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WO1991014062A1 - Dispositif destine a creer un mouvement dans un liquide, en particulier a la surface de celui-ci - Google Patents

Dispositif destine a creer un mouvement dans un liquide, en particulier a la surface de celui-ci Download PDF

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Publication number
WO1991014062A1
WO1991014062A1 PCT/BE1991/000020 BE9100020W WO9114062A1 WO 1991014062 A1 WO1991014062 A1 WO 1991014062A1 BE 9100020 W BE9100020 W BE 9100020W WO 9114062 A1 WO9114062 A1 WO 9114062A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
movement
liquid
sensor
intended
gearmotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/BE1991/000020
Other languages
English (en)
Inventor
Joseph Demarteau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wow Co SA
Original Assignee
Wow Co SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US07/930,384 priority Critical patent/US5320449A/en
Priority to CA002078227A priority patent/CA2078227C/fr
Priority to BR919106168A priority patent/BR9106168A/pt
Priority to DE69126608T priority patent/DE69126608T2/de
Priority to JP3504946A priority patent/JP2993733B2/ja
Priority to AU74475/91A priority patent/AU651576B2/en
Priority to SU5053199A priority patent/RU2109262C1/ru
Priority to PL91296091A priority patent/PL166102B1/pl
Application filed by Wow Co SA filed Critical Wow Co SA
Priority to EP91905196A priority patent/EP0521884B1/fr
Publication of WO1991014062A1 publication Critical patent/WO1991014062A1/fr
Priority to FI924104A priority patent/FI96130C/fi
Priority to NO923567A priority patent/NO301605B1/no
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H4/00—Swimming or splash baths or pools
    • E04H4/0006—Devices for producing waves in swimming pools

Definitions

  • the present invention relates to a device intended to create a movement in a liquid, in particular on the surface thereof, this liquid being contained in a basin delimited by one or more walls, in particular in a swimming pool, this device comprising an element in contact with the liquid in which, in particular on the surface of which, a movement must be created.
  • the device according to the invention comprises, as an element, a floating or submerged assembly which is not integral with a wall of the basin, said assembly comprising two bodies connected together by at least one means, this means being intended to move the bodies relative to each other so as to create a movement in the liquid, in particular on the surface thereof.
  • the present invention also relates to an assembly emitting a signal when a body, in particular a floating body must undergo a depression in a liquid in which or on the surface of which a movement must be created, so that the deviation between the moment for which a wave or a movement passes through a specified state and the moment of sinking corresponds to a determined value.
  • This assembly advantageously includes an acceleration sensor connected to an electronic chip or microprocessor.
  • Document EP-A-0 236 653 discloses an artificial wave generator system in a basin. This system comprises a jack secured to a wall of the basin, the piston piston shaft carrying a float. The jack thus prints an alternating movement in the same horizontal plane to the float.
  • the float acts during the return of the wave towards it, so that the movement of the float is opposed to the return movement of the wave, that is to say that the energy of the float is used to s '' oppose the wave return movement;
  • the float acts in the hollow of a wave, so that the power transmitted by the float to the liquid to be moved is low since the float always moves in the same horizontal plane.
  • a float acts as' Rière bar- or energy absorber of a reflected wave.
  • a swimming pool device consisting of a substantially vertical panel connected to a wall of the swimming pool, on the one hand, by a hinge and, on the other hand, by a jack. This known device makes it possible to create waves on the surface of the pool. This system requires significant infrastructure work. In addition, the energy transmitted to the liquid will depend on the level of the wave in contact with the panel. Such a device consumes a lot of energy to create waves.
  • the present invention relates inter alia to a device which requires only little energy to create waves, for example in a swimming pool.
  • the device according to the invention allows, among other things, the best use of energy to create movements on the surface of a swimming pool.
  • the device according to the invention is not integral with a wall of the swimming pool and does not, as such, create a static obstacle to the movements created. However, it can become a dynamic obstacle in a particular form of use, in which the movement of movement of the bodies of the device is controlled in rear quadrature with respect to the movement of the waves.
  • the operation of the device can be controlled to obtain maximum efficiency.
  • the device according to the invention will be enslaved in front quadrature with respect to the movement of the waves created.
  • the device according to the invention is a device intended to create a movement in a liquid, in particular on the surface thereof, this liquid being contained in a basin delimited by one or more walls, in particular in a swimming pool.
  • the device comprises an element in contact with the liquid in which or on the surface of which a movement must be created.
  • Said element is a floating or submerged assembly which is not integral with a wall of the basin, said assembly comprising two bodies connected together by at least one means, this means being intended to move the bodies relative to each other so to create a movement in the liquid, in particular on the surface of this one.
  • assembly not attached to a wall of the basin means two bodies connected together by a means which forms a floating or submerged assembly free of any movement in the liquid or on the surface thereof, but also two bodies connected together by a means which forms a floating or submerged assembly whose movement in the liquid or on the surface of the liquid is limited so as to allow a certain positioning- * - * xlo ⁇ . ⁇ -ant or immersed in the liquid or on the surface of the latter (anchoring of the device according to the invention for example by means of a cord to obtain the positioning of the device in a determined volume of the liquid or a determined zone of the surface of said liquid).
  • the first body is advantageously an envelope in which the second body moves.
  • the device also comprises means intended to at least partially compensate for the effect of the gravity of the second body on the first body.
  • This means consists for example of an elastic element placed between the bottom of the first body and a face of the second body.
  • said means is a spring, one end of which bears on the bottom of the first body, while one face of the second body substantially parallel to said bottom rests on the other end of the spring.
  • the device according to the invention comprises a system for controlling the movement of the bodies relative to each other.
  • a system can comprise at least one sensor chosen from sensors intended to evaluate the amplitude of the waves such as a depth echo sensor, sensors intended to evaluate the displacement of the bodies relative to each other , the sensors intended to evaluate the sinking of the first body, the accelerometers, etc.
  • the first body is a tank having a bottom connected to the second body by a jack, the displacement of the rod of the latter causing the displacement of the bodies relative to one another.
  • the device according to the invention comprises means consisting of a gearmotor carried by a first body, said gearmotor driving in rotation a shaft carrying a crank, a connecting rod extending between said crank and the second body .
  • the gearmotor is advantageously a variable speed gearmotor.
  • the device according to the invention advantageously comprises a control system.
  • a control system is for example a system comprising a unit for controlling the speed of movement of the bodies relative to one another, and a unit for controlling the phase of movement of the bodies relative to the 'other with respect to the phase of movement created in the liquid or on the surface thereof.
  • the gear motor is advantageously provided with a first sensor generating a proportional frequency at the speed of the motor driving the reduction gear and, preferably, of a second so-called synchronization sensor emitting a signal when the connecting rod-crank system is in an extreme position.
  • the speed control unit and the phase control unit are connected to a sensor generating a frequency proportional to the speed of the gearmotor, a second synchronization sensor emitting a signal when the bjeJ e-crank system reaches a position extreme and an acceleration factor.
  • the speed sensor of the geared motor or more precisely of the motor driving the reduction gear and the synchronization sensor can be of the type comprising a photoelectric cell, said cell comprising 10
  • a system emitting a signal for the penetration of the body to obtain waves or a movement having a period close to a period of resonance.
  • FIG. 1 to 4 show different embodiments of a device according to the invention
  • Figure 5 is a partial view along line V-V of the device shown in Figure 3;
  • Figure 6 is a view of another embodiment of a device according to the invention provided with an electronic device
  • FIG. 7 is a view of a last embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 8 schematically represents a particular system for controlling the movement of the bodies relative to each other example in the case of a swimming pool, the zero state (i.e. the state in which the wave in 'the liquid has reached the average level).
  • the present invention also relates to an assembly making it possible to determine a moment when a body must undergo a depression in a liquid in which or at the surface of which a movement must be created, so as to obtain a predetermined movement in the basin or swimming pool. , especially on the surface of it.
  • Such an assembly can be used in a device according to the invention but can also be used to emit a signal such as a sound indicating for example to a swimmer that he must push a floating body to obtain a predetermined movement, for example waves of maximum amplitude in a swimming pool.
  • a signal such as a sound indicating for example to a swimmer that he must push a floating body to obtain a predetermined movement, for example waves of maximum amplitude in a swimming pool.
  • This set includes an acceleration sensor connected to an electronic chip or microprocessor.
  • a signal processing unit coming from the acceleration sensor in which an average value over a determined period of time and the minimum and maximum values of said signals are determined, and in which, by means of these values, the moment when a wave on the surface of the liquid or movement in the liquid goes through a predetermined state is a transmitter and a receiver between which moves part of a disc secured to the motor shaft driving said reduction gear or the reduction gear shaft, said disc having one or more notches or perforations allowing the receiver to receive a signal transmitted by the transmitter.
  • control system comprises an electronic chip or a microprocessor receiving by cables signals from the speed sensor of the gearmotor, from the synchronization sensor and from the acceleration sensor and emitting a signal controlling the power supply to the variable speed gearmotor.
  • the electronic chip or micropossessor advantageously controls the power supply of the gearmotor so as to allow speed regulation of the gearmotor.
  • said chip or said microprocessor comprises:
  • a unit for determining the difference between the average period and the desired period a unit for determining the difference between the average period and the desired period, and a unit for modifying the speed setpoint memory of the gearmotor as a function of the difference measured, so as to allow speed regulation of the gearmotor.
  • the electronic chip or microprocessor also comprises:
  • a signal processing unit from the acceleration sensor in which an average value over a determined period of time and the minimum and maximum values of said signals are determined and in which by means of these values the moment when a wave of the movement on the surface of the liquid or a movement in the liquid passes through a predetermined state is determined
  • FIG. 11 is a schematic view of an assembly emitting a signal at the time when a body in particular in floating body must undergo a depression in a liquid in which or on the surface of which a movement must be created.
  • the device according to the invention is intended to create a movement in a liquid, in particular on the surface 8 of a liquid contained in a basin delimited by one or more walls.
  • This device comprises an element in contact with the liquid in or on the surface of which a movement is to be created.
  • the element in contact with the liquid for example on the surface of which a movement must be created is a floating assembly 1 not secured to a wall of the basin.
  • This set includes: a first body 1 in the form of a frustoconical envelope or tank 2 provided with a bottom 3 and a float rod 4;
  • a second body 5 connected to the first body 1 by at least one means 7 intended to move the second body in the envelope 2 relative to the bottom 3, the displacement (X) of the bodies relative to the other creating movement in the liquid, in particular on the surface 8 of a liquid, for example of a body of water or of a swimming pool.
  • the device according to the invention also comprises springs 9 intended to at least partially compensate for the effect of the gravity of the second body 5 on the first body 1.
  • These springs bear by one of their ends on the bottom 3 of the first body, while a face 10 of the second body 5 rests on the other end of the springs 9.
