Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
SYSTEME INTERACTIF, BASE INTERACTIVE DE CAPTAGE ET
D'ALIMENTATION EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, PROCÉDÉS DE
FABRICATION ET UTILISATIONS CORRESPONDANTS
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention est relative à des systèmes interactifs destinés à supporter un
élément externe
et permettant de déplacer de façon réversible, et de haut en bas, l'élément
externe ainsi
qu'au moins une cage de stockage positionnée dans la base. Cette cage comporte
au moins
une cavité dans laquelle des objets peuvent être stockés de façon sécuritaire
sous le
niveau de la base support et extraits au besoin après élévation de la cage et
de la base
support.
L'invention concerne également les procédés de fabrication de ces dispositifs
de levage
et systèmes intégrant cette base interactive, ainsi que leurs utilisations
notamment comme
base interactive pour supporter des objets.
ART ANTÉRIEUR
Il existe des systèmes mixtes, de type poteau d'éclairage, combinés avec une
unité de
stockage de l'énergie qui est indépendante de la structure du poteau
d'éclairage. De tels
systèmes mixtes ont été développés notamment par la compagnie Hwawin Solar
Technology qui commercialise des poteaux solaires couplés à une chambre de
stockage
de batteries qui est décentrée par rapport à l'axe vertical du poteau. Par
ailleurs, la
chambre de stockage des batteries est éloignée de la base du poteau qui a pour
fonction
principale l'ancrage du poteau dans une fondation solide. Un dispositif de
câblage
électrique relie l'élément solaire, le système de batterie et le dispositif
éclairant. Ces
systèmes mixtes présentent, outre une complexité d'installation et de
maintenance,
notamment l'inconvénient d'une vulnérabilité au niveau des câbles électriques
reliant le
poteau et la chambre de stockage des batteries.
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Date Reçue/Date Received 2020-08-26
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Dans d'autres systèmes, notamment dans ceux développés par la compagnie Solar
Street Lights, les batteries de stockage se trouvent dans un compartiment
accolé au pied
du poteau et au-dessus de la surface du sol. Ces systèmes présentent notamment
l'inconvénient d'exposer directement le réservoir à batteries aux intempéries
et
d'affecter le design urbain.
Il existe donc un besoin pour des systèmes de type poteau combiné avec une
capacité
de stockage, sécuritaire et facilement accessible.
Il existe par ailleurs un besoin pour un procédé de fabrication, présentant
une facilité
de mise en uvre et des coûts d'opération limités.
Il existe également un besoin pour l'utilisation d'une même base dans
différents
contextes, notamment comme support d'éléments externes et comme capacité
d'entreposage.
Il existe donc un besoin pour un système de stockage de l'énergie dépourvu
d'au moins
un des inconvénients des systèmes de l'art antérieur. Il existe par ailleurs
un besoin
pour des procédés de fabrication de poteaux solaires avec une capacité de
stockage,
simple et peu dispendieux.
Il existe aussi un besoin pour l'utilisation de systèmes d'éclairages mixtes
notamment
dans un contexte de grande échelle et nécessitant pour leur entretien un
nombre réduit
d'heures pour l'installation et pour la maintenance.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
L'invention, dans une pluralité de modes de réalisations, comprend un système
interactif de mise à disposition d'énergie électrique comprenant : une partie
supérieure
comportant un poteau rattachable à au moins un dispositif générateur d'énergie
électrique et rattachable à au moins un dispositif consommateur d'énergie
électrique; et
une partie inférieure interactive comportant une base étanche, ladite base
étanche
comportant (i) au moins une partie creuse ayant à sa partie supérieure une
ouverture
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que l'on peut fermer par un couvercle supérieur d'étanchéité, ledit couvercle
pouvant
être solidarisé avec le bas de la partie supérieure du système interactif
consommateur
d'énergie électrique; (ii) au moins une cage de stockage positionnée à
l'intérieur de la
partie inférieure dudit système et solidarisée avec le couvercle d'étanchéité,
ladite au
moins une cage de stockage étant configurée pour y déposer au moins un
accumulateur
électrique; et (iii) un dispositif de levage de la au moins une cage de
stockage, ledit
dispositif de levage de la au moins une cage de stockage étant solidarisé avec
le
couvercle supérieur d'étanchéité et avec la base étanche, et permettant de
monter et
descendre la au moins une cage de stockage à l'intérieur et au moins
partiellement à
l'extérieur de la base étanche; ledit système interactif étant configure de
façon à ce que
le centrage de la au moins une cage de stockage dans la base étanche soit
assuré par au
moins un élément de contact et guidage positionné entre la au moins une cage
de
stockage et une paroi interne de la base étanche, de sorte que le au moins un
élément de
contact et guidage. lorsque le dispositif de levage lève la au moins une cage
de
stockage. limite la rotation de la au moins une cage de stockage par rapport à
la base
étanche.
L'invention, dans d'autres modes de réalisation, comprend une base interactive
souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique comprenant une
partie
supérieure externe rattachable à au moins un dispositif générateur d'énergie
électrique
et rattachable à au moins un dispositif consommateur d'énergie électrique; et
une partie
souterraine constituée d'une base étanche comportant: (i) au moins une partie
creuse
ayant à sa partie supérieure une ouverture que l'on peut fermer par un
couvercle
supérieur d'étanchéité configure pour pouvoir être solidarisé avec au moins un
dispositif générateur d'énergie électrique et avec au moins un dispositif
consommateur
d'énergie électrique; (ii) au moins une cage de stockage positionnée à
l'intérieur de la
partie souterraine de ladite base interactive souterraine de captage et
d'alimentation en
énergie électrique, et solidarisé avec le couvercle d'étanchéité, ladite au
moins une cage
de stockage étant configurée pour y déposer au moins un accumulateur
électrique; et
(iii) un dispositif de levage de la au moins une cage de stockage solidarisé
avec le
couvercle supérieur d'étanchéité et avec la base étanche, et permettant de
monter et
descendre ladite au moins une cage de stockage à l'intérieur de la base et au
moins
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partiellement à l'extérieur de la base; ladite base interactive souterraine de
captage et
d'alimentation en énergie électrique étant configure de façon à ce que le
centrage de la
au moins une cage de stockage dans la base étanche soit assuré par au moins un
élément de contact et guidage positionné entre la au moins une cage de
stockage et une
paroi interne de la base étanche, de sorte que le au moins un élément de
contact et
guidage, lorsque le dispositif de levage lève la au moins une cage de
stockage, limite la
rotation de la au moins une cage de stockage par rapport à la base étanche.
