ES2371700A1 - Generador hidráulico. - Google Patents

Abstract

Es un Generador Hidráulico formado por un conjunto de cadenas específicas, diferentes, pero que se coordinan y complementan de tal modo que posibilitan la entrada de unos flotadores en un estanque y les obligan a hacer un recorrido predeterminado, con el fin de aprovechar al máximo la fuerza ascendente de los mismos.Una primera cadena neutraliza la presión hidráulica interior sobre la parte frontal de los flotadores, lo que hace posible su introducción en el fondo del estanque.Tan pronto como termina de entrar un flotador, esta primera cadena lo traslada hasta la segunda cadena que es la que aprovecha la fuerza ascendente de los flotadores y la transforma en trabajo mecánico, por el principio de Arquímedes. Esta segunda cadena es la que mueve todo el sistema.Una tercera cadena extrae del estanque cada flotador que llega a la superficie y lo introduce en un conducto exterior que lo lleva de nuevo hasta la entrada, ayudado por una cuarta cadena y por un sistema de presión moderada que lo obliga a entrar nuevamente. Esta operación se repite automática e indefinidamente.El eje de la segunda cadena atraviesa, directa o indirectamente, la pared del estanque, transmitiendo la inmensa mayor parte del trabajo obtenido (ya que parte lo consume moviendo el sistema), para su transformación y aprovechamiento en el exterior.

Description

Generador hidráulico.

Se trata de un Generador Hidráulico, tipo Sercam, compuesto por un sistema de cadenas distintas, pero complementarias y sincronizadas, cuya finalidad es introducir y sacar flotadores de un estanque.

Antecedentes

Conozco algunos proyectos de esta modalidad, y me consta que son innumerables los que persiguieron este mismo fin, pero no tengo noticia de ninguno realizado, ni realizable. El hecho de que todavía no haya sido posible superar el Principio de Equivalencia, ni los restantes relativos a la conservación de la energía (al menos no hay constancia), me hacen sentirme seguro de que, tanto el generador que proyecto, como el procedimiento que presento para conseguirlo, son absolutamente nuevos. Su posibilidad la fundamento en mi propio criterio de que los fluidos, donde no tocan, no presionan.

Este generador lo forman una serie de componentes que se relacionan a continuación y su numeración permite localizarlos en el correspondiente planillo que se acompaña, visto en sección vertical, para su mejor comprensión.

1.-

Estanque.

2.-

Paredes del estanque.

A.-

Primera cadena.

B.-

Segunda cadena.

C.-

Tercera cadena.

D.-

Cuarta cadena.

E.-

Rodamientos (rodillos) de 4ª cadena.

F.-

Conducto externo de flotadores.

3.-

Portón de acceso al estanque.

4.-

Tubería de vaciado del estanque.

5.-

Tubería de llenado

6.-

Flotadores que retornan.

6-A.-

Lengüetas que aminoran la caída de los flotadores.

7.-

Terraza de Cubierta.

8.-

Depósito nodriza del estanque.

9.-

Entrada filtrante de aguas pluviales al estanque.

10.-

Desagüe de nodriza.

11.-

Tejadillo deslizante o practicable.

12.-

Nivel del líquido estancado.

13.-

Flotadores ascendentes.

14.-

Cadena de transmisión entre ejes de la 1ª cadena.

14.A.-

Engranajes de cambio de sentido de giro de la 1ª cadena.

15.-

Eslabones propiamente dichos.

15-A.-

Relieves de eslabones de la primera cadena.

16.a y b-

Flotadores pasando de la 1ª a la 2ª cadena.

17.-

Flotador que concluyó la entrada al estanque.

17-A.-

Flotador que inicia la entrada.

17-B.-

Válvula de seguridad, por sí fallan flotadores entrantes.

18.-

Engranajes de presión del tambor 18-A.

18-A.-

Tambor que presiona los flotadores que acceden al estanque.

18-B.-

Eslabón en posición de iniciar arrastre del flotador 17 y entrada del 17-A.

19.-

Motor de presión que mueve el tambor 18-A,

20.-

Motor de la cuarta cadena, que obliga a los flotadores a llegar a la entrada.

21.-

Estanque que recoge los escurridos de los flotadores descendentes.

22.-

Cadena o polea de transmisión de la 1ª a la 2ª cadena.