  • said face 10 is substantially parallel to the bottom 3 of the first body.
  • the second body comprises two chambers 11, 12 separated from each other by a wall.
  • the upper chamber 11 contains a foam soaked in water, this water serving to increase the weight of the second body. It goes without saying that lead bars, etc. could have been used. to increase the weight of the second body.
  • the use of a foam soaked in water makes it possible, by evacuating the water, to reduce the total weight of the device when it has to be removed from a water body or has to be moved.
  • the foam makes it possible to prevent the water contained in the chamber 11 from undergoing exaggerated movements.
  • the second chamber 12 or lower chamber contains a control system 14 for the displacement of the rod 13 of the jack, this jack acting as a means 7 intended to move the bodies relative to one another.
  • This control system 14 comprises a regulating device 15 of a pump 16 mounted on a conduit 17 connecting the part 19 of the cylinder 7 located under its piston 18 to a reservoir 20.
  • the part 21 of the cylinder located above the piston 18 is connected to the reservoir 20 by a conduit 22.
  • the regulating device 15 of the pump 16 acts on the motor 28 driving the latter. This regulating device 15 regulates the energy supplied to the pump motor, this energy coming from a battery 23 placed in the second chamber 12.
  • a simple system for at least partially compensating for the gravity of the second body on the first consists of a jack connected to a tank whose volume is advantageously greater than three times that of the jack.
  • the gas can be compressed air.
  • the volume of the tank and the pressure of the gas will preferably be chosen so as to obtain a substantially linear compensation effect.
  • a system that can be used to move the bodies relative to each other comprises a production unit or a reservoir of compressed gas or liquid, this compressed gas or liquid being intended to actuate the jack.
  • An example of a compressed gas production unit is a unit where a chemical and / or physical reaction takes place, such a unit is for example an internal combustion engine or a chamber in which calcium carbide is mixed with water .
  • Different sensors are connected to the regulating device 15 so that the latter can take account of the position of the bodies relative to one another, of the depression or of the acceleration imparted to said device.
  • the device according to the invention is provided with an accelerometer 24 or with a sensor 25 intended for evaluating the amplitude of the waves such as a depth echo sensor, with a sensor 26 intended for evaluating the sinking the first body and a sensor 27 for measuring the displacement of the bodies relative to one another.
  • a sensor 25 intended for evaluating the amplitude of the waves such as a depth echo sensor
  • a sensor 26 intended for evaluating the sinking the first body
  • a sensor 27 for measuring the displacement of the bodies relative to one another.
  • the regulating device 15 makes it possible to synchronize the movement of the bodies relative to one another with the movement of the waves.
  • the second body 5 advantageously has a weight which is at least 5 times greater than the weight of the first body.
  • a device of the type shown in Figure 1 was placed in a swimming pool.
  • the first body was a cylindrical tank 70 cm high and 78 cm diameter, this tank being provided with a swelling tube 25 cm in diameter, this tube being fixed at mid-height.
  • the weight of this first body was 35 kg.
  • the second body weighed 170 kg and was moved relative to the first body by means of a motor of around 400 Watts while springs (spring constant: _ 25 N / cm) compensated for the effect of gravity of the second body on the first.
  • the maximum displacement of the bodies relative to each other was approximately 10.2 cm.
  • the speed of movement of the bodies relative to each other has been adjusted so that they move away from each other more at least 30 times per minute, so that the frequency d spacing of the bodies relative to each other is close to a wave resonance frequency (to within 0.5%).
  • the device according to the invention represented in FIG. 1 advantageously comprises a regulation system connected to a depth echo sensor, this system making it possible to synchronize the movement of the bodies with respect to each other as a function of the position of the device in relation to a wave.
  • the device according to the invention can also be used to create counter waves, that is to say for example to create a movement on the surface of a body of water s Opposing waves created naturally or artificially.
  • the device according to the invention can also be used in multi-phase liquid systems such as systems comprising immiscible liquids and of different density.
  • the device according to the invention is advantageously partially floating with respect to the higher density liquid.
  • Figure 2 shows a second embodiment of a device according to the invention.
  • the means 7 intended to move the first body 1 relative to the body 5 consists of a geared motor 30 driving in rotation a shaft 31 in the direction of the arrow Y and a strap or cable 32 extending between said shaft 31 and the second body 5.
  • the geared motor 30 is mounted on a plate 34 carried by the upper rim 33 of the body 1.
  • the shaft 31 is rotated in the direction of the arrow Z.
  • the rotation of this shaft allows the motor driving the reduction gear to work in dynamo which makes it possible to control, thanks to a tension measurement, the descent of the second body 5 relative to the first body 1.
  • the operating cycle of the device according to the invention can thus continue.
  • Figures 3 and 4 show other means 7 which can be used to move the bodies 1.5 One in relation to the other.
  • the means 7 is a gear motor 40 driving in rotation a disc 41 carrying at its periphery four parts of U-shaped angles 42.
  • This geared motor 40 is integral with a plate 43 bearing on an upper edge of the first body 1.
  • the second body 5 is connected to a rod 44 to which an arm 45 is articulated.
  • the rod 44 can slide in a sleeve 46 secured to the first body 1.
  • the arm 45 carries at its free end a finger 47 intended to be engaged in the groove of the U-shaped angles 42 (see FIG. 5).
  • FIG 4 is a sectional view of another variant of a means 7 which can be used in a device 1 according to the invention.
  • This means 7 consists of a jack 50, the rod 51 of the piston 52 thereof being integral with the second body 5.
  • This jack 50 or more exactly the chamber 53 thereof situated below its piston 52 is connected to a pump 54 by a conduit 55.
  • this pump can draw water from the swimming pool to act on the piston.
  • the jack which is advantageously secured to the bottom 3 of the body 1 has one end provided with a valve 56 which can pivot around a shaft 57 (arrow Q).
  • the valve 56 is closed by an electrically controlled latch 58 (movement of the latch according to arrow P).
  • the latch 58 is controlled so as to allow the valve 56 to pivot around the shaft 57.
  • Said pivoting or opening of the valve takes place naturally by the action of gravity on the body 5 and by the fact that the shaft 57 is eccentric, that is to say that it is not located along an axis of symmetry of the valve 56.
  • the action of gravity on the body 5 allows the water contained in the chamber 53 of the jack 50 to be evacuated until the finger 59 secured to the piston 52 touches one end of the valve and causes it to pivot. ci and closing it by the latch. The operating cycle can thus continue.
  • a rod-crank system will also be described below for the device represented in FIG. 6.
  • the center of gravity of the body 5 is close to the center of lift or flotation of the device so as to ensure relative stability of the device, advantageously a perfectly stable equilibrium.
  • Figure 6 shows in cross section another embodiment of a device according to the invention.
  • This device comprises a spherical envelope 2 and a body 5 connected to the envelope 2 by means 7.
  • the body 5 consists of a series of discs 119 having a central perforation in which is placed a mandrel 120 made of Ertalon ⁇ , the central opening of the mandrel delivering passage to a bar or guide rod 121 secured to the envelope 2.
  • Means 7 includes:
  • a motor 122 mounted on the second body 5, the shaft 123 of which drives a reducer 124, the motor-reducer assembly being designated below by the reference notation 150;
  • crank 125 driven by the shaft 140 of the reduction gear 124
  • a connecting rod 126 connected at one end by a pivot 127 to the crank 125 and at its other end by a pivot 128 to the rod 121.
  • the connecting rod and the crank extend in planes parallel to the rod 121.
  • the rotation of the shaft 123 and therefore of the shaft 140 causes the rotation of the crank 125 and therefore the displacement along the bar or rod 121 of body 5 (arrow O).
  • one or more springs 9 extend between the pivot 128 and the body 5 to at least partially compensate for the effect of gravity.
  • the device according to the invention comprises a control system external to the sphere.
  • This control system controls the supply of the geared motor 150 via a cable 129.
  • This cable is in fact connected to a box 141 from which two wires 142 leave to supply the geared motor and wires 143, 144, 145 to a sensor acceleration 77, a synchronization sensor 76 (position of the connecting rod-crank system) and a speed sensor 60.
  • Cable 129 also allows the transmission of signals from the sensors to the control system.
  • the cable 129 also allows the device according to the invention shown in FIG. 6 to move freely on the surface 8.
  • the control system controls the power supply of the gearmotor 150.
  • This power supply sends by the cable 129 a current whose voltage varies from 0 to 24 V towards the gearmotor 150.
  • the system makes it possible to obtain a speed error less than t 0.5%; this does not mean that the tension is constant.
  • This supply is of the type ensuring two-quadrant regulation, that is to say of the type allowing braking or acceleration of the speed of rotation, the direction of rotation always remaining the same.
  • the device according to the invention shown in FIG. 7 comprises a spherical casing 2 in which a body 5 having a central opening moves, providing passage to a guide member 155 secured to the spherical casing 2, said member having the form of a sleeve.
  • the body 5 includes:
  • a chamber 152 intended to be filled with water so as to increase the weight of the body 5;
  • the gearmotor 150 which drives a crank 125 connected by a pivot 127 to a connecting rod 126, one end of which is connected to a pivot 128 secured to the guide member 155.
  • the spherical casing 2 has at its lower part a cavity in which is housed a battery 158 intended to supply current to the device according to the invention, as well as the drain 151 and filling 161 pumps of the chamber 152.
  • This battery is fixed to the casing 2, for example, by means of threaded rods and bolts 170.
  • the device is provided with means 9 for at least partially compensating for the action of gravity on the body 5.
  • This means 9 consists of a spring extending between the pivot 128 and the geared motor 150 secured to the chamber 152 .
  • the filling pump 161 is mounted on the spherical casing 2. In fact, the filling pump 161 and the drain pump 151 are connected together by a channel 153.
  • This channel 153 consists of a chamber 156 whose volume corresponds to the free space left in the cavity during the housing of the battery 158, of the pipe formed by the sleeve 155 and of a flexible pipe 159 extending between the drain pump 151 and the pipe 155.
  • a tube 162 extends between the chamber 152 and the spherical envelope 2 so as to allow the evacuation or the arrival of air in the chamber 152.
  • this tube 162 enters through a passage that the flexible hose 159 presents in the. channel 153 and leaves said channel through the end 163 of the sleeve 155 opposite to that adjacent to the battery 158.
  • a cover 164 having an opening allowing passage to the tube 162 closes the end 163 of the sleeve 155 which is opposite to that adjacent to the battery 158.
  • the passage provided by the flexible pipe 159 for introducing the tube 162 into the channel 153 preferably has a passage surface greater than the surface of the cross section of the tube 162., so as to allow communication 184 between the channel 153 and the upper part of the chamber 152. This small communication 184 with respect to the cross section of the pipe 159 makes it possible to avoid any siphon effect of the channel 153.
