ES2270678A1 - Gravitational type electric generator using oscillation movement of pendulum to generate electricity, has gearboxes, hydrostatic transmission and sensor-activated electromagnet to control oscillation movement and speed of pendulum - Google Patents
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Abstract
Description
Generador eléctrico gravitacional.Gravitational Electric Generator
La presente invención se refiere a un mecanismo que permite aprovechar la fuerza de la gravedad ejercida sobre un elemento pendular para generar energía eléctrica.The present invention relates to a mechanism which allows harnessing the force of gravity exerted on a pendular element to generate electrical energy.
Son conocidos los siguientes dispositivos: Referentes a la acción gravitatoria los relojes de péndulo. Referentes a la generación de energía eléctrica por fuerzas naturales los aerogeneradores y generadores mareomotrices.The following devices are known: Regarding the gravitational action the pendulum clocks. Regarding the generation of electric power by forces Natural wind turbines and tidal generators.
El Generador Eléctrico Gravitacional es un mecanismo pensado para generar electricidad a partir de un movimiento oscilatorio provocado por la acción de la gravedad sobre un péndulo.The Gravitational Electric Generator is a mechanism designed to generate electricity from a oscillatory movement caused by the action of gravity on a pendulum
Este dispositivo permite la obtención de energía eléctrica en cualquier parte del planeta ya que la gravedad permite un aprovechamiento constante en toda la superficie del globo terráqueo excepto bajo el agua. No siendo necesaria la dependencia de factores variables como la luz solar, el viento o las mareas.This device allows to obtain energy electric anywhere on the planet since gravity allows a constant use on the entire surface of the globe Earth except under water. The dependency not being necessary of variable factors such as sunlight, wind or tides.
El Generador Eléctrico Gravitacional está formado por una serie de elementos mecánicos que interaccionando entre sí dan lugar a la activación de un alternador para la producción de energía eléctrica:The Gravitational Electric Generator is formed by a series of mechanical elements that interacting each other give rise to the activation of an alternator for the electric power production:
- Estructura de soporte: Es un armazón metálico
o de otro material de gran resistencia sobre el que descansa todo
el peso del mecanismo. También forman parte del mismo los sistemas
de anclaje para contrarrestar el peso de la parte anterior, que van
desde la parte posterior e inferior de la carcasa superior a la
columna o columnas de soporte a modo de
tirantes.- Support structure: It is a metal frame or other high strength material on which the entire weight of the mechanism rests. The anchoring systems are also part of it to counteract the weight of the front part, ranging from the back and bottom of the upper housing to the support column or columns as a way of
suspenders.
- El péndulo: Es un elemento oscilante formado por un disco circular que se sitúa en la parte inferior del mismo y un brazo largo que lo une a un eje entorno al cual se produce el movimiento. Todos estos elementos son de materiales metálicos, lo más ligeros posible, y gran resistencia ,excepto el disco inferior ya que de su peso y su capacidad de ser atraído por fuerzas magnéticas depende el correcto funcionamiento del sistema.- The pendulum: It is an oscillating element formed by a circular disk that is located at the bottom of it and a long arm that joins it to an axis around which the movement. All these elements are made of metallic materials, what lighter possible, and high strength, except the lower disk since its weight and its ability to be attracted to forces Magnetic depends on the proper functioning of the system.
- 1ª multiplicadora: Asociada y a continuación del eje del péndulo encontramos un mecanismo de multiplicación de vueltas consistente en un piñón de gran diámetro asociado a uno o varios piñones de radio inferior para obtener un mayor número de vueltas en el eje saliente de la multiplicadora que las del eje principal.- 1st multiplier: Associated and then of the axis of the pendulum we find a multiplication mechanism of turns consisting of a large diameter pinion associated with one or several lower radius sprockets to obtain a greater number of turns on the outgoing axis of the multiplier than those on the axis principal.
