocompatible, or hydrocarbon. For example, the flange includes one or more of the following materials: PBT, ASA, ABS, PVC, PTFE, PEEK, PA, PET, PE, Aluminum, Stainless steel, elastomer.
Selon un mode de réalisation particulier, un flasque peut être un élément de coque de véhicule nautique, par exemple un élément de coque d’un bateau.According to a particular embodiment, a flange can be a hull element of a water vehicle, for example a hull element of a boat.
De préférence, l’au moins un flasque peut être aussi convergent et divergent (se rapprocher ou s’éloigner du flasque) pour augmenter la pression au détriment du débit, et inversement.Preferably, the at least one flange can also converge and diverge (move closer to or move away from the flange) to increase the pressure to the detriment of the flow rate, and vice versa.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un flasque peut présenter la forme d’une aile d’avion, en particulier en combinaison avec au moins une membrane de forme polygonale et de section planaire.According to one embodiment, the at least one flange may have the shape of an airplane wing, in particular in combination with at least one membrane of polygonal shape and planar section.
De préférence, chaque membrane peut présenter diverses formes, par exemple polygonale, rectangulaire, triangulaire, trapézoïdale, cylindrique, circulaire, elliptique, discoïdale, tubulaire. Selon des variantes de réalisation, l’au moins une membrane peut présenter une circonférence avec au moins une portion droite et au moins une portion curviligne.Preferably, each membrane can have various shapes, for example polygonal, rectangular, triangular, trapezoidal, cylindrical, circular, elliptical, discoidal, tubular. According to alternative embodiments, the at least one membrane may have a circumference with at least one straight portion and at least one curvilinear portion.
Chaque membrane est composée ou est constituée d’un ou plusieurs matériaux spécifiques, par exemple du marins, alimentaires, biocompatibles, ou hydrocarbures. Par exemple, chaque membrane comprend l’un ou plusieurs des matériaux suivants : élastomère, caoutchouc, polyuréthane, TPU, EPDM, silicone, PTFE, nitrile, ou même plastiques, ou métalliques.Each membrane is composed of or is made up of one or more specific materials, for example marine, food, biocompatible, or hydrocarbons. For example, each membrane includes one or more of the following materials: elastomer, rubber, polyurethane, TPU, EPDM, silicone, PTFE, nitrile, or even plastics, or metal.
De préférence, le dispositif peut comprendre plusieurs membranes. Cette caractéristique permet d’augmenter la poussée ou la vitesse générées par le dispositif sans pour autant augmenter les dimensions de ce dispositif. Dans le cas où ces membranes fonctionnent en opposition de phase, cela permet également de contrer les balourds.Preferably, the device may comprise several membranes. This characteristic makes it possible to increase the thrust or speed generated by the device without increasing the dimensions of this device. In the case where these membranes operate in phase opposition, this also makes it possible to counteract unbalances.
Chaque membrane est agencée pour être déplacée en translation de manière rectiligne et alternative. Chaque membrane est prévue pour osciller ou onduler avec une fréquence et une amplitude prédéterminées. Selon un mode de réalisation, l’au moins une membrane est mise en mouvement par au moins un élément relié à une extrémité de l’au moins une membrane. Selon un autre mode de réalisation, l’au moins une membrane est mise en mouvement par au moins un élément relié à un bord périphérique de l’au moins une membrane. Selon encore un autre mode de réalisation, l’au moins une membrane est mise en mouvement par au moins un élément relié à une surface périphérique intérieure de l’au moins une membrane, l’au moins une membrane étant du type cylindrique ou polygonale présentant une surface périphérique fermée.Each membrane is arranged to be moved in translation in a rectilinear and reciprocating manner. Each membrane is designed to oscillate or undulate with a predetermined frequency and amplitude. According to one embodiment, the at least one membrane is set in motion by at least one element connected to one end of the at least one membrane. According to another embodiment, the at least one membrane is set in motion by at least one element connected to a peripheral edge of the at least one membrane. According to yet another embodiment, the at least one membrane is set in motion by at least one element connected to an interior peripheral surface of the at least one membrane, the at least one membrane being of the cylindrical or polygonal type having a closed peripheral surface.
Selon un mode de réalisation, l’au moins une membrane s’étend sensiblement parallèlement à la direction de déplacement du dispositif ou du fluide. Selon un autre mode de réalisation, l’au moins une membrane s’étend transversalement à la direction de déplacement du dispositif ou du fluide. Selon le montage, les réglages et l’utilisation du dispositif, la position de l’au moins une membrane peut varier de quelques degrés.According to one embodiment, the at least one membrane extends substantially parallel to the direction of movement of the device or the fluid. According to another embodiment, the at least one membrane extends transversely to the direction of movement of the device or the fluid. Depending on the assembly, settings and use of the device, the position of at least one membrane may vary by a few degrees.
De préférence, la fréquence d’ondulation de l’au moins une membrane est supérieure à 0 hertz et inférieure à 1000 hertz, de préférence supérieure à 0 hertz et inférieure à 200 hertz. Selon un mode de réalisation, l’amplitude d’ondulation crête-crête d’une membrane est inférieure à la moitié de la longueur (longitudinale ou diamètre) de cette membrane, et de préférence, inférieure à un cinquième de la longueur de cette membrane. Par exemple, il est avantageux de sélectionner une fréquence d’ondulation sensiblement égale, à quelques hertz près, à une fréquence propre ou à une fréquence de battement de la membrane ou d’un actionneur afin de transmettre une puissance optimale au fluide lors de son déplacement dans le dispositif, ou de réduire les vibrations produites lorsque celui-ci est en fonctionnement.Preferably, the undulation frequency of the at least one membrane is greater than 0 hertz and less than 1000 hertz, preferably greater than 0 hertz and less than 200 hertz. According to one embodiment, the peak-peak undulation amplitude of a membrane is less than half the length (longitudinal or diameter) of this membrane, and preferably, less than one fifth of the length of this membrane . For example, it is advantageous to select a ripple frequency substantially equal, to within a few hertz, to a natural frequency or to a beating frequency of the membrane or an actuator in order to transmit optimal power to the fluid during its operation. movement in the device, or to reduce the vibrations produced when it is in operation.
Lorsqu’au moins une membrane, disposée en vis-à-vis d’au moins un flasque, est mise en oscillation ou en ondulation par au moins un actionneur, une onde progressive est produite et se propage le long de ladite membrane. Cette onde progressive provoque alors un déplacement du volume de fluide situé entre ladite membrane et l’au moins un flasque, avec une vitesse et une direction sensiblement identiques à celles de l'onde se propageant à travers la membrane. L’au moins un flasque permet d’accroître le différentiel de pression créé par l’ondulation de la membrane, pour générer la propulsion.When at least one membrane, arranged opposite at least one flange, is set into oscillation or undulation by at least one actuator, a progressive wave is produced and propagates along said membrane. This progressive wave then causes a movement of the volume of fluid located between said membrane and the at least one flange, with a speed and direction substantially identical to those of the wave propagating through the membrane. The at least one flange makes it possible to increase the pressure differential created by the undulation of the membrane, to generate propulsion.
Selon une première famille de modes de réalisation, l’au moins une membrane s’étend parallèlement à la direction de déplacement du dispositif ou du fluide. L’au moins une membrane peut être un élément surfacique, par exemple une nappe ou une paroi souple ou flexible. De préférence, l’au moins une membrane est actionnée à ou par une de ses extrémités de manière à provoquer une ondulation se propageant le long de sa direction longitudinale jusqu’à l’extrémité opposée. En fonctionnement, l’extrémité de l’au moins une membrane est actionnée et mis en mouvement selon une translation rectiligne alternée de manière à initier une ondulation de l’au moins une membrane. De préférence, ladite mise en ondulation comprend un mouvement d’au moins une extrémité de la membrane par au moins un actionneur. De manière préférentielle, l’au moins une membrane présente une forme générale rectangulaire ou trapézoïdale. De préférence, l’au moins une membrane comprend au moins une membrane polygonale, de préférence rectangulaire, ou triangulaire ou trapézoïdale, ou quadrilatère ou parallélogramme, ou trapèze, ou en forme de nageoire de poisson. De préférence, une ou plusieurs extrémités ou angles présentent une forme pointue ou arrondie, ou angles vifs.According to a first family of embodiments, the at least one membrane extends parallel to the direction of movement of the device or the fluid. The at least one membrane can be a surface element, for example a sheet or a soft or flexible wall. Preferably, the at least one membrane is actuated at or by one of its ends so as to cause an undulation propagating along its longitudinal direction to the opposite end. In operation, the end of the at least one membrane is actuated and set in motion in an alternating rectilinear translation so as to initiate an undulation of the at least one membrane. Preferably, said undulation comprises a movement of at least one end of the membrane by at least one actuator. Preferably, the at least one membrane has a general rectangular or trapezoidal shape. Preferably, the at least one membrane comprises at least one polygonal membrane, preferably rectangular, or triangular or trapezoidal, or quadrilateral or parallelogram, or trapezoid, or in the shape of a fish fin. Preferably, one or more ends or angles have a pointed or rounded shape, or sharp angles.
De préférence, l’au moins une membrane présente un bord amont et un bord aval. Selon un mode de réalisation, le nombre de longueurs d’onde entre le bord amont et le bord aval est inférieur à cinq ondulations. Par exemple, le nombre de longueurs d’onde est inférieur à une ondulation dans le cas de membranes raides permettant des puissances hydrauliques plus élevées que celles de membranes souples.Preferably, the at least one membrane has an upstream edge and a downstream edge. According to one embodiment, the number of wavelengths between the upstream edge and the downstream edge is less than five undulations. For example, the number of wavelengths is less than one undulation in the case of stiff membranes allowing higher hydraulic powers than those of flexible membranes.
De préférence, si le dispositif comprend plusieurs membranes, celles-ci peuvent être superposées et espacés. Selon une variante de réalisation, le dispositif comprend deux flasques espacés l’un de l’autre et les deux membranes sont disposées entre les deux flasques.Preferably, if the device comprises several membranes, these can be superimposed and spaced apart. According to an alternative embodiment, the device comprises two flanges spaced from one another and the two membranes are arranged between the two flanges.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un flasque est disposé sensiblement horizontalement et sa longueur longitudinale est sensiblement parallèle à la direction de déplacement en fonctionnement du dispositif. Selon un autre mode de réalisation, l’au moins un flasque est disposé sensiblement verticalement et sa longueur longitudinale est sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement du dispositif ou du fluide en fonctionnement du dispositif.According to one embodiment, the at least one flange is arranged substantially horizontally and its longitudinal length is substantially parallel to the direction of movement in operation of the device. According to another embodiment, the at least one flange is arranged substantially vertically and its longitudinal length is substantially perpendicular to the direction of movement of the device or of the fluid in operation of the device.
Selon une deuxième famille de modes de réalisation, l’au moins une membrane comprend au moins une membrane s’étendant transversalement par rapport à la direction de déplacement du dispositif ou du fluide. L’au moins une membrane peut être un élément surfacique, par exemple une nappe ou une paroi souple. Selon un mode de réalisation, l’au moins une membrane présente une face extérieure orientée vers l’extérieur du dispositif. De préférence, l’au moins une membrane est actionnée via ou par le bord périphérique extérieure de ladite membrane de manière à provoquer une ondulation se propageant de l’extérieur vers l’intérieur de ladite membrane. Selon un mode de réalisation, l’au moins une membrane comprend au moins une membrane présentant une forme cylindrique, de préférence discoïdale ou ovoïde. De manière préférentielle, l’au moins une membrane comprend une ouverture centrale. De préférence, l’au moins une membrane comprend au moins une membrane discoïdale.According to a second family of embodiments, the at least one membrane comprises at least one membrane extending transversely relative to the direction of movement of the device or the fluid. The at least one membrane can be a surface element, for example a sheet or a flexible wall. According to one embodiment, the at least one membrane has an exterior face oriented towards the exterior of the device. Preferably, the at least one membrane is actuated via or by the outer peripheral edge of said membrane so as to cause an undulation propagating from the outside towards the inside of said membrane. According to one embodiment, the at least one membrane comprises at least one membrane having a cylindrical shape, preferably discoidal or ovoid. Preferably, the at least one membrane comprises a central opening. Preferably, the at least one membrane comprises at least one discoidal membrane.
De préférence l’au moins une membrane s’étendant transversalement est disposée en vis-à-vis de l’au moins un flasque. De préférence, l’au moins une membrane présente une face extérieure orientée vers l’extérieur du dispositif. Avantageusement, le dispositif peut comprendre au moins deux membranes espacées et préférentiellement disposées de manière coaxiale.Preferably the at least one membrane extending transversely is arranged opposite the at least one flange. Preferably, the at least one membrane has an exterior face oriented towards the exterior of the device. Advantageously, the device can comprise at least two membranes spaced apart and preferably arranged coaxially.