  • the pump 161 pushes water into the chamber 156 and brings this water through the channel 153 into the chamber 152. This water exits through the drain pump 151 which is not actuated. During this operation, the air present in the chamber 152 is evacuated by the tube 162. It should be noted that once almost all of the air is evacuated, the operation of the pump 161 allows the passage of water through the tube 162. This water then leaves the end adjacent to the cover 164. In this way we obtain a device according to the invention provided with a fountain.
  • the communication makes it possible to prevent the chamber 152 from emptying by the effect of a siphon.
  • the pump 151 is activated (pump 161 stopped). This pump 151 pushes the water in the channel 153 towards the pump 161, this water leaving by this pump 161.
  • the control system 14 receives signals from a speed sensor 60 from the motor 122 driving the reduction gear 124, from a synchronization sensor 76 and from an acceleration sensor 77.
  • the current coming from the battery 158 is brought to the control system by the wires 169. This current is modified by the control system 14 before being brought by the wires 160 to the motor 122 driving the reducer 124.
  • the battery 158 can be recharged by a current flowing through a magnetic coupling.
  • the envelope comprises half of a magnetic circuit 132, a coil 133 being wound around this half of the magnetic circuit 132, this coil being connected via a rectifier (comprising its electronics) 139 to the battery 158 .
  • FIG. 8 shows a system for controlling the movement of the bodies relative to one another.
  • This control system includes:
  • a unit 74 for controlling the speed of the gearmotor (machine control), a unit intended to modify the supply of the gearmotor to obtain a speed of rotation of the latter (for example speed of rotation of the shaft 140 of the gearbox: 60 revolutions / minute) close to the desired speed (for example at _ 0.5%), and,
  • a unit 75 intended to control the phase of movement of the bodies with respect to the phase of the movement created in the liquid or on the surface thereof (system control).
  • the speed control unit 74 is connected to a speed sensor 60 of the motor 122 driving the reduction gear and to a synchronization sensor 76 of the shaft of the gearmotor 124, that is to say of the connecting rod system -crank.
  • the phase control unit 75 is connected to an acceleration sensor 77 and to the synchronization sensor 76.
  • the control device comprising a speed control unit 74 and a phase control unit 75 advantageously forms part of an electronic chip or a microprocessor 78 shown in broken lines.
  • the electronic chip or microprocessor 78 transmits a signal to the power supply 131 of the motor 122 driving the reducer 124.
  • the motor speed control unit 74 includes:
  • a memory 83 for the value of the desired period of the geared motor
  • a processing unit 84 for signals from the speed sensor 60 and from the synchronization sensor 76 intended to determine the average period of the geared motor (average over several revolutions of the geared motor);
  • a unit 86 for modifying the reference value of the memory 81 as a function of the measured difference for example by incrementing or withdrawing the reference value by a value equal to the difference multiplied by a constant) so as to obtain speed regulation of the motor.
  • Control in phase 75 includes: a step 93 of reading signals from the acceleration sensor 77 and a step 94 of reading signals from the synchronization sensor 76;
  • a unit 87 for processing signals from the accelerometer 77 this unit 87 determining the period of a wave, the average period of the waves (average over a determined period of time), and the minimum and maximum amplitude of the waves , this unit making it possible to determine thanks to these values the moment of the passage of the wave through a determined state;
  • a unit 98 seeking the resonance frequency of the waves for example by Fourrier or Hamilton transform
  • a unit 88 determining the average speed of the geared motor, its period and comparing the moment of the passage of the wave through a determined state (for example state in which the wave reaches the average level) and the moment of passage through an extreme state of the connecting rod system -crank, that is to say a unit determining the difference between the phase of the gearmotor and the phase of the wave; a processing unit 89 for the phase differences determined by the unit 88, this unit 89 determining an average phase difference and comparing this average phase difference with the reference value of a memory 90;
  • a test 99 in which the speed (frequency of rotation) of the gearmotor is compared with the resonance frequency of the waves and in which the arvplitude of the waves is compared with a predetermined value (10 cm *), if the difference between the speed of the geared motor and the resonance frequency is less than 5% or if the amplitude is greater than the predetermined value, the average phase difference value is sent to the system 91, in the other cases, one returns to the reading steps 93, 94 for a new phase control cycle;
  • This system 91 determines the speed correction direction (increase or decrease in speed) as well as the speed variation necessary to make up for the phase difference.
  • This variation is the minimum value between a maximum predetermined variation and the product of a gain by the measured phase difference. *: approximately 10% of the diameter of the spherical envelope.
  • This system includes a door intended, when too many corrections are made in the same direction, to modify the basic speed of the gearmotor.
  • the electronic chip or microprocessor may include a unit intended to modify the desired values of phase difference (memory 90) and speed (memory 83) to change the mode of movement of the waves or to move the device according to the invention. in a swimming pool, especially on the surface of it. In fact, the displacement of the device can be obtained by creating variations in phase difference.
  • Figure 9 is shown the position of the bodies relative to each other to obtain waves of maximum amplitude.
  • the body 5 moving relative to the envelope 2 is 90 ° in phase advance, that is to say that the body 5 is in its middle position when the device according to the invention is at maximum or minimum level of a wave (time t,, t_, t-) and is in the extreme position when the device is at the medium level (time t_, "t.).
  • the body 5 is in the lower extreme position to a movement t_ which is a quarter of a period before the wave reaches its minimum level (time t-.).
  • the device according to the invention is phase-shifted by -90 ° (rear squaring) relative to the wave.
  • the body 5 is in the middle position, while the level of the wave is the maximum level.
  • the level is an intermediate level between the maximum level and the average level, while the body 5 has approached the top of the envelope 2.
  • the body 5 is close to the top of the envelope 2, while the device is at an intermediate level between the maximum level and the average level.
  • the body 5 descends and aatttteeiinntt aauu tteemmppss tt fi , llaa ppooss: ition middle.
  • the level is the minimum level at time t ,
  • the speed of rotation of the motor has been reduced by a factor of two at time t 0 so that after a half-turn of the crank the body 5 is adjacent to the top of the casing 2, while the device is at medium level (time t ..,).
  • time t_ and t- the body 5 passes from an adjacent bottom position of the envelope 2 to an adjacent position of the top of the envelope 2.
  • Another subject of the present invention is an assembly emitting a signal at the moment when a body, in particular a floating body, must undergo a depression in a liquid in which or on the surface of which a movement must be created.
  • Such an assembly is advantageously mounted in a device according to the invention.
  • such an assembly can also be used to determine the moment when a swimmer must sink a floating body to obtain a movement in particular on the surface of a swimming pool.
  • This assembly includes an acceleration sensor 200 connected to an electronic chip or a microprocessor 201 (see FIG. 11).
  • the chip 201 determines by a search step 202 the resonance frequencies of the waves in the swimming pool or basin. This stage of research can be done using Fourrier or Hamilton transforms.
  • the chip determines the resonance period of the wave and determines when the floating body is to be depressed. The chip then emits a signal to a warning system 203.
  • a signal is for example a sound, a light signal, etc. which warns a swimmer that he must push a floating body.
  • the warning system 203 comprises a unit 204 advancing the emission of the signal relative to the moment of sinking to take account of the response time of the swimmer.
  • This motor period value is stored in the memory 83 of the speed control unit 74.
  • the floating body can also include a pressure sensor 205 intended to determine the force exerted by the swimmer when the body is pushed in.
  • the pressure measurement can be carried out using a floating body made of flexible material. In this way, the force exerted by the swimmer causes a deformation of the body and therefore causes a variation in the volume of the floating body and therefore in the pressure prevailing inside it. This pressure measurement is sent to the electronic chip so as to take this into account. variable to determine the moment of sinking of the body to obtain a wave of maximum amplitude.
  • the energy necessary for the operation of the device according to the invention can be supplied by batteries, solar cells, rechargeable batteries, for example by magnetic coupling, etc.
  • a strain gauge ⁇ can be used, this gauge expressing the movement of the load.
  • the control system of the device according to the invention can be located outside or in the device according to the invention.
  • the device can be provided with a transceiver of signals, for example radio waves, etc., said signals being picked up or transmitted by a transceiver connected to a microprocessor.
  • the device according to the invention can be used in closed or semi-closed basins making it possible to obtain resonant movements, such as swimming pools, marinas, pleasure basin, settling basins, water purification basin, basin sludge treatment, etc., in chemical processes, etc.
  • the movement of the bodies relative to each other is vertical. However, this movement could have been horizontal. This movement can be continuous or intermittent, according to a sinusoidal or impulse mode.

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Abstract

La présente invention est relative à un dispositif destiné à créer un mouvement dans un liquide, en particulier à la surface de celui-ci, ce liquide étant contenu dans un bassin délimité par une ou des parois, en particulier dans une piscine, ce dispositif comprenant un élément en contact avec le liquide dans lequel, en particulier à la surface duquel, un mouvement doit être créé. Le dispositif suivant l'invention comprend, à titre d'élément, un ensemble flottant ou submergé non solidaire d'une paroi du bassin, ledit ensemble comprenant deux corps (1, 5) reliés entre eux par au moins un moyen (7), ce moyen (7) étant destiné à déplacer les corps (1, 5) l'un par rapport à l'autre de manière à créer un mouvement dans le liquide, en particulier à la surface de celui-ci.

Description

DISPOSITIF DESTINE A CREER UN MOUVEMENT DANS UN LIQUIDE, EN PARTICULIER A LA SURFACE DE CELUI-CI
ABREGE DE L'INVENTION
La présente invention est relative à un dispositif destiné à créer un mouvement dans un liquide, en particulier à la surface de celui-ci, ce liquide étant contenu dans un bassin délimité par une ou des parois, en particulier dans une piscine, ce dispositif comprenant un élément en contact avec le liquide dans lequel, en particulier à la surface duquel, un mouvement doit être créé.
Le dispositif suivant l'invention comprend, à titre d'élément, un ensemble flottant ou submergé non solidaire d'une paroi du bassin, ledit ensemble comprenant deux corps reliés entre eux par au moins un moyen, ce moyen étant destiné à déplacer les corps l'un par rapport à l'autre de manière à créer un mouvement dans le liquide, en particulier à la surface de celui- ci.
La présente invention a encore pour objet un ensemble émettant un signal au moment où un corps, en particulier un corps flottant doit subir un enfonce¬ ment dans un liquide dans lequel ou à la surface duquel un mouvement doit être créé, de sorte que l'écart entre le moment pour lequel une vague ou un mouvement passe par un état spécifié et le moment de l'enfoncement corresponde à une valeur déterminée. Cet ensemble com¬ prend avantageusement un capteur d'accélération relié à une puce électronique ou microprocesseur. ETAT DE LA TECHNIQUE
On connaît par le document EP-A-0 236 653 un système générateur de houle artificielle dans un bassin. Ce système comprend un vérin solidaire d'une paroi du bassin, l'arbre du piston du vérin portant un flotteur. Le vérin imprime ainsi un mouvement alternatif dans un même plan horizontal au flotteur.
