ES2360041B1 - Dispositivo de accionamiento. - Google Patents

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Abstract

El dispositivo de accionamiento comprende una entrada de admisión (1), una salida de escape (2) y una cámara (3), y se caracteriza por el hecho de que también comprende una carcasa cilíndrica (4) que aloja en su interior un elemento central (5) giratorio respecto a dicha carcasa cilíndrica (4), y por el hecho de que dicha cámara (3) está dividida en una primera cámara (3a) y una segunda cámara (3b) mediante un elemento de separación fijo (6) previsto en la parte interna de dicha carcasa cilíndrica (4) y mediante un elemento de separación desplazable (7), que es solidario en rotación con dicho elemento central giratorio (5) y también es giratorio alrededor de su eje central.#Como siempre gira en el mismo sentido, no realiza ningún movimiento alternativo similar a los motores convencionales, de manera que está sometido a menos desgaste que los motores convencionales. Además, tiene un menor número de piezas móviles que un motor convencional.

Description

Dispositivo de accionamiento.
La presente invención se refiere a un dispositivo de accionamiento, de forma cilíndrica y que permite transmitir una presión a un movimiento circular o viceversa, utilizando cualquier tipo de fluido o combustible. Antecedentes de la invención
Los motores convencionales conocidos actualmente comprenden un pistón accionado mediante una biela y un cigüeñal que realiza un movimiento alternativo.
Este movimiento alternativo de este pistón provoca que se produzcan los cuatro tiempos del ciclo operativo de un motor de explosión en el interior de la cámara del motor: el tiempo de admisión, el tiempo de compresión, el tiempo de explosión y expansión y el tiempo de escape.
Estos motores convencionales conocidos actualmente presentan varios inconvenientes.
En primer lugar, estos motores presentan limitaciones en cuanto al volumen que ocupan, ya que los mecanismos de transmisión del movimiento alternativo y el pistón requieren un espacio considerable, que impide o dificulta su utilización en espacios reducidos.
Además, durante un uso continuo a lo largo del tiempo los motores convencionales conocidos actualmente están sometidos a un desgaste considerable, que reduce su vida útil.
Por otro lado, también se conoce el motor rotativo denominado motor Wankel. En este motor el movimiento no es alternativo, sino rotativo, y en un mismo volumen se realizan sucesivamente los cuatro tiempos (admisión, compresión, combustión y escape) en lugares distintos de la carcasa, definiéndose tres zonas en la cámara definida por dicha carcasa. Este motor presenta el inconveniente de su complejidad, ya que el número de componentes necesarios para su funcionamiento es elevado.
Por lo tanto, es evidente la necesidad de un dispositivo de accionamiento que, por un lado, pueda ocupar un espacio reducido, o al menos que sea largo y estrecho para su utilización en determinadas aplicaciones que se beneficien de esta característica, y además, su desgaste sea menor que los motores convencionales, al no realizar ningún movimiento alternativo. Descripción de la invención
Con el dispositivo de accionamiento de la invención se consiguen resolver los inconvenientes citados, presentando otras ventajas que se describirán.
El dispositivo de accionamiento de la presente invención comprende una entrada de admisión, una salida de escape y una cámara, y se caracteriza por el hecho de que también comprende una carcasa cilíndrica que aloja en su interior un elemento central giratorio respecto a dicha carcasa cilíndrica, y por el hecho de que dicha cámara está dividida en una primera cámara y una segunda cámara mediante un elemento de separación fijo previsto en la parte interna de dicha carcasa cilíndrica y mediante un elemento de separación desplazable, que es solidario en rotación con dicho elemento central giratorio y también es giratorio alrededor de su eje central.
Ventajosamente, dicha entrada de admisión y dicha salida de escape están colocadas una a cada lado de dicho elemento de separación fijo o a cada lado del elemento de separación desplazable en el elemento central giratorio indistintamente.
Según una realización preferida, dicho elemento de separación desplazable tiene forma en sección transversal de media luna.
Preferentemente, dicho elemento de separación desplazable está alojado en una cavidad prevista en dicho elemento central giratorio.
Además, dicha entrada de admisión y dicha salida de escape comprenden ventajosamente válvulas para el control del dispositivo.
Según una realización preferida, dicha entrada de admisión comprende una pluralidad de orificios y dicha salida de escape comprende una pluralidad de orificios.
El dispositivo de accionamiento de la presente invención presenta las siguientes ventajas:
-
siempre gira en el mismo sentido, no realizando ningún movimiento alternativo similar a los motores convencionales, de manera que está sometido a menos desgaste que los motores convencionales;
-
menor número de piezas móviles que uno convencional;
-
tiene una forma cilíndrica, de manera que se trata de un dispositivo de accionamiento lineal que puede tener un diámetro reducido;
-
la longitud del dispositivo de accionamiento de la presente invención puede ser la que se desee, en función de la potencia que se desee. Breve descripción de los dibujos
Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.