Des modes de réalisation comprennent le système interactif ou la base
interactive
souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-dessus, tel
que ledit
dispositif consommateur d'énergie électrique est un dispositif d'éclairage, et
dans
certains modes de réalisation, tel que le dispositif d'éclairage comporte une
pluralité de
diodes électroluminescentes.
Des modes de réalisation comprennent le système interactif ou la base
interactive
souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-dessus, tel
que la au
moins une cage de stockage comprend au moins un plateau permettant de déposer
le au
moins un accumulateur électrique, et dans certains modes de réalisation,
comprenant de
plus un dispositif permettant la levée dudit au moins un accumulateur
électrique qui est
positionnée sur le au moins un plateau de la au moins une cage de stockage
pour
assurer la charge et la décharge du au moins un accumulateur électrique au
travers d'au
moins une ouverture de chargement et déchargement présente dans au moins une
paroi
de la au moins une cage de stockage lorsque la au moins une cage de stockage
est levée
au moins partiellement au-dessus de la partie supérieure de la au moins une
partie
creuse.
Des modes de réalisation de l'invention comprennent le système interactif ou
la base
interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-
dessus, tel
que le au moins un accumulateur électrique est choisi parmi le groupe
constitué des
accumulateurs électrochimiques au plomb-acide, au nickel-cadmium, au nickel-
hydrure
métallique et au lithium-ion ou tout autre type d'accumulateur électrique ou
électrochimique; tel que le au moins un dispositif générateur d'énergie
électrique
comprend au moins un panneau solaire photovoltaïque; tel que configure de
façon à ce
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que le dispositif de levage de la au moins une cage de stockage puisse au
besoin
simultanément lever la au moins une cage de stockage, le couvercle supérieur
d'étanchéité et la partie supérieure du système d'éclairage; ou encore tel que
le nombre
desdits au moins un élément de contact et guidage est de trois;
Des modes de réalisation de l'invention comprennent le système interactif ou
la base
interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-
dessus, tel
que au moins un élément de guidage supplémentaire, positionné entre la au
moins une
cage de stockage et une paroi interne de la base étanche, sert à guider
substantiellement
verticalement la au moins une cage de stockage lorsque le dispositif de levage
lève la
au moins une cage de stockage; et dans certains modes de réalisation, tel que
le nombre
desdits au moins un élément de guidage supplémentaire est de deux.
Des modes de réalisation de l'invention comprennent le système interactif ou
la base
interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-
dessus, tel
que le au moins un élément de contact et guidage est en contact constant avec
la paroi
interne de la base étanche lorsque le dispositif de levage lève la au moins
une cage de
stockage; tel que la connexion dudit au moins un dispositif générateur
d'énergie
électrique avec le au moins un accumulateur se fait par au moins un câble
traversant le
couvercle supérieur d'étanchéité; tel que ledit au moins un accumulateur
électrique est
rechargée électriquement en partie par ledit au moins un dispositif générateur
d'énergie
électrique et en partie par un réseau de distribution électrique; tel que
ledit au moins un
accumulateur électrique est rechargée électriquement exclusivement par ledit
au moins
un dispositif générateur d'énergie électrique; ou encore tel que ledit au
moins un
élément de contact et guidage est en polyéthylène d'ultra haute masse
moléculaire.
Des modes de réalisation de l'invention comprennent le système interactif ou
la base
interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-
dessus, tel
que ledit dispositif de levage de la au moins une cage de stockage est un
système à
déplacement linéaire, et dans certains modes de réalisation, ledit système à
déplacement
linéaire étant choisi parmi le groupe constitué des systèmes hydrauliques, des
systèmes
électriques et des systèmes pneumatiques à déplacement linéaire: ou tel que
ledit
dispositif de levage comporte un cylindre de levage hydraulique et un circuit
linéaire
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hydraulique à double action permettant d'appliquer une force pour monter et
descendre
la au moins une cage de stockage.
Des modes de réalisation de l'invention comprennent le système interactif ou
la base
interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-
dessus, dans
lequel le dispositif de levage de la au moins une cage de stockage est, en cas
de
défaillance du dispositif de levage, retenu en position haute par au moins un
dispositif
de sécurité; dans lequel au moins un dispositif de sécurité est constitué de
deux pièces
reliées ensemble dont l'une d'elle est solidarisés avec la au moins une cage
de stockage,
l'autre déployable et pouvant s'appuyer sur le rebord supérieur de la base
étanche.
Des modes de réalisation de l'invention comprennent le système interactif ou
la base
interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-
dessus, dans
lequel chacun desdites deux pièces est solidarisé symétriquement à une paroi
externe de
la au moins une cage de stockage, et dans certains modes de réalisation, muni
d'un bloc
hydraulique placé à proximité du cylindre de levage hydraulique et qui a comme
fonction d'éviter tout déplacement intempestif du dispositif de levage.
Des modes de réalisation de l'invention comprennent le système interactif ou
la base
interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-
dessus, dans
lequel le poteau rattachable (ou, dans le cas de la base interactive
souterraine de
captage et d'alimentation, un mat fixé par sa base sur le couvercle
d'étanchéité)
comporte une porte d'accès, positionnée dans la partie inférieure du poteau
(ou du mat,
selon le cas) ladite porte donnant accès à au moins un raccord hydraulique du
circuit
linéaire hydraulique à double action, ledit au moins un raccord passant par un
manchon
de guidage pour arriver au niveau de la porte d'accès; ou, lorsqu'applicable,
dans lequel
le circuit linéaire hydraulique à double action comporte deux valves de
contrebalance
qui empêchent des mouvements intempestif du dispositif de levage, et dans
certains
modes de réalisation, dans lequel les deux valves de contrebalance sont
configurées de
manière croisée.
