ES2271538T3 - Dispositivo para generar movimientos pulsatiles. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la generación de movimientos pulsantes que comprende A) dos árboles paralelos (3; 4) con sendos ejes longitudinales (5; 6) y respectivamente un extremo posterior (7; 8) y un extremo anterior (9; 10); B) un engranaje (2) con al menos dos ruedas dentadas (20; 21), siendo al menos dos ruedas dentadas (20) ruedas dentadas ovaladas y estando respectivamente una de las ruedas dentadas (20; 21) unidas cada una a uno de los extremos posteriores (7; 8) de los árboles (3; 4); C) dos palancas de accionamiento a modo de arco (30; 31) con respectivamente un primer extremo (32; 33) y al menos un segundo extremo (34; 35), uniéndose cada primer extremo (32; 33) de las palancas de accionamiento (30; 31) a respectivamente uno de los extremos anteriores (9; 10) de los dos árboles (3; 4) con rotación alrededor de un primer eje de giro (11; 12); E) un cuerpo de accionamiento (40) unido a los segundos extremos (34; 35) de las palancas de accionamiento (30; 31) con rotación alrededor de dos segundos ejes de giro (13; 14), caracterizado porque F) el cuerpo de accionamiento (40) consiste en un cuerpo a modo de polisoma, en particular en un oloide; G) los brazos de cada palanca de accionamiento a modo de arco (30; 31) forman un plano (36; 37) y porque los dos ejes de giro (13; 14) se encuentran en los planos (36; 37); H) los dos segundos ejes de giro (13; 14) presentan entre sí una distancia A; I) en cada palanca de accionamiento (30; 31) existe entre el primer eje de giro (11; 12) y el segundo eje de giro (13; 14) una distancia B siendo J) A = B.
Description
Dispositivo para generar movimientos
pulsátiles.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para la generación de movimientos pulsantes según el
preámbulo de la reivindicación 1.
Por el documento WO 99/05435 ABT se conoce un
engranaje para la transmisión en unión de forma del par de giro
entre dos árboles, estando estos dos árboles acoplados a los
extremos de una cadena de al menos dos elementos de unión móviles
basada en el principio del cubo reversible (Paul Schatz,
"Rhythmusforschung und Technik" (Investigación del ritmo y
técnica), Editorial Freies Geistesleben, 1975/98, 2ª edición). En
una de las variantes de realización, los dos elementos de unión
tienen la forma de discos circulares o toroidales mediante los
cuales la energía cinética de un flujo de gas, de una corriente de
líquido u de otro medio viscoso fluyente se puede transformar en un
par de giro en dos árboles de rotación pulsante. A la inversa, se
puede convertir el par de giro de al menos uno de los ejes
rotatorios en un movimiento de flujo pulsante de un gas, un líquido
u otro medio viscoso, generando sin embargo el movimiento relativo
de los dos discos circulares una elevada medida de energía de
disipación con lo que el grado de eficacia obtenido es menor.
Precisamente este problema se pretende resolver
con ayuda de la invención. La invención se basa fundamentalmente en
el objetivo de crear un dispositivo para la generación de
movimientos pulsantes que presente un cuerpo de accionamiento con
un máximo grado de eficacia.
La invención resuelve el problema con un
dispositivo para la generación de movimientos pulsantes con las
características de la reivindicación 1.
Las ventajas obtenidas gracias a la invención
pueden verse esencialmente en el hecho de que, gracias al
dispositivo según la invención:
- -
- se puede generar un movimiento de flujo de un gas, un líquido y/o un material a granel con el máximo grado de eficacia del cuerpo de accionamiento: y
- -
- se puede conseguir un extenso flujo dentro de un gran volumen de gas, líquido y/o material a granel; o
- -
- la energía cinética de un flujo de gas, una corriente de líquido y/o un material a granel fluyente se puede transformar con un grado de eficacia máximo en un movimiento de rotación de al menos uno de los ejes.
