Cilindros compresores telescópicos neumáticos.

Cilindros compresores telescópicos neumáticos, consistentes en un grupo de cilindros por el que por el interior de cada uno de sus cilindros (6),

se desplaza un pistón de empuje (9), unido éste junto con su cilindro (6) a los extremos de un fuelle flexible neumático (18), cuyo aire almacenado en su interior es comprimido por el desplazamiento del pistón de empuje (9).

Los cilindros neumáticos están dispuestos consecutivamente de forma telescópica, siendo accionados simultáneamente por un medio de accionamiento (37) común, de forma que el cuerpo (6) de cada cilindro neumático es el pistón de empuje (9) del cilindro neumático de mayor tamaño que lo contiene, comprimiendo el aire cada uno de ellos a diferentes presiones debido a sus diferentes tamaños.

El aire se comprime en etapas y con una baja velocidad de compresión al trasvasar el aire comprimido a una determinada presión de un cilindro neumático a otro en compresiones sucesivas.

Cilindros Compresores telescópicos neumáticos Objeto de la ionnción la invención se re6erc a un nue vo tipo de cilindros neumátjc, os para la compresión del aire atmosférico con bajas velocidades de accionamiento de los mismos.

Las principales caractcristicas innovadoras consisten en comprimir aire a diferentes presiones, con Wla baja velocidad de compresión. Tambi~n posee una regulación del volumen del aire a comprimir, dependiendo de la energla disponible.

Campo de aplicación de la Invención La invención se encuadra en el sector de la neumática y dentro de ésta, en los dispositivos que comprimen aire, empleando trabajo mecánico.

Antecedent" de la ¡oveodón Actualmente en la industria existen las siguientes clases dc compresores de aire: compresores de pistón, C0"1>resorcs de paletas, compresores llXia1cs y compresores hc1koidales. Todos estos compresores se caracterizan por 25 eO"1>rimir el aire con altas y constantes vclocidades de accionamiento, no siendo posible utilizarlos en procesos en el que el trabajo disponible para la compresión se entrega lenta y variablemente, como en el caso de las energías renovables. En éstas, el trabajo entregado por los dispositivos es variable. Luego con los compresores de aire existentes, es dificil coll'l'rimir aire mediante energía renovable. No obstante, la compresión de aire mediante energía renovable se hace imprescindible, debido a la necesidad de alma.cenar la energía altamente variable capturada. Como 30 ejemplo de lo anterionncnte expuesto, la energía cólica depende de las condiciones meteorológicas. En los dias de elevados regímenes de velocidad de viento, los acrogeneradores son desactivados, debido a que la red eléctrica no es capaz de absorber la electricidad producida. Como sistema de a.lmacenamiento de energía más efectivo sobresale el

aire comprImido.

Seria por lo tanto deseable encontrar un sistema de comprimir aire que resolviera los problemas reseñados. Primero, que sea capaz de operar' a baja velocidad de accionamiento. Segundo, para obtener una mayor regulación. deberia comprimir el aire a diferentes presiones y en etapas. Tercero, que posca una regulación del volumen de aire c.orr.., rimido, scgUn la energía renovable disponible.

Para lo cual , la presente in~nción aporta las siguientes características:

Emplea un sistema de cilindros que mediante un fuelle neumático comprime el aire lentamente.

2~ Utih7.a un sistema de cilindros ncumaticos telescópicos que comprimen el aire a diferentes presiones y en 45 etapas.

) 0 Mediante un sistema de regulación de par combinado con un sistema de bloqueo de los cilindros neumáticos, consigue reducir la calTera de los mismos, regulando la fuerza de compresión yel volumen de aire comprimido.

Todas estas caracteristicas, consiguen que la invención pueda ser empleada en procesos lentos de compresión, regulando el volumen de aire comprimido según la energía di¡:ponible, comprimiendo a diferentes presiones yen etapas.