Las figuras1a3son vistas esquemáticas en sección transversal de tres momentos diferentes del ciclo operativo del dispositivo de accionamiento de la presente invención. Descripción de una realización preferida
Tal como se puede apreciar en las figuras, el dispositivo de accionamiento de la presente invención comprende una entrada de admisión 1, una salida de escape 2 y una cámara 3. Dicha entrada de admisión 1 y dicha salida de escape 2 están formadas por una pluralidad de orificios provistos de una válvula de control (no representada).
Según la invención, el dispositivo de accionamiento comprende una carcasa cilíndrica 4 en cuya pared interna están colocados dichos orificios que forman la entrada de admisión1ylasalida de escape 2.
Coaxial con dicha carcasa cilíndrica 4 está colocado un elemento central 5 que es giratorio sobre su eje.
Este elemento central 5 define, en dicha cámara 3, una primera cámara 3a y una segunda cámara 3b, junto con un elemento de separación fijo 6 y un elemento de separación desplazable 7.
Dicho elemento de separación fijo 6 está colocado en la parte interna de dicha carcasa cilíndrica 4 y entre dicha entrada de admisión 1 y dicha salida de escape
2. Además, dicho elemento de separación fijo 6 está en contacto con dicho elemento central 5 de manera que hay estanqueidad entre dicha primera cámara 3a y dicha segunda cámara 3b.
Por su parte, dicho elemento de separación desplazable 7 tiene una forma en sección transversal de medialuna, tal como se puede apreciar en las figuras,
y se aloja en el interior de una cavidad 8 prevista en dicho elemento central 5.
Dicho elemento de separación desplazable 7 se desplaza en rotación por la superficie interna de dicha carcasa cilíndrica 4 y, además, rota sobre su propio eje longitudinal.
El funcionamiento del dispositivo de accionamiento de la presente invención es el siguiente:
En primer lugar debe indicarse que en la realización que se describe a continuación el movimiento de rotación del elemento central 5 en sentido horario y el movimiento de rotación del elemento de separación desplazable 7 es alrededor del elemento central 5 pero manteniendo la orientación de la media luna hacia el elemento de separación fijo 6 mediante un elemento no representado en los dibujos. De esta manera, la primera cámara 3a será la cámara trasera de acuerdo con el movimiento de desplazamiento del elemento de separación desplazable 7 y una segunda cámara 3b será la cámara delantera de acuerdo con el movimiento de desplazamiento del elemento de separación desplazable 7.
Sin embargo, debe indicarse que el dispositivo de accionamiento de la presente invención puede funcionar también en sentido inverso, simplemente variando la entrada de admisión 1 por la salida de escape 2 y viceversa.
En la figura 1 se aprecia el momento en el que dicho elemento de separación desplazable 7 está colocado junto a dicho elemento de separación fijo 6. En esta posición se produce la entrada del fluido a presión, o mezcla de combustible y comburente, a través de la entrada de admisión 1.
Dicha primera cámara o cámara trasera 3a se irá llenando del fluido a presión o comburente y combustible, aumentando su volumen, mientras dicho elemento de separación desplazable 7 se va desplazando en sentido horario (figura 2).
En la posición de la figura 2 están claramente definidas las dos cámaras 3a y 3b. En la cámara delantera
o segunda cámara 3b se produce el escape del ciclo anterior, debido a la estanqueidad entre el elemento de separación fijo6yel elemento de separación desplazable 7 con el elemento central 5 y la carcasa cilíndrica 4.
Si se utiliza el dispositivo de accionamiento de la presente invención como motor de explosión, en el ángulo deseado se inyectará el combustible y se inflamará la mezcla aumentando la presión en la cámara 3a mediante la presencia de una bujía o elemento de ignición que provocaría la explosión de la mezcla de aire y combustible.
En la figura 3 se aprecia la salida del aire o de los gases a través de la salida de escape 2. A partir de esta posición se vuelve a iniciar el ciclo descrito anteriormente a partir de la posición representada en la figura
1.
Debe indicarse que la longitud y el diámetro del dispositivo de accionamiento de la presente invención puede regularse en función de la potencia y par requerido. De esta manera, se pueden conseguir potencias importantes aumentando la longitud del dispositivo de accionamiento, pero manteniendo su diámetro reducido.
También debe indicarse que el dispositivo de accionamiento de la presente invención puede utilizarse simple o como agrupación de varios dispositivos como motor de explosión, como motor hidráulico, como motor neumático, como compresor, etc. con cualquier fluido adecuado. En particular, el dispositivo de accionamiento de la presente invención permite transmitir presión con un movimiento circular utilizando cualquier tipo de fluido, o viceversa.
A pesar de que se ha hecho referencia a una realización concreta de la invención, es evidente para un experto en la materia que el dispositivo de accionamiento descrito es susceptible de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser substituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de accionamiento, que comprende una entrada de admisión (1), una salida de escape (2) y una cámara (3), caracterizado por el hecho de que también comprende una carcasa cilíndrica (4) que aloja en su interior un elemento central (5) giratorio respecto a dicha carcasa cilíndrica (4), y por el hecho de que dicha cámara (3) está dividida en una primera cámara (3a) y una segunda cámara (3b) mediante un elemento de separación fijo (6) previsto en la parte interna de dicha carcasa cilíndrica (4) y mediante un elemento de separación desplazable (7), que es solidario en rotación con dicho elemento central giratorio
    (5) y también es giratorio alrededor de su eje central.