L'utilisation d'un système de ce type dans une piscine nécessite des travaux importants le long d'une paroi de celle-ci.
D'autre part, l'utilisation d'un système de ce type dans une piscine n'aura qu'une efficacité allêatoire. En effet, lors du retour d'une vague
(retour dû à la réflexion d'une vague sur une paroi) plusieurs cas sont possibles, dont entre autres :
- le flotteur agit lors du retour de la vague vers celui-ci, de sorte que le mouvement du flotteur s'oppose au mouvement de retour de la vague, c'est-à-dire que l'énergie du flotteur est utilisée pour s'opposer au mouvement de retour de la vague ;
le flotteur agit dans le creux d'une vague, de sorte que la puissance transmise par le flotteur au liquide à mettre en mouvement est faible puisque le flotteur se déplace toujours dans un même plan horizontal.
Enfin, puisque le flotteur reste dans un même plan horizontal, un tel flotteur joue le rôle de' bar- rière ou d'absorbeur d'énergie d'une vague réfléchie. On connaît également un dispositif pour piscine constitué d'un panneau sensiblement vertical relié à une paroi de la piscine, d'une part, par une articulation et, d'autre part, par un vérin. Ce dispositif connu permet de créer des vagues à la surface de la piscine. Ce dispositif nécessite des travaux d'infrastructure importants. De plus l'énergie transmise au liquide dépendra du niveau de la vague en contact avec le panneau. Un tel dispositif consomme beaucoup d'énergie pour créer des vagues.
La présente invention a entre autres pour objet un dispositif qui ne nécessite que peu d'énergie pour créer des vagues par exemple dans une piscine. En fait, le dispositif suivant l'invention permet entre autres d'utiliser au mieux l'énergie pour créer des mouvements à la surface d'une piscine.
En effet, dans le cas d'une piscine, le dispositif suivant l'invention n'est pas solidaire d'une paroi de la piscine et ne crée pas, en tant que tel un obstacle statique aux mouvements créés. Il peut toutefois devenir un obstacle dynamique dans une forme d'utilisation particulière, dans laquelle le mouvement de déplacement des corps du dispositif est asservi en quadrature arrière par rapport aux mouvement des vagues.
Enfin, le fonctionnement du dispositif peut être asservi pour obtenir l'efficacité maximale. Ainsi, si on désire obtenir des mouvements d'amplitude maximale, on asservira le dispositif suivant l'invention en quadrature avant par rapport au mouvement des vagues créées . BREVE DESCRIPTION DE L ' INVENTION
Le dispositif suivant l'invention est un dispositif destiné à créer un mouvement dans un liquide, en particulier à la surface de celui-ci, ce liquide étant contenu dans un bassin délimité par une ou des parois, en particulier dans une piscine. Le dis¬ positif comprend un élément en contact avec le liquide dans lequel ou à la surface duquel un mouvement doit être créé. Ledit élément est un ensemble flottant ou submergé non solidaire d'une paroi du bassin, ledit ensemble comprenant deux corps reliés entre eux par au moins un moyen, ce moyen étant destiné à déplacer les corps l'un par rapport à l'autre de manière à créer un mouvement dans le liquide, en particulier à la surface de celui-ci.
Par ensemble non solidaire d'une paroi du bassin on entend deux corps reliés entre eux par un moyen qui forme un ensemble flottant ou submergé libre de tout mouvement dans le liquide ou à la surface de celui-ci, mais également deux corps reliés entre eux par un moyen qui forme un ensemble flottant ou immergé dont le mouvement dans le liquide ou à la surface du liquide est limité de manière à permettre un certain positionnement-*--*xloτ.τ-ant ou immergé dans le liquide ou à la surface de celui-ci (ancrage du dispositif suivant l'invention par exemple au moyen d'une corde pour obtenir le positionnement du dispositif dans un volume déterminé du liquide ou une zone déterminée de la surface dudit liquide) .
Le premier corps est avantageusement une enveloppe dans laquelle le deuxième corps se déplace. De préférence, le dispositif comprend également un moyen destiné à compenser au moins partiellement l'effet de la gravité du deuxième corps sur le premier corps. Ce moyen est par exemple constitué d'un élément élastique placé entre le fond du premier corps et une face du deuxième corps . Avantageusement, ledit moyen est un ressort dont une extrémité prend appui sur le fond du premier corps , tandis qu'une face du deuxième corps sensiblement parallèle audit fond repose sur l'autre extrémité du ressort.
De façon avantageuse, le dispositif suivant l'invention comprend un système de contrôle du déplace- ment des corps l'un par rapport à l'autre. Un tel système peut comprendre au moins un capteur choisi parmi les capteurs destinés à évaluer l'amplitude des vagues tel qu'un capteur d'écho de profondeur, les capteurs destinés à évaluer le déplacement des corps l'un par rapport à l'autre, les capteurs destinés à évaluer l'enfoncement du premier corps, les accéléromètres, etc.
Dans une forme de réalisation, le premier corps est une cuve présentant un fond relié au deuxième corps par un vérin, le déplacement de la tige de celui- ci provoquant le déplacement des corps l'un rapport à 1'autre.
Dans une autre forme de réalisation, le dispositif suivant l'invention comprend un moyen constitué d'un motoréducteur porté par un premier corps, ledit motoréducteur entraînant en rotation un arbre portant une manivelle, une bielle s 'étendant entre ladite manivelle et le deuxième corps. Dans cette forme de réalisation, le motoréducteur est avantageusement un motoréducteur à vitesse variable.
Le dispositif suivant l'invention comprend avantageusement un système de contrôle. Un tel système est par exemple un système comprenant une unité d'asservissement en vitesse du déplacement des corps l'un par rapport à l'autre, et une unité d'asservissement de la phase du déplacement des corps l'un par rapport à l'autre par rapport à la phase du mouvement créé dans le liquide ou à la surface de celui-ci.
Dans le cas d'un dispositif comprenant un moyen constitué d'un motoréducteur entraînant en rotation un arbre portant une manivelle reliée à une bielle dont une extrémité est reliée à un corps, le motoréducteur est avantageusement muni d'un premier capteur générant une fréquence proportionnelle à la vitesse du moteur entraînant le réducteur et, de préférence, d'un deuxième capteur dit de synchronisation émettant un signal lorsque le système bielle-manivelle est dans une position extrême. L'unité d'asservissement en vitesse et l'unité d'asservissement en phase sont reliées à un capteur générant une fréquence proportionnelle à la viteppe du motoréducteur, un deuxième capteur de synchronisation émettant un signal lorsque le système bjeJ e-manivelle atteint une position extrême et un ca*teur d'accélération.
Le capteur de vitesse du motoréducteur ou plus exactement du moteur entraînant la réducteur et le capteur de synchronisation peut être du type comprenant une cellule photoélectrique, ladite cellule comprenant 10
déterminé,
une unité permettant de déduire de ces valeurs des périodes de résonance des vagues ou du mouvement d'un liquide contenu dans un bassin, et
un système émettant un signal pour l'enfoncement du corps pour obtenir des vagues ou un mouvement ayant une période proche d'une période de résonance.
D'autres particularités et détails de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante dans laquelle il est fait référence aux dessins ci-annexés .
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS :
Dans ces dessins :
- les figures 1 à 4 montrent différentes formes de réalisation d'un dispositif suivant l'invention ,-
la figure 5 est une vue partielle suivant la ligne V-V du dispositif représenté à la figure 3 ;
la figure 6 est une vue d'une autre forme de réalisation d'un dispositif suivant l'invention muni d'un dispositif électronique ;
- la figure 7 est une vue d'une dernière forme de réalisation d'un dispositif suivant l'invention ;
la figure 8 représente schématiquement un système particulier de contrôle du déplacement des corps l'un par rapport à l'autre exemple dans le cas d'une piscine, l'état zéro c'est-à-dire l'état dans lequel la vague dans ' le liquide a atteint le niveau moyen).
Enfin la présente invention a encore pour objet un ensemble permettant de déterminer un moment quand un corps doit subir un enfoncement dans un liquide dans lequel ou à la surface duquel un mouvement doit être créé, de manière à obtenir un mouvement prédéterminé dans le bassin ou piscine, en particulier à la surface de celui-ci.
Un tel ensemble peut être utilisé dans un dispositif suivant l'invention mais peut également être utilisé pour émettre un signal tel qu'un son indiquant par exemple à un nageur qu'il doit enfoncer un corps flottant pour obtenir un mouvement prédéterminé, par exemple des vagues d'amplitude maximale dans une piscine.
Cet ensemble comprend un capteur d'accélération relié à une puce électronique ou microprocesseur.
Ladite puce ou ledit microprocesseur comprend avantageusement :
- une unité de traitement de signaux venant du capteur d'accélération dans laquelle une valeur moyenne sur une période de temps déterminée et les valeurs minimale et maximale desdits signaux sont déterminées, et dans laquelle, au moyen de ces valeurs, le moment lorsqu'une vague à la surface du liquide ou mouvement dans le liquide passe par un état prédéterminé est un émetteur et un récepteur entre lesquels se déplace une partie d'un disque solidaire de l'arbre du moteur entraînant ledit réducteur ou l'arbre du réducteur, ledit disque présentant une ou plusieurs encoches ou perforations permettant au récepteur de recevoir un signal émis par l'émetteur.
Dans une forme de réalisation préférée, le système de contrôle comprend une puce électronique ou un microprocesseur recevant par des câbles des signaux du capteur de vitesse du motoréducteur, du capteur de synchronisation et du capteur d'accélération et émettant un signal commandant l'alimentation du motoréducteur à vitesse variable.
La puce électronique ou micropossesseur commande avantageusement l'alimentation du motoréducteur de manière à permettre une régulation en vitesse du motoréducteur. Dans une forme de réalisation, ladite puce ou ledit microprocesseur comprend :
une mémoire pour une valeur de consigne de vitesse du motoréducteur pour chaque tour,
- une mémoire pour la période désirée du motoréducteur (inverse de la fréquence de rotation du motoréducteur) ;
une unité de détermination de la période moyenne du motoréducteur sur plusieurs tours de motoréduc¬ teur ;
- une unité de détermination de l'écart existant entre la période moyenne et la période désirée, et une unité de modification de la mémoire de consigne de vitesse du motoréducteur en fonction de l'écart mesuré, de manière à permettre une régulation en vitesse du motoréducteur.