Por parte del solicitante se desconoce la existencia de alguna invención que reúna la!> novedosas característicllS presentes en [a invención aquí propuesta y cuyos elementos carac:terizadores se detallan a continuación Descripción de la invención Los cilindros compresores telescópicos neumáticos consisten en un conjunto de cilindros, en el que cada uno de éstos está formado por un cuerpo estructural, existiendo en el interior de este un espacio de forma cilíndrica, por el que se desplaza un medio de empuje, como por ejemplo un pistón que se ajusta al espacio cilíndrico. Fijado al cuerpo del cilindro se encuentra el extremo de un medio de compresión de aire, como por ejemplo un fuelle neumático flexible. El otro extremo del fuelle neumático está fijado al pistón de empuje, de tal forma que al desplazarse éste por la camisa del cuerpo del cilindro, comprime el aire almacenado en el fuelle neumático. El aire es introducido a una determinada presión y extraído del fuelle neumático mediante unos medios de conducción de aire, como por ejemplo unas tuberias.

La figura 1 muestra, con carticter ilustrativo y no [imitativo, una representación de una sección longitudinal de una posible realización de la invención, en la cual se apr" ia el cuerpo de los cilindros neumaticos y sus pistones de empuje con sus fuelles neumllticos.

Los cilindros neumáticos del conjunto, están dispuestos consecutivamente de forma telescópica, siendo accionados simultAneamente por un medio de accionamiento comun, como por ejemplo un sistema de palancas. Cada cilindro neumático es el pistón de empuje del cilindro neumático de mayor tamallo que lo contiene, como indiea la figura 1. Por lo tanto, los cilindros neumáticos son de direrentes tamaños y comprimen el aire a diferentes presiones. Si se dispone do; una dc:lenuinada ruel'á F acciunadora de 105 ci lindros, como P -F I S Y F -f' . S entonces si se dispone de dos cilindros, uno con superficie S I Y otro con supt!rficie S2 y como PI · SI -P2· S2, al disminuir la superficie aumenta la presión. Como cons"uencia cada cilindro neumatico comprime el aire a una presión mayor que el cilindro neumático que le contiene. La capacidad de comprimir el aire a diferentes presiones simultáneamente es una de las principales caracterlsticas de la invención.

Las direrentes presiones de aire obtenidas, son almacenadas en diferentes medios de almacenamiento, como por ejeml'lo unos depósitos de aire comprimido. Posteriormente este aire procedente de uno de los depósitos a una detenninada presión, se emplea pard llenar uno o más cilindros neumáticos de la invención. Al accionar los pistones de empuje, éstos incrementan la presión de este aire, almac:enAndoJo en un depósito de presión mAs elevada. Se consigue así la compresión del aire en etapas, que es una de las c:aracterísticas principales de la invención.

Debido a que Jos fuelles neumiticos almacenan aire a una presión dClcnninada durarlle la compresión, ésta se produce lentamente. Dependiendo de la presión del aire de llenado de Jos fuelles, se logra una mayor o menor resistencia a la compresión. Con una elevada presión de llenado inicial de los fuelles, se consigue una baja velocidad de accionamiento de la invención y una lenta compresión del aire. Esta es otra de las características principales de la invención.

Una vez descritos los elementos y características fundamentales de la invención, se describen a continuación las características adicionales de la invención y los elementos nccesarios para llevarlas a cabo.

El cuerpo de los cilindros neumáticos de la invención, incorpora unos medios de bloqueo mecánicos. La figura 2 muestra, con carácter ilustrativo y no limitativo, una represcntación de una sección longitudinal de un cilindro neumitico con sus medios de bloqueo. Estos, cuando están ac"tivados, reali7.an dos acciones sobre los pistones de empuje. La primera, inmovili7.ar los pistones de empuje en su carrera de desplazamiento. Esta acción es necesaria cuando se desea inmovili7.ar uno o más cilindros. Se consigue asi comprimir aire, independientemente en cualquiera de ellos. Como ejemplo, es posible comprimir aire en un solo cilindro neumático inmovi lizando el resto de cilindros neumáticos. La segunda, impedir el desplazamiento co~leto dI! los pistones de empuje en su calTCra de expansión, limitando la cantidad de aire almacenado en el fuelle neumático antes de la compresión. El desplazamiento de los pistones de empuje se reduce en fracciones de su desplazamiento completo. Se consigue asi llenar los fue lles neumáticos con diferentes volúmenes dc aire antes de la compresión, dependiendo de la fuerza de accionamiento disponible y comprimir aire con dCbiles fuerzas aplicadas a los cilindros. Cuando los medios de bloqueo están desactivados, no realizan ninguna acción sobre los pistones de empuje. Los medios dc bloqueo sc encuentran repartidos a lo largo de la camisa dcl cilindro.