Por consiguiente, el cuerpo de accionamiento se
puede emplear, por una parte, para la generación de un movimiento
de flujo pulsante de un gas, un liquido y/o un material a granel por
medio de elementos de accionamiento motorizado o, por otra parte,
para la generación de un movimiento de rotación pulsante de un árbol
por medio de la energía cinética de flujo de un gas, un liquido y/o
un material a granel que actúa sobre el cuerpo de accionamiento. En
la aplicación señalada en último lugar se puede conectar al árbol de
rotación pulsante un generador con ayuda de un engranaje dotado de
ruedas dentadas ovaladas.
En una variante de realización preferida el
cuerpo de accionamiento consiste en un oloide como forma especial
de un polisoma. La definición matemática del oloide se describe
en:
- Paul Schatz
"Rhythmusforschung und Technik"
- Verlag Freies Geistesleben
- 1988, 2. Auflage
Las ventajas del oloide pueden verse en su poca
resistencia, por ejemplo al utilizarlo como cuerpo de agitación. De
acuerdo con la cinética de inversión descubierta por Paul Schatz, el
oloide se mueve como un remo de canoa o como la aleta caudal de un
pez dentro del medio a agitar generando al mismo tiempo un
movimiento de flujo de pulsación rítmica.
La invención queda definida por las
características de la reivindicación 1. De conformidad con la
invención, los brazos de cada palanca de accionamiento a modo de
arco forman un plano. Cada primer eje de giro se sitúa
preferiblemente en posición oblicua con respecto al plano formado
por los brazos de la respectiva palanca de accionamiento unida al
eje de giro mientras que los dos segundos ejes de giro se encuentran
en este plano. Los dos segundos ejes de giro quedan a su vez en una
posición inclinada el uno frente al otro. Como consecuencia de esta
configuración de las palancas de accionamiento se puede lograr la
ventaja de que el cuerpo de accionamiento se puede emplear como
elemento central de un sistema articulado según el principio el
sistema articulado reversible con lo que se consigue la ventaja de
que el gas, el liquido o el material a granel se transporta en
movimientos pulsantes rítmicos. Este principio de los sistemas
articulados reversibles corresponde a uno de los ejemplos de
aplicación de la cinemática de inversión de Paul Schatz y se
describe con detalle en: Paul Schatz, "Rhythmusforschung und
Technik", Verlag Freies Geistesleben, 1975/98, 2. Auflage.
Las ruedas dentadas ovaladas poseen
respectivamente un gran semieje a y un pequeño semieje b. La forma
ovalada de estas ruedas dentadas viene dada porque dos ruedas
dentadas que engranan una en otra ruedan en unión positiva si la
distancia entre ejes es constante. La distancia entre los ejes de
dos ruedas dentadas ovaladas engranadas se compone de la suma del
semieje grande a y del semieje pequeño b de estas dos ruedas
dentadas ovaladas. La distancia entre ejes de las dos ruedas
dentadas ovaladas engranadas se compone de la suma del semieje
grande a y del semieje pequeño b de estas dos ruedas dentadas
ovaladas.
En otra variante de realización, la al menos una
rueda dentada ovalada presenta una relación de 1: \surd2 entre su
semieje pequeño b y su semieje grande a.
En otra variante de realización más, la al menos
una rueda dentada ovalada presenta una relación de 1: 2 entre su
semieje pequeño b y su semieje grande a.
las dos relaciones entre el semieje pequeño b y
el semieje grande a de 1: \surd2 ó de 1: 2 están indicadas para
transformar un movimiento de rotación regular, por ejemplo de un
árbol de transmisión, en un movimiento de rotación irregular de los
dos árboles que actúan sobre la palanca de accionamiento y que giran
según el principio de los sistemas articulados
reversibles.
reversibles.
A continuación, la invención y los
perfeccionamientos de la misma se explican de forma aún más
detallada a la vista de las representaciones, en parte
esquemáticas, de varios ejemplos de realización.