Selon une troisième famille de modes de réalisation, l’au moins une membrane comprend une membrane tubulaire s’étendant parallèlement à la direction de déplacement du dispositif ou du fluide. De préférence, l’au moins une membrane comprend une membrane tubulaire dont l’axe longitudinal s’étendant parallèlement selon la direction longitudinale du dispositif ou de l’au moins actionneur lorsqu’ils sont majoritairement immergés en fonctionnement. De préférence, l’au moins une membrane est actionnée via la surface interne ou externe et via une extrémité de ladite membrane de manière à provoquer une ondulation se propageant le long de sa direction longitudinale jusqu’à l’extrémité opposée. L’actionnement de la membrane est réalisé dans une direction linéaire et radiale.According to a third family of embodiments, the at least one membrane comprises a tubular membrane extending parallel to the direction of movement of the device or the fluid. Preferably, the at least one membrane comprises a tubular membrane whose longitudinal axis extends parallel in the longitudinal direction of the device or the at least actuator when they are mainly submerged in operation. Preferably, the at least one membrane is actuated via the internal or external surface and via one end of said membrane so as to cause an undulation propagating along its longitudinal direction to the opposite end. The actuation of the membrane is carried out in a linear and radial direction.
L’au moins un actionneur réalise un mouvement rotatif ou linéaire. Selon un type de réalisation, l’au moins un actionneur est au moins un actionneur rotatif pouvant fonctionner en mode moteur et/ou en mode générateur. Selon un type de réalisation, l’au moins un actionneur est au moins un actionneur linéaire pouvant fonctionner en mode moteur et/ou en mode générateur.The at least one actuator performs a rotary or linear movement. According to one type of embodiment, the at least one actuator is at least one rotary actuator capable of operating in motor mode and/or in generator mode. According to one type of embodiment, the at least one actuator is at least one linear actuator capable of operating in motor mode and/or in generator mode.
Selon n’importe quel mode de réalisation de la membrane, l’au moins un actionneur est choisi parmi la liste d’actionneurs suivante : une turbine, ou un moteur thermique, de préférence à piston, ou un moteur électrique, ou un moteur mécanique, ou une combinaison de ceux-ci de manière à réaliser un mouvement rotatif ou linéaire. L’au moins un actionneur comprend un actionneur rotatif et/ou un actionneur proposant un mouvement de translation.According to any embodiment of the membrane, the at least one actuator is chosen from the following list of actuators: a turbine, or a heat engine, preferably piston, or an electric motor, or a mechanical motor , or a combination thereof so as to achieve rotary or linear movement. The at least one actuator comprises a rotary actuator and/or an actuator offering a translation movement.
Par exemple :
- la turbine est du type à gaz ou combustion,
- le moteur thermique est du type à combustion interne,
- le moteur électrique est du type électromagnétique ou piézoélectrique, par exemple un moteur couple ou un moteur linéaire,
- le moteur mécanique est du type manuel, par exemple un pédalier.For example :
- the turbine is of the gas or combustion type,
- the heat engine is of the internal combustion type,
- the electric motor is of the electromagnetic or piezoelectric type, for example a torque motor or a linear motor,
- the mechanical motor is of the manual type, for example a crankset.
Selon n’importe quel mode de réalisation de la membrane et/ou selon n’importe quel mode de réalisation de l’au moins un actionneur est du type rotatif, le dispositif générateur de flux fluidique peut comprendre un système de conversion mécanique rotatif/linéaire disposé entre l’au moins un actionneur et l’au moins une membrane.According to any embodiment of the membrane and/or according to any embodiment of the at least one actuator is of the rotary type, the fluid flow generating device may comprise a rotary/linear mechanical conversion system arranged between the at least one actuator and the at least one membrane.
Par exemple, l’au moins un système de conversion est choisi parmi la liste de systèmes suivante : un système bielle/manivelle, ou un système à vilebrequin, ou un système coulisse/manivelle, ou un système bielle couplée à une chaine ou une courroie, ou un système à came(s), par exemple un système arbre à came(s), ou un système pignon/crémaillère(s) ou un système roue et vis sans fin, ou un système à couronne et pignons satellites ou une combinaison de ceux-ci.For example, the at least one conversion system is chosen from the following list of systems: a connecting rod/crank system, or a crankshaft system, or a slide/crank system, or a connecting rod system coupled to a chain or a belt , or a cam system(s), for example a camshaft system(s), or a pinion/rack(s) system or a wheel and worm system, or a crown and planet gear system or a combination of these.
Selon n’importe quel mode de réalisation de la membrane et/ou selon n’importe quel mode de réalisation de l’au moins un actionneur du type linéaire ou proposant un mouvement de translation alternatif, ledit actionneur est relié à l’au moins une membrane, sans conversion de mouvement.According to any embodiment of the membrane and/or according to any embodiment of the at least one actuator of the linear type or offering an alternating translation movement, said actuator is connected to the at least one membrane, without motion conversion.
Selon des variantes de réalisation, le dispositif peut comprendre en outre un système de déport, par exemple axial et/ou longitudinal, entre l’au moins un actionneur et l’au moins une membrane. De préférence, le système de déport est disposé entre l’au moins un actionneur et l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire. Selon un autre mode de réalisation, le système de déport est disposé entre l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire et l’au moins une membrane. Par exemple, le système de déport peut comprendre une chaîne, ou un arbre, ou au moins une roue dentée, ou un renvoi d’angle par exemple engrenages, en particulier coniques, ou pivot, engrenage et crémaillères non-parallèles, ou cardan, ou une combinaison de ceux-ci. Le système de déport permet d’espacer l’au moins un actionneur de l’au moins une membrane.According to alternative embodiments, the device may further comprise an offset system, for example axial and/or longitudinal, between the at least one actuator and the at least one membrane. Preferably, the offset system is arranged between the at least one actuator and the at least one rotary/linear mechanical conversion system. According to another embodiment, the offset system is arranged between the at least one rotary/linear mechanical conversion system and the at least one membrane. For example, the offset system may include a chain, or a shaft, or at least one toothed wheel, or an angle gear, for example gears, in particular conical gears, or pivot, non-parallel gear and racks, or universal joint, or a combination of these. The offset system makes it possible to space the at least one actuator from the at least one membrane.
Un ou plusieurs systèmes de déport apportent plusieurs avantages :
- déporter l’actionneur hors du milieu fluidique, en particulier hors d’eau dans le cas d’un propulseur nautique, réduisant ainsi les contraintes d’étanchéité liées à l’actionneur,
- réduire l’encombrement autour de l’au moins un flasque et de l’au moins une membrane,
- réduire la résistance à l’eau et/ou à l’air,
One or more offset systems provide several advantages:
- move the actuator out of the fluid medium, in particular out of water in the case of a nautical thruster, thus reducing the sealing constraints linked to the actuator,
- reduce the bulk around the at least one flange and the at least one membrane,
- reduce resistance to water and/or air,
- faciliter l’assemblage ou la maintenance du système.- facilitate the assembly or maintenance of the system.
De préférence, le dispositif générateur de flux comprend en outre des moyens d’étanchéité reliés à l’au moins un actionneur et/ou à l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire et/ou à l’au moins une membrane. Le dispositif comprend des moyens d’étanchéité, par exemple autour de l’arbre de rotation de chaque actionneur, et/ou autour de chaque arbre de déport, et/ou autour des tiges d’actionnement ou de poussée. Les moyens d’étanchéité sont choisis par la liste de moyens suivants : joint racleur, joint buffer, joint simple effet, joint double effet, joint à lèvre(s) (ou joint spi), joint à ressort, joint torique, soufflet, ou une combinaison de ceux-ci. Selon un mode de réalisation, les moyens d’étanchéité se situent en vis-à-vis ou juste avant l’au moins une membrane, pour étancher tout le système mécanique.Preferably, the flow generating device further comprises sealing means connected to the at least one actuator and/or to the at least one rotary/linear mechanical conversion system and/or to the at least one membrane . The device comprises sealing means, for example around the rotation shaft of each actuator, and/or around each offset shaft, and/or around the actuation or push rods. The sealing means are chosen from the following list of means: wiper seal, buffer seal, single-acting seal, double-acting seal, lip seal(s) (or oil seal), spring seal, O-ring, bellows, or a combination of these. According to one embodiment, the sealing means are located opposite or just before the at least one membrane, to seal the entire mechanical system.
Selon d’autres variantes de réalisation, le dispositif comprend en outre au moins un système de réduction ou de multiplication de la vitesse de rotation ou de la force de l’au moins un actionneur et/ou de l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire, et/ou au moins un système de réduction ou de multiplication de la fréquence d’oscillation de l’au moins une membrane. De préférence, le dispositif comprend en outre au moins un système de réduction ou de multiplication de la vitesse de rotation ou de la force d’un arbre. Par exemple, l’au moins un système de réduction est raccordé à l’arbre de rotation de l’au moins un actionneur, ledit système comprenant au moins une roue dentée. Ce système de réduction peut être disposé entre l’au moins un actionneur et l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire. Selon un mode de réalisation, le système de réduction peut être disposé en amont et en aval de l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire.According to other embodiment variants, the device further comprises at least one system for reducing or multiplying the rotation speed or the force of the at least one actuator and/or the at least one conversion system. mechanical rotary/linear, and/or at least one system for reducing or multiplying the oscillation frequency of the at least one membrane. Preferably, the device further comprises at least one system for reducing or multiplying the speed of rotation or the force of a shaft. For example, the at least one reduction system is connected to the rotation shaft of the at least one actuator, said system comprising at least one toothed wheel. This reduction system can be arranged between the at least one actuator and the at least one rotary/linear mechanical conversion system. According to one embodiment, the reduction system can be arranged upstream and downstream of the at least one rotary/linear mechanical conversion system.
Selon différents modes de réalisation pouvant être combinables :
- le système de réduction peut être rotatif ou linéaire,
- le système de réduction peut être directement incorporé dans un système de conversion du mouvement rotatif vers linéaire,
- le système de réduction peut aussi être incorporé dans un système de renvoi d’angle.According to different embodiments which can be combined:
- the reduction system can be rotary or linear,
- the reduction system can be directly incorporated into a rotary to linear motion conversion system,
- the reduction system can also be incorporated into an angle transmission system.
De préférence, le système de réduction est choisi parmi la liste de système de réduction suivant : un ensemble de roues et/ou couronnes dentées formant un train d’engrenages, par exemple un train épicycloïdal, un réducteur planétaire, un ensemble de roues dentées et de crémaillères, ou une combinaison de ceux-ci.Preferably, the reduction system is chosen from the following list of reduction systems: a set of wheels and/or toothed rings forming a gear train, for example an epicyclic gear train, a planetary reducer, a set of toothed wheels and of racks, or a combination of these.
De préférence, le dispositif comprend au moins un renvoi d’angle, pouvant être choisi parmi la liste de renvois suivants : des roues dentées coniques, un ensemble de roues dentées et de crémaillères, lesdites crémaillères étant disposés de manière non parallèle l’une par rapport à l’autre, un assemblage de type cardan, ou une combinaison de ceux-ci.Preferably, the device comprises at least one angle gear, which can be chosen from the following list of gears: conical gear wheels, a set of gear wheels and racks, said racks being arranged in a non-parallel manner one by relative to the other, a cardan type assembly, or a combination of these.
Selon encore d’autres variantes optionnelles pouvant aussi être combinables avec les modes de réalisation précédents, le dispositif peut comprendre en outre un système de réglage de course de l’actionnement linéaire de l’au moins une membrane. Cette caractéristique permet en particulier de régler l’amplitude et la fréquence d’oscillation de l’au moins une membrane.According to yet other optional variants which can also be combined with the previous embodiments, the device can also comprise a system for adjusting the stroke of the linear actuation of the at least one membrane. This characteristic makes it possible in particular to adjust the amplitude and frequency of oscillation of the at least one membrane.
Par exemple, le système de réglage de course est choisi parmi la liste de systèmes suivant : une vis sans fin, un ressort, un pivot, ou un vérin, par exemple pneumatique ou hydraulique, ou une roue ou une poulie dont la périphérie peut s’étendre radialement, ou une combinaison de ceux-ci.For example, the stroke adjustment system is chosen from the following list of systems: an endless screw, a spring, a pivot, or a cylinder, for example pneumatic or hydraulic, or a wheel or pulley whose periphery can be extend radially, or a combination thereof.
De préférence, cette caractéristique permet de régler l’amplitude dépendamment ou indépendamment de la fréquence d’actionnement en fonctionnement ou non.Preferably, this characteristic makes it possible to adjust the amplitude depending or independently of the actuation frequency in operation or not.
Ces différents systèmes permettent, dans le cas d’un système de conversion mécanique du type bielle/manivelle, de modifier la position du point d’accroche de la bielle sur la manivelle de telle sorte à augmenter ou réduire la distance entre le centre de rotation de la manivelle et l’accroche de la bielle.These different systems make it possible, in the case of a mechanical conversion system of the connecting rod/crank type, to modify the position of the connecting point of the connecting rod on the crank in such a way as to increase or reduce the distance between the center of rotation of the crank and the hooking of the connecting rod.
Il est possible d’utiliser les mêmes principes pour les systèmes bielles-chaines/courroies, coulisseaux-manivelles.It is possible to use the same principles for connecting rod-chain/belt and slider-crank systems.