La invención posee una regulación del momento de fuerza transmitido al accionamiento comun de los cilindros neumáticos. Esta regulación la produce el desplazamiento de un medio de unión móvil, como por ejemplo una articulación desplazable. Esta, al desplazarse a traves de un medio de guía, como por cjcmplo un carril, varia su distancia al eje del momcnto de fuerzas transmitido. Si dicha distancia disminuye, la fuerza transmitida por el momcnto a los medios de transmisión dc fuerza, como por ejemplo barras articuladas, aumenta y el arco que describe la articulación desplazable disminuye. Por el contrario, si dicha distancia aumenta, la fuerza disminuye y aumenta el arco que describe la articulación desplazab1c.

Esta circunstancia es debida a que, como indica la figura...

1. Cilindros compresores telescópicos neumáticos, del tipo que constan de un conjunto de cilindros (1) por el que por el interior de cada uno de sus cilindros (6) , se desplaza un pistón de empuje (9) , unido este junto con su cilindro (6) a los extremos de un fuelle flexible neumático (18) , cuyo aire almacenado en su interior es comprimido por el desplazamiento del pistón de empuje (9) , caracterizados por el hecho de que los cilindros neumaticos están dispuestos consecutivamente de fonna telescópica, siendo accionados simultáneamente por un medio de acdonamie:mo (37) común, de fOfllla que el cuerpo (6) de: cada cilindro neumático es el pistón de empuje (9) del cilindro neumático de mayor tamaño que lo contiene, comprimiendo el aire cada uno de ellos a diferentes presiones debido a sus diferenles tamaños; y porque al trasvasar el aire c:omprimido a una detenninada presión de un cilindro neumático a otro en compresiones sucesivas, se aumenta la presión de este aire en etapas y con una baja velocidad de compresión,

2. Cilindros compresores telescópicos neumaticos, segUn reivindicación 1, caracterizados por el hecho de que el cuerpo (6) de los mismos incorpora unos medios mecánicos de bloqueo (7) , los cuales bloquean los pistones de empuje (9) en distintas posiciones de su carrera a lo largo del cuerpo (6) de sus cilindros ó impiden el desplazamiento de los pistones de empuje (9) en un sentido, en distintas posiciones a lo largo de su carrera por el cuerpo (6) de sus cilindros.

3. Cilindros compresores telescópicos neumáticos, segUn reivindicación 1, caracterizados por el hecho de que al transmitir un par de fuerzas al accionamiento común (31) de los cilindros neumáticos, es regulado este par mediante una aniculación desplazable (221 la cual al desplazarse a través del carril (23) . varia su distancia al eje

(28) de dicho par de fuenas transmitido, provocando una variación de la carrer.l de los pistones de empuje (9) en sus cilindros neumáticos y una variación de la fuerza transmitida a los mismos.

4. Cilindros compresores telescópicos neumáticos, segUn relvindicaciones l y 3, caracterizados por el hecho de que al emplear una estructura oscilante (24) como productora del momento generador de la fuerza accionadora de los cilindros neummicos, esta estructura oscilante (24) se marltiene cemrada en su posición de equilibrio mcdiante una barra ajustable (21) en longitud a través de un medio mecanico (30) .

5. Cilindros compresores telescópicos neumáticos, segUn reivindicaciones 1, 2 Y J, caracterizado por el hecho de que eombinando, la distancia del medio de unión uesplazable (22) l~pC:C1O al ej~ (28) uel mumemu pnKlu~tor de la fuerza de accionamiento de los cilindros neumáticos, con el bloqueo de los pistones de empuje en sus cilindros en las distintas posiciones posibles, se: consigue asi regular la carTera del pistón de empuje (9) y el volumen de aire comprimido de cada cilindro neumático, con independencia unos de otros.