Se ve en la:
Figura 1 una vista de una variante de
realización del dispositivo según la invención;
Figura 2 una vista sobre la variante de
realización del dispositivo según la invención representada en la
fig. 1;
Figura 3 una vista en perspectiva del cuerpo de
accionamiento de una variante de realización del dispositivo según
la invención; y
Figura 4 el desarrollo del cuerpo de
accionamiento representado en la Fig. 3;
Figura 5 una vista sobre el engranaje de otra
variante de realización del dispositivo según la invención;
Figura 6 una vista sobre el engranaje de otra
variante de realización del dispositivo según la invención;
Figura 7 una vista sobre el engranaje de otra
variante de realización más del dispositivo según la invención;
y
Figura 8 una vista sobre el engranaje de otra
variante de realización más del dispositivo según la invención.
En la Fig. 1 se representa una variante de
realización del dispositivo según la invención que sirve para la
generación de un movimiento de flujo del fluido que rodea al cuerpo
de accionamiento 40. El cuerpo de accionamiento 40 conformado a
modo de oloide se dispone de manera que su parte central constituya
el elemento central de un sistema articulado reversible compuesto
por tres elementos. Los dos elementos exteriores consisten en unas
palancas de accionamiento en forma de U 30; 31 que presentan,
ubicados en sus brazos, respectivamente dos extremos libres
anteriores 34; 35 y, en sus almas de unión, respectivamente un
extremo posterior 32; 33. Los dos extremos posteriores 32; 33 de
las dos palancas de accionamiento 30; 31 se unen respectivamente, de
forma móvil, a uno de los extremos anteriores 9; 10 de dos ejes
paralelos 3; 4 por medio de un primer eje de giro 11; 12. Los dos
primeros ejes de giro 11; 12 se unen a las palancas de accionamiento
30; 31 de manera que el primer eje de giro 11 unido a la primera
palanca de accionamiento 30 se apoye verticalmente sobre un plano
36; 37 formado por los brazos y el alma de unión de la palanca de
accionamiento 30 y que el primer eje de giro 12 unido a la segunda
palanca de accionamiento 31 se apoye verticalmente sobre un plano 37
formado por los brazos y el alma de unión de la segunda palanca de
accionamiento 31. Entre el primer y el segundo eje de giro 11; 12;
13; 14 de cada palanca de accionamiento 30; 31 hay una distancia
B.
El cuerpo de accionamiento 40 está unido de
manera móvil a las palancas de accionamiento 30; 31 con ayuda de
dos segundos ejes de giro 13; 14 dispuestos con posibilidad de
rotación en los extremos anteriores 34; 35 de las palancas de
accionamiento 30; 31. Los dos segundos ejes de giro 13; 14 se
disponen inclinados uno con respecto al otro y presentan entre sí
una distancia A. Esta distancia A corresponde en este caso a la
distancia B.
Dado que las palancas de accionamiento 30; 31 y
la parte central del cuerpo de accionamiento 40 configurado a modo
de oloide, situada entre los dos segundos ejes de giro 13; 14,
forman los tres elementos de un sistema articulado reversible, se
obtiene la distancia entre los dos ejes paralelos 3; 4. Los extremos
posteriores (no representados) de los dos árboles paralelos 3; 4 se
alojan en una caja de engranaje 15 con rotación por sus ejes
longitudinales 5; 6. En la variante de realización aquí
representada, se une sólo el primer árbol 3 al árbol de transmisión
16 de los medios de accionamiento 1 configurados a modo de motor con
ayuda de un engranaje 2 dotado de ruedas dentadas ovaladas 20.