Des modes de réalisation de l'invention comprennent le système interactif ou
la base
interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique ci-
dessus, dans
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lequel la base étanche est d'une forme choisie dans le groupe constitué des
cylindres,
des cubes, des prismes à bases triangulaires, des prismes à bases
rectangulaires et des
prismes à bases polygonales convexes; tel que la rotation de la au moins une
cage de
stockage par rapport à la base étanche est limitée par rapport à l'axe
vertical
géométrique de la base étanche; ou encore, tel que la rotation de la au moins
une cage
de stockage par rapport à la base étanche est limitée de manière à prévenir le
basculement du poteau rattachable.
Des modes de réalisation de l'invention incluent le procédé de fabrication
d'un système
interactif tel que décrit ci-dessus, consistant dans l'assemblage des éléments
constitutifs
dudit système interactif, et dans certains modes de réalisation, le procédé de
fabrication
d'un système interactif, dans lequel ledit assemblage se fait par des moyens
sélectionnés
dans le groupe constitué par le soudage, le collage, l'emboitage, le rivetage,
le
boulonnage et le vissage.
Des modes de réalisation de l'invention incluent le procédé de fabrication
d'une base
interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie électrique
décrit ci-
dessus, consistant dans l'assemblage des éléments constitutifs de ladite base
interactive,
et dans certains modes de réalisation, dans lequel ledit assemblage se fait
par des
moyens sélectionnés dans le groupe constitué par le soudage, le collage,
l'emboitage, le
rivetage, le boulonnage et le vissage.
Des modes de réalisation de l'invention incluent l'utilisation du système
interactif ou de
la base interactive souterraine de captage et d'alimentation en énergie
électrique ci-
dessus, pour la mise en disposition d'énergie électrique en plein air; pour la
mise en
disposition d'énergie électrique à l'intérieur d'un bâtiment; ou encore pour
entreposer
l'énergie produite par au moins un des moyens choisi dans le groupe constitué
des
éoliennes génératrices d'électricité, des panneaux solaires munis de cellules
photovoltaïques et des dispositifs hydroélectriques.
Un mode de réalisation préféré est une base interactive souterraine de captage
et
d'alimentation en énergie électrique comprenant premièrement une portion
supérieure
externe rattachable à au moins un dispositif générateur d'énergie électrique
et
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rattachable à au moins un dispositif consommateur d'énergie électrique;
deuxièmement
une portion souterraine constituée d'une base étanche. Ladite base étanche de
la portion
souterraine est constituée de :
(i) au moins une partie creuse ayant à sa partie supérieure une ouverture que
l'on peut fermer par un couvercle supérieur d'étanchéité configure pour
pouvoir
être solidarisé avec au moins un dispositif générateur d'énergie électrique et
avec au moins un dispositif consommateur d'énergie électrique,
(ii) une cage de stockage, d'au moins un accumulateur électrique, positionnée
à
l'intérieur de la partie souterraine de ladite base et solidarisé avec le
couvercle
d'étanchéité; et
(iii) un dispositif de levage de la cage de stockage solidarisé avec le
couvercle
supérieur d'étanchéité et avec la base étanche, et permettant de monter et
descendre la cage de stockage à l'intérieur de la base et au moins
partiellement à
l'extérieur de la base.
La cage de stockage peut comprendre au moins un plateau pour recevoir les
accumulateurs électriques. S'il y a une pluralité de plateaux, ceux-ci peuvent
être
superposés de façon à former plusieurs étages d'accumulateurs électriques.
De plus, ladite base étanche peut comprendre un dispositif permettant la
montée et/ou
la levée du au moins un plateau pour assurer la charge et la décharge du au
moins un
accumulateur au travers d'une ouverture présente dans la cage de stockage et
lorsque la
cage de stockage est levée au moins partiellement au-dessus du rebord
supérieure de la
partie creuse;
Les accumulateurs électriques peuvent être toute forme de dispositif
permettant
d'entreposer de l'énergie électrique et qui peuvent être inséré dans la cage
de stockage,
notamment des batteries d'accumulateurs électrochimiques rechargeables de type
acide-plomb, nickel-cadmium, nickel-hydrure métallique et lithium-ion ou
autre.
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Dans une pluralité de mode de réalisation préférés, la base interactive
souterraine de
captage et d'alimentation en énergie électrique configure de façon à ce que le
dispositif
de levage de la cave de stockage puisse simultanément lever la base de
stockage, le
couvercle supérieur d'étanchéité et la partie supérieure externe.
Dans un mode de réalisation préféré, les deux principaux dispositifs
constitutifs du
système d'éclairage solaire selon l'invention, à savoir le mécanisme de levage
du poteau
et le mécanisme de levage des batteries sont décrits ci-après.
Le système comprend un lampadaire constitué d'un poteau fixé à une base
interactive
support, dans la partie supérieure du poteau sont fixés des panneaux solaires
et un
luminaire. La partie inférieure du poteau est solidarisé avec un couvercle
assurant
l'étanchéité de la base support interactive dans laquelle sont entreposées une
ou
plusieurs batteries accumulant l'énergie électrique produite par les panneaux
solaires.
La base contient un système de levage permettant de soulever simultanément le
couvercle et le dispositif de stockage des batteries est équipé d'un système
de levage
des batteries. Le couvercle est solidarisé avec un mécanisme de levage du
support à
batterie dans la case de stockage.
L'invention inclut notamment des bases interactives destinées à supporter un
élément
externe et permettant de déplacer de façon réversible, et de haut en bas,
l'élément
externe ainsi qu'au moins une cage de stockage positionnée dans la base. Cette
cage
comporte au moins une cavité dans laquelle des objets peuvent être stockés de
façon
sécuritaire sous le niveau de la base support et extraits au besoin après
élévation de la
cage et de la base support.
L'invention inclut de plus un système mécanique comportant une base
interactive
contenant un dispositif de levage ainsi que les procédés de fabrication de ces
dispositifs
de levage.
L'invention inclut des systèmes interactifs d'éclairage, notamment à ceux de
type
solaire, munis d'un dispositif de levage intégré dans une base interactive
comportant au
moins une cage dans laquelle sont disposées des batteries électriques et/ou
électrochimiques qui constituent le réservoir énergétique rechargeable.
