El engranaje multiplicador de árboles y cadenas, es un sistema puramente mecánico con el que se puede conseguir multiplicar la fuerza aplicada a su primera rueda dentada grande (1),

cuando esta fuerza llega a la última rueda (12), que tiene el mismo diámetro que la primera (1). Esta igualdad de diámetros permite encerrar a este engranaje multiplicador (1-12), en una subcaja (22), de una caja múltiple, para ponerlo en conexión con otro, -exactamente igual que él-, encerrado en otra subcaja (22), de manera que se puede ir multiplicando la fuerza de origen, -cuando se transmite de subcaja (22) en subcaja (22)-, hasta conseguir el límite que interese en la máquina en el que se instala. Se presenta una aplicación de este sistema en un ventilador especial, que se mueve por el aire de sus hélices (35) sobre unas cuñas huecas (38), cuyo eje (37) se conecta a una subcaja (22) con un engranaje (1-12), que hará dar varias vueltas a las hélices, por cada vuelta que dé el eje (37) de las cuñas de aire (38).

Engranaje multiplicador de árboles y cadenas.

Objeto de la invención

El objetivo de la presente invención es el de conseguir crear un sistema puramente mecánico que pueda multiplicar su fuerza, de árbol dentado en árbol dentado, y, que, a la vez que puede mantener la cantidad de giro que la primera rueda dentada (1) del sistema hace llegar a la última rueda dentada (12), -lo que se consigue al reducir progresivamente y aumentar después el diámetro de los sucesivos árboles dentados (1-6) y de los pares de ruedas dentadas con cadenas (7-12)-, se pueda multiplicar también la cantidad de giro que la última rueda (12) del Engranaje Multiplicador puede ofrecer a la rueda dentada (28) de, por ejemplo, una hélice de avión (29), o de cualquier otro mecanismo móvil, -ver figura nº 2-.

El segundo objetivo que se pretende es el de poder encerrar a este Engranaje Multiplicador (1-12), en una Caja Múltiple (22) que conecta la última rueda dentada (12) de la primera subcaja (22), con la primera rueda dentada (1) de la segunda subcaja, y, así sucesivamente, de manera que la fuerza de origen se va multiplicando de subcaja (22) en subcaja (22), hasta el límite que el usuario necesite para hacer funcionar su máquina.

El tercer objetivo se refiere a la aplicación de este sistema mecánico a un Ventilador, lo que puede evitar tener que gastar energía, -eléctrica, o, de cualquier otra índole-, en su funcionamiento. Como se explicará en detalle después, será el aire que producen las hélices (35) del ventilador, el que incida sobre unas cuñas huecas (38) cuyo eje (37) se conecta con el Engranaje Multiplicador (1-12), de manera que, cuando el eje (37) dé una vuelta, el Engranaje (1-12) se encargará de que las hélices (35) giren diez o más vueltas, y, así, cuando el aire de las hélices (35) hace dar muchas vueltas a las cuñas de aire (38), éstas, a su vez, harán que las hélices (35) multipliquen por diez su propio número de vueltas.

Antecedentes de la invención

El único antecedente que conozco es el que se refiere a la aplicación de la invención al Ventilador del que acabo de hablar. Este antecedente es el de mi Patente nº P200600680, titulada: Tobera móvil en doble sentido, para empuje y despegue en vertical, en el que se presentaba un sistema de generación de energía eléctrica, en el que el aire que removían las hélices de un avión, se dirigía a las cuñas de aire que se ponían por delante de esas hélices, de manera que el aire que éstas removían, hacía mover, a su vez, al eje de las cuñas de aire, en el que se instalaban los imanes del Generador Eléctrico que giraban en el campo de otros imanes con solenoide, produciendo así nueva energía.

En la invención de hoy, cuando el Engranaje Multiplicador (1-12) se aplica a un Ventilador, se trata de la misma lógica de proceso, aunque lo que se diferencia es que, en el Ventilador, no hay ningún imán, ni Generador Eléctrico alguno. Los dos sistemas se parecen en lo esencial, o sea, en el hecho de que, en mi Patente anterior, es el Generador el que alimenta de energía eléctrica a las hélices, y, éstas hacen que se muevan las cuñas de aire que mueven el eje con imanes del Generador que alimenta al motor que mueve las hélices. Y, en el Ventilador que hoy se presenta, son las cuñas de aire (38) las que mueven a las hélices, a la vez que es el aire de las hélices (35), el que hace que se muevan las cuñas de aire (38), y, de nuevo, son éstas cuñas de aire (38) las que hacen que se muevan las hélices (35), mediante el Engranaje Multiplicador (1-12) de la Caja Múltiple.