Pour les systèmes arbre à came(s), un système permettant d’agrandir ou diminuer la taille des cames par l’intermédiaire des tiges faisant saillie, par exemple radialement.For camshaft(s) systems, a system allowing the size of the cams to be enlarged or reduced via protruding rods, for example radially.
De préférence, tous les systèmes actionneurs, systèmes de conversion mécanique rotatif/linéaire, systèmes de déport, systèmes de réduction ou de multiplication de la vitesse de rotation ou de la force d’un arbre, systèmes de réglage de course, systèmes de renvoi d’angle sont combinables entre eux et combinables avec tous les types de membranes et toutes les formes de flasques.Preferably, all actuator systems, rotary/linear mechanical conversion systems, offset systems, systems for reducing or multiplying the rotational speed or the force of a shaft, stroke adjustment systems, transmission return systems. The angle are combinable with each other and can be combined with all types of membranes and all shapes of flanges.
Selon un mode réalisation, le dispositif comprend au moins deux systèmes de conversion et au moins deux membranes, les systèmes étant agencés pour faire onduler les membranes en phase, en déphasé, ou en opposition de phase. Selon une variante de réalisation, le dispositif comprend au moins un système de conversion présentant deux accroches, chacune agencée pour relier au moins une membrane.According to one embodiment, the device comprises at least two conversion systems and at least two membranes, the systems being arranged to undulate the membranes in phase, out of phase, or in opposition to phase. According to an alternative embodiment, the device comprises at least one conversion system having two hooks, each arranged to connect at least one membrane.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un ou plusieurs actionneur(s), au moins deux membranes, au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire, chaque système étant relié à une membrane, les systèmes étant agencés pour faire onduler les membranes en phase, ou en déphasé, ou en opposition de phase. De préférence, le dispositif comprend au moins deux systèmes de conversion mécanique rotatif/linéaire. Selon une variante de réalisation, le dispositif comprend un système de conversion mécanique rotatif/linéaire comprenant deux sous-éléments de système de conversion, chaque sous-élément étant une partie d’un système de conversion. Par exemple, le système de conversion mécanique est un système bielle/manivelle comprenant un arbre vilebrequin comprenant au moins deux manivelles et deux bielles, chaque bielle étant agencée pour mettre en mouvement une seule des deux membranes.According to one embodiment, the device comprises one or more actuator(s), at least two membranes, at least one rotary/linear mechanical conversion system, each system being connected to a membrane, the systems being arranged to undulate the membranes in phase, or out of phase, or in phase opposition. Preferably, the device comprises at least two rotary/linear mechanical conversion systems. According to an alternative embodiment, the device comprises a rotary/linear mechanical conversion system comprising two conversion system sub-elements, each sub-element being a part of a conversion system. For example, the mechanical conversion system is a connecting rod/crank system comprising a crankshaft comprising at least two cranks and two connecting rods, each connecting rod being arranged to set in motion only one of the two membranes.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins deux membranes ondulent, grâce à au moins un actionneur, avec un déphasage d’un angle choisi parmi un groupe comprenant : un angle sensiblement égal à 0°, un angle sensiblement égal à 90°, un angle sensiblement égal à 180°, un angle sensiblement égal à 270°, et un angle sensiblement égal à 360° divisé par le nombre de membranes dans ladite chambre. Par exemple, un angle de déphasage sensiblement égal à un autre est un angle dont la valeur est égale à la valeur de cet autre angle avec une précision de plus ou moins 10°, et de préférence, avec une précision de plus ou moins 5°. Deux membranes qui ondulent avec un déphasage d’un angle sensiblement égal à 180°, sont dites comme ondulant en opposition de phase. Lorsque deux membranes ondulent en opposition de phase, ceci permet de fournir une poussée plus importante, et de compenser les balourds dus aux déplacements de masses de liquide par ces membranes, et aux masses des pièces mobiles du ou des actionneurs, puisque la première membrane ondule dans une première direction et la deuxième membrane ondule dans une deuxième direction, opposée à la première direction.According to a particular embodiment, at least two membranes undulate, thanks to at least one actuator, with a phase shift of an angle chosen from a group comprising: an angle substantially equal to 0°, an angle substantially equal to 90°, a angle substantially equal to 180°, an angle substantially equal to 270°, and an angle substantially equal to 360° divided by the number of membranes in said chamber. For example, a phase shift angle substantially equal to another is an angle whose value is equal to the value of this other angle with a precision of plus or minus 10°, and preferably, with a precision of plus or minus 5° . Two membranes which undulate with a phase shift of an angle approximately equal to 180° are said to undulate in opposition to phase. When two membranes undulate in opposition to phase, this makes it possible to provide a greater thrust, and to compensate for the unbalances due to the displacements of masses of liquid by these membranes, and to the masses of the moving parts of the actuator(s), since the first membrane undulates in a first direction and the second membrane undulates in a second direction, opposite to the first direction.
Par ailleurs, un fonctionnement en opposition de phase permet de produire une occlusion entre les membranes, ce qui permet d’augmenter les performances du dispositif.Furthermore, operation in opposition to phase makes it possible to produce an occlusion between the membranes, which increases the performance of the device.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un seul actionneur, au moins deux membranes et dans lequel l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire comprend au moins deux systèmes bielle/manivelle, ou systèmes à came(s). De préférence, les au moins deux membranes sont du type rectangulaire ou discoïdale.According to one embodiment, the device comprises a single actuator, at least two membranes and in which the at least one rotary/linear mechanical conversion system comprises at least two connecting rod/crank systems, or cam systems. Preferably, the at least two membranes are of the rectangular or discoidal type.
Selon une variante de réalisation, l’actionneur est un actionneur électrique, de préférence un moteur électrique, de manière préférentielle un moteur à rotor central ou un moteur à rotor périphérique comme un moteur couple. Le dispositif comprend un arbre de type vilebrequin relié à l’arbre de rotation de l’actionneur. L’arbre de type vilebrequin comprend au moins deux manivelles, Chaque manivelle étant reliée à une bielle de manière à réaliser les au moins deux systèmes bielle/manivelle. De préférence, le dispositif comprend au moins deux tiges d’actionnement ou de poussée, chaque tige reliant une extrémité de bielle à une membrane.According to a variant embodiment, the actuator is an electric actuator, preferably an electric motor, preferably a central rotor motor or a peripheral rotor motor such as a torque motor. The device includes a crankshaft type shaft connected to the rotation shaft of the actuator. The crankshaft type shaft comprises at least two cranks, each crank being connected to a connecting rod so as to produce the at least two connecting rod/crank systems. Preferably, the device comprises at least two actuating or pushing rods, each rod connecting one end of the connecting rod to a membrane.
Selon un mode de réalisation, le dispositif dans lequel l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire comprend au moins un système bielle/manivelle, au moins une tige de poussée, chaque bielle étant reliée à une tige de poussée, chaque tige de poussée étant relié à l’au moins une membrane s’étendant parallèlement à la direction de déplacement, ou étant relié à l’au moins une membrane s’étendant transversalement à la direction de déplacement. Ce mode de réalisation permet en particulier de réduire le nombre de pièces du dispositif. De préférence, l’au moins un actionneur est un moteur thermique, de manière préférentielle comprenant un système bielle/manivelle/piston.According to one embodiment, the device in which the at least one rotary/linear mechanical conversion system comprises at least one connecting rod/crank system, at least one push rod, each connecting rod being connected to a push rod, each rod thrust being connected to the at least one membrane extending parallel to the direction of movement, or being connected to the at least one membrane extending transversely to the direction of movement. This embodiment makes it possible in particular to reduce the number of parts of the device. Preferably, the at least one actuator is a heat engine, preferably comprising a connecting rod/crank/piston system.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins un arbre de déport longitudinal, chaque arbre de déport étant relié à un arbre de rotation d’un actionneur via une extrémité proximale de l’arbre de déport, dispositif dans lequel l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire comprend au moins un système bielle/manivelle ou un système coulisse/manivelle ou un système à came(s) ou un système à vilebrequin, ou un système à couronne et pignons satellites, l’au moins une membrane s’étendant transversalement au sens de déplacement, chaque système bielle/manivelle ou système coulisse/manivelle ou système à came(s) ou système à vilebrequin ou un système à couronne et pignons satellites étant relié d’une part à un arbre de déport, ou de préférence via une extrémité distale de l’arbre de déport, et d’autre part à une membrane. De préférence, l’au moins une membrane est une membrane discoïdale. Ce mode de réalisation permet par exemple de réaliser un propulseur hydraulique présentant un moteur déporté, prévu pour être disposé en dehors de l’eau en fonctionnement.According to one embodiment, the device comprises at least one longitudinal offset shaft, each offset shaft being connected to a rotation shaft of an actuator via a proximal end of the offset shaft, device in which the at least a rotary/linear mechanical conversion system comprises at least one connecting rod/crank system or a slide/crank system or a cam(s) system or a crankshaft system, or a ring gear and planet gear system, the at least one membrane extending transversely to the direction of movement, each connecting rod/crank system or slide/crank system or cam system(s) or crankshaft system or a crown and satellite pinion system being connected on the one hand to an offset shaft , or preferably via a distal end of the offset shaft, and on the other hand to a membrane. Preferably, the at least one membrane is a discoidal membrane. This embodiment makes it possible, for example, to produce a hydraulic thruster having a remote motor, designed to be placed outside the water in operation.
Selon une variante de réalisation, le dispositif comprend au moins un actionneur, au moins un arbre de déport longitudinal, chaque arbre de déport étant relié à un arbre de rotation d’un actionneur via une extrémité proximale de l’arbre de déport, dispositif dans lequel : l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire comprend au moins un système bielle/manivelle ou un système coulisse/manivelle, ou un système à came(s) ou un système à vilebrequin, au moins une membrane s’étendant parallèlement au sens de déplacement, chaque système bielle/manivelle ou système coulisse/manivelle ou système à came(s) ou système à vilebrequin étant relié d’une part à un arbre de déport via une extrémité distale de l’arbre de déport et d’autre part à une membrane.According to an alternative embodiment, the device comprises at least one actuator, at least one longitudinal offset shaft, each offset shaft being connected to a rotation shaft of an actuator via a proximal end of the offset shaft, device in which: the at least one rotary/linear mechanical conversion system comprises at least one connecting rod/crank system or a slide/crank system, or a cam system(s) or a crankshaft system, at least one membrane extending parallel to the direction of movement, each connecting rod/crank system or slide/crank system or cam system(s) or crankshaft system being connected on the one hand to an offset shaft via a distal end of the offset shaft and on the other hand to a membrane.
Selon encore un autre mode de réalisation, le dispositif dans lequel l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire comprend au moins deux poulies ou roues dentées, dont l’une est reliée à l’arbre de rotation de l’au moins un actionneur, au moins un lien souple reliant en rotation les au moins deux poulies ou roues dentées, un bras de levier présentant un arbre de rotation raccordé au bâti du dispositif, le bras de levier pouvant pivoter autour de cet arbre, une bielle de levier reliée à une première extrémité au lien souple et à une deuxième extrémité au bras de levier, de manière à faire pivoter le bras de levier par l’intermédiaire de la bielle de levier mise en mouvement par le lien souple, le dispositif comprenant en outre une tige d’actionnement de l’au moins une membrane, et une bielle de tige reliée à une première extrémité au bras de levier et à une deuxième extrémité à la tige d’actionnement.According to yet another embodiment, the device in which the at least one rotary/linear mechanical conversion system comprises at least two pulleys or toothed wheels, one of which is connected to the rotation shaft of the at least an actuator, at least one flexible link connecting in rotation the at least two pulleys or toothed wheels, a lever arm having a rotation shaft connected to the frame of the device, the lever arm being able to pivot around this shaft, a lever rod connected at a first end to the flexible link and at a second end to the lever arm, so as to pivot the lever arm via the lever rod set in motion by the flexible link, the device further comprising a actuating rod of the at least one membrane, and a rod connecting rod connected at a first end to the lever arm and at a second end to the actuating rod.
Selon un mode de réalisation, le dispositif dans lequel l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire comprend un système de conversion à cames, et l’au moins une membrane est une membrane tubulaire, l’axe de l’au moins un actionneur et/ou l’axe de l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire étant coaxial à l’axe de la membrane tubulaire, le système à cames comprenant un disque comprenant une rainure réalisant un parcours fermé et continu selon une trajectoire prédéterminé, ledit système comprenant en outre au moins une tige, de préférence au moins trois tiges, s’étendant radialement dont chaque extrémité distale est reliée ou en contact avec une pièce de poussée radiale elle-même en contact avec une portion de la circonférence de ladite membrane, chaque tige présentant une forme, par exemple un doigt, agencé pour coopérer avec la rainure. Par exemple, la pièce de poussée radiale est en contact avec une portion de la circonférence intérieure ou extérieure de ladite membrane.According to one embodiment, the device in which the at least one rotary/linear mechanical conversion system comprises a cam conversion system, and the at least one membrane is a tubular membrane, the axis of the at least an actuator and/or the axis of the at least one rotary/linear mechanical conversion system being coaxial with the axis of the tubular membrane, the cam system comprising a disc comprising a groove forming a closed and continuous path along a predetermined trajectory, said system further comprising at least one rod, preferably at least three rods, extending radially, each distal end of which is connected to or in contact with a radial thrust part itself in contact with a portion of the circumference of said membrane, each rod having a shape, for example a finger, arranged to cooperate with the groove. For example, the radial thrust part is in contact with a portion of the interior or exterior circumference of said membrane.