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L'invention concerne également les procédés de fabrication de ces dispositifs
de levage
et systèmes intégrant cette base interactive, ainsi que leurs utilisations
notamment
comme base interactive pour supporter des objets, notamment, mais sans s'y
restreindre, pour des objets ayant une forme allongée verticale.
D'autres bases interactives de captage et d'alimentation en énergie
électrique, ainsi que
d'autres procédés de fabrication et d'utilisation de ces bases sont aussi
décrites.
Dans une pluralité de modes de réalisation, le au moins un élément de contact
et
guidage peut prendre plusieurs formes de manière à prévenir la rotation de la
cage de
stockage, par exemple une forme en C qui encercle partiellement une tige
sécurisée
sur la cage de stockage, ou alternativement diverses formes rectangulaires
et/ou
diverses formes triangulaires s'emboitant à des éléments sécurisés à la au
moins une
cage de stockage de manière à ce que la rotation de la au moins une cage de
stockage
soit limitée. Aux fins de la description des modes de réalisation, le fait de
limiter la
rotation de la au moins une cage de stockage peut signifier en empêcher
totalement la
rotation ou de permettre une rotation limitée à un angle restreint prédéfini,
tel un angle
de 1, 2, 5, 10 ou 15 degrés.
Aux fins de la description des modes de réalisation de l'invention, le manchon
de
guidage peut être un tuyau, un tuyau d'évent ou une forme creuse tubulaire
similaire.
Aux fins de la description des modes de réalisation de l'invention,
l'étanchéité du
couvercle supérieur d'étanchéité s'entend du fait de protéger la cage de
stockage et son
contenu de l'humidité, de l'eau, de la poussière, du sable et/ou de diverses
autres
formes d'infiltration, selon l'environnement où se trouve le système. Par
exemple, dans
un milieu où le système est soumis à la pluie, l'étanchéité à l'eau et
l'humidité peut être
désirée, alors que dans un milieu sec, tel un désert, l'étanchéité à la
poussière et au
sable peut désirée.
Aux fins de la description des modes de réalisation de l'invention, il est
entendu que le
dispositif de levage de la au moins une cage de stockage peuvent être utilisés
à la fois
pour monter et pour descendre ladite cage de stockage, et que l'action de
lever inclus
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l'action de monter et de descendre ladite cage de stockage à l'intérieur de la
base
étanche.
Dans divers modes de réalisation préférés, les systèmes de l'invention
comportent dans
leur base interactive un dispositif permettant le levage contrôlé d'un élément
externe
fixé sur un couvercle amovible assurant l'étanchéité de la base tout en
donnant accès à
un mécanisme de montée et de descente d'un compartiment de stockage.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La présente invention est décrite, à titre d'exemple non limitatif, par les
références aux
figures jointes suivantes :
FIG. lA : représente un mode de réalisation d'un système d'éclairage solaire
équipé
d'un dispositif interactif de levage selon un mode de réalisation de
l'invention dans le
contexte de son application comme base interactive à un poteau solaire, et
plus
spécifiquement une vue avant droite du système en mode fermé (position basse
du
dispositif de levage).
FIG. 1B : représente le même mode de réalisation que la FIG. 1A d'un système
d'éclairage solaire équipé d'un dispositif interactif de levage selon
l'invention dans le
contexte de son application comme base interactive à un poteau solaire, et
plus
spécifiquement une vue avant droite du système en mode ouvert (position
haute).
FIG. 1C : représente le même mode de réalisation que la FIGURES lA and 1B d'un
système d'éclairage solaire équipé d'un dispositif interactif de levage selon
l'invention
dans le contexte de son application comme base interactive à un poteau
solaire, et plus
spécifiquement une vue arrière gauche en mode ouvert (position haute).
FIG. 2 : représente en vue de dessus et en perspective, l'intérieur du
cylindre
constituant la base du système interactif de levage représenté sur la FIGURES
1A, 1B
et 1C.
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FIG. 3 : représente un mode de réalisation du haut du cylindre, constituant la
base du
dispositif interactif de levage représenté dans les FIGURES 1A, 1B, 1C et 2,
et met en
évidence le détail du rebord supérieur du cylindre et la présence d'un joint
de
scellement qui dans le mode de réalisation représenté est constitué d'un joint
torique
simple.
FIG. 4: représente en vue de face, la base du système d'éclairage de la F1G.1A
et du
dispositif interactif de levage représenté sur la FIG. 1B, en position haute,
en présence
d'un couvercle de scellement et avec le système d'ancrage du poteau apparent.
FIG. 5: représente en vue de face décalée, le couvercle de scellement du
dispositif
représenté dans la FIG.1B, sans la présence du poteau du lampadaire et avec
les
boulons d'ancrage apparents.
FIG. 6: représente en vue haute de profil, la cage du dispositif de levage de
la FIG. 1B,
les éléments de guidage du dispositif de levage à l'intérieur du cylindre, des
mécanismes de sécurités et les boulons d'ancrage apparents.
FIG. 7 : représente en vue de dessus, la base du dispositif interactif de
levage
représenté sur les FIGURES 1A, 1B et 1C, et sans le couvercle de scellement,
les
éléments de guidage, le mécanisme hydraulique de levée de la cage, ainsi que
le
dispositif de sécurité et de retenue de la cage en mode ouvert.
FIG. 8: représente en vue arrière droite montrant le cylindre de base,
représenté sur la
FIG. 1C, en position ouverte, ainsi que le détail du dispositif interactive de
guidage et
du mécanisme de levage de la cage.
FIG. 9: représente le mécanisme de levage hydraulique composé d'un cylindre
hydraulique pour le mode de réalisation représenté sur la FIG. 8, et d'un bloc
hydraulique ayant pour fonction d'éviter tout déplacement intempestif du
mécanisme de
levage.
FIG. 10A : représente de façon schématique l'état du système hydraulique
correspondant à l'état du poteau solaire représenté dans la FIG. 1A, soit le
système
hydraulique avant connexion.
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FIG. 10B : représente de façon schématique l'état du système hydraulique
correspondant à l'état du poteau solaire représenté dans les FIGURES lA ou 1B
lorsque l'opérateur s'affaire à manipuler les connecteurs rapides qui sont
désaccouplés
dont l'unité hydraulique est non reliée.