Como se representa en la Figura 2, los ejes
longitudinales 5; 17 del primer árbol 3 y del árbol de transmisión
126 se encuentran a una distancia Z que corresponde a la suma del
semieje pequeño b y del semieje grande a de las dos ruedas dentadas
ovaladas 20'; 20''. Las dos ruedas dentadas ovaladas 20'; 20''
engranan, por lo tanto, con cualquier ángulo de giro, Gracias a las
dos ruedas dentadas ovaladas 20'; 20'' en el engranaje se consigue
que un movimiento rotatorio regular del árbol de transmisión 16 se
convierta en un movimiento rotatorio irregular de pulsación rítmica
del primer árbol 3. Eligiendo en este caso una relación de 1:
\surd2 entre el semieje pequeño b y el semieje grande a de
las ruedas dentadas ovaladas 20'; 20'' se puede conseguir que el
movimiento rotatorio irregular del primer árbol 3 provoque el
movimiento rotatorio descentrado de la primera palanca de
accionamiento 30 del sistema articulado reversible.
La Figura 3 muestra una vista en perspectiva del
cuerpo de accionamiento 40 realizado en forma de oloide. El
desarrollo de este oloide se representa en la Fig. 4. La superficie
del oloide 25 se está formada por un elemento central rectangular
26 y por respectivamente cuatro elementos 27 en forma de cuadrante
dispuestos en los lados largos del elemento central rectangular 26.
El elemento central rectangular 26 tiene una longitud l y una
anchura b, correspondiendo aquí la anchura b a la distancia A (Fig.
1) entre los dos segundos ejes de giro 13; 14. Los radios r de los
elemento en forma de cuadrante 27 tienen en este caso una medida
equivalente a una cuarta parte de la longitud l: r = ¼. Los centros
28 de los elementos en forma de cuadrante 27 se disponen además de
manera que, por uno de los lados largos del elemento central
rectangular 26, están a una distancia del radio r de los extremos
de los lados largos, mientras que por el otro lado largo del
elemento central rectangular 26 dos de los centros 28 coinciden con
las esquinas entre los lados largos y los lados cortos del elemento
central rectangular 26, disponiéndose un tercer centro 28 a la mitad
de la longitud l del lado largo del elemento central rectangular
26.
En la Figura 5 se representa una variante de
realización del engranaje 2 que se diferencia de la variante de
realización representada en la Fig. 2 únicamente porque los dos
árboles 3; 4 se accionan por medio del engranaje 2 a través del
árbol de transmisión 16. Con esta finalidad se dispone entre el
árbol de transmisión 16 y otro árbol idéntico 18 paralelo al árbol
de transmisión 16 un engranaje intermedio con cuatro ruedas
dentadas circulares 21. Los ejes longitudinales 5; 6; 17; 19 del
árbol de transmisión 16, del segundo árbol de rotación regular 18
así como de los dos árboles de rotación irregular 3; 4 se disponen
paralelamente y en las esquinas de un rectángulo a la altura Z. Las
dos ruedas dentadas ovaladas 20'; 20'', que sirven para la
transmisión del par de giro entre el primer árbol 3 y el árbol de
transmisión 16, se disponen con un giro de 90º con respecto a sus
semiejes a; b (Fig. 2). Lo mismo ocurre en lo que se refiere a las
dos ruedas dentadas ovaladas 20'''; 20'''' que sirven para la
transmisión del par de giro entre el segundo árbol 4 y el segundo
árbol de rotación regular 18. Los dos pares de ruedas dentadas 20';
20'' y 20'''; 20'''' se disponen además con un giro de 90º el uno
frente al otro. El número de ruedas dentadas circulares 21 se elige
de manera que se obtenga un sentido de giro contrario para el árbol
de transmisión 16 y el segundo árbol de rotación regular 18.