Descripción de la invención

El Engranaje Multiplicador de árboles y cadenas, es un sistema puramente mecánico con el que se puede aumentar mucho la fuerza que se aplica a la primera rueda dentada (1) del mecanismo, cuando esta fuerza llega a la última rueda dentada (12) del Engranaje Multiplicador (1-12). Al mismo tiempo, como ya he dicho en los apartados anteriores, se trata de conseguir que, en la segunda parte del mecanismo, se pueda aumentar, también, el diámetro de las ruedas dentadas, para que la fuerza que se ha conseguido multiplicar en los árboles dentados anteriores (1-6), se pueda aplicar a la hélice de un barco (29), avión, al eje de las ruedas de caucho de un coche, de un camión, a una bicicleta, motocicleta, o al mecanismo que a uno se le ocurra... y, que éste dispositivo pueda dar muchas vueltas por cada vuelta que dan las ruedas del Engranaje Multiplicador (1-12).

Como se ve en la figura nº 1, el sistema tiene dos partes claramente diferenciadas. La primera consiste en un subgrupo de árboles dentados (1-6), que, en este caso es de tres piezas, o sea, tres árboles dentados, -aunque se pueden poner todos los que admitan las dimensiones elegidas de las ruedas-. Cada árbol dentado reduce a la mitad el diámetro de sus dos ruedas dentadas respecto del diámetro del árbol dentado anterior. De esta manera, se consigue mantener la cantidad de giro de la primera rueda (1) del Engranaje, o sea que, cuando la rueda (1) da una vuelta completa, la rueda (6) y la rueda (12) también darán una vuelta completa. También se pueden sustituir estos tres árboles dentados por un solo árbol dentado, cuya rueda grande (1') tenga el mismo diámetro que la rueda (1), y, su rueda pequeña (6') tenga el diámetro de la rueda (6). La descripción de hoy se va a basar en la figura nº 1 en la que, en el primer subgrupo, hay tres árboles dentados. Este número de árboles dentados será el mismo que el de las piezas del segundo subgrupo.

El segundo subgrupo está formado por otras seis ruedas dentadas (6-12) que forman algo así como tres "árboles dentados", en el que las dos ruedas dentadas de cada árbol están separadas una cierta distancia (x) y unidas por una cadena de transmisión (13, 14, 15). Aquí también, el diámetro de las ruedas va variando, -al igual que sucedía en el primer subgrupo-, pero, ahora, en vez de ir reduciéndose a la mitad, progresivamente, dicho diámetro aumenta el doble del diámetro de las ruedas anteriores. Se trata de conseguir, -con este segundo subgrupo-, que la fuerza que hemos multiplicado con los árboles del primer subgrupo, se pueda mantener mientras asciende los diámetros de las ruedas dentadas del segundo subgrupo y llega en las mejores condiciones posibles a la última rueda dentada (12). Es como un escalador al que se le dan vitaminas para aumentar sus fuerzas; se trata de conseguir con ellas que él pueda llegar al Everest en las mejores condiciones físicas, sin que pierda apenas un ápice de fuerza en el ascenso.

Para explicar lo que sucede en estas cadenas (13-15), he de señalar el principio físico que hace que esto sea posible en el Engranaje de hoy. Éste principio físico toma la segunda Ley de Newton de la fuerza: (F = m • a), y, su equivalencia con la ecuación del Peso: (w = m • g).

Aplicaremos estas dos ecuaciones al experimento físico típico en el que estiramos una cuerda, que tiene, en el otro extremo, un determinado peso (w). La fuerza (F) se reducirá según el ángulo alfa que forme la cuerda con la horizontal, de modo que, la ecuación que describe la situación, es la siguiente: (F = w • cos α).

O sea, que, cuanto mayor sea el ángulo alfa, menor será la fuerza, porque el coseno tiende a cero cuando el ángulo crece, y, tiende al uno cuando el ángulo tiende a cero.

De la misma manera, a partir de este principio físico, podemos añadir que, en una cadena de transmisión (13-15) que conecta dos ruedas dentadas de distintos diámetros (6, 7), -en este caso, al igual que en los árboles dentados (1-6), las ruedas del segundo subgrupo van aumentando su diámetro el doble, respecto del par anterior-, la distancia (x) que hay entre ellas es lo determinante para medir la fuerza con la que estira una de las ruedas. El problema es el mismo que el del peso (w) estirado por la cuerda. Cuanto menor sea el ángulo alfa que la cadena forma con la línea horizontal, paralela a la tangente por donde sale la cadena en la rueda pequeña, la fuerza será cada vez mayor, hasta ser máxima cuando el ángulo alfa sea de cero grados. Esto es lo que sucedería a una cierta distancia de (x), o sea, cuando crece al máximo la línea que determina al coseno.

Esto, para una rueda de unos seis centímetros de diámetro, puede suceder que a los (x = 23 cm) el ángulo alfa se haya reducido hasta los diez grados, lo que haría que la fuerza perdida fuese tan solo de un (7'7%) aproximadamente.

Si pensamos que, en un árbol dentado...