- Transmisión hidrostática: Es la encargada de transformar el movimiento de giro en sentidos opuestos derivado del movimiento oscilatorio del péndulo en un movimiento circular uniforme en un solo sentido. En el eje saliente del mecanismo anterior se ubica una pieza en forma de U que funciona a modo de cigüeñal, en el cual se acopla una biela que se articula con un tope cilíndrico semejante al pistón de un motor de explosión y que representa el punto de entrada de energía para la transmisión. Este último elemento se encuentra dentro de un cilindro hueco de metal u otro material de gran resistencia, que se une a un segundo cilindro de características semejantes por medio de una zona estrecha igualmente hueca formando un circuito de vasos comunicantes en forma de U. Este circuito se encuentra lleno de un elemento liquido de mayor o menor viscosidad que transmite la fuerza ejercida por el "pistón" del primer cilindro a un segundo pistón en el segundo cilindro según el principio de Pascal. De este modo adecuando la relación entre el diámetro de los pistones y el recorrido que realizan se puede multiplicar la resistencia que puede vencer el sistema a la salida de la transmisión. articulada a este segundo pistón encontramos una biela que se engarza en otra U a modo de cigüeñal en un eje que gira sólo en un sentido.- Hydrostatic transmission: It is responsible for transform the turning movement in opposite directions derived from oscillatory movement of the pendulum in a circular motion One way uniform. On the outgoing axis of the mechanism a U-shaped piece that works by way of crankshaft, in which a connecting rod that articulates with a stop is attached cylindrical similar to the piston of an explosion engine and that represents the point of entry of energy for transmission. This last element is inside a hollow metal cylinder or another high strength material, which joins a second cylinder of similar characteristics by means of a narrow area also hollow forming a circuit of communicating vessels in U shape. This circuit is filled with a liquid element of greater or lesser viscosity that transmits the force exerted by the "piston" from the first cylinder to a second piston in the second cylinder according to the Pascal principle. Thus adapting the relationship between the diameter of the pistons and the path that perform you can multiply the resistance that can beat the system at the exit of the transmission. articulated to this second piston we find a connecting rod that engages in another U by way of crankshaft on a shaft that rotates only one way.
Es de esta forma como se consigue transformar el movimiento oscilatorio inicial en un movimiento circular simple: El eje de entrada hace que el conjunto biela-pistón asociado, ascienda y descienda continuamente independientemente de la dirección de giro, de este modo el movimiento circular oscilatorio se transforma primeramente en un movimiento lineal. Éste se transmite a través de los vasos comunicantes al segundo conjunto biela-pistón, para volver a transformarlo gracias a la segunda pieza en U, o cigüeñal, en circular, pero con la peculiaridad de que el eje en el que se ubica sólo gira en un sentido, debido a este hecho, se obtiene como resultado un movimiento circular simple.It is in this way that you can transform the Initial oscillatory movement in a simple circular motion: The input shaft makes the connecting rod-piston assembly associated, ascend and descend continuously regardless of the direction of rotation, thus the circular movement oscillatory is first transformed into a linear movement. This is transmitted through the communicating vessels to the second connecting rod-piston assembly, to transform it again thanks to the second piece in U, or crankshaft, in circular, but with the peculiarity that the axis on which it is located only rotates in a sense, due to this fact, a result is obtained simple circular motion
Podemos utilizar dos transmisiones conjuntamente funcionando en fases distintas (transmisión hidrostática compuesta), es decir, que el eje que llega a la transmisión tiene dos piezas en forma de U en lugar de una, y estas a su vez están colocadas con la parte cóncava en sentido opuesto. A cada una de estas piezas se acopla una biela (una para cada transmisión) y se repite el esquema en el eje de salida de la transmisión. De este modo, trabajando con dos transmisiones, cuando en la primera de ellas se ejerce fuerza hacia abajo en el primer émbolo, en la segunda, el primer émbolo es empujado hacia arriba; mientras que el segundo émbolo de la primera transmisión es empujado hacia arriba, el segundo émbolo de la segunda transmisión es empujado hacia abajo. Es un funcionamiento similar al de un balancín.We can use two transmissions together operating in different phases (hydrostatic transmission compound), that is, that the axis that reaches the transmission has two U-shaped pieces instead of one, and these in turn are placed with the concave part in the opposite direction. To each of these parts a connecting rod (one for each transmission) is attached and Repeat the scheme on the output shaft of the transmission. Of this mode, working with two transmissions, when in the first of they exert force down on the first plunger, in the second, the first plunger is pushed up; Meanwhile he second piston of the first transmission is pushed up, The second piston of the second transmission is pushed down. It is an operation similar to a rocker.