FIG. 10C : représente de façon schématique l'état du système hydraulique
correspondant à l'état du poteau solaire prêt pour le déplacement représentant
la
transition entre la FIG. lA avec les FIGURES 1B à 1C; le système hydraulique
lorsque
les branchements sont établis, indique que le dispositif est prêt pour
soulever ou
abaisser le lampadaire.
FIG. 11 : représente en vue de côté rapprochée, le système de levage de la
cage de
stockage visible sur la FIG. 1C, lorsque le poteau est en position haute, avec
les
éléments de guidage, le couvercle de scellement avec le système dc sécurité et
de
retenue en position déployée mais non appuyée.
FIG. 12 : représente, en perspective, la cage de stockage des batteries, avec
les parois
de la cage de stockage en vue translucide avec la première batterie en place
dans le
compartiment supérieur de stockage, la base inférieure du dispositif de
stockage auquel
est relié un mécanisme de levage des batteries.
FIG. 13 : représente en vue de perspective gauche, et en vue rapprochée, le
détail du
mécanisme de levage du compartiment à batteries représenté sur la FIG. 12 et
apparent
du fait que le capot protecteur a été supprimé.
FIG. 14 : représente en vue de côté gauche et en mode agrandi, le mécanisme de
levage
du compartiment à batterie, représenté sur la FIG. 13, sans capot de
protection avec le
bras de levier et de la manette de sécurité engagée, limitant la descente des
batteries du
mécanisme de levage du compartiment à batteries.
FIG. 15 : représente en vue de côté et en mode agrandi, le mécanisme de levage
de la
FIG. 14, le bras de levier et avec la manette de sécurité pressant sur le bout
de la dent
du pignon prêt à s'engager, limitant la descente des batteries du mécanisme de
levage
du compartiment à batteries.
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FIG. 16 : représente en perspective gauche le détail du mécanisme de levage du
compartiment à batteries représenté sur les FIGURES 13, 14 et 15.
FIG. 17 : représente en vue perspective droite, à travers le tube central
rendu en vue
translucide, le mécanisme de levage des batteries en action représenté sur les
FIG. 14 et
FIG. 15; la base du dispositif de levage étant constituée d'un plateau support
auquel
sont fixés deux courroies de levage qui sont facilement disponibles sur le
marché.
FIG. 18 : représente en perspective gauche le détail du mécanisme de levage
représenté
sur la FIG. 17.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Dans une pluralité de modes de réalisation préférés, l'invention inclut des
systèmes
mécaniques comportant une base interactive contenant un dispositif de levage
selon
l'invention. Les exemples suivants sont donnés à titre illustratif seulement
et ne
sauraient constituer une quelconque limitation de l'objet de l'invention dans
sa
généralité. En se référant aux FIGURES, les modes de réalisation préférés
incluent le
dispositif de levage du poteau décrit ci-dessous :
a) Dispositif de levage du poteau:
Aux FIGURES 1A, 1B et 1C, le dispositif (1) de levage de poteau est
principalement
constitué d'un tube cylindrique (2) de grande dimension qui est, dans le cas
de
l'exemple, enfoui dans le sol et d'un tube rectangulaire ou cage (3) de plus
petite
dimension qui est inséré à l'intérieur du tube cylindrique (2). Le tube
cylindrique (2)
étant muni d'un fond (4) étanche; ainsi les eaux dc la nappe phréatique ne
peuvent
s'infiltrer dans les mécanismes situés à l'intérieur du tube cylindrique (2).
Un couvercle
étanche de scellement (5) en périphérie sur le dessus permet de réduire
l'entrée d'eau de
surface. Un manchon de guidage (6), non apparent sur les FIGURES 1A, 1B et 1C,
mais apparent sur la FIG. 5 fait office de manchon de guidage des câbles et
conduits, il
permet le passage des câbles électriques et des conduits hydrauliques, non
représentés.
14
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Le manchon de guidage (6) est positionné au centre du couvercle étanche (5) et
il est
surélevé par rapport au- dessus du couvercle (5).
La FIG. lA illustre le premier état du lampadaire (7), celui-ci est en
position basse et ne
donne pas d'accès directe aux mécanismes placés à l'intérieur du tube cylindre
(2). Les
FIG. 1B et FIG. 1C illustrent l'accès aux batteries logées dans la cage (3) de
stockage
des batteries. La FIG. 1B représente plus spécifiquement une vue avant droite
du
système en mode ouvert (position haute). La FIG. 1C représente plus
spécifiquement
une vue arrière gauche en mode ouvert (position haute), tel qu'il est possible
de voir
partiellement le contenu du tube cylindrique.
Le dispositif (1) de levage du poteau est constitué principalement du tube
cylindrique
(2) muni du fond (4) dont le détail est visible sur la FIG. 2. Le tube
cylindrique (2)
comporte, fixés sur la paroi interne du tube cylindrique (2), un guide de
centrage (8) et
un profil (9) en forme de C . Le profil (9) permet de relier les points
d'ancrage de la
tige du cylindre hydraulique de levage (10) visible sur la FIG. 8 à la paroi
interne du
tube cylindrique (2).
Sur la FIG. 2, on distingue le rebord (13) de la partie supérieure du tube
cylindrique (2)
qui accueille le joint d'étanchéité (14). La présence de la bordure de la base
(15) à la
base du tube répond aux attentes pour combattre la poussée du sol créé
majoritairement
par les poussées provenant de la nappe phréatique et du sol. Par ailleurs, la
bordure de
la base (15) du tube cylindrique (2) est de plus grande dimension/rayon que le
cylindre
du tube cylindrique (2). La base (15) permet de contrebalancer la poussée du
sol, par
exemple sous la pression de l'eau et/ou des forces d'arrachement susceptibles
d'être
générées par le vent qui s'applique notamment lors de tempêtes sur les
panneaux
solaires (16) et (16') des FIGURES 1A, 1B et 1C.
Sur la FIG.2, le cylindre (2) comporte, selon le mode préférentiel de
configuration des
parois du cylindre, un élément de guidage et un élément d'appui pour levage
sont situés
en opposition et solidarisés à la surface interne du cylindre.