1. Engranaje Multiplicador de árboles y cadenas, caracterizado por ser un sistema puramente mecánico que puede aumentar mucho la fuerza que se aplica a su primera rueda dentada (1), al transmitirla a las siguientes piezas (2-12) que lo forman. El engranaje comprende dos subgrupos de piezas (1-6, 7-12). El primer subgrupo (1-6) está formado por una sucesión de árboles dentados (1-2, 3-4, 5-6), engranados entre sí, comprendiendo, cada árbol, una rueda grande (1, 3, 5) y una rueda pequeña (2, 4, 6) cuyo diámetro es la mitad del de la grande del mismo árbol, estando la rueda pequeña de un árbol engranada con la rueda grande del siguiente árbol y teniendo ambas el mismo diámetro. El segundo subgrupo está formado por otra sucesión de árboles dentados (7-8, 9-10, 11-12) conectados entre sí mediante cadenas (14, 15), comprendiendo, cada árbol, dos ruedas del mismo diámetro unidas a un eje común, y, siendo el diámetro de las ruedas de un árbol, la mitad del diámetro de las ruedas del árbol siguiente, siendo el diámetro de la última rueda (12) del segundo grupo, igual al diámetro de la primera rueda (1) del primer subgrupo. El primer subgrupo (1-6) está conectado al segundo subgrupo (7-8) mediante una cadena (13) que conecta la última rueda (6) del primer subgrupo con la primera rueda (7) del segundo subgrupo siendo el diámetro de ésta (7) el doble que el de aquélla (6). Las ruedas del segundo subgrupo disponen, además, de piezas (59) que sobresalen de su periferia para impedir que la cadena correspondiente pueda salirse de su posición.

2. Engranaje Multiplicador de árboles y cadenas, -según reivindicación primera-, caracterizado por la Caja Múltiple (22) en la que podemos encerrar el Engranaje Multiplicador (1-12). De esta manera, podemos conectar la última rueda (12) con la primera rueda (1) de la segunda subcaja, mediante unas ruedas exteriores (24 y 26) que se fijan a un eje (25) que se sostiene, en ambos extremos, en unos rodamientos (23) de unas varillas que los fijan al cuerpo de las subcajas (22). Las ruedas (24) y (26) tendrán el mismo diámetro que la rueda (12). Así, podremos poner tantas subcajas (22) como queramos, -con un Engranaje Multiplicador (1-12) cada una-, según lo permitan las dimensiones de la máquina que hemos diseñado. Como fuerza de origen podemos poner un motor eléctrico (16, 17), o unos pedales de bicicleta (18, 19), o unas cuñas de aire (20, 21), o lo que se nos ocurra... En el extremo inferior, en conexión con la última rueda grande (12) de la última subcaja (22), pondremos una rueda dentada (27) que tiene dientes en un lateral para que se conecte a la rueda dentada (28) de cualquier dispositivo, sea una hélice de barco, de avión (29), un eje de coche, de camión, bicicleta, motocicleta, etc...

3. Engranaje Multiplicador de árboles y cadenas, -según reivindicación segunda-, caracterizado por el Generador Eléctrico (30-33) que se puede conectar con la Caja Múltiple, cuya rueda dentada (30) se pone en conexión con cualquiera de las ruedas (24, 26, 27) de las distintas subcajas (22) de la Caja Múltiple. Este Generador está formado por un círculo de imanes (31) situados en el eje, y, que se enfrenta con un círculo de núcleos de hierro laminado (33), -o de imanes-, con solenoide. Entre un círculo y el otro se sitúan las palas de unas hélices (32) hechas de un material que no le afecta el magnetismo, sea la madera, el plástico, etc...

Hay que añadir que esta Caja Múltiple (22) es óptima para situarla entre el motor y la rueda del eje de un Generador convencional, eje que enfrenta los imanes del eje, con los imanes con solenoide que tiene a su alrededor.

4. Engranaje Multiplicador de árboles y cadenas, -según reivindicación primera-, caracterizado por la aplicación del Engranaje Multiplicador (1-12) a un Ventilador. Aplicamos una Caja Múltiple (22) a la rueda dentada (47) de las hélices (35), poniéndola en contacto con la última rueda (12) del Engranaje Multiplicador (1-12) que lleva dentro. Las cuñas huecas (38) que se ponen por delante de las palas de las hélices (35) se conectan al Engranaje Multiplicador (1-12), y, éste, se conecta a la rueda dentada (47) de las hélices (35). En la primera versión de este Ventilador ponemos un pequeño eje con una rueda moleteada (41) en conexión con la placa circular (40) que se interpone entre las hélices (35) y las cuñas de aire (38).

En la segunda versión, se ofrece otra solución para la placa circular (40). Se trata de añadir al Ventilador un mecanismo de control que consiste en que, a la placa circular (40) le añadimos unas aberturas (50). La rueda dentada inferior del eje (37) de las cuñas de aire (38), tendrá en conexión una rueda dentada (53) de mayor diámetro que el suyo. Esta rueda grande (53), se hallará en el extremo de un eje, el que tendrá, en el otro extremo, otra rueda dentada (52) de menor diámetro, que se conectará con la rueda dentada grande (51) de la placa circular (40). Hay que notar que la placa circular (40) se halla libre alrededor del eje (37) de las cuñas de aire (38), o sea, que no se halla fijado a él. Los ejes (37) y el de las ruedas (52, 53) se sostienen en rodamientos de una pieza (60) que se sujeta a la Caja Múltiple. La placa circular (40) puede tener varias aberturas (50) con una puerta que se abre o se cierra en cada una de ellas, según convenga.