El la Figura 6 se representa otra variante de
realización del engranaje 2 que se diferencia de la variante de
realización representada en la Fig. 2 porque la transmisión del par
de giro se produce por medio de ruedas dentadas 20; 21 desde el
árbol de transmisión 16 unido a los medios elementos de
accionamiento 1 a los dos árboles 3; 4. Por otra parte, las ruedas
dentadas ovaladas 20 se han configurado aquí de manera que la
relación entre el semieje pequeño b y el semieje grande a sea de 1:
\surd2. La transmisión del par de giro entre el árbol de
transmisión de rotación regular 16 y el primer árbol de rotación
irregular 3 se lleva a cabo a través de dos ruedas dentadas
ovaladas 20'; 20'' que engranan la una en la otra y que presentan un
giro de 901º con respecto a sus semiejes a; b. La transmisión del
par de giro entre el árbol de transmisión de rotación regular 16 y
el segundo árbol de rotación irregular 4 se lleva a cabo a través de
un par de ruedas dentadas ovaladas 20'; 20'' y de un par de ruedas
dentadas circulares 21'; 21'', transmitiéndose el par de giro desde
la rueda dentada ovalada 20' unida al árbol de transmisión de
rotación regular 16 a la rueda dentada ovalada 20''' unida a un
árbol auxiliar de rotación irregular 22 y, desde allí, a través de
una rueda dentada circular 21' unida igualmente al árbol auxiliar
22, a la rueda dentada circular 21'' unida al segundo árbol 4. Los
ejes longitudinales 5; 6; 17; 23 del árbol de transmisión 16, del
primer y del segundo árbol 5; 6 así como del árbol auxiliar 22 son
paralelos, existiendo entre el árbol de transmisión 16 y el primer
árbol 3 una distancia Z que corresponde a la suma de los semiejes
a; b de las dos ruedas dentadas ovaladas 20'; 20''. También se
encuentran a la distancia Z el árbol de transmisión 16 y el árbol
auxiliar 22. Las ruedas dentadas circulares 21'; 21'' sirven para
establecer la necesaria dirección de giro de los dos árboles 3;
adaptándose su diámetro a la distancia necesaria entre los dos
árboles 3; 4.
En la Figura 7 se representa una variante de
realización del engranaje 2 que se diferencia de la variante de
realización representada en la Fig. 2 únicamente porque la
transmisión del par de giro desde el árbol de transmisión 16 al
primer árbol 3 se lleva a cabo a través de dos ruedas dentadas
ovaladas 20'; 20'' produciéndose al mismo tiempo una transmisión
del par de giro desde el árbol de transmisión 16 al segundo árbol 4
a través de dos ruedas dentadas ovaladas 20'''; 20'''' y de dos
ruedas dentadas circulares 21'; 21''. Los dos pares de ruedas
dentadas ovaladas 20': 20''; 20'''; 20'''' se han configurado de
modo que la relación entre los semiejes pequeños b y los semiejes
grandes a sea de 1: \surd2. Las dos ruedas dentadas ovaladas 20';
20''· unidas al árbol de transmisión 16 se giran en sentido opuesto
en un ángulo de 90º con respecto a sus semiejes a; b. Entre el
árbol de transmisión 16 y el segundo árbol 4 se dispone además un
árbol auxiliar 22 al que se une, por una parte, la rueda dentada
ovalada 20'''' y, por otra parte, la rueda dentada circular 21'. Las
dos ruedas dentadas circulares 21'; 21'' sirven para conseguir que
los dos árboles 3; 4 giren en sentido opuesto. El árbol de
transmisión 16, el primer y el segundo árbol 3; 4 así como el árbol
auxiliar 22 se disponen de manera que sus ejes longitudinales 5; 6;
17; 23 resulten paralelos.
En la Figura 8 se representa una variante de
realización del engranaje 2 que se diferencia de la variante de
realización representada en la Fig. 2 únicamente porque la
transmisión del par de giro entre el árbol de transmisión 16 y cada
uno de los dos árboles 3; 4 se lleva a cabo mediante respectivamente
dos ruedas dentadas ovaladas 20': 20''; 20'''; 20''''. Una de las
ruedas dentadas ovaladas 20' se une al árbol de transmisión 16, dos
de las ruedas dentadas ovaladas 20''; 20''' se unen al primer árbol
3 y la restante rueda dentada ovalada se une al segundo árbol 4.