- 2ª multiplicadora: Al eje de salida de la transmisión hidrostática se acopla un piñón de radio adecuado y a este se asocia otro u otros de radio inferior para multiplicar el número de vueltas que dará el eje del piñón pequeño respecto al anterior.- 2nd multiplier: To the output shaft of the hydrostatic transmission engages a suitable radio pinion and to this is associated another or other lower radius to multiply the number of turns the small pinion shaft will give relative to the previous.
- Alternador: Es el generador de energía eléctrica. A éste se acopla el eje del último piñón de la segunda multiplicadora para que el giro de este en un solo sentido permita la activación del dispositivo. El tamaño y resistencia al giro es proporcional a la fuerza que se obtenga a la salida de la transmisión hidrostática.- Alternator: It is the power generator electric To this is coupled the axis of the last pinion of the second multiplier so that the turn of this one way allows Device activation The size and resistance to rotation is proportional to the force obtained at the exit of the hydrostatic transmission
- Impulsador electromagnético: Es el encargado de evitar que el péndulo pierda energía y siga oscilando a una amplitud constante. Consta de un sensor láser o de otro tipo que se activa cuando el péndulo o una parte de el se interpone entre el emisor y el receptor del sensor. La activación del sensor implica el paso de corriente que alimenta un electroimán ubicado en un brazo a modo de extensión de la estructura que puede estar dispuesto en trayectoria descendente y perpendicular al plano de oscilación del péndulo, o bien en un brazo saliente de la estructura de apoyo. De este modo cada vez que el péndulo se aproxima a esta zona, se activa el imán y atrae el disco hacia sí, durante un tiempo limitado y muy reducido, permitiendo mantener constante la amplitud de la oscilación. El sensor se ubica sobre el eje principal del péndulo y su referencia para activarse es una prolongación del péndulo por encima del eje, lo que permite calcular el ángulo en cada momento.- Electromagnetic impeller: It is in charge to prevent the pendulum from losing energy and keep swinging at a constant amplitude It consists of a laser or other sensor that active when the pendulum or a part of it is interposed between the sender and sensor receiver. Sensor activation implies the passage of current that feeds an electromagnet located in one arm as an extension of the structure that can be arranged in downward trajectory and perpendicular to the oscillation plane of the pendulum, or on an outgoing arm of the support structure. From this mode every time the pendulum approaches this area, it activate the magnet and attracts the disk towards itself, for a while limited and very small, allowing constant amplitude of the swing. The sensor is located on the main axis of the pendulum and its reference to activate is an extension of the pendulum above the axis, which allows to calculate the angle in every moment
Para la mejor comprensión de todo cuanto queda escrito en la presente memoria, se acompañan unos dibujos en los que se representa de forma aproximada un caso práctico de realización Generador de Energía Gravitacional En dichos dibujos la figura 1. es una vista frontal del sistema que permite distinguir los siguientes elementos: La base o elemento sobre el que se apoya todo el mecanismo (1), El péndulo (2), con el disco o peso (2a), el brazo (2b) y la prolongación superior para medir el ángulo de oscilación (2c); la carcasa superior que protege los mecanismos (3); el eje al que se conecta el péndulo (4); el sensor de inclinación (5) y su rayo (5a); el electroimán (6) y el brazo sobre el que va instalado (7).For the best understanding of all that remains written here, some drawings are attached in the that a practical case of Realization Gravitational Energy Generator In these drawings the Figure 1. is a front view of the system that allows distinguishing the following elements: The base or element on which it rests the whole mechanism (1), the pendulum (2), with the disk or weight (2a), the arm (2b) and the upper extension to measure the angle of swing (2c); the upper housing that protects the mechanisms (3); the axis to which the pendulum (4) is connected; the sensor of inclination (5) and its ray (5a); the electromagnet (6) and the arm over the one that is installed (7).
