La présente invention se rapporte à un ballon ascensionnel captif et mobile dans une tour, ainsi qu'à un procédé de mise en ascension d'un ballon captif dans une tour. Un tel ballon peut être utilisé comme enseigne publicitaire et/ou comme attraction. En effet, le ballon peut comporter une enveloppe marquée d'une enseigne commerciale et/ou peut comporter des sièges ou une nacelle pour recevoir des passagers à entraîner dans la tour.

Le document FR-A-2 758 789 décrit un ballon captif et un procédé de stabilisation d'un tel ballon. Un ballon captif comprend une enveloppe de sustentation gonflable reliée à un cadre de charge par l'intermédiaire de suspentes et des moyens de rappel du ballon au sol.

L'enveloppe de sustentation est généralement gonflée avec un gaz plus léger que l'air qui permet l'ascension naturelle du ballon. Les moyens de rappel du ballon au sol peuvent comprendre un ou des câbles fixés au cadre de charge et qui s'enroulent au sol sur un système de treuil permettant de commander la montée et la descente du ballon captif. L'exploitation commerciale de ballons captifs dépend fortement des paramètres météorologiques, en particulier du facteur vent ; des rafales de vent trop importantes provoquent des oscillations du ballon et rendent son ascension dangereuse, même à vide.

Le document FR-A-2 758 789 précité propose un système de stabilisation du ballon permettant l'ascension du ballon, même dans des conditions météorologiques difficiles. Le système décrit dans ce document comporte des moyens de stabilisation latérale du ballon en vol comprenant au moins un câble fixé au ballon et relié au sol afin d'exercer sur le ballon une force de freinage opposée à un déplacement latéral provoqué par le vent.

Le système décrit dans ce document est cependant complexe et encombrant. En effet, il est indiqué que pour un ballon de 22 m de diamètre, dont le pôle sud est situé à environ 15 m du sol, trois câbles sont nécessaires pour bien stabiliser le ballon avec une distance de 40 m entre chaque treuil des moyens de stabilisation et le treuil des moyens de rappel. Le ballon avec son système de stabilisation occupe donc une surface d'environ 5 000 m ² .

Il existe donc un besoin pour un ballon qui puisse être mis en ascension indépendamment des conditions météorologiques sans nécessiter un important et encombrant dispositif de stabilisation.

A cet effet, l'invention propose de disposer un ballon dans une tour. Le ballon est ainsi tenu et guidé par la structure de la tour ; le dispositif de stabilisation par câble peut donc être

supprimé. L'invention concerne plus particulièrement un ensemble comprenant un ballon ascensionnel et une tour, le ballon étant captif et mobile dans la tour.

Selon un mode de réalisation, la tour peut être de périmètre fermé ; le ballon captif dans la tour peut donc monter et redescendre le long de la tour sans prise au vent. Selon un mode de réalisation, la tour peut inclure des rails de guidage pour accueillir des chariots solidaires du ballon afin d'entraîner le ballon en mouvement dans la tour.

Selon les modes de réalisations, l'ensemble selon l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- la tour comporte une structure métallique comprenant au moins trois poteaux verticaux ;

- la tour est cylindrique de base circulaire ou polygonale ;

- la tour a un périmètre fermé et/ou un sommet fermé ;

- la tour comporte des panneaux translucides formant parois ;

- le ballon a une forme sphérique ou sensiblement ovale ; - le rapport de la hauteur du ballon sur sa largeur est compris entre 1.2 et 4 ;

- le ballon présente un diamètre à l'équateur compris entre 8 m et 18 m ;

- la surpression au pôle sud du ballon est inférieure ou égale à 50 Pa ;

- la tour présente une hauteur comprise entre 30 m et 80 m ;

- le diamètre intérieur de la tour est sensiblement égal au diamètre de l'équateur du ballon ;

- le ballon présente des renforts sur l'équateur ;

- le ballon présente des éléments roulants disposés sur l'équateur ;

- la tour comporte des éléments roulants sur sa paroi intérieure, qui peuvent être placés dans chaque coin d'une tour polygonale ; - les éléments roulants présentent un axe de rotation s' étendant selon une direction comprise entre 0° et 30° par rapport à l'horizontal ;

- au moins trois chariots solidaires du ballon ;

- le ballon est équipé d'une couronne d'entraînement sur laquelle sont fixés les chariots ; la couronne d'entraînement peut être située sensiblement à l'équateur du ballon ou au voisinage de l'un des tropiques ;

- la couronne d'entraînement présente une couronne extérieure à laquelle sont fixés les chariots et une couronne intérieure fixée au ballon, les couronnes extérieure et intérieure étant mobiles l'une par rapport à l'autre ;

- au moins trois des poteaux verticaux de la tour comportent des rails de guidage et des câbles d'entraînement, les chariots de la couronne étant accrochés auxdits câbles ;