Selon encore un autre mode de réalisation, il est prévu un dispositif dans lequel
- l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire comprend au moins un système de conversion à cames, et
- l’au moins une membrane est une membrane tubulaire,
l’axe de l’au moins un actionneur et/ou l’axe de l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire étant coaxial à l’axe de la membrane tubulaire, le système à cames présentant une surface, de préférence une surface périphérique, comprenant une succession de portions concave et convexe, ledit système comprenant en outre au moins une tige s’étendant radialement dont chaque extrémité proximale est reliée ou en contact avec ladite surface, chaque tige étant reliée ou en contact avec une portion de la circonférence de ladite membrane.According to yet another embodiment, a device is provided in which
- the at least one rotary/linear mechanical conversion system comprises at least one cam conversion system, and
- the at least one membrane is a tubular membrane,
the axis of the at least one actuator and/or the axis of the at least one rotary/linear mechanical conversion system being coaxial with the axis of the tubular membrane, the cam system having a surface, preferably a peripheral surface, comprising a succession of concave and convex portions, said system further comprising at least one rod extending radially, each proximal end of which is connected to or in contact with said surface, each rod being connected to or in contact with a portion of the circumference of said membrane.
Par exemple, chaque tige comprend un membre faisant saillie dans la rainure. De préférence, ce membre présente une extrémité en forme de bille afin de coopérer avec la rainure. Par exemple, la rainure présente une trajectoire en forme de créneau, ou de sinusoïde, ou de came, de manière que chaque tige translate avec un mouvement de va-et-vient.For example, each rod includes a member projecting into the groove. Preferably, this member has a ball-shaped end in order to cooperate with the groove. For example, the groove has a trajectory in the form of a slot, or sinusoid, or cam, so that each rod translates with a back and forth movement.
Selon une variante de réalisation, le dispositif dans lequel, l’au moins un système de conversion mécanique rotatif/linéaire comprend au moins un système bielle/manivelle relié à un système roue/crémaillères, et l’au moins une membrane est au moins une membrane tubulaire, l’axe de l’au moins un actionneur étant espacé, de préférence parallèle, de l’axe de la membrane tubulaire, ce dernier axe correspondant à l’axe de la roue, le système roue/crémaillères étant disposé au centre, ou en périphérie, de la membrane tubulaire, une extrémité de chaque crémaillère étant reliée ou en contact avec une pièce de poussée radiale elle-même en contact avec une portion de la circonférence, par exemple intérieure ou extérieure, de ladite membrane, une extrémité, dite moteur, de la bielle étant reliée à un excentrique relié à distance de l’axe sur l’arbre de l’au moins un actionneur, la manivelle étant reliée en rotation avec la roue, de manière que la rotation de la roue, entraînée via le système bielle/manivelle, déplace les crémaillères qui exercent un effort radiale sur la membrane tubulaire.According to an alternative embodiment, the device in which the at least one rotary/linear mechanical conversion system comprises at least one connecting rod/crank system connected to a wheel/rack system, and the at least one membrane is at least one tubular membrane, the axis of the at least one actuator being spaced, preferably parallel, from the axis of the tubular membrane, the latter axis corresponding to the axis of the wheel, the wheel/rack system being arranged in the center , or at the periphery, of the tubular membrane, one end of each rack being connected or in contact with a radial thrust part itself in contact with a portion of the circumference, for example interior or exterior, of said membrane, one end , called the motor, of the connecting rod being connected to an eccentric connected at a distance from the axis on the shaft of the at least one actuator, the crank being connected in rotation with the wheel, so that the rotation of the wheel, driven via the connecting rod/crank system, moves the racks which exert a radial force on the tubular membrane.
Selon encore un autre mode de réalisation, le dispositif comprend une membrane ou plusieurs membranes agencées pour fonctionner en phase ou en opposition de phase, de préférence comprenant des moyens de positionnement.According to yet another embodiment, the device comprises a membrane or several membranes arranged to operate in phase or in opposition to phase, preferably comprising positioning means.
Selon n’importe quel mode de réalisation de la membrane et/ou selon n’importe quel mode de réalisation de l’au moins un actionneur, le dispositif générateur de flux fluidique comprend un système de pivotement ou un système d’orientation de l’au moins une membrane. Ce système permet selon une trajectoire circulaire ou selon une trajectoire quelconque de mettre en déplacement un fluide selon une direction et/ou un sens différent par rapport à un état ou une situation précédente.According to any embodiment of the membrane and/or according to any embodiment of the at least one actuator, the fluid flow generating device comprises a pivoting system or an orientation system of the at least one membrane. This system allows, according to a circular trajectory or according to any trajectory, to move a fluid in a direction and/or a different direction compared to a previous state or situation.
De préférence, le système de pivotement peut présenter une liaison mécanique comprenant au moins une liaison pivot d’axe perpendiculaire ou orthogonal à la direction de déplacement du fluide ou d’un appareil portant le dispositif générateur de flux fluidique par exemple un engin nautique, de préférence selon un axe sensiblement horizontal ou un axe sensiblement vertical.Preferably, the pivoting system may have a mechanical connection comprising at least one pivot connection with an axis perpendicular or orthogonal to the direction of movement of the fluid or of a device carrying the fluid flow generating device, for example a nautical vehicle, preferably along a substantially horizontal axis or a substantially vertical axis.
Selon un mode de réalisation, le système de pivotement de l’au moins une membrane est disposé à une extrémité du bâti.According to one embodiment, the pivoting system of the at least one membrane is arranged at one end of the frame.
Selon un autre mode de réalisation, le système de pivotement est disposé entre l’au moins un actionneur et l’au moins une membrane.According to another embodiment, the pivoting system is arranged between the at least one actuator and the at least one membrane.
L’au moins une membrane peut être disposée à une extrémité distale du dispositif, et le système de pivotement relie l’au moins une membrane à l’au moins un actionneur.The at least one membrane can be arranged at a distal end of the device, and the pivoting system connects the at least one membrane to the at least one actuator.
De préférence et en présence d’un bras et/ou d’un arbre de déport, le système de pivotement est disposé à l’extrémité du bras et/ou de l’arbre de déport de manière à pivoter ou orienter l’au moins une membrane par rapport à ladite extrémité.Preferably and in the presence of an arm and/or an offset shaft, the pivoting system is arranged at the end of the arm and/or the offset shaft so as to pivot or orient the at least a membrane relative to said end.
Selon un premier type d’exemples, l’au moins un actionneur peut être disposé à une extrémité du dispositif et l’au moins une membrane peut être disposée à une extrémité opposée du dispositif. On entend en particulier par extrémité du dispositif, une extrémité du bâti du dispositif. Dans le cas où le dispositif générateur de flux est un propulseur hydraulique par exemple du type hors-bord, l’actionneur, en particulier un moteur rotatif, est disposé à une extrémité dite émergée, l’au moins une membrane est disposée à une extrémité dite immergée, l’actionneur étant séparé de l’au moins une membrane par un mât ou un bras comprenant un arbre de déport transmettant le mouvement mécanique.According to a first type of example, the at least one actuator can be placed at one end of the device and the at least one membrane can be placed at an opposite end of the device. In particular, the term “end of the device” means an end of the frame of the device. In the case where the flow generating device is a hydraulic thruster for example of the outboard type, the actuator, in particular a rotary motor, is arranged at a so-called emerged end, the at least one membrane is arranged at one end called submerged, the actuator being separated from the at least one membrane by a mast or an arm comprising an offset shaft transmitting the mechanical movement.
De préférence, la membrane comprend un corps de préhension de ladite membrane et le système de pivotement relie le bras et/ou de l’arbre de déport audit corps de préhension. Le corps de préhension présente une rigidité supérieure à la rigidité de la membrane et est disposé à une extrémité de la membrane. Le corps de préhension est par exemple une ou plusieurs barres dans le cas d’une membrane planaire et polygonale, ou par exemple présente une forme cylindrique, par exemple une couronne, dans le cas d’une membrane discoïdale ou tubulaire.Preferably, the membrane comprises a gripping body of said membrane and the pivoting system connects the arm and/or the offset shaft to said gripping body. The gripping body has a rigidity greater than the rigidity of the membrane and is disposed at one end of the membrane. The gripping body is for example one or more bars in the case of a planar and polygonal membrane, or for example has a cylindrical shape, for example a crown, in the case of a discoidal or tubular membrane.
Le système de pivotement est disposé entre le bras ou l’arbre de déport et la membrane ou le corps de préhension de la membrane.The pivoting system is arranged between the offset arm or shaft and the membrane or the membrane gripping body.
Selon un deuxième type d’exemples, l’au moins un actionneur et l’au moins une membrane peut être disposé à une même extrémité du dispositif. On entend en particulier par extrémité du dispositif, une extrémité du bâti du dispositif. Dans le cas où le dispositif générateur de flux est un propulseur hydraulique par exemple du type hors-bord, l’actionneur, rotatif ou linéaire, et l’au moins une membrane sont disposés à une extrémité dite immergée, et l’ensemble actionneur membrane étant séparé de la partie émergée du propulseur par le mât ou le bras.According to a second type of example, the at least one actuator and the at least one membrane can be arranged at the same end of the device. In particular, the term “end of the device” means an end of the frame of the device. In the case where the flow generating device is a hydraulic thruster, for example of the outboard type, the actuator, rotary or linear, and the at least one membrane are arranged at a so-called submerged end, and the membrane actuator assembly being separated from the emerged part of the thruster by the mast or the arm.
Le système de pivotement est disposé entre le bras ou l’arbre de déport et le bâti de l’actionneur.The pivoting system is arranged between the offset arm or shaft and the actuator frame.
Selon un mode de réalisation, le dispositif générateur de flux fluidique comprend des moyens de réglages du système de pivotement. Le réglage est en particulier angulaire. Il permet notamment de régler le trim d’un engin nautique dans le cas où le dispositif est un propulseur hydraulique.According to one embodiment, the fluid flow generating device comprises means for adjusting the pivoting system. The adjustment is particularly angular. It makes it possible in particular to adjust the trim of a nautical vehicle in the case where the device is a hydraulic thruster.
De préférence, le système de pivotement est choisi parmi la liste suivante : un système poulie ou roue couplée à une chaine ou une courroie ou un câble, ou un système pignon/crémaillère(s) ou un système roue et vis sans fin, ou un système hydraulique à piston, ou un ensemble de roues dentées ou une combinaison de ceux-ci.Preferably, the pivoting system is chosen from the following list: a pulley or wheel system coupled to a chain or a belt or a cable, or a pinion/rack(s) system or a wheel and worm system, or a hydraulic piston system, or a set of gears or a combination thereof.
De préférence, le système de pivotement de l’au moins une membrane est relié à l’au moins un flasque. Le système de pivotement entraine le pivotement ou l’orientation du ou des flasques associés audites membranes. Par exemple, le système de pivotement relie l’extrémité du bâti, en particulier une extrémité du bras ou d’un arbre de déport, et le ou les flasques.Preferably, the pivoting system of the at least one membrane is connected to the at least one flange. The pivoting system causes the pivoting or orientation of the flange(s) associated with said membranes. For example, the pivoting system connects the end of the frame, in particular one end of the arm or an offset shaft, and the flange(s).
Par exemple, le système de pivotement propose un débattement angulaire de l’au moins une membrane d’au moins 90 degrés, de préférence d’au moins 110 degrés, de préférence d’au moins 130 degrés, de préférence d’au moins 150 degrés, de préférence d’au moins 170 degrés, de préférence de 180 degrés. Cela permet de réaliser notamment une fonction de marche arrière dans le cas où le dispositif est un propulseur hydraulique.For example, the pivoting system offers an angular movement of the at least one membrane of at least 90 degrees, preferably at least 110 degrees, preferably at least 130 degrees, preferably at least 150 degrees. degrees, preferably at least 170 degrees, preferably 180 degrees. This makes it possible in particular to carry out a reverse function in the case where the device is a hydraulic propeller.
De préférence, le dispositif comprend des moyens d’actionnement du système de pivotement. Par exemple, lesdits moyens d’actionnement sont un moteur électrique, différent du moteur réalisant la mise en mouvement de l’au moins une membrane.Preferably, the device comprises means for actuating the pivoting system. For example, said actuation means are an electric motor, different from the motor setting the at least one membrane in motion.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens d’actionnement comprennent des moyens hydrauliques, par exemple une pompe et/ou un vérin hydraulique. Si le circuit est hydraulique, le système peut être piloté par un distributeur approprié (par exemple un distributeur bistable pour contrôler précisément la position angulaire du système propulsif).According to another embodiment, the actuation means comprise hydraulic means, for example a pump and/or a hydraulic cylinder. If the circuit is hydraulic, the system can be controlled by an appropriate distributor (for example a bistable distributor to precisely control the angular position of the propulsion system).