De préférence, la puce électronique ou microprocesseur comprend également :
une unité de traitement de signaux venant du capteur d'accélération dans laquelle une valeur moyenne sur une période de temps déterminée et les valeurs minimale et maximale desdits signaux sont déterminées et dans laquelle au moyen de ces valeurs, le moment lorsqu'une vague du mouvement à la surface du liquide ou un mouvement dans le liquide passe par un état prédéterminé est déterminé,
une unité mesurant l'écart entre ledit moment et le moment du passage par un état extrême du système bielle-manivelle,
- éventuellement un élément de traitement d'écarts de manière à déterminer un écart moyen sur plusieurs périodes, et
un système comparant cet écart ou écart moyen à un écart optimal, ce système émettant un signal vers l'alimentation du motoréducteur de manière à corriger la différence existant entre l'écart ou écart moyen et l'écart optimal, c'est-à-dire le moment du passage par un état extrême du système bielle-manivelle par rapport au moment lorsqu'une vague à la surface du liquide ou un mouvement dans le liquide passe par ledit état prédéterminé (par les figures 9 et 10 donnent au cours du temps la position des corps l'un par rapport à l'autre ainsi que le niveau N auquel se trouve le dispositif suivant l'invention, à la figure 9 , la position des corps l'un par rapport à l'autre étant en quadrature avant (déphasage d'un quart de période) par rapport au niveau N auquel se trouve le dispositif de manière à obtenir des vagues ou une agitation maximales, tandis qu'à la figure 10 la position des corps l'un par rapport à l'autre est ramenée dans une position en quadrature avant par rapport au niveau N auquel se trouve le dispositif, et
- la figure 11 est une vue schématique d'un ensemble émettant un signal au moment où un corps en particulier en corps flottant doit subir un enfoncement dans un liquide dans lequel ou à la surface duquel un mouvement doit être créé.
DESCRIPTION DE FORMES DE REALISATION
Le dispositif suivant l'invention est destiné à créer un mouvement dans un liquide, en particulier à la surface 8 d'un liquide contenu dans un bassin délimité par une ou des parois. Ce dispositif comprend un élément en contact avec le liquide dans lequel ou à la surface duquel un mouvement doit être créé.
Dans une forme de réalisation montrée en coupe transversale à la figure 1, l'élément en contact avec le liquide par exemple à la surface duquel un mouvement doit être créé est un ensemble flottant 1 non solidaire d'une paroi du bassin. Cet ensemble comprend : un premier corps 1 se présentant sous la forme d'une enveloppe ou cuve 2 tronconique munie d'un fond 3 et d'un boudin flotteur 4 ;
- un deuxième corps 5 relié au premier corps 1 par au moins un moyen 7 destiné à déplacer le deuxième corps dans l'enveloppe 2 par rapport au fond 3, le déplacement (X) des corps l'un par rapport à l'autre créant un mouvement dans le liquide, en particulier à la surface 8 d'un liquide, par exemple d'un plan d'eau ou d'une piscine.
Le dispositif suivant l'invention comprend également des ressorts 9 destinés à compenser au moins partiellement l'effet de la gravité du deuxième corps 5 sur le premier corps 1. Ces ressorts prennent appui par une de leurs extrémités sur le fond 3 du premier corps, tandis qu'une face 10 du deuxième corps 5 repose sur l'autre extrémité des ressorts 9. De façon avantageuse, ladite face 10 est sensiblement parallèle au- fond 3 du premier corps .
Le deuxième corps comprend deux chambres 11, 12 séparées l'une de l'autre par une paroi. La chambre supérieure 11 contient, une mousse imbibée d'eau, cette eau servant à accroître le poids du deuxième corps. Il va de soi que l'on aurait pu utiliser des barres de plomb, etc. pour accroître le poids du deuxième corps .
Toutefois l'utilisation d'une mousse inbibée d'eau permet, par l'évacuation de l'eau, de réduire le poids total du dispositif lorsque celui-ci doit être retiré d'un plan d'eau ou doit être déplacé. La mousse permet d'éviter que l'eau contenue dans la chambre 11 ne subisse des mouvements exagérés.
La deuxième chambre 12 ou chambre inférieure contient un système de contrôle 14 du déplacement de la tige 13 du vérin, ce vérin agissant comme moyen 7 destiné à déplacer les corps l'un par rapport à l'autre.
Ce système de contrôle 14 comprend un dispositif de régulation 15 d'une pompe 16 montée sur un conduit 17 reliant la partie 19 du vérin 7 située sous son piston 18 à un réservoir 20. La partie 21 du vérin située au dessus du piston 18 est reliée au réservoir 20 par un conduit 22.
Le dispositif de régulation 15 de la pompe 16 agit sur le moteur 28 entraînant celle-ci. Ce dispositif de régulation 15 règle l'énergie amenée au moteur de la pompe, cette énergie provenant d'une batterie 23 placée dans la deuxième chambre 12.
Lorsque le système de régulation 14 fonctionne au moyen d'un gaz ou que le réservoir 20 est équipé d'une membrane élastique, un système simple pour compenser au moins partiellement la gravité du deuxième corps sur le premier est constitué par un vérin relié à un réservoir dont le volume est avantageusement supérieur à trois fois celui du vérin . Le gaz peut être de l'air comprimé. Le volume du réservoir et la pression du gaz seront, de préférence, choisis de manière à obtenir un effet de compensation sensiblement linéaire. Un système pouvant être utilisé pour déplacer les corps l'un par rapport à l'autre comporte une unité de production ou un réservoir de gaz ou liquide comprimé, ce gaz ou liquide comprimé étant destiné à actionner le vérin. Un exemple d'unité de production de gaz comprimé est une unité où une réaction chimique et/ou physique a lieu, une telle unité est par exemple un moteur à explosion ou une chambre dans laquelle du carbure de calcium est mélangé à de l'eau.
Différents capteurs sont reliés au dispositif de régulation 15 pour que ce dernier puisse tenir compte de la position des corps l'un par rapport à l'autre, de l'enfoncement ou de l'accélération imprimée audit dispositif.
Ainsi le dispositif suivant l'invention est muni d'un accéléromètre 24 ou d'un capteur 25 destiné à évaluer l'amplitude des vagues tel qu'un capteur d'écho de profondeur, d'un capteur 26 destiné à évaluer l'enfoncement du premier corps et d'un capteur 27 destiné à mesurer le déplacement des corps l'un par rapport à 1'autre.
Le dispositif de régulation 15 permet de synchroniser le déplacement des corps l'un par rapport à l'autre avec le mouvement des vagues.
Le deuxième corps 5 a avantageusement un poids qui est au moins 5 fois supérieur au poids du premier corps .
On a placé un dispositif du type représenté à la figure 1 dans une piscine. Le premier corps était une cuve cylindrique de 70 cm de hauteur et de 78 cm de diamètre, cette cuve étant munie d'un boudin gonflant de 25 cm de diamètre, ce boudin étant fixé à mi-hauteur. Le poids de ce premier corps était de 35 kg.
Le deuxième corps avait un poids de 170 kg et était déplacé par rapport au premier corps au moyen d'un moteur d'environ 400 Watts tandis que des ressorts (constante des ressorts : _ 25 N/cm) compensaient l'effet de la gravité du deuxième corps sur le premier.
Le déplacement maximal des corps l'un par rapport à l'autre était d'environ 10,2 cm.
On a réglé la vitesse de le déplacement des corps l'un par rapport à l'autre pour que ceux-ci s'écartent l'un de l'autre plus au moins 30 fois par minute, de manière à ce que la fréquence d'écartement des corps l'un par rapport à l'autre soit proche d'une fréquence de résonance des vagues (à 0,5% près).
On a remarqué qu'une fois le dispositif suivant l'invention placé et mis en fonctionnement à la
2 surface d'une piscine (50 m ), il était possible d'obtenir après 3 à 5 minutes des vagues de plus ou moins 80 cm de hauteur. On a également remarqué que le dispositif suivant l'invention avait lors de ces essais une aptitude à se placer de lui-même à l'endroit de la piscine le plus propice pour créer des vagues .
II va de soi que si le dispositif était un dispositif immergé dans un liquide, il pourrait se placer de lui-même à l'endroit le plus propice pour obtenir une agitation maximale dans le liquide. Le dispositif suivant l'invention représenté à la figure 1 comprend avantageusement un système de régulation relié à un capteur d'écho de profondeur, ce système permettant de synchroniser le mouvement des corps l'un par rapport à l'autre en fonction de la position du dispositif par rapport à une vague.
Le dispositif suivant l'invention peut également être utilisé pour créer des contre-vagues, c'est-à-dire pour créer par exemple un mouvement à la surface d'un plan d'eau s Opposant à des vagues créées naturellement ou artificiellement.
Le dispositif suivant l'invention peut également être utilisé dans des systèmes liquides à plusieurs phases tels que des systèmes comprenant des liquides non miscibles et de densité différente. Dans ce cas le dispositif suivant l'invention est avantageusement partiellement flottant par rapport au liquide de plus haute densité.
La figure 2 montre une deuxième forme de réalisation d'un dispositif suivant l'invention.
Dans cette forme de réalisation le moyen 7 destiné à déplacer le premier corps 1 par rapport au corps 5 est constitué d'un motoréducteur 30 entraînant en rotation un arbre 31 dans le sens de la flèche Y et une sangle ou câble 32 s 'étendant entre ledit arbre 31 et le deuxième corps 5. Le motoréducteur 30 est monté sur un plateau 34 porté par le rebord supérieur 33 du corps 1.
Le fonctionnement de ce dispositif est décrit ci-après. Pendant un temps V- on actionne le motoréducteur 30 de sorte que la sangle 32 s'enroule autour de l'arbre 31 de manière à déplacer les corps 1,5 l'un par rapport à l'autre.
Après ce temps V- , on coupe le courant alimentant le motoréducteur 30 de sorte que, par l'action de la gravité sur le deuxième corps, la sangle ou câble 32 se déroule rapidement.
Lors du déroulement de la sangle ou du câble, l'arbre 31 est mis en rotation dans le sens de la flèche Z. La rotation de cet arbre permet au moteur entraînant le réducteur de travailler en dynamo ce qui permet de contrôler, grâce à une mesure de tension, la descente du deuxième corps 5 par rapport au premier corps 1.
Lorsque le deuxième corps 5 a terminé sa descente par rapport au premier corps, on alimente le motoréducteur 30 de manière à ce qu'il entraîne l'arbre
31 dans le sens de la flèche Z pour provoquer la remontée du corps 5 par rapport au corps 1.
Le cycle de fonctionnement du dispositif suivant l'invention peut ainsi se poursuivre.
Il est possible d'agir dans un tel système sur le poids du deuxième corps 5, sur la hauteur de remontée du deuxième corps, sur le freinage dû au motoréducteur lors de la descente du deuxième corps, et sur la puissance du moteur entraînant le réducteur, pour obtenir la période de mouvement désirée.