- un moteur associé à chaque câble d'entraînement pour commander le mouvement du câble dans un sens ou dans l'autre ; une unité de contrôle est adaptée à synchroniser les moteurs d'entraînement des câbles ;

- que les chariots de la couronne présentent un mécanisme de butée adaptée à se loger entre le rail de guidage et la couronne d'entraînement lorsqu'un câble d'entraînement est rompu ;

- la couronne d'entraînement comporte au moins un collecteur électrique reliant la couronne extérieure à la couronne intérieure, au moins un chariot du ballon étant adapté à conduire un câble d'alimentation électrique parcourant un des poteaux de la tour ;

- un éclairage disposé à l'intérieur du ballon ;

- au moins un siège accroché au ballon ; - des moyens de rappel du ballon au sol ;

- des moyens de traction d'un ballon gonflé avec de l'air.

L'invention concerne aussi un procédé de mise en ascension d'un ballon captif dans une tour de périmètre fermé, comprenant les étapes consistant à :

- dérouler des moyens de rappel du ballon au sol ; - actionner des moyens de freinage lorsque le ballon a parcouru plus des deux tiers de la hauteur de la tour.

Selon un mode de réalisation, les moyens de rappel du ballon au sol peuvent être déroulés librement et/ou l'ascension du ballon peut être arrêté par butée contre le sommet fermé de la tour. L'invention concerne également un procédé de mise en ascension d'un ballon captif dans une tour comprenant au moins trois poteaux munis de rails de guidage et de câble d'entraînement, le ballon comprenant au moins trois chariots accrochés aux câbles d'entraînement, le procédé comprenant les étapes consistant à :

- actionner au moins un moteur d'entraînement d'un câble pour élever le ballon dans la tour ;

- commander le moteur d'entraînement en sens inverse pour ramener le ballon au sol.

Les particularités et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui suit donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et faite en référence aux figures qui représentent :

- figure 1, un schéma d'un ballon captif dans une tour selon un premier mode de réalisation de l'invention ;

- figure 2, un schéma d'un ballon captif dans une tour, vu de dessus, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - figure 3, un schéma d'un ballon captif dans une tour, vu de dessus, selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;

- figure 4, un schéma d'un ballon captif dans une tour selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ;

- figures 5a et 5b, un schéma d'un ballon captif dans une tour selon un cinquième mode de réalisation de l'invention ;

- figure 6, une vue de dessus de la couronne d'entraînement du ballon des figures 5a et 5b ;

- figure 7, une vue de détail du système d'entraînement du ballon des figures 5a et 5b.

- figure 8, un schéma d'un ballon captif dans une tour selon un sixième mode de réalisation de 1 ' invention.

La figure 1 décrit un ensemble selon l'invention, comprenant un ballon et une tour. Les termes « haut », « bas », « horizontal » et « vertical » sont utilisés dans la description qui suit en référence aux figures et ne sont pas limitatifs de la mise en œuvre de l'invention. Le ballon est défini avec un équateur constitué par une ligne formant le plus grand cercle perpendiculaire à son axe d'ascension, et avec un pôle sud et un pôle nord constitués respectivement par le point du ballon le plus proche du sol et le point du ballon le plus éloigné du sol. Le pôle nord du ballon peut également être désigné comme le sommet du ballon. Le ballon est dit ascensionnel en ce qu'il est destiné à s'élever dans les airs à l'intérieur de la tour ; cette ascension peut être assurée par un ballon gonflé avec un gaz plus léger que l'air ou par un système d'entraînement d'un ballon gonflé avec de l'air.

La tour est définie avec une structure verticale comprenant au moins trois poteaux, un sommet et une base posée au sol. La tour peut en outre comprendre des parois reliant les poteaux de la structure pour constituer un périmètre fermé ; la tour peut aussi présenter des contreventements reliant les poteaux verticaux, tels que des hélices croisées ou des traverses croisées. Selon l'invention, un ballon ascensionnel 100 est placé captif dans une tour 200. Le ballon 100 peut comporter une enveloppe gonflée avec un gaz plus léger que l'air, tel que de l'air chaud et/ou un gaz comme de l'hélium ; le ballon peut aussi être entraîné en ascension par des câbles d'un système d'entraînement. Le ballon peut ainsi s'élever dans les airs et se

déplacer dans la hauteur de la tour, emportant éventuellement un ou des passagers placés dans un ou des sièges 300 accrochés au ballon.

Selon certains modes de réalisation, le ballon est placé dans une tour de périmètre fermé

(figures 1 à 4). Ce mode de réalisation est intéressant lorsque le ballon 100 est gonflé avec un gaz plus léger que l'air et s'élève de lui-même sans système d'entraînement ; les parois 210 de la tour protègent alors le ballon des intempéries et en particulier contre le vent afin de permettre une ascension du ballon quelles que soient les conditions météorologiques.