Par exemple, les moyens hydrauliques sont raccordés avec un système à crémaillère.For example, the hydraulic means are connected with a rack and pinion system.
Selon un autre exemple, le système de pivotement peut aussi consister à la mise en série d'un système hydraulique (type vérin linéaire) et d'un système de conversion mécanique (type pignon/crémaillère) relié à l'organe propulsif.According to another example, the pivoting system can also consist of the series connection of a hydraulic system (linear cylinder type) and a mechanical conversion system (pinion/rack type) connected to the propulsion member.
Selon encore un autre exemple, l'actionnement peut aussi être directement réalisé par un vérin rotatif.According to yet another example, the actuation can also be carried out directly by a rotary cylinder.
Selon différentes variantes de réalisation :According to different embodiment variants:
– le dispositif peut comprendre un seul actionneur, deux membranes planaires ou polygonales, un seul flasque disposé entre les deux membranes, chaque membrane étant disposée en vis-à-vis du flasque, le système de pivotement étant agencé entre l’extrémité du bâti et le flasque, l’axe de pivotement étant horizontal ou vertical ;– the device can comprise a single actuator, two planar or polygonal membranes, a single flange disposed between the two membranes, each membrane being arranged opposite the flange, the pivoting system being arranged between the end of the frame and the flange, the pivot axis being horizontal or vertical;
– le dispositif peut comprendre un seul actionneur, une seule membrane discoïdale, un seul flasque disposé transversalement à la direction de déplacement, la membrane étant disposée en vis-à-vis du flasque, le système de pivotement étant agencé entre l’extrémité du bâti et le flasque, l’axe de pivotement étant vertical ou horizontal ;– the device can comprise a single actuator, a single discoidal membrane, a single flange arranged transversely to the direction of movement, the membrane being arranged opposite the flange, the pivoting system being arranged between the end of the frame and the flange, the pivot axis being vertical or horizontal;
– le dispositif peut comprendre un seul actionneur, une seule membrane tubulaire, un seul flasque de forme cylindrique à la direction de déplacement, la membrane étant disposée en vis-à-vis du flasque, le système de pivotement étant agencé entre l’extrémité du bâti et le flasque, l’axe de pivotement étant horizontal ou vertical.– the device can comprise a single actuator, a single tubular membrane, a single flange of cylindrical shape in the direction of movement, the membrane being arranged opposite the flange, the pivoting system being arranged between the end of the frame and the flange, the pivot axis being horizontal or vertical.
Selon encore d’autres variantes de réalisation :According to still other embodiment variants:
– le dispositif peut comprendre au moins un actionneur, au moins deux membranes planaires ou polygonales, au moins un flasque disposé entre les au moins deux membranes, chaque membrane étant disposée en vis-à-vis de l’au moins un flasque, le système de pivotement étant agencé entre l’extrémité du bâti et l’au moins un flasque, l’axe de pivotement étant horizontal ou vertical ;– the device may comprise at least one actuator, at least two planar or polygonal membranes, at least one flange disposed between the at least two membranes, each membrane being arranged opposite the at least one flange, the system pivot being arranged between the end of the frame and the at least one flange, the pivot axis being horizontal or vertical;
– le dispositif peut comprendre au moins un actionneur, au moins une membrane discoïdale, au moins un flasque disposé transversalement à la direction de déplacement, l’au moins une membrane étant disposée en vis-à-vis de l’au moins un flasque, le système de pivotement étant agencé entre l’extrémité du bâti et l’au moins un flasque, l’axe de pivotement étant vertical ou horizontal ;– the device may comprise at least one actuator, at least one discoidal membrane, at least one flange arranged transversely to the direction of movement, the at least one membrane being arranged opposite the at least one flange, the pivoting system being arranged between the end of the frame and the at least one flange, the pivot axis being vertical or horizontal;
– le dispositif peut comprendre au moins un actionneur, au moins une membrane tubulaire, au moins un flasque de forme cylindrique à la direction de déplacement, l’au moins une membrane étant disposée en vis-à-vis de l’au moins un flasque, le système de pivotement étant agencé entre l’extrémité du bâti et l’au moins un flasque, l’axe de pivotement étant horizontal ou vertical ;– the device may comprise at least one actuator, at least one tubular membrane, at least one flange of cylindrical shape in the direction of movement, the at least one membrane being arranged opposite the at least one flange , the pivoting system being arranged between the end of the frame and the at least one flange, the pivot axis being horizontal or vertical;
- le dispositif peut comprendre un seul actionneur, au moins une membrane tubulaire, au moins un flasque de forme cylindrique à la direction de déplacement, l’au moins une membrane étant disposée en vis-à-vis de l’au moins un flasque, le système de pivotement étant agencé entre l’extrémité du bâti et l’au moins un flasque, l’axe de pivotement étant horizontal ou vertical.- the device can comprise a single actuator, at least one tubular membrane, at least one flange of cylindrical shape in the direction of movement, the at least one membrane being arranged opposite the at least one flange, the pivoting system being arranged between the end of the frame and the at least one flange, the pivot axis being horizontal or vertical.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un propulseur hydraulique pour la propulsion d’engin nautique caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif générateur de flux selon l’une ou plusieurs des caractéristiques précédentes. Le propulseur ainsi proposé est à la fois compact et performant, sans hélice ou pales.According to a second aspect, the invention proposes a hydraulic thruster for the propulsion of nautical vehicles characterized in that it comprises a flow generating device according to one or more of the preceding characteristics. The thruster thus proposed is both compact and efficient, without propeller or blades.
De préférence, le propulseur hydraulique est un propulseur nautique. Le propulseur nautique est agencé pour déplacer un véhicule nautique du type véhicule flottant, sur foil ou submersible adapté pour se déplacer sur un liquide et/ou dans ce liquide, en particulier de l’eau. Un tel véhicule peut être partiellement ou totalement immergé dans le liquide. Ce véhicule peut être piloté par tous moyens à bord, à distance, ou en autonomie.Preferably, the hydraulic thruster is a nautical thruster. The nautical thruster is arranged to move a nautical vehicle of the floating vehicle type, on foil or submersible adapted to move on a liquid and/or in this liquid, in particular water. Such a vehicle can be partially or totally immersed in the liquid. This vehicle can be controlled by any means on board, remotely, or independently.
Selon un troisième aspect, l’invention propose un hydrogénérateur caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif générateur de flux selon l’une ou plusieurs des caractéristiques précédentes. Le dispositif générateur de flux est dans cet aspect un dispositif générateur d’énergie électrique à partir d’un flux, ou récupérateur de flux. De préférence, le dispositif est un dispositif générateur de flux hydraulique.According to a third aspect, the invention proposes a hydrogenerator characterized in that it comprises a flow generating device according to one or more of the preceding characteristics. The flow generator device is in this aspect a device generating electrical energy from a flow, or flow recoverer. Preferably, the device is a hydraulic flow generating device.
Selon un quatrième aspect, l’invention propose une pompe caractérisée en ce qu’elle comprend un dispositif générateur de flux selon l’une ou plusieurs des caractéristiques précédentes. Par exemple la pompe est une pompe hydraulique, ou une pompe de transfert, ou une pompe de dosage, ou une pompe de mélange, ou une pompe de débit, ou une pompe de pression.According to a fourth aspect, the invention proposes a pump characterized in that it comprises a flow generating device according to one or more of the preceding characteristics. For example the pump is a hydraulic pump, or a transfer pump, or a dosing pump, or a mixing pump, or a flow pump, or a pressure pump.
Selon un cinquième aspect, l’invention propose un compresseur caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif générateur de flux selon l’une ou plusieurs des caractéristiques précédentes.According to a fifth aspect, the invention proposes a compressor characterized in that it comprises a flow generating device according to one or more of the preceding characteristics.
Selon un sixième aspect, l’invention propose un ventilateur caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif générateur de flux selon l’une ou plusieurs des caractéristiques précédentes.According to a sixth aspect, the invention proposes a fan characterized in that it comprises a flow generating device according to one or more of the preceding characteristics.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées et dans lesquelles :
Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description of the invention which follows with reference to the appended figures and in which:
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.For greater clarity, identical or similar elements of the different embodiments are identified by identical reference signs in all of the figures.
En relation avec les figures 1 à 4, il est présenté différents modes de réalisation d’un propulseur hydraulique comprenant des systèmes de pivotement de l’organe propulsif.In relation to Figures 1 to 4, different embodiments of a hydraulic thruster comprising pivoting systems for the propelling member are presented.
En référence à la
Selon n’importe quel mode de réalisation, le système de pivotement permet en particulier de réaliser une marche arrière avec un propulseur hydraulique à membrane et de régler le trim d’un engin nautique équipé dudit propulseur. Il peut permettre aussi de réduire la vitesse ou de ralentir l’embarcation ou dudit engin, ou de manière générale de ralentir le débit.According to any embodiment, the pivoting system makes it possible in particular to reverse with a hydraulic membrane thruster and to adjust the trim of a watercraft equipped with said thruster. It can also make it possible to reduce the speed or slow down the boat or said machine, or in general to slow down the flow.
L’organe générateur de flux fluidique 211 comprend deux membranes 212, chacune disposée de part et d’autre dudit organe dont la partie centrale réalise un flasque. Le flasque présente la forme d’une aile d’avion et présente deux surfaces de flasque, chaque surface de flasque réalisant un flasque pour la membrane 212 en vis-à-vis. La
Selon le mode de réalisation représenté, chaque membrane présente une forme générale sensiblement rectangulaire et présente une entaille de forme triangulaire pratiquée sur le côté en vis-à-vis du système de pivotement.According to the embodiment shown, each membrane has a generally rectangular shape and has a triangular notch made on the side facing the pivoting system.
En référence à la
En référence à la
En référence à la
On va maintenant décrire en référence aux figures 6 à 11 différents types de système de pivotement, en particulier pour un pivotement selon un axe horizontal.We will now describe with reference to Figures 6 to 11 different types of pivoting system, in particular for pivoting along a horizontal axis.
En référence à la
En référence à la
De manière alternative, la roue peut être remplacée par une roue dentée, et le câble peut remplacer par une courroie ou une chaîne.Alternatively, the wheel can be replaced by a gear, and the cable can be replaced by a belt or chain.
En référence à la
En référence à la
Le retour en position initiale peut se faire par exemple via un circuit similaire de l’autre côté ou encore via un ressort de torsion ou un autre mécanisme de rappel.The return to the initial position can be done for example via a similar circuit on the other side or via a torsion spring or another return mechanism.
En référence à la
La
En référence à la
- un bâti 1,- a frame 1,
- au moins un moteur rotatif 10,- at least one rotary motor 10,
- au moins une membrane 11 agencée pour mettre en mouvement un fluide,- at least one membrane 11 arranged to set a fluid in motion,
- un système de conversion mécanique rotatif/linéaire 12 disposé entre l’au moins un moteur rotatif 10 et l’au moins une membrane 11,- a rotary/linear mechanical conversion system 12 arranged between the at least one rotary motor 10 and the at least one membrane 11,
– des éléments de guidage linéaire 13 et de préhension 14 entre le système de conversion et l’au moins une membrane.– linear guide elements 13 and gripping elements 14 between the conversion system and the at least one membrane.
Selon des exemples de modes de réalisation du système de conversion, il est prévu :
- un système bielle /manivelle,
- un système coulisse/manivelle 22, voir
- un système bielle/manivelle 32, dont la fonction de manivelle est réalisée par un ensemble de poulies reliées par un lien souple du type courroie ou chaîne, voir
- un système de type came(s), par exemple un arbre à cames,
- ou une combinaison de ceux-ci.According to examples of embodiments of the conversion system, it is planned:
- a connecting rod/crank system,
- a slide/crank system 22, see
- a connecting rod/crank system 32, whose crank function is carried out by a set of pulleys connected by a flexible link of the belt or chain type, see
- a cam(s) type system, for example a camshaft,
- or a combination of these.
De manière optionnelle, le dispositif peut comprendre un système de réduction ou de multiplication 15 de la vitesse de rotation de l’arbre de rotation du moteur 10. Ce système peut se placer en amont ou en aval du système de conversion mécanique rotatif/linéaire.Optionally, the device can include a system for reducing or multiplying the speed of rotation of the rotation shaft of the motor 10. This system can be placed upstream or downstream of the rotary/linear mechanical conversion system.