Sur la FIG. 3, on observe la présence du joint d'étanchéité/scellement (14)
simple
constitué d'un joint torique placé dans une cavité (17) située dans le bord
vertical du
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rebord (13). On remarque que guide de centrage (8) accote le rebord supérieur
du tube
cylindrique (2).
La présence du joint de scellement (14) permet d'assurer que l'eau de surface
ne puisse
entrer à l'intérieur du conduit (2) et, ainsi, de protéger la ou les batteries
(18) logées à
l'intérieur de la cage (3) de stockage des batteries (voir également les FIG.
11 et FIG.
12). La soudure de surface, visible sur les FIG. 2 et FIG. 3, placée sur la
périphérie de
l'anneau de scellement permet aussi d'en assurer l'étanchéité.
La FIG. 4 représente une vue du système de levage en position haute, en
présence du
couvercle (5) de scellement et de la base du poteau (19). Sur la FIG. 5, on
voit le
couvercle de scellement (5), sans la présence du poteau (19) du lampadaire (7)
montré
sur Fig. 1A-1B et 1C.
Sur la FIG. 4, on voit les quatre systèmes de noix de serrages (20, 20', 20"
et 20'") qui
constituent un système de tiges filetées qui traversent le couvercle (5)
d'étanchéité et
qui solidarise la base (21) du poteau (19) avec le couvercle d'étanchéité (5)
et avec la
partie supérieure (22), non visible sur la FIG. 4 mais visible sur la FIG. 6,
de la cage (3)
de stockage des batteries. Ces systèmes qui comportent de haut en bas: un
écrou, une
tige filetée, un contre écrou, et une noix de serrage, permettent de
solidariser la base
(21) de la partie basse (19) du poteau (44) en place. Pour faciliter
l'ajustement du
couvercle (5) de scellement par rapport au joint d'étanchéité (14) placé sur
le tube
cylindrique (2), l'opérateur doit d'abord desserrer les noix et abaisser
légèrement la
descente pour centrer le couvercle (5) puis pour serrer les noix de serrages.
La FIG. 6 montre la cage (3) de stockage des batteries qui a la forme générale
d'un
parallélépipède à angles droits disposant d'une ouverture (23) verticale
permettant la
pose et la décharge des batteries. Un tube creux (24) est fixé sur le coté
gauche de la
cage (3) tandis que le tubc creux (24') cst fixé sur le coté droit de la cage
(3). Ces tubes
creux (24) et 24') sont placé légèrement au dessus de la bordure (13) du tube
cylindre
(2) quand la cage (3) est soulevé à son maximum par rapport au tube
cylindrique (2).
Les éléments (25) et (25') sont des éléments de sécurité qui sont déployés
lorsque la
cage est en partie extraite du tube cylindrique (2) et qui permettent de
retenir la cage en
16
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assurant un ancrage sur le rebord (13) du tube cylindrique (2). Chacun des
éléments de
sécurité (25) et (25') est constitué d'un tube creux (24) et (24') permettant
à un tube
coulissant (26) et (26') de section rectangulaire de coulisser à l'intérieur
du tube creux
(24) et (24') et de venir s'appuyer sur le rebord (13). L'extrémité du tube
coulissant (26)
et (26'), a une plaque de retenue (27) et (27') lui permettant d'être en appui
complet sur
le rebord (13) sans glissement tout en répartissant les efforts sur le rebord
(13) du tube
cylindrique (2).
Sur la FIG. 6 qui est une vue correspondante à la FIG. 4, mais sans le
couvercle (5) de
scellement du cylindre de la base (2), on voit les éléments de sécurité (25)
et (25')
déployés et le tube coulissant correspondant est accoté sur le rebord (13). On
notera que
les éléments (25) et (25') sont situés de part et d'autre de la cage (3) de
stockage des
batteries et qu'ils sont fixés sur des parois parallèles de la cage (3). En
position
déployée accotée, les éléments (25) et (25') permettent d'éviter une descente
non prévue
du lampadaire (7), comme cela pourrait se produire par exemple en cas du bris
du
cylindre (10) de levage, visible sur la FIG. 8. Le mécanisme de sécurité
constitué des
éléments (25) et (25') est simple et facile à mettre en position. La
libération de la cage
(3) de stockage des batteries par l'opérateur, pour une descente dans le tube
cylindrique
(2), se fait en poussant les éléments de sécurité (25) et (25') vers
l'intérieur.
A titre d'exemple, dans certains modes de réalisation préféré, le mécanisme de
sécurité
de l'invention ainsi conçu satisfait notamment, lorsqu'on prend en
considération les
forces maximales en présence, les critères de sécurité définis par l'équation
3 du Code
National du Bâtiment du Canada de 2010 et avec une charge de neige maximale.
La vue en plan de la FIG. 7 permet de visualiser le mécanisme de sécurité en
fonction
et constitué par les éléments (25) et (25'), le cylindre de levage (10) et le
dispositif de
centrage (28) constitué par les éléments/ barres d'espacement (29) et (29') et
la butée de
guidage (8) solidarisée de façon ajustable à la cage (3) par le mécanisme
d'ajustement
(30). Les barres d'espacement sont fixées à la cage (3) de stockage des
batteries et
permettent permet d'en assurer le centrage par rapport au tube cylindrique
(2). Les
dimensions de la cage de stockage (3) et celles des barres d'espacement (29)
et (29')
sont configurées de façon à optimiser le volume utile de la cage de stockage
et de façon
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à ce que les barres d'espacement soient sensiblement en appui sur les parois
internes du
tube cylindrique (2) et puissent glisser sur ces dernières.
Dans le cas de l'exemple, les deux barres d'espacement (29) et (29') sont
constituées de
2 blocs en polyéthylène de ultra haute masse moléculaire (par exemple, du
TIVARTm
1000) et sont fixés directement sur les coins du tube rectangulaire que
constitue la cage
(3). De plus, la surface de contact des barres d'espacement (29) et (29') qui
sont en
contact avec la surface interne du tube cylindrique (2) possède sensiblement
le même
rayon de courbure que celui du tube cylindrique (2).