La figure 1 montre des moyens de rappel du ballon au sol comprenant par exemple un câble de rappel 50 dont une extrémité est fixée au ballon et dont l'autre extrémité est reliée à un treuil 51 d'enroulement du câble. Ces moyens de rappel sont nécessaires lorsque le ballon est gonflé avec un gaz plus léger que l'air et qu'il s'élève sans système d'entraînement. Des moyens de rappel pour contrôler la montée et commander la descente d'un ballon ascensionnel captif sont connus en soi et en particulier des documents FR-A-2 743 049 et FR-A-2 758 789. Sur la figure 1, la tour 200 est sensiblement cylindrique de base circulaire et le ballon

100 sensiblement sphérique. On verra en référence aux figures 2 et 3 que ces formes ne sont pas limitatives. La tour 200 peut comporter un sommet 220 fermé afin de constituer une sécurité en cas de rupture ou de déroulement à vide du câble de rappel 50 du ballon gonflé avec un gaz plus léger que l'air. Le sommet fermé 220 peut également constituer une protection supplémentaire du ballon 100 contre les intempéries, en particulier contre la pluie.

Le ballon peut comporter des sièges 300 pour embarquer des passagers afin de constituer une attraction. La figure 1 ne représente pas les sièges à l'échelle par rapport au volume du ballon. Le nombre de sièges dépend principalement du volume du ballon qui détermine sa force d'ascension. On peut prévoir de 2 à 20 sièges selon la taille du ballon. A titre d'exemple :

- de 2 à 4 passagers pour un ballon de 9 m de diamètre, soit environ 400 m ³ ;

- de 4 à 6 passagers pour un ballon de 10 m de diamètre, soit environ 600 m ³ ;

- de 10 à 15 passagers pour un ballon de 14 m de diamètre, soit environ 1 500 m ³ ;

- de 20 à 30 passagers pour un ballon de 18 m de diamètre, soit environ 3 000 m ³ . Les sièges peuvent être suspendus au cercle de charge 120 qui relie les suspentes du ballon au câble de rappel. Les sièges seront disposés préférentiellement vers l'extérieur de façon à permettre aux passagers d'observer les alentours. Les sièges peuvent être répartis de façon

circulaire autour du câble de rappel, ou remplacés par une nacelle offrant une ouverture centrale laissant passer le câble de rappel, et dans laquelle les passagers peuvent se déplacer librement.

On notera que le nombre maximum de passagers est largement supérieur au nombre de passagers pouvant prendre place dans un ballon de l'art antérieur. En effet, pour les ballons de l'art antérieur, évoluant donc en plein air, il est nécessaire de garder une partie de la portance du ballon pour tendre le câble de rappel afin de résister au vent maximum que le ballon peut rencontrer au cours de son ascension. Même lorsque les conditions météo sont extrêmement clémentes, la prudence impose de parer à l'éventualité d'une rafale de vent, même légère. En revanche pour les ballons selon l'invention, guidés et protégés dans une tour, la tension dans le câble de rappel peut être minime car le ballon n'a pas besoin de résistance au vent latéral ; la portance du ballon peut donc être entièrement utilisée pour l'emport de passagers.

A titre d'exemple, les performances comparées de deux ballons de 400 m ³ , l'un selon l'art antérieur et l'autre selon l'invention, sont reportées dans le tableau ci-dessous qui indique le nombre de passagers maximal :

La tour peut présenter une hauteur comprise entre 30 m et 80 m afin de permettre une bonne vue panoramique lorsque des passagers sont élevés avec le ballon et pour permettre de voir le ballon élevé de loin lorsque l'enveloppe du ballon comporte une enseigne publicitaire. L'interface entre le ballon et les parois intérieures de la tour est optimisée. En particulier, le diamètre intérieur de la tour est sensiblement égal au diamètre de l'équateur du ballon, qui peut être compris entre 8 m et 18 m environ. Le diamètre du ballon est choisi suffisamment petit pour limiter l'encombrement de l'ensemble et permettre une installation facile dans des lieux très fréquentés, tels que des centre commerciaux par exemple, et suffisamment grand pour permettre une ascension du ballon avec des passagers le cas échéant.

La pression à l'intérieur du ballon peut être optimisée de façon à limiter les effets des chocs contre les parois de la tour. En effet, les ballons captifs en plein air, comme ceux décrits dans les documents de l'art antérieur précités, sont habituellement pressurisés pour éviter de

se déformer sous l'action du vent, de façon à conserver un bon coefficient de pénétration dans l'air et limiter l'effort de tramée dû au vent.