La figura 2. representa una vista lateral del sistema dejando ver el interior de la carcasa; en ésta encontramos: La base (1), y los tirantes (la); el péndulo (2) con el peso (2a) y el brazo (2b);la carcasa (3); el eje al que se asocia el péndulo (4); el sensor (5) y su rayo (5a); el electroimán (6) y su brazo (7); la primera multiplicadora (8); la transmisión hidrostática (9); la segunda multiplicadora (10) y el alternador (11).Figure 2. represents a side view of the system showing inside the housing; In this we find: The base (1), and the braces (the); the pendulum (2) with the weight (2a) and the arm (2b); the housing (3); the axis to which the pendulum is associated (4); the sensor (5) and its beam (5a); the electromagnet (6) and its arm (7); the first multiplier (8); hydrostatic transmission (9); the second multiplier (10) and the alternator (11).
La figura 3. representa un detalle de la parte anterior del mecanismo donde se distinguen los siguientes elementos: El péndulo (2); El eje asociado al péndulo (4); el sensor (5) y su rayo (5a); el piñón grande (8a) de la primera multiplicadora (8) asociado al eje (4) y el piñón pequeño (8b).Figure 3. represents a detail of the part anterior of the mechanism where the following are distinguished elements: The pendulum (2); The axis associated to the pendulum (4); he sensor (5) and its beam (5a); the big pinion (8a) of the first multiplier (8) associated with the shaft (4) and the small pinion (8b).
La figura 4. representa un detalle de la transmisión hidrostática (9) donde se distinguen: la pieza en forma de U (9a) del eje de entrada; la biela (9b) asociada a la pieza anterior; el émbolo de entrada (9c); El fluido de la transmisión (9d); el émbolo de salida (9e); la biela (9f) de salida y la pieza en forma de U (9g) a modo de cigüeñal de salida de la transmisión.Figure 4. represents a detail of the hydrostatic transmission (9) where they are distinguished: the piece in shape of U (9a) of the input shaft; the connecting rod (9b) associated with the piece previous; the input piston (9c); Transmission fluid (9d); the exit piston (9e); the connecting rod (9f) and the part U-shaped (9g) as a crankshaft output of the transmission.
La figura 5. representa un detalle de la segunda multiplicadora (10) con su piñón grande (10a) y su piñón pequeño (10b); el alternador (11).Figure 5. represents a detail of the second multiplier (10) with its large pinion (10a) and its small pinion (10b); the alternator (11).
La figura 6. es un detalle de todos los elementos interiores a la carcasa que han sido nombrados en las figuras anteriores.Figure 6. is a detail of all interior elements to the housing that have been named in the previous figures.