Les figures 3 et 4 montrent d'autres moyens 7 qui peuvent être utilisés pour déplacer les corps 1,5 1'un par rapport à 1'autre.
Dans la figure 3, le moyen 7 est un motoré¬ ducteur 40 entraînant en rotation un disque 41 portant à sa périphérie quatre parties de cornières en U 42.
Ce motoréducteur 40 est solidaire d'un plateau 43 prenant appui sur un rebord supérieur du premier corps 1.
Le deuxième corps 5 est relié à une tige 44 à laquelle un bras 45 est articulé. La tige 44 peut coulisser dans un manchon 46 solidaire du premier corps 1. Le bras 45 porte à son extrémité libre un doigt 47 destiné à être engagé dans la gorge des cornières en U 42 (voir figure 5).
Le fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant :
Lors d'une demi-rotation A du disque 41, le bras 45 et la tige 44 sont tirés vers le haut de sorte que le deuxième corps 5 est soulevé.
Lors de l'autre demi-rotation S du disque, le doigt 47 n'est plus engagé dans la gorge d'une cornière 42 de sorte que, par l'action de la gravité sur le deuxième corps 5, la tige 44 et le bras 45 glissent rapidement dans le manchon.
La figure 4 est une vue en coupe d'une autre variante d'un moyen 7 pouvant être utilisé dans un dispositif suivant 1' invention . Ce moyen 7 est constitué d'un vérin 50, la tige 51 du piston 52 de celui-ci étant solidaire du deuxième corps 5.
Ce vérin 50 ou plus exactement la chambre 53 de celui-ci située en-dessous de son piston 52 est relié à une pompe 54 par un conduit 55.
Lorsque le dispositif suivant l'invention est utilisé dans une piscine, cette pompe peut prélever de l'eau de la piscine pour agir sur le piston.
Le vérin qui est avantageusement solidaire du fond 3 du corps 1 présente une extrémité munie d'un clapet 56 pouvant pivoter autour d'un arbre 57 (flèche Q). La fermeture du clapet 56 est assurée par un loquet 58 commandé électriquement (mouvement du loquet selon la flèche P) .
Lorsque le piston est en position haute, on commande le loquet 58 de manière à permettre au clapet 56 de pivoter autour de l'arbre 57.
Ledit pivotement ou l'ouverture du clapet s'opère naturellement grâce à l'action de la gravité sur le corps 5 et grâce au fait que l'arbre 57 est excentré, c'est-à-dire qu'il n'est pas situé le long d'un axe de symétrie du clapet 56.
L'action de la gravité sur le corps 5 permet l'évacuation de l'eau contenue dans la chambre 53 du vérin 50 jusqu'au moment où le doigt 59 solidaire du piston 52 touche une extrémité du clapet et provoque le pivotement de celui-ci et la fermeture de celui-ci par le loquet. Le cycle de fonctionnement peut ainsi se poursuivre.
Il va de soi qu'au lieu d'utiliser un vérin en tant que moyen 7 destiné à déplacer les corps 1,5 l'un par rapport à l'autre, on aurait pu utiliser un système comprenant une bielle, une bielle manivelle, une came, etc.
Un système bielle-manivelle sera d'ailleurs décrit par après pour le dispositif représenté à la figure 6.
De préférence, le centre de gravité du corps 5 est voisin du centre de portance ou de flottaison du dispositif de manière à assurer une stabilité relative du dispositif, avantageusement un équilibre parfaitement stable.
La figure 6 représente en coupe transversale une autre forme de réalisation d'un dispositif suivant l'invention .
Ce dispositif comprend une enveloppe sphérique 2 et un corps 5 relié à l'enveloppe 2 par un moyen 7.
Le corps 5 consiste en une série de disques 119 présentant une perforation centrale dans laquelle est placé un mandrin 120 en Ertalon^, l'ouverture centrale du mandrin livrant passage à une barre ou tige de guidage 121 solidaire de l'enveloppe 2. L'utilisation d'Ertalon permet de limiter les forces de frottement existant lors du glissement du mandrin le long de la tige 121. Le moyen 7 comprend :
un moteur 122 monté sur le deuxième corps 5, l'arbre 123 duquel entraîne un réducteur 124, l'ensemble moteur-réducteur étant désigné ci-après par la notation de référence 150 ;
une manivelle 125 entraînée par l'arbre 140 du réducteur 124, et
une bielle 126 reliée à une extrémité par un pivot 127 à la manivelle 125 et à son autre extrémité par un pivot 128 à la tige 121.
La bielle et la manivelle s'étendent dans des plans parallèles à la tige 121. La rotation de l'arbre 123 et donc de l'arbre 140 provoque la rotation de la manivelle 125 et dès lors le déplacement le long de la barre ou tige 121 du corps 5 (flèche O).
Avantageusement, un ou des ressorts 9 s'étendent entre le pivot 128 et le corps 5 pour compenser au moins partiellement l'effet de la gravité.
Le dispositif suivant l'invention comprend un système de contrôle extérieur à la sphère. Ce système de contrôle commande l'alimentation du moto-réducteur 150 via un câble 129. Ce câble est en fait relié à une boîte 141 d'où partent deux fils 142 pour alimenter le motoréducteur et des fils 143, 144, 145 vers un capteur d'accélération 77, un capteur de synchronisation 76 (position du système bielle-manivelle) et un capteur de vitesse 60. Le câble 129 permet aussi la transmission des signaux des capteurs vers le système de contrôle. Le câble 129 permet également au dispositif suivant l'invention montré à la figure 6 de se déplacer librement sur la surface 8.
Le système de contrôle commande l'alimenta¬ tion du motoréducteur 150. Cette alimentation envoie par le câble 129 un courant dont la tension varie de 0 à 24 V vers le motoréducteur 150. Le système permet d'ob¬ tenir une erreur de la vitesse inférieure à t 0,5%; ceci ne voulant pas dire que la tension est constante. Cette alimentation est du type assurant une régulation deux quadrants, c'est-à- dire du type permettant un freinage ou une accélération de la vitesse de rotation, le sens de rotation restant toujours le même.
Le dispositif suivant l'invention représenté à la figure 7 comprend une enveloppe sphérique 2 dans laquelle se déplace un corps 5 présentant une ouverture centrale livrant passage à un organe de guidage 155 solidaire de l'enveloppe sphérique 2, ledit organe ayant la forme d'un manchon.
Le corps 5 comprend :
- une chambre 152 destinée à être remplie d'eau de manière à accroître le poids du corps 5 ;
- le motoréducteur 150 qui entraîne une manivelle 125 reliée par un pivot 127 à une bielle 126 dont une extrémité est reliée à un pivot 128 solidaire de l'organe de guidage 155 .
- le système de contrôle 14, et une pompe 151 destinée à la vidange de la chambre 152.
L'enveloppe sphérique 2 présente à sa partie inférieure une cavité dans laquelle est logée une batterie 158 destinée à alimenter en courant le dispositif suivant l'invention, ainsi que les pompes de vidange 151 et de remplissage 161 de la chambre 152. Cette batterie est fixée à l'enveloppe 2, par exemple, au moyen de tiges filetées et de boulons 170.
Le dispositif est muni d'un moyen 9 pour compenser au moins partiellement l'action de la gravité sur le corps 5. Ce moyen 9 est constitué d'un ressort s 'étendant entre le pivot 128 et le motoréducteur 150 solidaire de la chambre 152.
La pompe de remplissage 161 est montée sur l'enveloppe sphérique 2. En fait, la pompe de remplissage 161 et la pompe de vidange 151 sont reliées entre elles par un canal 153. Ce canal 153 est constitué d'une chambre 156 dont la volume correspond à l'espace libre laissé dans la cavité lors du logement de la batterie 158, de la canalisation formée par le manchon 155 et d'un tuyau souple 159 s 'étendant entre la pompe de vidange 151 et la canalisation 155.
Pour permettre le remplissage de la chambre
152 ainsi que sa vidange, un tube 162 s'étend entre la chambre 152 et l'enveloppe sphérique 2 de manière à permettre l'évacuation ou l'arrivée d'air dans la chambre 152.
Dans la forme de réalisation représentée en coupe à la figure 7, ce tube 162 entre par un passage que présente le tuyau souple 159 dans le. canal 153 et sort dudit canal par l'extrémité 163 du manchon 155 opposée à celle adjacente de la batterie 158. Un couvercle 164 présentant une ouverture livrant passage au tube 162 ferme l'extrémité 163 du manchon 155 qui est opposée à celle adjacente à la batterie 158.
Le passage que présente le tuyau souple 159 pour introduire le tube 162 dans le canal 153 a de préférence une surface de passage supérieure à la surface de la section transversale du tube 162. , de manière à permettre une communication 184 entre le canal 153 et la partie supérieure de la chambre 152. Cette communication 184 de faible dimension par rapport à la section transversale du tuyau 159 permet d'éviter tout effet de siphon du canal 153.
Les opérations de remplissage et de vidange de la chambre 152 seront brièvement décrites ci-après.
Pour remplir la chambre 152, la pompe 161 pousse de l'eau dans la chambre 156 et amène cette eau par le canal 153 dans la chambre 152. Cette eau sort par la pompe de vidange 151 qui n'est pas actionnée. Lors de cette opération, l'air présent dans la chambre 152 est évacué par le tube 162. Il est à noter qu'une fois que la quasi totalité de l'air est évacuée, le fonctionnement de la pompe 161 permet le passage d'eau par le tube 162. Cette eau sort alors de l'extrémité adjacente au couvercle 164. De cette manière on obtient un dispositif suivant l'invention muni d'une fontaine.
Lorsque la pompe 161 n'est plus actionnée, la communication permet d'éviter que, par effet de syphon, la chambre 152 ne se vide. Pour la vidange de la chambre 152, on actionne la pompe 151 (pompe 161 à l'arrêt). Cette pompe 151 pousse l'eau dans le canal 153 vers la pompe 161, cette eau sortant par cette pompe 161.
Le système de contrôle 14 reçoit des signaux d'un capteur de vitesse 60 du moteur 122 entraînant le réducteur 124, d'un capteur de synchronisation 76 et d'un capteur d'accélération 77.
Le courant provenant de la batterie 158 est amené au système de contrôle par les fils 169. Ce courant est modifié par le système de contrôle 14 avant d'être amené par les fils 160 au moteur 122 entraînant le réducteur 124.
La batterie 158 peut être rechargée par un courant transittant par un couplage magnétique. Pour effectuer ce couplage magnétique, l'enveloppe comprend la moitié d'un circuit magnétique 132, un bobinage 133 étant enroulé autour de cette moitié du circuit magnétique 132, ce bobinage étant relié via un redresseur (comprenant son électronique) 139 à la batterie 158.