Les ballons captifs de Part antérieur présentent classiquement une surpression par rapport à l'air ambiant de 100 à 300 Pa au pôle sud. Cette surpression est augmentée de la poussée de colonne de gaz vers le haut au sommet, c'est-à-dire de 100 à 200 Pa supplémentaires au sommet. La surpression au niveau de l'équateur est alors de 200 à 400 Pa.

Le ballon selon l'invention n'a. pas besoin de présenter de surpression dans sa partie basse. On peut donc conserver une surpression nulle au niveau du pôle sud, comme c'est le cas pour les ballons à gaz libres. On conservera par exemple une surpression au pôle sud inférieure à 50 Pa. La surpression régnant à l'intérieur de l'enveloppe au niveau de son équateur sera alors diminuée par rapport aux ballons captifs de l'art antérieur, aux environs de 50 à 100 Pa. Or, une plus faible pression à l'intérieur du ballon permet de répartir l'effet d'un choc contre les parois de la tour sur une plus grande surface. En permettant de reprendre cet effort sur une plus grande surface de toile, on en limite les effets, notamment le risque de déchirure. En revanche, la surface du ballon soumis à frottement est plus grande et il convient de la protéger efficacement.

La figure 1 montre ainsi des renforts 110 sur le ballon 100, de préférence disposés à proximité de l'équateur. Ces renforts 110 sont destinés à venir au contact des parois intérieures de la tour 200 et permettent de protéger l'enveloppe du ballon contre l'usure ou les accros dus au frottement du ballon contre les parois 210 de la tour. Les renforts 110 peuvent être constitués d'une surépaisseur de la toile constituant l'enveloppe ou d'une surépaisseur constituée par un autre matériau plus glissant et plus résistant que la toile de l'enveloppe par exemple du nylon ou du polyester.

Les figures 2 et 3 montrent un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la base de la tour présente une forme de polygone à six côtés. Le ballon est vu de dessus, il peut présenter une forme sphérique comme sur la figure 1 ou ovale comme sur la figure 3. La base de la tour 200 peut présenter une forme polygonale autre qu'un hexagone, par exemple un polygone de quatre à huit côtés.

Une tour dont la base est de forme polygonale peut être facilement montée à partir d'une structure métallique 250. Des panneaux translucides 260 peuvent être utilisés pour compléter la structure métallique et fermer le périmètre de la tour afin de protéger le ballon sans empêcher la vue depuis des sièges accrochés au ballon ni empêcher la vue du ballon depuis l'extérieur de la tour. Les panneaux translucides peuvent être en plexiglas, en

polycarbonate ou en verre. Les panneaux translucides forment au moins le haut des parois de la tour, mais peuvent également former l'ensemble des parois. La structure métallique de la tour peut être du type autostable, fondée ou maintenue par haubanage. On préférera une structure autostable, peu encombrante et facile à monter et démonter, lorsque la tour doit être montée dans des lieux très fréquentés comme des centres commerciaux ou des places urbaines. Les structures fondées ou haubanées sont cependant préférables lorsque la tour est montée avec une prise au vent potentiellement élevée.

Les figures 2 et 3 montrent des éléments roulants 130, 230 disposés sur le ballon 100 ou sur la tour 200. Ces éléments roulants 130, 230 du ballon et de la tour contribuent au guidage du ballon le long de la tour.

Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 2, les éléments roulants 130 sont disposés sur le ballon 100, de préférence à proximité de l'équateur. La zone équatoriale du ballon est rigidifïée par la poussée du gaz gonflant le ballon. Des roulettes 130 peuvent être fixées sur cette zone, par exemple sur le matériau constituant les renforts 110 du ballon pour accompagner le déplacement vertical du ballon le long de la tour et réduire les frottements de la toile du ballon sur les parois intérieures de la tour. Le nombre de roulettes et leur espacement dépendent du diamètre du ballon et de la forme de la tour. Dans le cas d'une tour cylindrique, comme sur la figure 1, quatre à dix roulettes peuvent être réparties de manière équidistante sur l'équateur du ballon. Dans le cas d'une tour polygonale, comme sur la figure 2, on peut prévoir au moins une roulette en regard de chaque côté de la tour ou une roulette en regard de chaque arrête de la tour. Comme illustré sur la figure 2, l'axe de rotation de chaque roulette 130 disposée sur le ballon 100 s'étend selon une direction tangente au ballon dans le plan du cercle équatorial.

Selon le mode de réalisation de la figure 3, les éléments roulants 230 sont disposés sur la paroi intérieure de la tour 200. Les éléments roulants de la tour 200 peuvent être des rouleaux 230 disposés le long de certaines ou de chaque arête de la tour, sur les poteaux 250 constituant la structure métallique. L'espacement entre deux rouleaux consécutifs le long d'une même arrête de la tour dépend de la hauteur du ballon : dans ce cas de figure le ballon vient au contact des rouleaux fixes au fur et à mesure qu'il s'élève dans la tour. Il convient qu'il soit le plus souvent possible au contact de rouleaux. On pourra par exemple disposer ces rouleaux sur les arêtes de la tour, à une même hauteur, avec un espacement vertical égal à la moitié de la hauteur du ballon.