  2. 2. Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 1, en el que dicha entrada de admisión (1) y dicha salida de escape (2) están colocadas una a cada lado de dicho elemento de separación fijo (6).
  3. 3.
    Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 1, en el que dicho elemento de separación desplazable (7) tiene forma en sección transversal de media luna.
  4. 4.
    Dispositivo de accionamiento según la reivindicación1ó3,enelque dicho elemento de separación desplazable (7) está alojado en una cavidad (8) prevista en dicho elemento central giratorio (5).
  5. 5.
    Dispositivo de accionamiento según la reivindicación1ó2,enelque dicha entrada de admisión
    (1) y dicha salida de escape (2) comprenden sendas válvulas.
  6. 6.
    Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 1, en el que dicha entrada de admisión (1) comprende una pluralidad de orificios.
  7. 7.
    Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 1, en el que dicha salida de escape (2) comprende una pluralidad de orificios.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201130186
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 11.02.2011
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : F01C1/44 (2006.01) F04C2/44 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    DE 2314164 A1 (PRESCHA FRITZ) 03.10.1974, página 2, línea 27 – página 6, línea 22; figuras 1-4. 1-2,4-5
    Y
    3,6-7
    Y
    US 2274206 A (MARSH WALTER H) 24.02.1942, página 2, columna 1, línea 24 – página 3, columna 1, línea 60; figuras. 3
    A
    1-2,4
    Y
    GB 480872 A (ERNEST BOOTH et al.) 02.03.1938, página 4, línea 101 – página 5, línea 124; figuras. 6-7
    A
    1-4
    A
    US 1686285 A (MASON) 02.10.1928, todo el documento. 1-4
    A
    JP 57005502 A (MOCHIZUKI TERUYASU) 12.01.1982, resumen; figuras. 1-4
    A
    FR 1358369 A (BARD M. JEAN) 17.04.1964, página 1, columna 1, línea 24 – página 1, columna 2, línea 34; figuras. 1-4
    A
    US 2632400 A (MARSH WALTER H) 24.03.1953, columna 2, línea 31 – columna 4, línea 31; figuras. 1-4
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 17.05.2011
    Examinador J. Galán Mas Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201130186
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F01C, F04C Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201130186
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 17.05.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 3,5-6 1-2,4 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201130186
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    DE 2314164 A1 (PRESCHA FRITZ) 03.10.1974
    D02
    US 2274206 A (MARSH WALTER H) 24.02.1942
    D03
    GB 480872 A (ERNEST BOOTH et al.) 02.03.1938
    D04
    US 1686285 A (MASON) 02.10.1928
    D05
    JP 57005502 A (MOCHIZUKI TERUYASU) 12.01.1982
    D06
    FR 1358369 A (BARD M. JEAN) 17.04.1964
    D07
    US 2632400 A (MARSH WALTER H) 24.03.1953
  8. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    El documento D01 describe un dispositivo de accionamiento que en la configuración de la figura 1 comprende una carcasa cilíndrica (1) con una entrada de admisión (6), una salida de escape (10) y una cámara, y que aloja en su interior un elemento central (2) giratorio respecto a dicha carcasa cilíndrica (1) y donde dicha cámara está dividida en una primera cámara y una segunda cámara mediante un elemento de separación (5) fijo en la parte interna de la carcasa cilíndrica (1) y un elemento de separación desplazable (3), solidario en rotación con el elemento central (2) giratorio, y también giratorio alrededor de su eje central. También se puede observar en la realización de la figura 1 que la entrada de admisión, que comprende una válvula (6), y la salida de escape (10) están colocadas a cada lado del elemento de separación fijo (5) y que el elemento de separación desplazable (3) está alojado en una cavidad prevista en el elemento central giratorio (2).
    Por tanto, a la vista de lo anterior, al estar ya descritas idénticamente las características objeto de las reivindicaciones 1, 2 y 4, dichas reivindicaciones no son nuevas de acuerdo al artículo 6 de la Ley 11/1986.
    Además, a partir de este documento que muestra el uso de válvulas en la admisión (6), se considera que sería obvio que el experto en la materia utilizara también válvulas en el escape si lo considerase oportuno, por lo que la reivindicación 5 no implica actividad inventiva de acuerdo al artículo 8 de la Ley 11/1986.
    Por otro lado, el uso de elementos de separación desplazables, solidarios en rotación a un elemento central giratorio y giratorios alrededor de su eje central, con forma en sección transversal de media luna son conocidos para dispositivos similares, por ejemplo, en los documentos D02 y D04 que se diferencian sólo en el número de dichos elementos de separación desplazables, e igualmente la disposición de una pluralidad de orificios para la admisión o el escape, ver documento D03, figura 2, por lo que se considera una posibilidad obvia su aplicación en la invención descrita en el documento D01. Por tanto, tampoco se considera que implique actividad inventiva el objeto de las reivindicaciones dependientes 3, 6 y 7 según el artículo 8 de la Ley 11/1986.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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