23.-

Eje inferior de la segunda cadena.

24.-

Anclajes del conducto de flotadores de retorno.

25.-

Adaptación parcial del muro del estanque.

26.-

Tirante de refuerzo de anclajes de la 2ª cadena.

27.-

Láminas inclinadas que facilitas la penetración y movilidad del flotador.

28.-

Contrapeso que invierte la posición de la lámina (27) en el descenso.

29.-

Lámina (27) en posición vertical.

Está, en primer lugar, el estanque (1), limitado por los muros (2 +2) con un portón de acceso a su interior (3), y las correspondientes tuberías de vaciado (4) y llenado (5).

Está dotado de 4 ó 5 cadenas, o piezas equivalentes, señaladas con las letras A, B, C y D y con un número indeterminado de flotadores (6).

La primera cadena (A), pieza clave del sistema, se compone de grandes eslabones, de una o varias piezas (2 en este supuesto), que llevan adheridos unos grandes relieves de sección triangular, o trapezoidal, a modo de peldaños gigantes de escalera.

Las principales funciones de esta 1ª cadena son: A) Soportar la presión del fluido estancado en su parte frontal, anulando la que corresponde al plano delantero de cada flotador que accede, lo que hace posible su entrada (posición de los flotadores (17); y (17.A). y B) Desplazarlos hasta la 2ª cadena, una vez que han entrado: posiciones (6.a) y (6.b).

Los flotadores entran empujados por cualquier medio de presión. En este caso obligados por el motor (19) que, a través del engranaje (18), mueve el tambor (18.A) o 5ª cadena, cuyos relieves encajan en las ranuras de los flotadores y los obligan a receñirse entre sí (17.A y 18) y a los eslabones de esta primera cadena.

Como no hay presión frontal sobre los flotadores que entran y las laterales están compensadas, cabe suponer que la presión necesaria para introducir el flotador y vencer los roces, sea muy moderada.

El traslado de flotadores a la segunda cadena se efectúa por la normal rotación de esta primera, ceñidos al relieve de cada eslabón por la presión exterior, hasta rebasar la línea de entrada, y, a continuación, por el empuje del propio fluido que tienen debajo, hasta el final del recorrido horizontal, momento en que se acoplan a los anclajes de la 2ª cadena.

Hay un roce importante entre el flotador entrante (17.A) y el que le precede (17) al desplazarse sobre él y sobre el eslabón siguiente, pero esta fricción se aminora sensiblemente por la humedad de las superficies en fricción, además de por la posible o más bien segura lubricación que adquiere el flotador al atravesar la capa grasa que se prevé cubra la masa líquida del estanque, para minimizar la evaporación.

La base de los eslabones (15), o sea, la cadena propiamente dicha, se prolonga más allá del ancho de sus relieves ("peldaños"), a ambos lados de los mismos, con rodamientos en sus extremos, rodando sujetos a un elemento fijo como puede ser dentro de un canal o abrazando un raíl sujeto, directa o indirectamente, a los muros del estanque.

Estas prolongaciones, que solo necesitan encarrilar en el frente de la cadena, tienen la misión de fijar sólidamente la posición de su recorrido rectilíneo frente a la entrada de los flotadores y deben tener la fortaleza necesaria para soportar la presión de la columna de líquido que tienen encima y el empuje de los flotadores entrantes, al ser presionados contra los eslabones a los que se tienen que ajustar tanto como sea necesario para impedir la interposición del fluido entre flotador y eslabón. Son estos eslabones los que, como queda dicho, soportan y anulan las presiones del fluido estancado sobre la parte frontal de los flotadores que entran.

La segunda cadena (B) recoge, en sus anclajes, los flotadores que le llegan de la primera y es la que transforma la fuerza ascendente de los mismos en trabajo mecánico, por el principio de Arquímides. Sus ejes se conectan, por cualquier sistema de transmisión, a los ejes de las cadenas primera y tercera a las que cambian el sentido de giro, mediante los correspondientes engranajes, cadenas o poleas, y les da propulsión. Esta 2ª cadena es la que mueve a todas las del sistema: La 1ª y la 3ª directamente y la cuarta y quinta, si la hubiere, transmitiendo al exterior del estanque el sobrante del trabajo obtenido.