En référence à la
- un moteur 40 dont l’arbre de rotation est parallèle à la direction de déplacement L du fluide à déplacer, le moteur étant prévu pour rester hors d’eau lors du fonctionnement,
- deux membranes rectangulaires 41a, 41b disposées au repos comme en fonctionnement en vis-à-vis, et sont disposée à l’opposé du moteur par rapport au bâti du propulseur, les deux membranes étant disposées sous le flasque 47 en vis-à-vis de ce dernier,
- deux systèmes bielle/manivelle 42, ou vilebrequin/bielles chaque système étant relié à une membrane par l’intermédiaire d’un arbre de déport 46a, 46b, chaque bielle 42a, 42b des systèmes étant mise en mouvement par un arbre de type vilebrequin 48, qui est raccordé à une extrémité de l’arbre moteur.In reference to the
- a motor 40 whose rotation shaft is parallel to the direction of movement L of the fluid to be moved, the motor being designed to remain out of water during operation,
- two rectangular membranes 41a, 41b arranged at rest as well as in operation facing each other, and are arranged opposite the motor relative to the propeller frame, the two membranes being arranged under the flange 47 facing each other screw the latter,
- two connecting rod/crank systems 42, or crankshaft/connecting rods, each system being connected to a membrane via an offset shaft 46a, 46b, each connecting rod 42a, 42b of the systems being set in motion by a crankshaft type shaft 48, which is connected to one end of the motor shaft.
De préférence, ce dispositif comprend un vilebrequin muni de deux manivelles, deux bielles 42a, 42b chacune reliée à une manivelle, deux arbres de déport 46a, 46b.
Preferably, this device comprises a crankshaft provided with two cranks, two connecting rods 42a, 42b each connected to a crank, two offset shafts 46a, 46b.
Selon le mode de réalisation représenté, les systèmes de conversion mécanique sont disposés l’un derrière l’autre. Les manivelles sont agencées de manière à actionner les membranes en opposition de phase, voir vilebrequin de la
En fonctionnement, la rotation de l’arbre moteur provoque la translation verticale en va-et-vient des arbres de déport 46a, 46b. Les membranes 41a, 41b sont reliées respectivement aux arbres de déport 46a, 46b par l’intermédiaire d’un élément d’accroche ou de préhension 44a, 44b. Chaque élément d’accroche ou de préhension 44a, 44b est disposé à une extrémité dite amont de chaque membrane. La translation alternative de l’extrémité amont de chaque membrane provoque une ondulation de celles-ci pour déplacer le flux selon une direction et un sens représentés par la flèche D, et ainsi réaliser la propulsion.In operation, the rotation of the motor shaft causes the vertical translation back and forth of the offset shafts 46a, 46b. The membranes 41a, 41b are connected respectively to the offset shafts 46a, 46b via a hooking or gripping element 44a, 44b. Each hooking or gripping element 44a, 44b is arranged at a so-called upstream end of each membrane. The alternating translation of the upstream end of each membrane causes an undulation of them to move the flow in a direction and a sense represented by the arrow D, and thus achieve propulsion.
Selon une variante de réalisation décrit par ses différences au premier mode de réalisation et en référence à la
- un moteur 50 dont l’arbre de rotation est disposé verticalement et sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement du fluide, cet arbre est prolongé par un arbre de déport 56,
- une membrane rectangulaire 51 en vis-à-vis d’un flasque 57,
- un système de renvoi d’angle 58 à denture conique, comprenant deux roues coniques, une roue à axe vertical et une roue à axe horizontal, disposé à l’extrémité de l’arbre de déport 56, et
- un système bielle/manivelle 52 afin de mettre en mouvement de translation alternée ladite membrane 51 et réaliser la propulsion.According to an alternative embodiment described by its differences from the first embodiment and with reference to the
- a motor 50 whose rotation shaft is arranged vertically and substantially perpendicular to the direction of movement of the fluid, this shaft is extended by an offset shaft 56,
- a rectangular membrane 51 facing a flange 57,
- an angle transmission system 58 with conical teeth, comprising two bevel gears, a wheel with a vertical axis and a wheel with a horizontal axis, arranged at the end of the offset shaft 56, and
- a connecting rod/crank system 52 in order to put said membrane 51 into alternating translation movement and achieve propulsion.
Selon une autre variante de réalisation décrit par ses différences au premier mode de réalisation et en référence à la
- un moteur 60 dont l’arbre de rotation est parallèle et à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, le moteur étant prévu pour rester hors d’eau lors du fonctionnement,
- une membrane rectangulaire 61, disposée entre deux flasques 67a, 67b et à l’opposé du moteur par rapport au bâti du propulseur,
- un système coulisse/manivelle 62, relié à l’arbre moteur
- un arbre de déport 66 disposé entre le système coulisse/manivelle et la membrane.According to another alternative embodiment described by its differences from the first embodiment and with reference to the
- a motor 60 whose rotation shaft is parallel and to the direction of flow of the fluid to be moved, the motor being designed to remain out of water during operation,
- a rectangular membrane 61, arranged between two flanges 67a, 67b and opposite the motor relative to the propeller frame,
- a slide/crank system 62, connected to the motor shaft
- an offset shaft 66 arranged between the slide/crank system and the membrane.
Selon un quatrième mode de réalisation, et en référence à la
- un moteur 70 dont l’arbre de rotation est parallèle et à la direction d’écoulement du fluide à déplacer et décalé latéralement, le moteur étant prévu pour rester hors d’eau lors du fonctionnement,
According to a fourth embodiment, and with reference to the
- a motor 70 whose rotation shaft is parallel and to the direction of flow of the fluid to be moved and offset laterally, the motor being designed to remain out of water during operation,
- une membrane rectangulaire 71, disposée en vis-à-vis d’un flasque 77,
- a rectangular membrane 71, arranged opposite a flange 77,
- deux poulies ou roues dentées 72a, 72b, dont l’une est reliée à la rotation de l’arbre moteur, au moins un lien souple 73 reliant en rotation les deux poulies ou roues dentées, un bras de levier 75 présentant un arbre de rotation raccordé au bâti du dispositif, le bras de levier pouvant pivoter autour de cet arbre, une bielle de levier 753 reliée à une première extrémité du lien souple et à une deuxième extrémité au bras de levier, de manière à faire pivoter le bras de levier par l’intermédiaire de la bielle de levier 753 mise en mouvement par le lien souple, le dispositif comprenant en outre une tige d’actionnement 74 de l’au moins une membrane 71, et une bielle de tige 754 reliée à une première extrémité au bras de levier et à une deuxième extrémité à la tige d’actionnement 74.- two pulleys or toothed wheels 72a, 72b, one of which is connected to the rotation of the motor shaft, at least one flexible link 73 connecting in rotation the two pulleys or toothed wheels, a lever arm 75 having a shaft of rotation connected to the frame of the device, the lever arm being able to pivot around this shaft, a lever rod 753 connected to a first end of the flexible link and to a second end to the lever arm, so as to pivot the lever arm via the lever rod 753 set in motion by the flexible link, the device further comprising an actuating rod 74 of the at least one membrane 71, and a rod rod 754 connected at a first end to the lever arm and at a second end to the actuating rod 74.
Selon une variante de réalisation décrit par ses différences au premier mode de réalisation et en référence à la
- un moteur 80 dont l’arbre de rotation est parallèle et à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, le moteur étant prévu pour rester dans d’eau lors du fonctionnement,
- deux membranes rectangulaires 81a, 81b, chacune disposée en vis-à-vis d’une paroi extérieure formant un flasque 87a, 87b du dispositif, et
- un double système bielle/manivelle 82 du type de la
- a motor 80 whose rotation shaft is parallel and to the direction of flow of the fluid to be moved, the motor being designed to remain in water during operation,
- two rectangular membranes 81a, 81b, each arranged opposite an exterior wall forming a flange 87a, 87b of the device, and
- a double connecting rod/crank system 82 of the type
Selon une variante de réalisation décrit par ses différences au premier mode de réalisation et en référence à la
- un moteur 90 dont l’arbre de rotation est parallèle et à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, le moteur étant prévu pour rester dans d’eau lors du fonctionnement,
- trois membranes rectangulaires 91a, 91b, 91c, chacune disposée en vis-à-vis d’une paroi extérieure formant un flasque 97a, 97b, 97c du dispositif, et
- un système bielle/manivelle 92 du type de la
- a motor 90 whose rotation shaft is parallel and to the direction of flow of the fluid to be moved, the motor being designed to remain in water during operation,
- three rectangular membranes 91a, 91b, 91c, each arranged opposite an exterior wall forming a flange 97a, 97b, 97c of the device, and
- a connecting rod/crank system 92 of the type
De préférence, et de manière combinable avec les autres modes de réalisation, le moteur 90 peut être dissocié en 3 moteurs monophasés, alimentés chacun par une phase d'un réseau triphasé.Preferably, and in a manner combinable with the other embodiments, the motor 90 can be dissociated into 3 single-phase motors, each supplied by one phase of a three-phase network.
En référence à la
- un moteur 100 dont l’arbre est disposé verticalement et sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement du fluide, cet arbre est prolongé par un arbre de déport 106,
- une membrane discoïdale 101 disposée transversalement au sens d’écoulement et en vis-à-vis d’un flasque non visible,
- un système de renvoi d’angle à denture et un système bielle/manivelle 102 de manière à mettre en mouvement la membrane discoïdale selon une direction parallèle à la direction d’écoulement via des tiges d’actionnement ou de poussée 104.In reference to the
- a motor 100 whose shaft is arranged vertically and substantially perpendicular to the direction of movement of the fluid, this shaft is extended by an offset shaft 106,
- a discoidal membrane 101 arranged transversely to the direction of flow and opposite a non-visible flange,
- a toothed angle gear system and a connecting rod/crank system 102 so as to set the discoidal membrane in motion in a direction parallel to the direction of flow via actuating or pushing rods 104.
Selon un huitième mode de réalisation et en référence à la
- un seul moteur 110 dont l’arbre de rotation est parallèle et à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, le moteur étant prévu pour rester dans d’eau lors du fonctionnement,According to an eighth embodiment and with reference to the
- a single motor 110 whose rotation shaft is parallel and to the direction of flow of the fluid to be moved, the motor being designed to remain in water during operation,
- deux membranes discoïdales 111a, 111b, disposée en vis-à-vis et transversalement au sens d’écoulement du fluide, un flasque non représenté étant situé entre le moteur et la membrane 111b, et- two discoidal membranes 111a, 111b, arranged opposite and transversely to the direction of flow of the fluid, a flange not shown being located between the motor and the membrane 111b, and
- un système de renvoi d’angle 118 conique à denture, comprenant une entrée 118a et quatre sortie 118b, dont l’entrée du système est reliée à l’arbre moteur, chaque sortie du renvoi étant relié à une bielle 112 via l’extrémité de bielle qui est reliée à un arbre ou téton excentré de l’axe de rotation de ladite sortie, chaque ensemble sortie de renvoi et bielle réalisant un système bielle/manivelle pour mettre en mouvement les membranes via des tiges d’actionnement ou de poussée 114.- a conical geared angle gearbox system 118, comprising one input 118a and four outputs 118b, the input of the system of which is connected to the motor shaft, each output of the gearbox being connected to a connecting rod 112 via the end connecting rod which is connected to a shaft or stud eccentric to the axis of rotation of said outlet, each return outlet and connecting rod assembly creating a connecting rod/crank system to set the membranes in motion via actuating or pushing rods 114 .
Selon un neuvième mode de réalisation et en référence à la
- un moteur 120 dont l’arbre est disposé verticalement et sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement du fluide, cet arbre est prolongé par un arbre de déport 126, le moteur étant prévu pour rester hors d’eau lors du fonctionnement
- une membrane tubulaire 121,
- un flasque tubulaire 127,
- un système de renvoi d’angle 128 conique à denture, disposé à l’extrémité de l’arbre de déport,
- un système de cames en étoile 122 dont la surface extérieure coopère avec quatre tiges d’actionnement ou de poussée 124 s’étendant radialement dont chaque extrémité distale est reliée ou en contact avec une pièce de poussée radiale elle-même en contact avec une portion de la circonférence intérieure de ladite membrane.According to a ninth embodiment and with reference to the
- a motor 120 whose shaft is arranged vertically and substantially perpendicular to the direction of movement of the fluid, this shaft is extended by an offset shaft 126, the motor being designed to remain out of water during operation
- a tubular membrane 121,
- a tubular flange 127,
- a conical angle gear system 128 with teeth, arranged at the end of the offset shaft,
- a system of star cams 122 whose outer surface cooperates with four actuating or pushing rods 124 extending radially, each distal end of which is connected to or in contact with a radial thrust piece itself in contact with a portion of the interior circumference of said membrane.
Selon un dixième mode de réalisation et en référence à la
- un moteur 130 dont l’arbre de rotation est parallèle et à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, le moteur étant prévu pour rester dans l’eau lors du fonctionnement,
- une membrane tubulaire 131, l’axe du moteur étant coaxial à l’axe de la membrane tubulaire,
According to a tenth embodiment and with reference to the
- a motor 130 whose rotation shaft is parallel and to the direction of flow of the fluid to be moved, the motor being designed to remain in the water during operation,
- a tubular membrane 131, the axis of the motor being coaxial with the axis of the tubular membrane,
- un flasque tubulaire 137,
- a tubular flange 137,
- un système à cames 132 comprenant un disque comprenant une rainure réalisant un parcours fermé et continu selon une trajectoire prédéterminé, ledit système comprenant en outre trois tiges 134 s’étendant radialement dont chaque extrémité distale est reliée ou en contact avec une pièce de poussée radiale elle-même en contact avec une portion de la circonférence intérieure de ladite membrane, chaque tige présentant une forme, par exemple un doigt, agencé pour coopérer avec la rainure.- a cam system 132 comprising a disc comprising a groove forming a closed and continuous path along a predetermined trajectory, said system further comprising three rods 134 extending radially, each distal end of which is connected to or in contact with a radial thrust part itself in contact with a portion of the interior circumference of said membrane, each rod having a shape, for example a finger, arranged to cooperate with the groove.