Pour recharger la batterie 158, il suffit de mettre en face de la moitié 132 du circuit magnétique l'autre moitié 134 dudit circuit et de relier le bobinage 138 de cette autre moitié 134 à une source de courant alternatif.
A la figure 8 est représenté un système de contrôle du déplacement des corps l'un par rapport à 1'autre. Ce système de contrôle comprend :
une unité 74 d'asservissement en vitesse du motoréducteur (contrôle machine), unité destinée à modifier l'alimentation du motoréducteur pour obtenir une vitesse de rotation de celui-ci (par exemple vitesse de rotation de l'arbre 140 du réducteur : 20 à 60 tours/minutes ) proche de la vitesse désirée (par exemple à _ 0,5%), et,
une unité 75 destinée à contrôler la phase du déplacement des corps entre eux par rapport à la phase du mouvement créé dans le liquide ou à la surface de celui-ci (contrôle système).
L'unité d'asservissement en vitesse 74 est reliée à un capteur de vitesse 60 du moteur 122 entraînant le réducteur et à un capteur de synchronisa¬ tion 76 de l'arbre du motoréducteur 124, c'est-à-dire du système bielle-manivelle.
L'unité d'asservissement en phase 75 est reliée à un capteur d'accélération 77 et au capteur de synchronisation 76.
Le dispositif de contrôle comprenant une unité d'asservissement en vitesse 74 et une unité d'asservissement en phase 75 fait avantageusement partie d'une puce électronique ou un microprocesseur 78 représenté en traits interrompus.
La puce électronique ou microprocesseur 78 émet un signal vers l'alimentation 131 du moteur 122 entraînant le réducteur 124. L'unité d'asservissement en vitesse 74 du moteur comprend :
- une mémoire 81 pour une valeur de consigne de la vitesse du motoréducteur, valeur qui est transmise par le câble 82 à l'alimentation 131 ;
une mémoire 83 pour la valeur de la période désirée du motoréducteur ;
une étape de lecture 106 des signaux venant des capteurs ;
un test 107 pour déterminer si le tour du motoréducteur est terminé ; dans la négative, on retourne à l'étape de lecture 106 ;
une unité de traitement 84 des signaux provenant du capteur de vitesse 60 et du capteur de synchronisation 76 destinée à déterminer la période moyenne du motoréducteur (moyenne sur plusieurs tours du motoréducteur) ;
une unité de détermination 85 de l'écart existant entre la période moyenne déterminée par l'unité 84 et la valeur de la période de la mémoire 83, et
une unité de modification 86 de la valeur de consigne de la mémoire 81 en fonction de l'écart mesuré (par exemple par incrémentation ou retrait de la valeur de consigne d'une valeur égale à l'écart multiplié par une constante) de manière à obtenir une régulation en vitesse, du moteur.
L'asservissement en phase 75 comprend : une étape de lecture 93 de signaux provenant du capteur d'accélération 77 et une étape de lecture 94 des signaux du capteur de synchronisation 76 ;
- un test 95 pour déterminer si le tour du motoréducteur est terminé, dans la négative on retourne à l'étape de lecture 94 ;
- une unité de traitement 87 de signaux provenant de l'accéléromètre 77, cette unité 87 déterminant la période d'une vague, la période moyenne des vagues (moyenne sur une période de temps déterminée), et l'amplitude minimale et maximale des vagues, cette unité permettant de déterminer grâce à ces valeurs le moment du passage de la vague par un état déterminé ;
une unité 98 recherchant l fréquence de résonance des vagues (par exemple par transformée de Fourrier ou de Hamilton ) ;
une unité 88 déterminant la vitesse moyenne du motoréducteur, sa période et comparant le moment du passage de la vague par un état déterminé (par exemple état dans lequel la vague atteint le niveau moyen ) et le moment du passage par un état extrême du système bielle-manivelle, c'est-à-dire une unité déterminant la différence existant entre la phase du motoréducteur et la phase de la vague ; une unité de traitement 89 des différences de phase déterminées par l'unité 88, cette unité 89 déterminant une différence de phase moyenne et comparant cette différence de phase moyenne à la valeur de consigne d'une mémoire 90 ;
un test 99 dans lequel la vitesse (fréquence de rotation ) du motoréducteur est comparée à la fréquence de résonance des vagues et dans lequel l' arvplitude des vagues est comparée à une valeur prédéterminée ( 10 cm *),si la différence entre la vitesse du motoréducteur et la fréquence de résonance est inférieure à 5% ou si l'amplitude est supérieure à la valeur prédéterminée, la valeur de différence de phase moyenne est envoyée au système 91, dans les autres cas, on retourne aux étapes de lecture 93, 94 pour un nouveau cycle d'asservissement en phase ;
- un système 91 modifiant une valeur de consigne de la vitesse du moteur d'une mémoire 92, valeur de consigne qui est transmise à l'alimentation 131 du motoréducteur, le cycle d'asservissement recommançant alors aux étapes de lecture 93, 94.
Ce système 91 détermine le sens de correction de la vitesse (accroissement ou diminution de la vitesse) ainsi que la variation de vitesse nécessaire pour rattraper la différence de phase. Cette variation est la valeur minimale entre une variation prédétermi¬ née maximale et le produit d'un gain par la différence de phase mesurée. * : environ 10% du diamètre de l'enveloppe sphérique. Ce système comporte une porte destinée, lorsque trop de corrections sont effectuées dans le même sens, à modifier la vitesse de base du motoréducteur.
On notera que la puce électronique ou microprocesseur peut comporter une unité destinée à modifier les valeurs désirées de différence de phase (mémoire 90) et de vitesse (mémoire 83) pour changer le mode du mouvement des vagues ou pour déplacer le dispositif suivant l'invention dans une piscine, en particulier à la surface de celui-ci. En fait, le déplacement du dispositif peut être obtenu en créant des variations de différence de phase.
Aux figures 9 et 10 sont représentés , au cours du temps, la position des corps l'un par rapport à l'autre, ainsi que le niveau N auquel se trouve le dispositif suivant l'invention.
A la figure 9 est représentée la position des corps l'un par rapport à l'autre pour obtenir des vagues d'amplitude maximale. Comme on le remarquera le corps 5 se déplaçant par rapport à l'enveloppe 2 est en avance de phase de 90°, c'est-à-dire que le corps 5 est dans sa position milieu lorsque le dispositif suivant l'invention est au niveau maximal ou minimal d'une vague (temps t, , t_, t- ) et est en position extrême lorsque le dispositif est au niveau moyen (temps t_, "t.). En fait, le corps 5 est en position extrême inférieure à un mouvement t_ qui est un quart de période avant que la vague n'atteigne son niveau minimal (temps t-.).
Si on désire amortir des vagues d'une piscine de façon rapide, on modifie la phase du déplacement des corps entre eux, de manière à ce que ledit déplacement soit en quadrature arrière par rapport au mouvement des vagues .
A la figure 10, le dispositif suivant l'invention est déphasé de -90° (quadrature arrière) par rapport à la vague. Au temps t_ le corps 5 est en position milieu, tandis que le niveau de la vague est le niveau maximum. Au temps t.-, le niveau est un niveau intermédiaire entre le niveau maximum et le niveau moyen, tandis que le corps 5 s'est rapproché du sommet de l'enveloppe 2. Au temps t., le corps 5 est voisin du sommet de l'enveloppe 2, tandis que le dispositif est à un niveau intermédiaire entre le niveau maximum et le niveau moyen. Au temps t- , le corps 5 descend et aatttteeiinntt aauu tteemmppss ttfi, llaa ppooss:ition milieu. Le niveau est le niveau minimum au temps t,,
Pour remettre le dispositif suivant l'invention en avance de phase de 90° (situation représentée à la figure 10), on modifie la vitesse de rotation du moteur au temps tR (moment où la position bielle-manivelle est une position extrême - point mort bas - position représentée à la figure 6). A la figure 10, on a également représenté la position de la manivelle au cours du temps. Dans cette représentation le point C est la liaison manivelle-bielle, tandis que le trait T est la position de la manivelle par rapport au point C.
En fait, dans le cas représenté à la figure
10, on a diminué la vitesse de rotation du moteur d'un facteur deux au temps t0 de manière à ce qu'après un o demi-tour de manivelle le corps 5 soit adjacent du sommet de l'enveloppe 2, tandis que le dispositif est au niveau moyen (temps t.. ,). Entre le temps t_ et t- -, le corps 5 passe d'une position adjacente de fond de l'enveloppe 2 à une position adjacente du sommet de 1'enveloppe 2.
Au temps t..,, la vitesse de rotation normale du moteur est rétablie.
La présente invention a encore pour objet un ensemble émettant un signal au moment où un corps en particulier un corps flottant doit subir un enfoncement dans un liquide dans lequel ou à la surface duquel un mouvement doit être créé.
Un tel ensemble est avantageusement monté dans un dispositif suivant l'invention. Toutefois, un tel ensemble peut également être utilisé pour déterminer le moment où un nageur doit enfoncer un corps flottant pour obtenir un mouvement en particulier à la surface d'une piscine.
Cet ensemble comprend un capteur d'accélération 200 relié à une puce électronique ou un microprocesseur 201 (voir figure 11).
Grâce aux signaux envoyés par le capteur d'accélération 200 vers la puce électronique ou microprocesseur 201, la période, les niveaux minimum et maximum de la vague ainsi que le moment lorsqu'une vague du mouvement à la surface du liquide ou un mouvement dans celui-ci passe par un état spécifié (en particulier dans le cas d'une piscine, l'état dans lequel la vague atteint atteint le niveau moyen) peuvent être détermi¬ nés. Au moyen de ces valeurs, la puce 201 détermine par une étape de recherche 202 des fréquences de résonance des vagues dans la piscine ou bassin. Cette étape de recherche peut se faire au moyen de transformée de Fourrier ou de Hamilton.
Lorsqu'une fréquence de résonance est déterminée, la puce détermine la période de résonance de la vague et détermine le moment auquel le corps flottant doit être enfoncé. La puce émet alors un signal vers un système d'avertissement 203. Un tel signal est par exemple un son, un signal lumineux, etc qui avertit un nageur qu'il doit enfoncer un corps flottant.
Avantageusement, le système d'avertissement 203 comprend une unité 204 avançant l'émission du signal par rapport au moment d'enfoncement pour tenir compte du temps de réponse du nageur.
Ce qui correspond au cas particulier du dispositif représenté à la figure 6 où la puce détermine la période du moteur pour obtenir ou se rapprocher de la période de résonance calculée de la vague (écart de 0,5%). Cette valeur de période du moteur est stockée dans la mémoire 83 de l'unité d'asservissement en vitesse 74.
