DISPOSITIVO CINEMATICO.

Dispositivo cinemático caracterizado porque comprende: una entrada de eje;

un conversor del movimiento de giro del eje en movimiento alternativo; una masa conectada al elemento de movimiento alternativo del conversor del movimiento de giro del eje en movimiento alternativo; una segunda masa; un sistema de poleas que conecta la primera masa y la segunda masa, de tal manera que los pesos de la primera masa y la segunda masa ejercen acciones contrarias sobre el sistema de polea; siendo la relación de masas entre la primera masa y la segunda masa tal, que provocan sobre el elemento de transmisión del sistema de polea una acción de igual valor y sentido opuesto.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/ES2010/000491.

Solicitante: GUZMAN PORRAS, ANTONIO.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GUZMAN PORRAS,ANTONIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02B63/04 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02B MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES DE COMBUSTION EN GENERAL (plantas de turbinas de gas F02C; plantas de motores de desplazamiento positivo de gas caliente o de productos de combustión F02G). › F02B 63/00 Adaptaciones de los motores para accionar bombas, herramientas manuales ogeneradores eléctricos; Combinaciones portátiles de motores con dispositivos accionados a motor (de motores con pistones rotativos y oscilantes F02B 53/14). › para generadores eléctricos.
  • H02K35/04 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 35/00 Generadores con sistemas de bobinas, de imán, de inducido o de otra parte del circuito magnético con movimiento alternativo, oscilante o vibratorio (dispositivos de manipulación de la energía mecánica estructuralmente asociados a los generadores H02K 7/00, p. ej. H02K 7/06). › con sistemas de bobinas e imanes fijo.
  • H02K7/18 H02K […] › H02K 7/00 Dispositivos para manipular energía mecánica estructuralmente asociados con con máquinas dinamo-eléctricas, p. ej. asociación estructural con un motores mecánico de arrastre o máquinas dinamoeléctrica auxiliares. › Asociación estructural de generadores eléctricos con motores de arrastre, p. ej. turbinas.
DISPOSITIVO CINEMATICO.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo cinemático La presente invención hace referencia a un dispositivo cinemático.

Más en particular, hace referencia a un dispositivo cinemático que permite la transmisión de un movimiento de giro alrededor de un eje de un movimiento alternativo o de un movimiento de giro alrededor de un eje distinto, en general, paralelo al eje de entrada, permitiendo la variación de la velocidad de ciclo con conservación del trabajo.

Habitualmente, estas transmisiones se realizan con intermedio de ruedas dentadas, pero dichos sistemas son críticos en cuanto a su mantenimiento y presentan pérdidas no despreciables.

En una realización especialmente preferente, la presente invención hace referencia a un generador de energía eléctrica, del tipo de inducción magnética que utiliza el movimiento lineal causado por el dispositivo cinemático anteriormente descrito para realizar la generación de la energía.

Es ampliamente conocida en la técnica la teoría electromagnética y los avances en dicho campo obtenidos por Faraday y Lenz según los cuales se puede obtener energía eléctrica a partir de la energía proveniente de campos magnéticos en imanes permanentes o electroimanes. Sus estudios establecen que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera y cuya polaridad depende del sentido del campo y el valor del flujo que lo atraviesa.

Es decir, no es suficiente con disponer un imán y una superficie conductora, sino que se hace necesario disponer de un movimiento, lo más adecuado posible, para la generación de corriente eléctrica aplicando esta teoría.

Actualmente los sistemas de generación comprenden motores de rotación en los que se hace girar un imán permanente para generar electricidad sobre un devanado que, en adelante, llamaremos inducido. Alternativamente, se puede hacer rotar el inducido dejando el imán fijo obteniendo resultados similares.

La presente invención también da a conocer un generador cuya generación de energía eléctrica se realiza a través del movimiento lineal generado por el dispositivo cinemático anteriormente descrito.

Por otra parte, es ampliamente ventajosa la utilización de un generador que realice un movimiento lineal ya que se puede prescindir de elementos mecánicos (como correas, engranajes, etc.) que, además de ser la causa de la mayoría de los fallos en este tipo de dispositivos debido a su desgaste, son críticos en cuanto a su mantenimiento y presentan pérdidas no despreciables.

Por tanto, es ampliamente ventajosa la utilización del mecanismo cinemático anteriormente descrito, ya que permite la transmisión de un movimiento de giro alrededor de un eje a un movimiento lineal y a partir del movimiento lineal obtenido generar corriente eléctrica.