Selon un onzième mode de réalisation et en référence à la
- un moteur 140 dont l’arbre de rotation est parallèle à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, le moteur étant prévu pour rester dans l’eau lors du fonctionnement,
- une membrane tubulaire 141, l’axe du moteur étant décalé par rapport à l’axe de la membrane tubulaire,
According to an eleventh embodiment and with reference to the
- a motor 140 whose rotation shaft is parallel to the direction of flow of the fluid to be moved, the motor being designed to remain in the water during operation,
- a tubular membrane 141, the axis of the motor being offset relative to the axis of the tubular membrane,
- un flasque tubulaire (non visible sur la figure),
- un système bielle/manivelle 142 et un système pignon/crémaillères 144, le pignon étant mis en rotation par la bielle, le système pignon/crémaillères comprenant 3 crémaillères présentant la forme de tiges rectilignes dentées et étant réparties autour dudit pignon de manière radiale, chaque crémaillère étant en contact avec une portion de la circonférence intérieure de ladite membrane, de manière qu’une rotation du pignon provoque l’extension radiale des crémaillères pour mettre en mouvement ladite membrane.- a tubular flange (not visible in the figure),
- a connecting rod/crank system 142 and a pinion/rack system 144, the pinion being rotated by the connecting rod, the pinion/rack system comprising 3 racks having the shape of rectilinear toothed rods and being distributed around said pinion in a radial manner, each rack being in contact with a portion of the interior circumference of said membrane, so that a rotation of the pinion causes the radial extension of the racks to set said membrane in motion.
Selon un douzième mode de réalisation et en référence aux figures 27, 28, 29 le propulseur hydraulique comprend :
- un moteur 150 dont l’arbre de rotation s’étend sensiblement verticalement ou sensiblement perpendiculairement à la direction de déplacement ou du fluide, le moteur étant prévu pour rester hors de l’eau lors du fonctionnement, cet arbre étant prolongé par un arbre de déport 156, voir
- un arbre de commande 153 relié à l’arbre de déport 156 par l’intermédiaire de deux roues dentées,
- un système de conversion comprenant deux double systèmes bielle/manivelle 152, deux arbres de membrane 154a, 154b et quatre moyens de guidage en translation 155, et
- deux membranes 151a, 151b en forme de nappe à quatre côtés et agencées sensiblement verticalement, disposées en vis-à-vis de flasques 157a, de préférence fonctionnant en opposition de phase.According to a twelfth embodiment and with reference to Figures 27, 28, 29 the hydraulic thruster comprises:
- a motor 150 whose rotation shaft extends substantially vertically or substantially perpendicular to the direction of movement or of the fluid, the motor being designed to remain out of the water during operation, this shaft being extended by a shaft of offset 156, see
- a control shaft 153 connected to the offset shaft 156 via two toothed wheels,
- a conversion system comprising two double connecting rod/crank systems 152, two membrane shafts 154a, 154b and four translation guide means 155, and
- two membranes 151a, 151b in the form of a sheet with four sides and arranged substantially vertically, arranged opposite flanges 157a, preferably operating in phase opposition.
Le système bielle/manivelle comprend un couple supérieur de système bielle/manivelle 152a, 152b disposé à une première extrémité de l’arbre de commande 153 et un couple inférieur de système bielle/manivelle 152c, 152d disposé à une deuxième extrémité de l’arbre de commande 153, chaque couple comprenant deux manivelles superposés et dont les excentriques sont opposés, les extrémités des bielles étant reliés à un arbre de de membrane 154a, 154b, la bielle supérieure et la bielle inférieure présentant un excentrique d’un même côté sont reliées au même arbre de membrane. Un moyen de guidage 155 est associé à une extrémité d’un arbre de commande.The connecting rod/crank system comprises an upper pair of connecting rod/crank system 152a, 152b disposed at a first end of the control shaft 153 and a lower pair of connecting rod/crank system 152c, 152d disposed at a second end of the shaft control 153, each pair comprising two cranks superimposed and whose eccentrics are opposite, the ends of the connecting rods being connected to a membrane shaft 154a, 154b, the upper connecting rod and the lower connecting rod having an eccentric on the same side are connected to the same membrane shaft. A guide means 155 is associated with one end of a control shaft.
De préférence, le dispositif comprend deux membranes rectangulaires verticales, fonctionnant en opposition de phases, actionnées par quatre excentriques (un par coin du bord d’attaque de la membrane), dont le guidage linéaire de la membrane se fait sur des galets (ou roulements ou glissières…).Preferably, the device comprises two vertical rectangular membranes, operating in phase opposition, actuated by four eccentrics (one per corner of the leading edge of the membrane), the linear guidance of the membrane of which is done on rollers (or bearings or slides…).
Selon un mode de réalisation représenté par la
Selon un autre mode de réalisation représenté par la
Selon un treizième mode de réalisation et en référence à la
- un moteur 160 dont l’arbre de rotation s’étend sensiblement verticalement ou sensiblement perpendiculairement à la direction de déplacement ou du fluide, le moteur étant prévu pour rester hors de l’eau lors du fonctionnement, cet arbre étant prolongé par un arbre de déport 166, voir figures 30, 31,
- un système de conversion 162 comprenant une couronne dentée 161b actionnée par un pignon de déport 161a relié à l’arbre de déport, des éléments de translation de tiges,
- une membrane discoïdale non représentée.According to a thirteenth embodiment and with reference to the
- a motor 160 whose rotation shaft extends substantially vertically or substantially perpendicular to the direction of movement or of the fluid, the motor being designed to remain out of the water during operation, this shaft being extended by a shaft of offset 166, see figures 30, 31,
- a conversion system 162 comprising a toothed ring 161b actuated by an offset pinion 161a connected to the offset shaft, rod translation elements,
- a discoidal membrane not shown.
En référence aux figures 32, 33, chaque élément de translation de tiges comprend un pignon de commande 163 entraîné en rotation par la couronne, une roue à excentrique 165 entraînée en rotation par le pignon de commande 163, l’excentrique dudit pignon de commande réalisant une manivelle, une bielle 167 reliée à la roue excentrique 165, ladite bielle étant reliée à une pièce intermédiaire 168 qui est reliée à un couple de tiges 164. Chaque élément de translation étant relié à deux tiges 164 permettant de mettre en mouvement de translation la membrane.With reference to Figures 32, 33, each rod translation element comprises a control pinion 163 driven in rotation by the crown, an eccentric wheel 165 driven in rotation by the control pinion 163, the eccentric of said control pinion producing a crank, a connecting rod 167 connected to the eccentric wheel 165, said connecting rod being connected to an intermediate part 168 which is connected to a pair of rods 164. Each translation element being connected to two rods 164 making it possible to set the translation movement in motion membrane.
En référence aux figures 31, 32, la roue excentrique 165 comprend une partie excentrique présentant un alésage dont l’axe est parallèle et distinct de l’axe de rotation de la roue excentrique. L’axe d’excentrique est commun avec l’axe de pivotement d’une extrémité de la bielle 167. La roue excentrique 165 comprend en outre une portion d’équilibrage en forme de demi-disque opposée à l’excentrique par rapport à l’axe de rotation de la roue excentrique. La portion d’équilibrage permet de limiter les vibrations et le phénomène de balourd lors du fonctionnement du dispositif. De préférence, la masse de la portion d’équilibrage est agencée et configurée pour imiter les vibrations et le phénomène de balourd.With reference to Figures 31, 32, the eccentric wheel 165 comprises an eccentric part having a bore whose axis is parallel and distinct from the axis of rotation of the eccentric wheel. The eccentric axis is common with the pivot axis of one end of the connecting rod 167. The eccentric wheel 165 further comprises a balancing portion in the form of a half-disc opposite the eccentric with respect to the axis of rotation of the eccentric wheel. The balancing portion limits vibrations and the unbalance phenomenon during operation of the device. Preferably, the mass of the balancing portion is arranged and configured to imitate vibrations and the unbalance phenomenon.
Selon un quatorzième mode de réalisation et en référence à la
- un moteur 170 dont l’arbre de rotation s’étend sensiblement parallèlement à la direction de déplacement ou du fluide, le moteur étant prévu pour rester dans l’eau lors du fonctionnement,
- un système de conversion monté de manière coaxiale avec le moteur, ledit système comprenant un cylindre 172 dont la surface périphérique comprend une rainure en forme de zig-zag, ladite rainure s’étendant radialement, et des tiges 174 s’étend sensiblement parallèlement à la direction de déplacement ou du fluide, chaque tige étant reliée d’une part à la rainure par l’intermédiaire d’un doigt logé dans ladite rainure et agencé pour se translater lors du fonctionnement, et d’autre part une membrane discoïdale 171, chaque tige étant guidé en translation par des paliers.According to a fourteenth embodiment and with reference to the
- a motor 170 whose rotation shaft extends substantially parallel to the direction of movement or of the fluid, the motor being designed to remain in the water during operation,
- a conversion system mounted coaxially with the engine, said system comprising a cylinder 172 whose peripheral surface comprises a groove in the shape of a zig-zag, said groove extending radially, and rods 174 extending substantially parallel to the direction of movement or of the fluid, each rod being connected on the one hand to the groove via a finger housed in said groove and arranged to translate during operation, and on the other hand a discoidal membrane 171, each rod being guided in translation by bearings.
Selon une variante de réalisation, le dispositif ou une pompe comprenant deux rainures, actionnant deux membranes avec des doigts, chaque membrane étant actionnée par une rainure, chaque membrane étant disposée à une extrémité axiale du propulseur ou de la pompe. Ce mode de réalisation a pour avantages de limiter le phénomène de balourd et limiter les de vibrations.According to a variant embodiment, the device or a pump comprising two grooves, actuating two membranes with fingers, each membrane being actuated by a groove, each membrane being arranged at an axial end of the propeller or the pump. This embodiment has the advantages of limiting the unbalance phenomenon and limiting vibrations.
Selon un quinzième mode de réalisation et en référence aux figures 35 et 36, le propulseur hydraulique comprend :
_- un moteur dont l’arbre de rotation est parallèle et à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, le moteur étant prévu pour rester dans l’eau lors du fonctionnement,
- une membrane tubulaire 181, l’axe du moteur étant coaxial à l’axe de la membrane tubulaire,
- un système à cames 182 en étoile dont la surface extérieure coopère avec six tiges d’actionnement ou de poussée 184 s’étendant radialement dont chaque extrémité proximale est reliée ou en contact avec la came en étoile via des moyens de rappel en position, de préférence des ressorts, chaque tige étant reliée à une portion de poussée correspondant à une portion de la circonférence intérieure de ladite membrane.According to a fifteenth embodiment and with reference to Figures 35 and 36, the hydraulic thruster comprises:
_- a motor whose rotation shaft is parallel and to the direction of flow of the fluid to be moved, the motor being designed to remain in the water during operation,
- a tubular membrane 181, the axis of the motor being coaxial with the axis of the tubular membrane,
- a star-shaped cam system 182 whose exterior surface cooperates with six actuating or pushing rods 184 extending radially, each proximal end of which is connected to or in contact with the star-shaped cam via return means in position, preferably springs, each rod being connected to a thrust portion corresponding to a portion of the interior circumference of said membrane.
Selon un seizième mode de réalisation et en référence à la
_- un moteur (non représenté) dont l’arbre de rotation est parallèle à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, le moteur étant prévu pour rester dans l’eau lors du fonctionnement,
- une membrane discoïdale 191, l’axe du moteur étant coaxial à l’axe de la membrane,
- un système à cames 192 agencées sur une face transversale dont la surface extérieure coopère avec quatre tiges d’actionnement ou de poussée 194 s’étendant parallèlement à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, dont chaque extrémité proximale est reliée ou en contact avec la came et chaque extrémité distale est reliée à la membrane, qui est ramenée en position initiale par des ressorts fixés par rapport au bâti.According to a sixteenth embodiment and with reference to the
_- a motor (not shown) whose rotation shaft is parallel to the direction of flow of the fluid to be moved, the motor being designed to remain in the water during operation,
- a discoidal membrane 191, the axis of the motor being coaxial with the axis of the membrane,
- a system of cams 192 arranged on a transverse face whose exterior surface cooperates with four actuating or pushing rods 194 extending parallel to the direction of flow of the fluid to be moved, each proximal end of which is connected or in contact with the cam and each distal end is connected to the membrane, which is returned to the initial position by springs fixed relative to the frame.