La figura 7. representa una vista lateral de una transmisión hidrostática compuesta, en la que destacan: la primera transmisión (9) con todos los elementos que la componen (la pieza en forma de U (9a) del eje de entrada; la biela (9b) asociada a la pieza anterior; el émbolo de entrada (9c); El fluido de la transmisión (9d); el émbolo de salida (9e); la biela (9f) de salida y la pieza en forma de U (9g) a modo de cigüeñal de salida de la primera transmisión (9)) y la segunda transmisión (12) con una pieza en forma de U (12a) del eje de entrada; la biela (12b) asociada a la pieza anterior; el émbolo de entrada (12c); El fluido de la transmisión (12d); el émbolo de salida (12e); la biela de salida (12f) y la pieza en forma de U (12g) a modo de cigüeñal de salida de la segunda transmisión (12). Como se puede observar, 9a y 12a forman en su conjunto una pieza en forma de "S" o de manivela, provocando con su giro desplazamientos en sentido contrario de 9c con respecto a 12c.Figure 7. represents a side view of a compound hydrostatic transmission, which highlights: the first transmission (9) with all the elements that compose it (the piece U-shaped (9a) of the input shaft; the connecting rod (9b) associated with the previous piece; the input piston (9c); The fluid of the transmission (9d); the exit piston (9e); the connecting rod (9f) output and the U-shaped piece (9g) as an output crankshaft of the first transmission (9)) and the second transmission (12) with a U-shaped part (12a) of the input shaft; the connecting rod (12b) associated to the previous piece; the input piston (12c); The fluid of the transmission (12d); the exit piston (12e); the connecting rod of outlet (12f) and the U-shaped part (12g) as a crankshaft output of the second transmission (12). As you can see, 9a and 12a together form a piece in the form of "S" or of crank, causing displacements in its direction opposite of 9c with respect to 12c.
El Generador Eléctrico Gravitacional está formado por los siguientes dispositivos:The Gravitational Electric Generator is formed by the following devices:
- Estructura de soporte o base (1): con los tirantes (1a) para contrarrestar el peso de la parte anterior.- Support structure or base (1): with the braces (1a) to counteract the weight of the anterior part.
- El péndulo (2) formado por un disco circular (2a), un brazo largo (2b) que lo une a un eje (4) entorno al cual se produce el movimiento, y la prolongación superior del péndulo (2c).- The pendulum (2) formed by a circular disk (2a), a long arm (2b) that joins it to an axis (4) around which movement occurs, and the upper extension of the pendulum (2 C).
- 1ª multiplicadora (8): Asociada y a continuación del eje del péndulo (4) con un piñón de gran diámetro (8a) asociado a uno o varios piñones de radio inferior (8b).- 1st multiplier (8): Associated and continuation of the pendulum axis (4) with a large diameter pinion (8a) associated with one or several pinions of lower radius (8b).
- Transmisión hidrostática (9): Con una pieza en forma de U que funciona a modo de cigüeñal (9a), en el cual se acopla una biela (9b) que se articula con un tope cilíndrico (9c) semejante a un pistón que entra en el circuito de vasos comunicantes en forma de U (9d).; un segundo pistón (9e) el segundo pistón (9f) su biela (9g) que se engarza en otra U a modo de cigüeñal (9h).- Hydrostatic transmission (9): With one piece in U-shape that works as a crankshaft (9a), in which attaches a connecting rod (9b) that articulates with a cylindrical stop (9c) similar to a piston that enters the vessel circuit U-shaped communicators (9d) .; a second piston (9e) the second piston (9f) its connecting rod (9g) that engages in another U by way of crankshaft (9h).
- 2ª multiplicadora (10): con un piñón de radio adecuado (10a) y a este se asocia otro u otros de radio inferior (10b).- 2nd multiplier (10): with a radio pinion adequate (10a) and this is associated with another or other lower radius (10b).
- Alternador (11).- Alternator (11).
- Impulsador electromagnético: Consta de un sensor láser (5) cuya referencia para activarse es la prolongación del péndulo (2c), y un electroimán (7) ubicado en el brazo (6).- Electromagnetic impeller: It consists of a laser sensor (5) whose reference to activate is the extension of the pendulum (2c), and an electromagnet (7) located in the arm (6).
Claims (1)
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| ES200402870A ES2270678B1 (en) | 2004-11-22 | 2004-11-22 | GRAVITATIONAL ELECTRIC GENERATOR. |
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2004
- 2004-11-22 ES ES200402870A patent/ES2270678B1/en not_active Withdrawn - After Issue
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| ES2270678B1 (en) | 2008-04-01 |
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