L'élément ajustable (30) solidarisé avec la cage de stockage (3) de façon
ajustable est,
lui aussi en polyéthylène de ultra haute masse moléculaire (par exemple, du
TIVARIm
1000), il est positionné dans la rainure en U du guide de centrage (8) et il
assure la
triangulation et la stabilité du système. Le bloc ajustable se déplace dans le
profilé (8)
en U, apparent sur les FIG. 2 et FIG. 7, et il permet une stabilité angulaire
pour contrer
les effets du vent.
Le bâti (11) du cylindre (10) de levage hydraulique est fixé par l'élément
d'ancrage (31)
à la paroi de la cage de stockage (3), tandis que la tige (12) du cylindre
(10) est fixée,
par le point d'ancrage (32), à la paroi interne du tube cylindrique (2) qui
est dans le cas
de l'exemple enfoui dans le sol.
Lors de l'assemblage, les quatre tiges filetées du système (20. 20', 20" et
20") sont
introduites dans la plaque d'ancrage du tube rectangulaire formant la cage de
stockage.
La plaque d'ancrage possède des trous filetés pour en faciliter l'entretien.
Les noix de
serrage servent à bloquer la possibilité de rotation des tiges filetées lors
des manoeuvres
d'ancrage du poteau à sa base. Le levage de la base du système doit se faire
directement
sur les quatre tiges filetées situées sur le dessus.
Sur la FIG. 8, on remarque que le cylindre (10) est encore en position
verticale lorsque
le bâti (11) du cylindre hydraulique sort du tube cylindrique (2), et il n'y a
alors presque
pas de mouvement des lignes hydrauliques, non représentées, limitant ainsi les
risques
de bris.
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Sur la FIG. 9, on voit plus particulièrement le bloc hydraulique (33) placé à
proximité
du cylindre (10) de levage hydraulique et qui a comme fonction d'éviter tout
déplacement intempestif du mécanisme hydraulique (34) de levage de la cage (3)
de
stockage des batteries. Les éléments (35) et (35') représentent les soupapes
de
contrebalance qui sont également des éléments de sécurité du mécanisme
hydraulique
(34). L'élément (36) est un raccord hydraulique relié à la base du cylindre
hydraulique
(10). L'élément (37) est un raccord hydraulique relié à la tête du cylindre
hydraulique
(10). Les éléments (38) et (38') sont des raccords qui sont reliés à un tube
hydraulique
qui passe par le manchon (6) de guidage, visible sur la FIG. 5, des câbles
électriques et
des conduits hydrauliques. Lorsque le système est en position basse les
connecteurs
rapides mâle (40) et femelle (41) sont reliés, voir Fig. 10A, et ne sont alors
pas
accessibles que lorsque la porte (42) du poteau est ouverte par l'opérateur,
visible sur la
Fig. 1B.
Sur la FIG. 10A, on remarque, le système hydraulique (42) identifié en
pointillé, avant
connexion; à la FIG. 10B, les connecteurs rapides mâles (40) et femelles (41)
qui sont
désaccouplés; et sur la FIG. 10C les branchements des connecteurs rapides
mâles (40)
et femelles (41) qui sont faits et l'opérateur peut alors soulever ou abaisser
le
lampadaire (7). Le circuit hydraulique (43) est conçu de façon à assurer la
sécurité en
cas de levage. Le cylindre hydraulique (10) est de type double action
permettant
d'exercer des forces dans les deux sens. Le cylindre double action (10) est
renforcé par
la présence de deux valves de contrebalance (35) et (35') qui empêche des
mouvements
intempestif du système hydraulique (42).
Le bloc hydraulique (33) comprend les deux valves de contrebalance (35) et
(35),
positionnées dos à dos, offrant une entrée et une sortie vers le système
hydraulique (42)
de puissance. Les deux connecteurs rapides (40) et (41) ont pour but de
minimiser les
risques de fuites et de contamination. Le fait de raccorder les deux
connecteurs rapides
(40) et (41), en temps normal, assure le circuit contre les risques de
surpressions
générées par les effets de hausse de température. De plus, lors des manoeuvres
de la
base (21) du lampadaire (7), on sécurise la structure du système par la
présence des
deux valves de contrebalances (35) et (35') alors raccordées ensemble. Une
force
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excessive pour soulever la base (21) du lampadaire (7) par les quatre tiges
filetées (20,
20', 20" et 20") aurait pour conséquence de sortir la tige (12) du cylindre
(10) mais sans
apporter de risques de bris au système interactif. Un accès aux connecteurs
rapides (40)
et (41) a été réservé par la trappe d'accès (42), visible sur les FIGURES 1A
et 1B,
située dans le cas de l'exemple dans la partie basse du poteau (19) du
lampadaire (7).
Des boyaux (non représentés) et des connecteurs (non représentés) de petites
dimensions 1/4 pouce de diamètre ont été utilisés pour ne pas encombrer la
base (19) du
poteau (44), voir FIGURES 1A, 1B et 1C.
b) Dispositif de levage des batteries:
Le dispositif de levage des batteries est de type sans roue de guidage.
L'utilisation du
polyéthylène de ultra haute masse moléculaire (à titre d'exemple seulement,
tel que
ceux commercialisés sous la marque TIVARTm) comme matériau a été favorisée par
le
fait qu'il conserve ses propriétés dans le temps et qu'il n'est pas sujet à
une dégradation
en présence d'humidité.
La FIG. 11 montre que les risques de blessures de l'opérateur, quand le
dispositif, selon
l'invention, de levage du poteau (44) est en position haute sont réduits et
qu'il
correspond, au principe de base de la norme de la sécurité des machines. Les
deux
barres de sécurité (24) et (24') sont en position sortie et ainsi protègent le
dispositif
contre une descente non prévue du lampadaire (7), et ce même si au départ
l'hydraulique du cylindre est déjà en action. On voit, sur le coté de la cage,
une
ouverture positionnée au centre du couvercle de protection du mécanisme de
levage qui
permet un accès à la noix hexagonale (45) de 15/16 de pouce. Il n'y a rien qui
risque
d'happer, couper ou écraser une main, un doigt ou un bras. La manette de
sécurité (46)
pour dégager le mécanisme de levage est bien visible.