Comme illustré sur la figure 3, l'axe de rotation des rouleaux 230 disposés sur la tour

200 s'étend selon une direction sensiblement horizontale, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe de la tour.

Selon un mode de réalisation, les éléments roulants de la tour 230 peuvent présenter un axe de rotation légèrement incliné par rapport à l'horizontal, par exemple jusqu'à 30°. Une telle inclinaison des rouleaux 230 induit un pivotement du ballon lorsqu'il glisse sur le rouleau et permet de faire tourner le ballon en montée et en descente. La rotation du ballon

100 sur lui-même lorsqu'il se déplace dans la tour 200 peut être appréciable lorsque le ballon comporte des sièges afin que les passagers puissent admirer une vue panoramique et pour fournir des sensations plus excitantes aux passagers.

De même, dans le mode de réalisation où les éléments roulants sont solidaires du ballon, ils peuvent présenter une inclinaison qui entraîne le ballon en rotation par appui contre les parois de la tour.

Alternativement, le ballon peut monter librement sans mouvement rotatif jusqu'au sommet de la tour, puis être entraîner en rotation lorsqu'il est en position sommitale. Ce mouvement rotatif n'est plus passif comme décrit précédemment, mais réalisé par un système d'entraînement, par exemple au moins un moteur d'actionnement de roulettes ou rouleaux orientés selon un axe de rotation vertical, et non incliné comme précédemment.

La figure 4 montre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le ballon 100 a une forme de goutte d'eau ou d'œuf retourné. La tour 200 de la figure 4 peut présenter une forme cylindrique de base circulaire ou polygonale. Une telle forme de ballon 100 n'est pas habituelle pour un ballon captif, mais devient possible dans le cadre de la présente invention parce que les contraintes mécaniques extérieures sont réduites.

Le ballon 100 présente ainsi une hauteur h supérieure à sa largeur définie par deux fois son rayon R. La largeur du ballon est toujours déterminée par le diamètre à Féquateur. La largeur du ballon est telle que la zone équatoriale du ballon remplie sensiblement la coupe transversale de la tour 200. La hauteur du ballon peut atteindre quatre fois sa largeur ; le rapport de la hauteur sur la largeur peut être compris entre 1.2 et 4.

Pour un volume donné, cette forme allongée présente un diamètre inférieur à la forme sphérique retenue pour les ballons de l'art antérieur. Elle permet donc de loger un ballon d'un volume donné dans une tour de plus petit diamètre, ce qui offre un avantage en terme d'encombrement et de coût. A titre d'exemple, un ballon sphérique de 600 m ³ présente un diamètre de 10 m environ. Il loge dans une tour de 10 m de diamètre environ et occupe une

hauteur égale à son diamètre augmentée de la distance du pôle sud au cercle de charge, soit classiquement 15 m. Un ballon allongé de même volume est obtenu avec un ellipsoïde de révolution de diamètre 8,30 m pour une hauteur de 16,60 m. Le ballon allongé permet donc de réduire le diamètre de la tour en gardant une capacité (nombre de passager et hauteur utile de vol) sensiblement équivalente à celle d'un ballon sphérique de même volume. Ainsi, pour une tour donnée, l'emploi d'un ballon allongé peut permettre d'augmenter la capacité d'emport de passager, et donc une meilleure rentabilité.

Selon un autre mode de réalisation, le ballon est placé dans une tour avec un système d'entraînement permettant d'élever un ballon gonflé avec de l'air (figures 5 à 8). La tour présente au moins trois poteaux verticaux comportant des rails de guidage adaptés à accueillir respectivement trois chariots solidaires du ballon ; la tour guide et maintient le ballon lors de son ascension.

Les figures 5a et 5b montrent un ensemble tour - ballon selon un cinquième mode de réalisation de l'invention, respectivement avec le ballon au sol et le ballon élevé. Sur le figures 5a et 5b, seuls deux poteaux verticaux sont illustrés, la tour 200 comporte cependant au moins trois poteaux verticaux 25 qui constituent trois points de guidage et de maintien du ballon. Les poteaux verticaux peuvent être reliés entre eux par des contreventements, tels que des hélices croisées ou des traverses croisées et/ou par des panneaux translucides. Les poteaux verticaux et les contreventements constituent la structure de la tour, cette structure peut être métallique.