Las dos ruedas dentadas ovaladas 20''; 20''' un idas al primer árbol
3 presentan un giro de 90º con respecto a sus semiejes. La rueda
dentada 20' unida al árbol de transmisión 16 y la rueda dentada
20'' unida al primer árbol 3 se configuran además de manera que la
relación entre los semiejes pequeños b y los semiejes grandes a sea
de 1: \surd2 mientras que la segunda rueda dentada ovalada 20'''
unida al primer árbol 3 y la rueda dentada ovalada 20'''' unida al
segundo árbol 4 se configuran de manera que la relación entre los
semiejes pequeños b y los semiejes grandes a sea de 1: 2.
Claims (8)
1. Dispositivo para la generación de movimientos
pulsantes que comprende
- A)
- dos árboles paralelos (3; 4) con sendos ejes longitudinales (5; 6) y respectivamente un extremo posterior (7; 8) y un extremo anterior (9; 10);
- B)
- un engranaje (2) con al menos dos ruedas dentadas (20; 21), siendo al menos dos ruedas dentadas (20) ruedas dentadas ovaladas y estando respectivamente una de las ruedas dentadas (20; 21) unidas cada una a uno de los extremos posteriores (7; 8) de los árboles (3; 4);
- C)
- dos palancas de accionamiento a modo de arco (30; 31) con respectivamente un primer extremo (32; 33) y al menos un segundo extremo (34; 35), uniéndose cada primer extremo (32; 33) de las palancas de accionamiento (30; 31) a respectivamente uno de los extremos anteriores (9; 10) de los dos árboles (3; 4) con rotación alrededor de un primer eje de giro (11; 12);
- E)
- un cuerpo de accionamiento (40) unido a los segundos extremos (34; 35) de las palancas de accionamiento (30; 31) con rotación alrededor de dos segundos ejes de giro (13; 14),
caracterizado porque
- F)
- el cuerpo de accionamiento (40) consiste en un cuerpo a modo de polisoma, en particular en un oloide;
- G)
- los brazos de cada palanca de accionamiento a modo de arco (30; 31) forman un plano (36; 37) y porque los dos ejes de giro (13; 14) se encuentran en los planos (36; 37);
- H)
- los dos segundos ejes de giro (13; 14) presentan entre sí una distancia A;
- I)
- en cada palanca de accionamiento (30; 31) existe entre el primer eje de giro (11; 12) y el segundo eje de giro (13; 14) una distancia B siendo
- J)
- A = B.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los primeros ejes de giro (11; 12)
presentan una posición oblicua con respecto a los planos (36;
37).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los segundos ejes de giro (13; 14)
presentan una posición inclinada el uno frente al
otro.
otro.
4. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende unos
elementos de accionamiento (1) que sirven para el accionamiento
rotatorio de al menos una rueda dentada (20; 21) dentro del
engranaje
(2).
(2).
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las ruedas
dentadas ovaladas (20) presentan un semieje grande a y un semieje
pequeño b, fijándose la forma de óvalo por el hecho de que dos
ruedas dentadas (20) que engranan la una en la otra ruedan en unión
positiva con una distancia entre ejes contante.
6. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 56, caracterizado porque la distancia
axial entre dos ruedas dentadas ovaladas (20) que engranan la una en
la otra se compone de la suma del semieje grande a y del semieje
pequeño b de estas dos ruedas dentadas ovaladas (20).
7. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al menos una de
las ruedas dentadas ovaladas (20) presenta una relación de 1:
\surd2 entre su semieje pequeño b y su semieje grande a.
8. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque al menos una de
las ruedas dentadas ovaladas (20) presenta una relación de 1: 2
entre su semieje pequeño b y su semieje grande a.
Applications Claiming Priority (1)
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