La FIG. 12 montre également la barre (47) de retenue de la batterie (18) qui
fait
également office de plateau de levage et le séparateur d'étages (48) de
batteries,
apparent sur la FIG. 11 dans l'ouverture (23) de la cage(3) de stockage des
batteries.
On remarque, sur la FIG. 12, la douille longue (49) à prise 15/16 de pouce et
le bras de
levier (50) qui sont en position pour actionner le mécanisme de levage des
batteries, le
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mécanisme de levage est, sur les FIG. 11 et FIG. 12, caché e n partie par le
capot (51)
de protection des engrenages qu'il couvre. On perçoit à travers le tube
rectangulaire de
la cage (3), la présence d'une batterie (18) positionnée sur le séparateur
d'étages de
batteries (48) de levage. L'ouverture (23') présente dans la partie supérieure
renforcée
(22) de la cage de stockage (3) permet, dans le cas de l'exemple, le passage
du filage
électrique et des deux boyaux hydraulique 'A pouce.
La FIG. 13 montre, lorsque le capot (51) de protection du mécanisme de levage
est
enlevé, le détail du mécanisme qui comporte un mécanisme de démultiplication
constitué par le pignon (52) qui interagit avec la roue d'engrenage (53) sous
l'action du
bras de levier (50) et de la bague double à prise hexagonale (49). La roue
d'engrenage
(53) est solidarisée avec l'arbre (54) de levage, visible sur la FIG. 16, qui
comporte un
premier baril d'enroulement (55), adjacent à la roue d'engrenage (53) et
permettant
l'enroulement des sangles de levage (56) et (56') apparente sur la FIG. 12. Un
deuxième
baril d'enroulement (55') est positionné sur l'extrémité libre de l'axe (54)
de levage. Les
deux ensembles noix-boulon (57) et (57') permettent respectivement le blocage
et le
positionnement des barils d'enroulement sur l'axe (54) d'enroulement.
L'extrémité de
l'axe de roulement (54) permet de maintenir le baril d'enroulement (55) par
l'utilisation
d'un anneau élastique (58) de maintien en position sur l'arbre d'enroulement
(54), un
anneau d'espacement (59) est placé derrière l'anneau élastique (58) ainsi
qu'un anneau
de retenu en T (60). Les courroies (56) et (56') sont solidarisées
respectivement aux
barils d'enroulement (55) et (55') et par des poignées (61) et (61') des cotés
(62) et (62)
de la base (63) du support de batteries (18).
La FIG. 14 montre la pointe (64) de la manette (46) de sécurité, bien engagée,
et qui
limite la descente du plateau (48) supportant la batterie (18).
La FIG. 15 montre la pointe (64) de la manette (46) de sécurité, désengagée
par une
levée de l'extrémité (65) de la manette (46). En cas de relâchement de la
manette (46)
de sécurité, le ressort (66). en appui sur la pièce (67) va presser le bout
(64) dans les
dents du pignon (52) et en limitant la descente des batteries (18).
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La FIG. 16 montre le détail du mécanisme de levage qui permet l'accès aux
batteries
(18) par l'ouverture (23) de la cage de stockage (3).
Sur la FIG. 17, on voit à travers la cage (3) centrale, le mécanisme de levage
des
batteries (18) en action. La base (63) du support de batterie (18) est
constituée du
plateau (68) et des cotés rabattus (62) et (62') auxquels les courroies (56)
et (56') de
levage ont été fixées. Le niveau inférieur (69) de stockage d'une batterie est
constitué
des rebords (70) et (70') et des rebords de soutien (71) et (71') apparents
sur la FIG. 17.
La FIG. 18 met en évidence la simplicité du mécanisme de levage de la cage de
stockage des batteries qui ne requiert aucun outil spécialisé, la languette
mobile (72),
prisonnière au niveau des tambours (55) et (55'), permet de glisser les
courroies (56) et
(56') sans problème.
L'entretien du mécanisme de levage des batteries est simple : le retrait de
l'anneau
élastique (58), placé au bout de l'arbre (54), permet de glisser l'arbre (30)
de levage vers
la gauche en prenant soin d'enlever au préalable les deux ensembles noix-
boulon (57) et
(57') de % de pouce placés au niveau de la fixation de chacun des barils. Les
anneaux
d'espacement (59) et (59') et les anneaux de retenue en forme de T (60) et
(60')
seront délogés en même temps que les barils d'enroulement (55) et (55'). Une
fois
l'anneau élastique au bout de l'arbre pivot (74) on peut retirer la manette de
sécurité
(46), il en va de même pour l'arbre pivot (74') pour le retrait du pignon
(52).
Dans une pluralité de modes de réalisation préférés, le système de levage est
un
système sans anneaux de guidage (73, 73', 73" et 73").
Dans une pluralité de modes de réalisation préférés, les systèmes munis d'une
base
support intégrant le dispositif de levage de l'invention permettent la
localisation
d'élément tel que les batteries (18) sous terre.
Dans une pluralité de modes de réalisation préférés, les poteaux peuvent
comporter, des
systèmes d'éclairage, notamment des systèmes d'éclairage à diodes
électroluminescentes. A titre d'exemple, sur les FIGURES 1A, 1B et 1C, le
luminaire
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d'éclairage à diodes électroluminescente (75) est installé près du sommet du
poteau
rattaché à la base.
D'autres modes de réalisation préférés incluent l'utilisation d'une base
interactive
d'alimentation en énergie, notamment telle que celle décrite ci-dessus, pour
entreposer
l'énergie produite par des éoliennes génératrices d'électricité (non-
illustrés), des
panneaux solaires munis de cellules photovoltaïques et/ou des dispositifs
hydroélectriques (non-il lustrés).
Bien que la présente invention ait été décrite à l'aide de mises en uvre
spécifiques, il
est entendu que plusieurs variations et modifications peuvent se greffer aux
dites mises
en oeuvre, et la présente invention vise à couvrir de telles modifications,
usages ou
adaptations de la présente invention suivant en général, les principes de
l'invention et
incluant toute variation de la présente description qui deviendra connue ou
conventionnelle dans le champ d'activité dans lequel se retrouve la présente
invention,
et qui peut s'appliquer aux éléments essentiels mentionnés ci-haut, en accord
avec la
portée des revendications suivantes.
23