Selon ce cinquième mode de réalisation, au moins trois des poteaux verticaux de la tour 250 comportent des rails de guidage dans lesquels sont placés des câbles d'entraînement 400, par exemple des câbles de type Bowden utilisés pour des ascenseurs. Chaque câble 400 peut s'étendre depuis un treuil 420 situé à la base de la tour jusqu'à une poulie de renvoie 410 située au sommet de la tour et présente un brin de retour depuis la poulie 410 vers le treuil 420. Le treuil peut être du type de ceux utilisés pour des installations d'ascenseurs ; il peut être associé à une unité de commande pour contrôler le sens de rotation du câble 400 et réguler sa vitesse ; l'unité de commande contrôle également la synchronisation du mouvement des trois chariots de façon à ce que le ballon monte bien droit dans la tour, c'est-à-dire en conservant son équateur horizontal, pour éviter que le ballon ne touche les poteaux et que le passagers ne penchent d'un côté ou de l'autre.

Les figures 5a et 5b montrent aussi le ballon 100 captif dans la tour 200. On constate sur la figure 5b que le ballon 100 ne comprend pas de câble de rappel comme sur la figure 1. En

effet, le ballon 100 du cinquième mode de réalisation est entraîné par les câbles d'entraînement 400 et glisse le long des poteaux verticaux. A cet effet, le ballon 100 peut présenter une couronne d'entraînement 140 qui comporte au moins trois chariots 150 destinés à être respectivement accrochés à chacun des câbles d'entraînement 400 pour glisser dans les rails de guidage des poteaux 250.

La couronne d'entraînement peut être située sensiblement à l'équateur du ballon, mais elle peut aussi être décalée vers le tropique nord ou le tropique sud. Du point de vue de l'entraînement, cette solution est quasiment aussi avantageuse que l'entraînement à l'équateur; le couple d'efforts provoqués par le vent reste faible, même s'il n'est pas nul comme pour une fixation à l'équateur. Une fixation au voisinage des tropiques permet de laisser libre la zone équatoriale, par exemple en cas de rétroéclairage ou pour un message publicitaire. On entend par "tropiques" la ligne parallèle à l'équateur, pour laquelle un rayon forme un angle de 30° avec le plan équatorial.

La figure 6 montre une vue de dessus de la couronne d'entraînement du ballon selon le cinquième mode de réalisation. La couronne 140 présente une couronne extérieure 141 sur laquelle sont fixés les chariots 150 et une couronne intérieure 142 fixée au ballon 100. La couronne extérieure 141 est fixe en rotation par rapport à la tour 200 puisque les chariots 150 sont logés dans les rails de guidage des poteaux de la tour 250. Par ailleurs, la couronne intérieure 142 est fixe en rotation par rapport au ballon mais peut être mobile en rotation par rapport à la tour 200. La couronne intérieure 142 peut présenter des poutres de support 144 radiales internes. Ces poutres de support 144 sont à l'intérieur du ballon ; elles garantissent la constance de Pécartement entre les chariots 150 et assure la rigidité du ballon 100 au niveau de d'équateur lorsque la couronne entoure l'équateur du ballon; elles peuvent aussi servir de support pour des éléments d'éclairage à l'intérieur du ballon. Les couronnes extérieure et intérieure sont mobiles l'une par rapport à l'autre, c'est-à- dire qu'elles peuvent coulisser en rotation horizontale l'une par rapport à l'autre. On peut ainsi prévoir un mécanisme d'entraînement du ballon qui fasse tourner le ballon sur lui-même pendant son ascension ou sa descente.

La figure 7 montre une vue de détail du système d'entraînement du ballon selon le cinquième mode de réalisation. La figure 7 montre une portion d'un poteau 250 de la tour et une portion de l'enveloppe du ballon 100 captif dans Ia tour. La figure 7 montre aussi un chariot 150 logé dans des rails de guidage du poteau 250 et accroché à un câble d'entraînement 400. Le câble 400 présente deux brins de câble de part et d'autre de la poulie

de renvoie 410 ; un premier brin de câble sur lequel est accroché le chariot définissant un chemin d'entraînement et un deuxième brin de câble définissant un chemin de retour vers le treuil d'enroulement du câble 420. Chaque treuil peut être associé à un moteur pour commander le mouvement du câble dans un sens ou dans l'autre. On peut par exemple avoir trois moteurs synchronisés par une unité électronique pour commander le mouvement de trois câbles pour entraîner trois chariots du ballon le long de trois poteaux de la tour. On peut bien sûr avoir plus de trois chariots et plus de trois moteurs lorsque la tour présente plus de trois poteaux verticaux. On peut aussi avoir un seul moteur commandant le mouvement de trois câbles.