En consecuencia, es otro objetivo de la presente invención dar a conocer un modo novedoso y alternativo de generación de energía, que presenta un movimiento lineal que optimiza la generación de dicha energía mediante un movimiento cinemático alternativo con menos pérdidas mecánicas y un mantenimiento más sencillo que los dispositivos de la técnica anterior.

En consecuencia, es un objetivo de la presente invención dar a conocer un modo novedoso y alternativo de la transmisión de movimiento, que presenta menos pérdidas en la transmisión y un mantenimiento sencillo.

Más en particular, la presente invención consiste en un dispositivo cinemático caracterizado porque comprende:

- una entrada de eje,

- un conversor del movimiento de giro del eje en movimiento alternativo,

- una primera masa conectada al elemento de movimiento alternativo del conversor del movimiento de giro del eje en movimiento alternativo,

- una segunda masa,

- un sistema de poleas que conecta la primera masa y la segunda masa, de tal manera que los pesos de la primera masa y la segunda masa ejercen acciones contrarias sobre el sistema de polea,

- siendo la relación de masas entre la primera masa y la segunda masa tal, que provocan sobre el elemento de transmisión del sistema de polea una acción de igual valor y sentido opuesto.

Preferentemente, el dispositivo comprende, además,

- un segundo conversor del movimiento lineal alternativo de la segunda masa en un movimiento de giro,

- una salida de eje.

Típicamente la entrada de eje y la salida de eje serán paralelas.

La ventaja del dispositivo objeto de la presente invención queda clara a la vista de su configuración: se evitan contactos entre dientes de ruedas dentadas. Por lo tanto, puede funcionar con menos pérdidas y a un régimen de revoluciones muy superior.

El sistema de poleas será preferentemente un sistema de polea móvil (o varios funcionando en paralelo, según la aplicación) . Aún más preferentemente, el sistema de poleas será uno o varios polipastos.

Los sistemas de polea permiten disponer de una ganancia mecánica, lo que se traduce en una velocidad de ciclo multiplicada o dividida. En esta realización particular, el sistema de polea ha de estar equilibrado para ofrecer una mínima resistencia. Para ello, las masas primera y segunda han de equilibrar con sus acciones contrarias el sistema. En el caso de que el peso o la resistencia de los mecanismos pertenecientes al dispositivo y conectados a éste sea de gran importancia, entonces la relación de masas coincidirá con la relación mecánica del sistema de polea.

Más preferentemente, el dispositivo conversor del movimiento de giro del eje en un movimiento alternativo comprende un eje de cigüeñal y al menos dos conjuntos de camisa-pistón.

Aun más preferentemente, el segundo conector del movimiento lineal alternativo de la segunda masa en un movimiento de giro comprende al menos dos conjuntos de camisa-pistón conectados a un eje de cigüeñal.

En esta realización preferente, los conversores de movimiento son mecanismos cinemáticos de un motor de combustión, si bien la presente invención carece de motor.

El elemento de transmisión de esfuerzos del sistema de poleas podrá ser uno o varios cables, cuerdas o correas. Alternativamente, podrá comprender al menos una cadena.

Más en particular, la presente invención podría aplicarse a un generador de energía eléctrica del tipo de inducción electromagnética que comprende:

- un elemento magnético;

- un elemento conductor de electricidad; y

- un dispositivo cinemático

en el que el elemento magnético y el elemento conductor de electricidad son móviles entre sí de manera lineal alternativa, además, el movimiento lineal alternativo lo realiza el dispositivo cinemático que a su vez comprende:

- una entrada de eje;

- un conversor del movimiento de giro del eje en movimiento alternativo;

- una masa conectada al elemento de movimiento alternativo del conversor del movimiento de giro del eje en movimiento alternativo;

- una segunda masa;

- un sistema de poleas que conecta la primera masa y la segunda masa, de tal manera que los pesos de la primera masa y la segunda masa ejercen acciones contrarias sobre el sistema de polea;

- siendo la relación de masas entre la primera masa y la segunda masa tal, que provocan sobre el elemento de transmisión del sistema de polea una acción de igual valor y sentido opuesto,

encontrándose el elemento conductor de electricidad o el elemento magnético unido a al menos una de las citadas masas.