Enfin, le corps flottant peut également comprendre un capteur de pression 205 destiné à déterminer la force exercée par le nageur lors de l'enfoncement du corps. La mesure de pression peut être effectuée en utilisant un corps flottant en matière souple. De cette manière, la force exercée par le nageur provoque une déformation du corps et dès lors provoque une variation du volume du corps flottant et donc de la pression régnant à l'intérieur de celui-ci. Cette mesure de pression est envoyée à la puce électronique de manière à prendre en considération cette variable pour déterminer le moment de l'enfoncement du corps pour obtenir une vague d'amplitude maximale.
Il va de soi que bien des modifications peuvent être apportées au dispositif suivant 1' invention.
Ainsi l'énergie nécessaire pour le fonctionnement du dispositif suivant l'invention peut être fournie par des batteries, des cellules solaires, des batteries rechargeables par exemple par couplage magnétique, etc.
En tant qu'accéléromètre, on peut utiliser une jauge de contrainte^, cette jauge exprimant le mouve¬ ment de la charge.
Le système de contrôle du dispositif suivant l'invention peut être situé hors ou dans du dispositif suivant l'invention. Le dispositif peut être muni d'un émetteur-récepteur de signaux par exemple des ondes radio,..., lesdits signaux étant captés ou émis par un émetteur-récepteur connecté à un microprocesseur.
Pour des bassins de petites dimensions (par
2 exemple jusque 50 m de surface) l'énergie nécessaire pour obtenir des vagues de grande amplitude à l'aide du dispositif représenté à la figure 5 (diamètre de l'enveloppe sphérique __ 0,75 m) était de l'ordre de 100
Watts. Cette énergie peut être réduite à environ 40 Watts lorsque des vagues de faible amplitude doivent être obtenues. (Poids total du dispositif : 100 kg). Le dispositif suivant l'invention peut être utilisé dans des bassins clos ou semi-clos permettant d'obtenir des mouvements résonants, tels que piscines, ports de plaisance, bassin d'agrément, bassins de décantation, bassin de purification d'eau, bassin de traitement de boue, etc , dans des processus chimiques, etc.
De préférence, le mouvement des corps l'un par rapport à l'autre est vertical. Toutefois, ce mouvement aurait pu être horizontal. Ce mouvement peut être continu ou intermitent, selon un mode sinusoïdal ou impulsionnel.
Enfin dans le cas de piscine, il peut être avantageux de placer le long des parois des singularités destinées à réduire la profondeur de la piscine le long de ces parois et donc de limiter la hauteur des vagues le long des parois.
Des expériences ont également montré que les mouvements au voisinage du fond d'une piscine sont très particuliers et que ces mouvements permettent que des crasses s'accumulent à des endroits précis du fond. Ceci facilite ainsi le nettoyage de la piscine puisque les crasses sont localisées à des endroits déterminés.
Ces expériences ont également montré que l'on pouvait obtenir différentes natures de vagues (différents modes, telles que des vagues solitaires, etc) en fonction de l'exitation (continue ou intermitente, selon un mode sinusoïdal ou impulsionnel).

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif destiné à créer un mouvement dans un liquide en particulier à la surface de celui-ci, ce liquide étant contenu dans un bassin délimité par une ou des parois, en particulier dans une piscine, ce dispositif comprenant un élément en contact avec le liquide dans lequel ou à la surface duquel un mouvement doit être créé, caractérisé en ce que ledit élément est un ensemble flottant ou submergé non solidaire d'une paroi du bassin, ledit ensemble comprenant deux corps (1,5) reliés entre eux par au moins un moyen (7), ce moyen étant destiné à déplacer les corps l'un par rapport à 1'autre de manière à créer un mouvement dans le liquide en particulier à la surface de celui-ci.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier corps (1) est une enveloppe dans laquelle le deuxième corps se déplace.
3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (9) destiné à compenser au moins partiellement l'effet de la gravité du deuxième corps (5) sur le premier corps (1 ) .
4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen (9) destiné à compenser au moins partiellement l'effet de la gravité du deuxième corps (5) sur le premier corps (1) est constitué d'un élément élastique placé entre le fond (3) du premier corps (1) et une face (10) du deuxième corps (5).
5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen (9) est un ressort dont une extrémité prend appui sur le fond (3) du premier corps (1) tandis qu'une face (10) du deuxième corps (5) sensiblement parallèle audit fond (3) repose sur l'autre extrémité du ressort.
6. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premier corps (1) est une cuve (2) présentant une paroi, en particulier un fond (3) relié au deuxième corps (5) par un vérin (7), le déplacement de la tige (13) de celui-ci provoquant le déplacement des corps l'un par rapport à l'autre.
7. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen (7) destiné à déplacer les corps (1,5) l'un par rapport à l'autre comprend, d'une part, un motoréducteur (30) entraînant en rotation un arbre (31) et, d'autre part, une sangle ou un câble (32) s 'étendant entre ledit arbre (31) et le deuxième corps (5), ledit motoréducteur (30) étant monté sur un plateau (34) porté par un rebord supérieur (33) du corps (1).
8. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen (7) destiné à déplacer les corps (1,5) l'un par rapport à l'autre comprend, d'une part, un motoréducteur (40) entraînant en rotation un disque (41)' portant au moins une pièce (42) présentant une gorge et, d'autre part, une tige (44) solidaire du corps (5) à laquelle est articulé un bras (45) portant à son extrémité libre un doigt (47), destiné à être engagé dans la gorge lors d'une partie de rotation (A) du disque, ledit motoréducteur (40) étant solidaire d'un plateau (43) prenant appui sur un rebord supérieur du premier corps (1 ) .
9. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen (7) comprend un motoréducteur (150) porté par un premier corps (5), ledit motoréducteur (150) entraînant en rotation une manivelle (125) reliée à une bielle (126), ladite bielle (126) étant reliée par un pivot (128) à l'autre corps (2).
10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le motoréducteur est un motoréducteur à vitesse variable
11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le moyen destiné à déplacer les corps l'un par rapport à l'autre comporte une unité de production ou un réservoir de gaz ou liquide comprimé, ce gaz ou liquide comprimé étant destiné à agir sur un ou les corps ou sur le moyen de manière à les déplacer l'un par rapport à l'autre.
12. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le vérin présente une extrémité munie d'un clapet (56) pouvant pivoter autour d'un arbre (57) qui n'est pas situé le long d'un axe de symétrie du clapet (56), la fermeture dudit clapet (56) étant assurée par un loquet (58), de sorte que, lorsque ce dernier n'agit plus sur le clapet, l'action de la gravité sur le deuxième corps (5) provoque un pivotement du clapet (56).
13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un système de contrôle (14) du déplacement des corps (1,5) l'un par rapport à l'autre.
14. Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le système de contrôle (14) comprend au moins un capteur choisi parmi un capteur (25) destiné à évaluer l'amplitude des vagues, un capteur (27) destiné à évaluer le déplacement des corps (1,5) l'un par rapport à l'autre, un capteur (26) destiné à évaluer l'enfoncement du premier corps (1), un accéléromètre (24) et un capteur de pression.
15. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le capteur (25) destiné à évaluer l'amplitude des vagues est un capteur d'écho de profondeur.
16. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le système de contrôle comprend une unité d'asservissement en vitesse (74) du déplacement des corps l'un par rapport à l'autre et une unité d'asservissement de la phase (75) du déplacement des corps l'un par rapport à l'autre par rapport à la phase du mouvement créé dans le liquide ou à la surface de celui-ci.
17. Dispositif suivant les revendications 10 et 16, caractérisé en ce que l'unité d'asservissement en vitesse et l'unité d'asservissement en phase sont reliées à un capteur (60 ) générant une fréquence propor¬ tionnelle à la vitesse du motoréducteur un deuxième capteur de synchronisation (76) émettant un signal lorsque le système bielle-manivelle atteint une position extrême et un capteur d'accélération (77).
18. Dispositif suivant, la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend une puce électronique ou un microprocesseur (78) recevant des signaux du capteur de vitesse (60) du motoréducteur, du capteur de synchronisation (76) du système bielle-manivelle et du capteur d'accélération (77) et émettant un signal commandant l'alimentation du motoréducteur à vitesse variable.
19. Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la puce électronique ou microprocesseur (78) commande l'alimentation (130) du motoréducteur (150) de manière à permettre une régulation en vitesse du motoréducteur.
20. Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la puce électronique ou microprocesseur (78) comprend une mémoire (81) pour une valeur de consigne de vitesse du motoréducteur pour chaque tour, une mémoire (83) pour la période désirée du motoréducteur, une unité (84) de détermination de la période moyenne du motoréducteur sur plusieurs tours, une unité de détermination (85) de l'écart existant entre la période moyenne et la période désirée et une unité de modification (86) de la mémoire de consigne de vitesse du motoréducteur en fonction de l'écart mesuré de manière à permettre une régulation en vitesse du motoréducteur.
21. Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la puce électronique ou microprocesseur comprend : une unité de traitement (87) de signaux venant du capteur d'accélération (77) dans laquelle une valeur moyenne sur une période de temps déterminée desdits signaux et les valeurs minimale et maximale desdits signaux sont déterminées et dans laquelle au moyen de ces valeurs le moment lorsqu'une vague à la surface du liquide ou un mouvement dans le liquide passe par un état prédéterminé est déterminé,
une unité (88) mesurant l'écart entre ledit moment et le moment du passage par un état extrême du système ielle-manivelle,
- éventuellement un élément de traitement (89) des écarts de manière à déterminer un écart moyen sur plusieurs périodes, et
- un système (91) comparant cet écart ou écart moyen à un écart optimal et émettant un signal vers l'alimentation (131) du motoréducteur de manière à corriger la différence existant entre l'écart moyen et l'écart optimal, c'est-à-dire le moment du passage par un état extrême du système bielle- manivelle.
22. Ensemble électronique, en particulier pour un dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, émettant un signal au moment où un corps, en particulier un corps flottant, doit subir un enfon¬ cement dans un liquide, en particulier à la surface duquel un mouvement doit être créé, cet ensemble compre¬ nant un capteur d'accélération (200) relié à une puce électronique ou un microprocesseur (201), cette puce ou ce microprocesseur émettant un signal vers un système d'avertissement (203) que le corps doit être enfoncé.
23. Ensemble suivant la revendication 22, caractérisé en ce que la puce ou le microprocesseur comprend :
- une unité de traitement de signaux venant du capteur d'accélération dans laquelle une valeur moyenne sur une période de temps déterminée et les valeurs minimale et maximale desdits signaux sont déterminées, et dans laquelle, au moyen de ces valeurs, le moment lorsqu'une vague du mouvement à la surface du liquide ou un mouvement dans celui-ci passe par un état spécifié est déterminé/
une unité permettant de déduire de ces valeurs des périodes de résonance des vagues ou du mouvement d'un liquide contenu dans un bassin, et
- un système émettant un signal pour l'enfoncement du corps pour obtenir un mouvement ou des vagues ayant une période proche d'une période de résonance.
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