Selon un dix-septième mode de réalisation et en référence à la
_- un moteur (non représenté) dont l’arbre de rotation est parallèle à la direction d’écoulement du fluide à déplacer, un arbre de déport étant relié à l’arbre de rotation,
- une membrane en forme de nappe rectangulaire 201,
- un système de conversion à came 202 comprenant en outre tige d’actionnement disposé entre la came l’extrémité de la membrane.According to a seventeenth embodiment and with reference to the
_- a motor (not shown) whose rotation shaft is parallel to the direction of flow of the fluid to be moved, an offset shaft being connected to the rotation shaft,
- a membrane in the form of a rectangular sheet 201,
- a cam conversion system 202 further comprising actuating rod disposed between the cam and the end of the membrane.
Selon encore un autre mode de réalisation représenté par les figures 39, 40 et 41, l’au moins un actionneur peut être une machine électromagnétique à mouvement linéaire cyclique s’étendant le long d’un axe longitudinal L. Afin de visualiser le maximum de pièces, le bâti de la machine n’est pas représenté.According to yet another embodiment represented by Figures 39, 40 and 41, the at least one actuator can be an electromagnetic machine with cyclic linear movement extending along a longitudinal axis L. In order to visualize the maximum of parts, the machine frame is not shown.
La machine comprend une partie statique, dite stator, agencée pour créer un champ électromagnétique. Le stator comprend six éléments de stator 1131, 1132, 1133, 1134, 1135 et 1136. Chaque élément de stator comprend un empilement de plaques de tôle entouré d’un bobinage électrique. Les six éléments de stator sont disposés autour de l’axe longitudinal L et s’étendent dans une direction circonférentielle T par rapport à l’axe longitudinal L de manière que les lignes de champs sont circonférentielles en passant par tous les éléments de stator.The machine includes a static part, called a stator, arranged to create an electromagnetic field. The stator comprises six stator elements 1131, 1132, 1133, 1134, 1135 and 1136. Each stator element comprises a stack of sheet metal plates surrounded by an electrical winding. The six stator elements are arranged around the longitudinal axis L and extend in a circumferential direction T relative to the longitudinal axis L so that the field lines are circumferential passing through all the stator elements.
La machine comprend une partie mobile linéairement, dite linor. Le linor comprend six tiges 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146 distinctes mobiles selon des axes d’entraînement respectifs E1, E2, E3, E4, E5, E6. Les tiges sont espacées de manière équidistante le long d’une circonférence s’étendant autour de l’axe longitudinal L. Cette disposition permet de laisser la zone centrale 1110 libre. La zone centrale présente une forme tubulaire.The machine includes a linearly movable part, called a linor. The linor comprises six distinct rods 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146 movable along respective drive axes E1, E2, E3, E4, E5, E6. The rods are spaced equidistantly along a circumference extending around the longitudinal axis L. This arrangement allows the central zone 1110 to be left free. The central area has a tubular shape.
Chaque tige présente une section transversale circulaire de manière que chaque tige présente la forme d’un barreau. Chaque tige est disposée entre deux éléments de stator. Seul un entrefer sépare chaque tige des deux éléments de stator. Chaque tige comprend deux aimants permanents alignés le long de l’axe d’entraînement de la tige et disposés tête-bêche du point de vue des polarités. Chaque aimant occupe sensiblement toute la section transversale de la tige et présente une section transversale circulaire. Les tiges sont déplaçables magnétiquement par rapport aux éléments de stator.Each rod has a circular cross section so that each rod has the shape of a bar. Each rod is arranged between two stator elements. Only an air gap separates each rod of the two stator elements. Each rod includes two permanent magnets aligned along the rod's drive axis and arranged head-to-tail in polarity. Each magnet occupies substantially the entire cross section of the rod and has a circular cross section. The rods are magnetically movable relative to the stator elements.
Selon une variante de réalisation représentée par la
Cet agencement permet aux barreaux d'être piloté par le stator en suivant le champs magnétique courant produit par ce dernier. L’alignement des pôles par rapport au stator permet aux barreaux de fonctionner en phase ou en opposition de phase l’un par rapport aux autres. L’alignement des barreaux est maintenu grâce aux forces magnétiques des aimants. La présence de moyens de guidage ou de pièces supports supplémentaires n’est pas indispensable, dans le cadre d’un mode de réalisation minimaliste et/ou le moins coûteux.This arrangement allows the bars to be controlled by the stator by following the current magnetic field produced by the latter. The alignment of the poles in relation to the stator allows the bars to operate in phase or in phase opposition to each other. The alignment of the bars is maintained thanks to the magnetic forces of the magnets. The presence of guiding means or additional support parts is not essential, in the context of a minimalist and/or least expensive embodiment.
En référence à la
Selon une variante de réalisation représentée par les figures 42, 43, 44, la machine électromagnétique comprend six couples d’éléments de stator 2131, 2132, 2133, 2134, 2135 et 2136, le couple 2131 d’éléments de stator étant associé aux couples de tiges 2141a, 2141b, le couple 2132 d’éléments de stator étant associé aux couples de tiges 2142a, 2142b, le couple 2133 d’éléments de stator étant associé aux couples de tiges 2143a, 2143b, le couple 2134 d’éléments de stator étant associé aux couples de tiges 2144a, 2144b, le couple 2135 d’éléments de stator étant associé aux couples de tiges 2145a, 2145b, le couple 2136 d’éléments de stator étant associé aux couples de tiges 2146a, 2146b. La machine électromagnétique s’étend selon un axe longitudinal L. Les axes d’entraînement respectifs des tiges sont parallèles à l’axe longitudinal L de la machine. En outre, les six modules sont disposés le long d’un cercle dont l’axe longitudinal L est le centre. Les trois modules électromagnétiques sont espacés de manière équidistante.According to an alternative embodiment represented by Figures 42, 43, 44, the electromagnetic machine comprises six pairs of stator elements 2131, 2132, 2133, 2134, 2135 and 2136, the pair 2131 of stator elements being associated with the pairs of rods 2141a, 2141b, the pair 2132 of stator elements being associated with the pairs of rods 2142a, 2142b, the pair 2133 of stator elements being associated with the pairs of rods 2143a, 2143b, the pair 2134 of stator elements being associated with the pairs of rods 2144a, 2144b, the pair 2135 of stator elements being associated with the pairs of rods 2145a, 2145b, the pair 2136 of stator elements being associated with the pairs of rods 2146a, 2146b. The electromagnetic machine extends along a longitudinal axis L. The respective drive axes of the rods are parallel to the longitudinal axis L of the machine. In addition, the six modules are arranged along a circle whose longitudinal axis L is the center. The three electromagnetic modules are spaced equidistantly.
En référence aux figures 42, 43 et 44, l’agencement des machines électromagnétiques permet de laisser leur zone centrale libre. La zone centrale de chaque machine présente une forme tubulaire dont l’axe correspond à l’axe longitudinal L.With reference to Figures 42, 43 and 44, the arrangement of the electromagnetic machines allows their central zone to be left free. The central zone of each machine has a tubular shape whose axis corresponds to the longitudinal axis L.
La
Pour la suite de la description, il sera décrit le fonctionnement et/ou le mouvement d’une tige, en l’espèce la tige 2144b.For the remainder of the description, the operation and/or movement of a rod, in this case rod 2144b, will be described.
Dans un état initial, la position de la tige est telle que les aimants permanents 2164a, 2164b sont en vis-à-vis de dents des éléments de stator 2134 du fait que les flux magnétiques induits dans les entrefers, sont suffisants pour réaliser une polarité, par exemple un pôle nord, d’un côté et une polarité inverse, par exemple un pôle sud, de l’autre côté. Comme chaque aimant permanent présente une polarité inverse, les flux magnétiques traversent les aimants permanents et les maintiennent en position.In an initial state, the position of the rod is such that the permanent magnets 2164a, 2164b are opposite the teeth of the stator elements 2134 due to the fact that the magnetic fluxes induced in the air gaps are sufficient to achieve polarity , for example a north pole, on one side and a reverse polarity, for example a south pole, on the other side. As each permanent magnet has reverse polarity, magnetic fluxes pass through the permanent magnets and hold them in position.
Lors d’une commutation de courant dans les bobines, les flux magnétiques dans les entrefers sont inversés de manière que chaque pôle d’un aimant permanent est en vis-à-vis d’une polarité identique, réalisant une force de répulsion et une translation des aimants et donc de la tige 2144b. Simultanément, les flux magnétiques parviennent à traverser les aimants permanents adjacents, de polarités inverse, de manière qu’une force d’attraction réalise la translation de la tige 2144b. Il en résulte que la nouvelle position (non représentée) des aimants permanents entraîne une nouvelle position (non représentée) de la tige 2144b.When switching current in the coils, the magnetic fluxes in the air gaps are reversed so that each pole of a permanent magnet faces an identical polarity, producing a repulsive force and a translation magnets and therefore the rod 2144b. Simultaneously, the magnetic fluxes manage to pass through the adjacent permanent magnets, of opposite polarities, so that an attractive force translates the rod 2144b. As a result, the new position (not shown) of the permanent magnets results in a new position (not shown) of the rod 2144b.
La
Le flasque F1 présente une ouverture centrale de manière qu’un flux puisse la traverser. Le flasque F1 présente une première face, dite face de raccordement, agencée pour être reliée à une extrémité d’une machine électromagnétique, et une deuxième face, dite face externe, opposée à la face de raccordement. Le flasque F1 présente une surface interne en forme de cône ou de tuyère, le plus grand diamètre de la surface interne correspondant au diamètre interne de la machine électromagnétique. Le flasque comprend en outre une portion tubulaire F11 faisant saillie depuis la face externe.The F1 flange has a central opening so that a flow can pass through it. The flange F1 has a first face, called the connection face, arranged to be connected to one end of an electromagnetic machine, and a second face, called the external face, opposite the connection face. The F1 flange has an internal surface in the shape of a cone or nozzle, the largest diameter of the internal surface corresponding to the internal diameter of the electromagnetic machine. The flange further comprises a tubular portion F11 projecting from the external face.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au(x) mode(s) de mise en œuvre décrit(s) et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention, notamment mais non limitativement en combinant ces différents moyens de conversion mécanique, ces différents moteurs, et ces différentes membranes.Of course the invention is not limited to the mode(s) of implementation described(s) and it is possible to provide alternative embodiments without departing from the scope of the invention, in particular but not limited to combining these different means of mechanical conversion, these different motors, and these different membranes.
Claims (23)
- un bâti (1),
- au moins une membrane (11, 41a, 41b, 51, 61, 71, 81a, 81b, 91a, 91b, 91c, 101, 111a, 111b, 121, 131, 141, 151a, 151b, 171, 181, 191, 201) agencée pour mettre en mouvement le fluide,
- au moins un actionneur (10) mettant en mouvement l’au moins une membrane ou étant actionné par le mouvement de l’au moins une membrane,
- le dispositif comprenant en outre au moins un système de pivotement (200) de l’au moins une membrane au regard du bâti de manière à modifier la direction et/ou le sens de déplacement du fluide.Fluid flow generating device (100) arranged to move a fluid in a direction of movement (D), characterized in that it comprises:
- a frame (1),
- at least one membrane (11, 41a, 41b, 51, 61, 71, 81a, 81b, 91a, 91b, 91c, 101, 111a, 111b, 121, 131, 141, 151a, 151b, 171, 181, 191, 201) arranged to set the fluid in motion,
- at least one actuator (10) setting the at least one membrane in motion or being actuated by the movement of the at least one membrane,
- the device further comprising at least one pivoting system (200) of the at least one membrane with respect to the frame so as to modify the direction and/or the direction of movement of the fluid.
Fan characterized in that it comprises a flow generating device according to one of claims 1 to 18.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| FR2206874A FR3137658A1 (en) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | MULTI-DIRECTIONAL MEMBRANE FLUIDIC FLOW GENERATING DEVICE |
| PCT/EP2023/067435 WO2024008511A1 (en) | 2022-07-05 | 2023-06-27 | Device for generating a fluid flow having a multi-directional membrane |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2206874A FR3137658A1 (en) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | MULTI-DIRECTIONAL MEMBRANE FLUIDIC FLOW GENERATING DEVICE |
| FR2206874 | 2022-07-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3137658A1 true FR3137658A1 (en) | 2024-01-12 |
Family
ID=83690535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2206874A Pending FR3137658A1 (en) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | MULTI-DIRECTIONAL MEMBRANE FLUIDIC FLOW GENERATING DEVICE |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB751591A (en) * | 1952-02-19 | 1956-06-27 | Vibrane Corp | Improvements in or relating to devices for propelling flowable substances |
| GB1438768A (en) * | 1972-10-20 | 1976-06-09 | Bensusan A M | Boat propulsion device |
| WO2019092175A1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Ams R&D Sas | Undulating-membrane fluid circulator |
| FR3099748A1 (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-12 | Finx | Device for moving a watercraft |
-
2022
- 2022-07-05 FR FR2206874A patent/FR3137658A1/en active Pending
-
2023
- 2023-06-27 WO PCT/EP2023/067435 patent/WO2024008511A1/en unknown
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| FR3099748A1 (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-12 | Finx | Device for moving a watercraft |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024008511A1 (en) | 2024-01-11 |
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