Además, preferentemente, el elemento conductor de electricidad es un devanado o una serie de devanados (o inducidos) en al menos una de las masas y un imán permanente (o inductor) fijo en la estructura del elemento de movimiento alternativo de manera tal que se obtiene un movimiento constante, continuo y alternativo del inducido respecto al inductor. En una realización especialmente preferente el imán permanente puede ser reemplazado por un electroimán.

Más preferentemente, se disponen inducidos e inductores en cada una de las masas del conversor de movimiento de giro del eje en movimiento alternativo.

De manera aún más preferente, los devanados se pueden disponer de forma tal que se obtenga corriente directa, corriente alterna o su disposición puede ser tal que generen corriente trifásica. Dichas disposiciones para obtener diferentes tipos de corriente serán evidentes para un experto en la materia en cuanto hacen parte de la técnica anterior.

Alternativamente, el generador puede contar con dispositivo de adecuación de señal de salida con el fin de ajustar la forma de la onda de la energía, dicho dispositivo...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo cinemático caracterizado porque comprende:

- una entrada de eje;

- un conversor del movimiento de giro del eje en movimiento alternativo;

- una masa conectada al elemento de movimiento alternativo del conversor del movimiento de giro del eje en movimiento alternativo;

- una segunda masa;

- un sistema de poleas que conecta la primera masa y la segunda masa, de tal manera que los pesos de la primera masa y la segunda masa ejercen acciones contrarias sobre el sistema de polea;

siendo la relación de masas entre la primera masa y la segunda masa tal, que provocan sobre el elemento de transmisión del sistema de polea una acción de igual valor y sentido opuesto.

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende, además,

- un segundo conversor del movimiento lineal alternativo de la segunda masa en un movimiento de giro;

- una salida de eje.

3. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque dicho dispositivo conversor del movimiento de giro de eje en un movimiento alternativo comprende un cigüeñal y al menos dos conjuntos de camisa-pistón.

4. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque el segundo conector del movimiento lineal alternativo de la segunda masa en un movimiento de giro comprende al menos dos conjuntos de camisa-pistón conectados a un eje cigüeñal.

5. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende guías para guiar las masas en un movimiento alternativo.

6. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el sistema de polea es uno o varios polipastos.

7. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la relación de la primera y la segunda masa es igual a la ganancia mecánica del sistema de polea.

8. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el elemento de transmisión de esfuerzos del sistema de poleas es uno o varios cables, cuerdas o correas.

9. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el elemento de transmisión de esfuerzos del sistema de poleas comprende al menos una cadena.

10. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque comprende una estructura mecánica que soporta el sistema de poleas y aguanta los conversores de movimiento.

11. Generador de energía eléctrica del tipo de inducción electromagnética que comprende:

- un elemento magnético;

- un elemento conductor de electricidad; y

- un dispositivo cinemático según cualquier de las reivindicaciones 1 a 10

en el que el elemento magnético y el elemento conductor de electricidad son móviles entre sí de manera lineal alternativa caracterizado porque el movimiento lineal alternativo lo realiza el dispositivo cinemático encontrándose el elemento conductor de electricidad o el elemento magnético unido a al menos una de las masas del dispositivo cinemático.

12. Generador, según la reivindicación 11, caracterizado porque se dispone al menos un elemento conductor en al menos una de las masas y un elemento magnético fijo en la estructura del elemento de movimiento alternativo de manera tal que se obtiene un movimiento lineal alternativo del elemento magnético respecto al elemento conductor.

13. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento magnético es un electroimán.

14. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento conductor de electricidad comprende un devanado.

15. Generador, según la reivindicación 14, caracterizado porque comprende más de un devanado.

16. Generador, según la reivindicación 15, caracterizado porque los devanados están dispuestos de forma tal que la energía obtenida es corriente alterna.

17. Generador, según la reivindicación 16, caracterizado porque los devanados se disponen de forma tal que se obtiene corriente alterna trifásica.

18. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un dispositivo de adecuación de la señal de salida.

19. Generador, según la reivindicación 18, caracterizado porque dicho dispositivo de adecuación de la señal de salida comprende un filtro.

20. Generador, según la reivindicación 18, caracterizado porque dicho dispositivo de adecuación 15 de la señal de salida comprende un rectificador.

21. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a la entrada de eje se conecta un eje de rotación de las ruedas o cuerpo cilíndrico de un vehículo o ferrocarril.


 

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