La figure 7 montre aussi une vue en coupe latérale de la couronne d'entraînement 140 du ballon. Selon l'exemple illustré, la couronne extérieure 141, fixe en rotation par rapport à la tour, présente une structure en triangle avec un côté solidarisé au chariot 150 et un sommet opposé muni d'une rotule sur laquelle s'articule une poulie d'entraînement 143 de la couronne intérieure 142. La poulie 143 d'articulation des couronnes peut être reliée à un moteur de faible puissance 146 qui fait tourner la poulie 143 sur la rotule de la couronne fixe 141, ce qui provoque le déplacement relatif des couronnes extérieure et intérieure et la mise en rotation du ballon sur lui-même. Ce moteur 146 peut être alimenté par des collecteurs électriques 145 glissant en cintre entre les deux couronnes intérieure et extérieure. Un chemin électriquement conducteur peut être prévu depuis un câble d'alimentation électrique conduit par le chariot 150 et parcourant le poteau 250 de la tour jusqu'au collecteur 145 en passant par la structure de la couronne extérieure 141. Ce câble d'alimentation électrique peut être coaxial au câble d'entraînement ou être un câble spécifique longeant le câble d'entraînement.

Dans le cas d'un ballon emportant des passagers en ascension, l'utilisation de plusieurs moteurs synchronisés pour commander le mouvement de plusieurs câbles d'entraînement des chariots apporte une redondance en cas de panne ou de rupture d'un câble afin d'améliorer la sécurité des passagers. Si un câble se rompt, le chariot accroché à ce câble glissera le long du poteau par gravité, ce qui fera basculer le ballon vers le poteau au câble rompu. L'enveloppe du ballon viendra buter contre le poteau de la tour qui guide et maintient le ballon captif ; le ballon ne basculera donc pas complètement. Cette bascule du ballon, même sans danger pour la sécurité, peut cependant effrayer les passagers du ballon. On peut donc prévoir, sur chaque chariot 150 du ballon, un mécanisme de butée qui compense cette bascule en maintenant un certain écartement entre le rail de guidage et la couronne d'entraînement lorsqu'un câble d'entraînement est rompu. On peut prévoir par exemple une butée conformée pour se loger entre le chariot et la couronne extérieure 141 lorsque le chariot glisse vers le bas plus vite que

la couronne. On peut aussi prévoir sur le chariot des jeux d'articulations tels que le chariot se déforme lorsque la tension du câble est nulle (câble rompu) pour constituer une butée entre le rail de guidage et la couronne extérieure et éviter ainsi la bascule du ballon.

La figure 8 illustre un sixième mode de réalisation d'un ensemble selon l'invention. Le ballon gonflé à l'air peut être entraînés dans la tour sans tourner sur lui-même par des chariots solidaires dû ballon. Par exemple, un cercle d'appui 170 peut être prévu dans le tropique sud du ballon 100 pour supporter la traction du ballon. Le cercle d'appui 170 est relié à des points d'attache situés sensiblement sur l'équateur et auxquels les chariots 150 sont rattachés. Les chariots 150 sont entraînés par les câbles des poteaux 250 de la tour, comme décrit précédemment et tirent le ballon vers le haut par l'intermédiaire du cercle d'appui 170. Lors de la redescente du ballon, les chariots retiennent la descente du ballon par l'intermédiaire du cercle d'appui 170, le ballon gonflé à l'air étant attiré vers le bas par gravité. Lorsque le ballon ne tourne pas sur lui-même, une alimentation électrique vers des éléments d'éclairage à l'intérieur du ballon peut être assurée simplement à travers les points d'accrochés des chariots 150 conduisant un câble électrique le long des poteaux 250 de la tour.

L'ensemble selon l'invention peut présenter des moyens d'éclairage pour mettre en valeur le ballon et/ou la tour dans l'obscurité. L'éclairage peut être extérieur avec des spots lumineux placés au sol et/ou sur les poteaux de la structure de la tour. Les spots lumineux sont placés de manière à ce que les faisceaux lumineux éclairent le ballon et/ou la structure de la tour. Ainsi, si l'enveloppe du ballon comporte une enseigne publicitaire, celle-ci peut être visible de loin et de nuit. Un éclairage peut aussi être disposé à l'intérieur du ballon pour éclairer la toile de l'enveloppe en rétro éclairage. Le système d'éclairage présent à l'intérieur de l'enveloppe peut être alimenté par le secteur au moyen d'un câble électrique. Ce câble d'alimentation peut être spécifique ou être intégré au câble de rappel du ballon ; et peut transiter par un collecteur électrique entre les couronnes du ballon comme décrit en référence aux figures 5 à 7.

La mise en ascension du ballon de l'ensemble selon l'invention peut être faite de la manière suivante.

La tour est montée, de façon provisoire ou définitive, en un lieu donné, de préférence visible de loin depuis une route très fréquentée. Le ballon est placé dans la tour et gonflé. Lorsque le ballon est gonflé avec un gaz plus léger que l'air, il est amarré au sol avec des moyens de rappel, par exemple comprenant un câble rattaché à un treuil. Lorsque le ballon est gonflé avec de l'air, il est accroché aux câbles d'entraînement placés dans les poteaux de Ia tour.

Des passagers peuvent être embarqués le cas échéant dans des sièges accrochés au ballon. Lorsque le ballon est gonflé avec un gaz plus léger que l'air, les moyens de rappel du ballon au sol sont alors déroulés et le ballon s'élève le long de la tour, offrant une vue panoramique aux passagers à travers les parois translucides de la tour et s'offrant à la vue des environs. L'ascension du ballon peut fournir une sensation de vol libre si les moyens de rappel du ballon au sol sont déroulés librement, c'est-à-dire sans retenue sur la plus grande portion du trajet. La tour peut comporter un système de ventilation au sommet qui aspire le ballon vers le haut et améliore l'ascension du ballon par effet seringue.

Des moyens de freinage, par exemple un levier associé au treuil des moyens de rappel, sont alors actionnés sur la portion supérieure du trajet ascensionnel du ballon, par exemple une fois que le ballon a parcouru au moins les deux tiers de la hauteur de la tour. L'ascension du ballon peut être complètement arrêtée par freinage sur les moyens de rappel ou par butée du ballon contre le sommet fermé de la tour.

Si la tour n'est pas fermée, il est préférable que le ballon ne dépasse pas le bord supérieur de la tour, car il serait alors soumis au vent et ne pourrait plus redescendre à travers l'orifice de la tour. On préférera donc une tour avec un sommet fermé ou on choisira une longueur de câble de rappel telle que Ie ballon ne puisse s'élever au dessus de la tour.

Les moyens de rappel du ballon au sol peuvent comprendre, à la place d'un câble relié à un treuil, un filet horizontal situé à proximité du sommet de la tour et équipé d'un moyen de rappel vers le sol. Dans ce cas, le ballon peut être lâché depuis le sol et partir librement vers le haut sans moyen de rappel propre. En arrivant dans la partie supérieure de la tour, il est arrêté par le filet horizontal. Le moyen de rappel du filet, par exemple un ensemble constitué de plusieurs cordes ou câbles verticaux reliant la périphérie du filet à un ou des treuils de rappel, permet alors de redescendre le filet vers le sol en entraînant le ballon et ses passagers. Un tel système peut être utilisé seul, pour offrir aux passagers embarqués sur des sièges une sensation de départ en vol libre, ou en moyen de secours, dans le cas d'une rupture du câble de rappel principal lorsque le ballon est retenu par un câble actionné par un treuil de rappel.

Selon un autre mode de réalisation, le ballon 100 peut être gonflé par de l'air et tiré vers le haut par un système de poulies et de treuils. En effet, les ballons de l'art antérieur sont sustentés par l'action d'un gaz plus léger que l'air, ce qui crée une poussée aérostatique. Dans le dispositif décrit, le ballon peut être simplement gonflé avec de l'air, et s'élever au moyen d'un système d'entraînement tel que décrit en référence aux figures 5 à 8. Il est entendu que le treuil 420 peut être placé au sommet de la tour plutôt qu'à sa base et peut tirer le ballon vers le haut.

Les câbles d'entraînement sont masqués dans les poteaux verticaux de la tour. Le ballon semble ainsi s'élever par ses propres moyens. On pourrait aussi prévoir un câble d'entraînement qui viendrait s'accrocher au sommet de l'enveloppe du ballon, et/ou qui la traverserait pour venir s'accrocher directement au système de levage des passagers, par exemple au cercle de charge 120.

Dans le cas d'un ballon gonflé à l'air, une ventilation permanente, par exemple avec un ventilateur électrique, permet de contrebalancer les fuites éventuelles de gaz, ainsi que les variations du volume de l'air dues aux variations de températures et de pressions environnantes. Le système de ventilation peut fonctionner sur batterie embarquée ou être alimenté par le secteur au moyen du câble d'entraînement, ou d'un câble d'alimentation spécifique séparé du câble d'entraînement.

Le ballon captif dans une tour selon l'invention constitue un ensemble sûr et compact permettant l'ascension d'un ballon quelles que soient les conditions météorologiques.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits à titre d'exemple. En particulier, les formes et dimensions respectives du ballon et de la tour peuvent varier sans sortir du cadre de l'invention. De même, les moyens d'initiation de la mise en vol, de freinage et de rappel du ballon au sol peuvent être modifiés et adaptés par un homme du métier sans sortir du cadre de l'invention.

On pourrait aussi prévoir, en l'absence de passagers, un ballon monté fixe en haut d'une tour. Un tel ballon peut servir de support publicitaire; le diamètre du ballon peut être supérieur à celui de la tour. Le ballon peut aussi être accroché de façon fixe au sommet de la tour, par exemple au moyen de ses deux tropiques.