Los ejes de las cadenas interiores, pueden salir o no del estanque, excepto los de la segunda cadena que deberán salir, al menos uno, para transferir al exterior el trabajo excedente, a fin de poder transformándolo, aprovecharlo, incluso establecer mejoras, como un sistema de frenado, etc.

La 3ª cadena (C) es la que recoge los flotadores que van llegando a la superficie del estanque y los traslada al conducto externo (F) que los retorna a la entrada.

La Cadena 4ª (D) es uno de los diversos medios que se pueden utilizar para facilitar, incluso obligar, a los flotadores de retorno, para que realicen el giro de dirección y garantice su llegada puntual a la entrada del estanque.

No se excluye ninguna forma de flotador, pero se prevé que sean hexaedros. Los del proyecto son cubos de un m. de lado y, en cualquier caso, serán de material sólido, ligero, huecos, aunque rellenados con otro material muy ligero, como espuma, que garantice la estanqueidad; recubiertos con material resistente al roce, deslizante y algo mullido para que se ajusten mejor a las paredes de la entrada y, en el plano frontal, al que le precede y a los eslabones de la cadena, que también estarán recubiertos de material igual o similar, con el fin facilitar el acoplamiento y de minimizar el roce.

Un ligero relieve, muy estrecho, o un borde tipo lapa, en las aristas del plano frontal de los flotadores, permitirá un ajuste más perfecto, y una reducción drástica de la superficie de presión para impedir más fácilmente la interposición del fluido entre el eslabón y el flotador. Es menos costoso presionar sobre los 400 cm^{2}. de las aristas, que sobre los 10.000 cm^{2}. del plano frontal de los flotadores.

Entrada de flotadores: El primer flotador (17) finalizó su recorrido frontal de entrada: ya está dentro del estanque, sin haber tocado frontalmente el fluido interior y ya ha desplazado la masa liquida correspondiente a su volumen. El paso siguiente será su desplazamiento hacia la 2ª cadena, empujado por la rotación normal de esa 1ª cadena, alcanzando sucesivamente las posiciones (16.a) y (16.b), y las intermedias, hasta alcanzar y acoplarse a los anclajes de la 2ª.

Mientras el flotador (17) inicia ese desplazamiento horizontal, protege frontalmente al flotador (17.A) del contacto frontal con el fluido, hasta que éste se acople completamente al eslabón siguiente. Todo ello se realiza por el simple avance de la cadena y la presión del motor (19).

El flotador (17.A) (como todos, al entrar) que está en posición de iniciar su acceso, se moverá solamente de frente: Al avanzar la cadena, seguirá reciñéndose al flotador (17) que ya llegó, como se muestra en el planillo, hasta acoplarse al eslabón (18.B) sobre el que se irá deslizando y se irá adentrando a medida que el descenso del volumen de éste se lo permite y le va haciendo sitio. Cuando llegue al final ese eslabón, habrá alcanzado la posición que tiene ahora el flotador (17). La operación se seguirá repitiendo indefinidamente.

La puesta en marcha del generador requiere un aporte inicial de una fuerza externa que ponga en marcha el motor (19) (desde la red, o desde un generador eléctrico), hasta que éste pueda ser movido por el generador del proyecto.

También se necesita llenar de flotadores el conducto externo de los mismos (F) e ir situando los interiores en los anclajes respectivos de la segunda cadena, a medida que se va efectuando el llenado. Todo ello con la cadena segunda completamente frenada. Una vez terminado el llenado, se libera el freno y se sincroniza el paso de la alimentación provisional del motor, a la de alimentación definitiva.

La válvula (17.B) tiene la misión de cerrar la salida del fluido estancado, si por cualquier fallo, faltasen los flotadores que cierran la entrada. En tal supuesto se bajaría automáticamente y bloquearía el vaciado del estanque.

Las pestañas (16) presionan suavemente los flotadores que van saliendo del estanque, para suavizar su caída sobre el flotador que le precede.

No se descarta la conveniencia de un embrague a la salida del motor de presión.

El estanque se supone cerrado. No obstante, se prevé que pueda tener una capa de fluido ligero, graso, que anule o minimice la evaporación y, al propio tiempo lubrica los flotadores, reduce sus roces y facilita su desplazamiento.

Cabe suponer que estos flotadores que regresan generen un ligero escurrido que se depositaría en el pequeño estanque (21) y un motor se encargará de retornarlo, automáticamente, al estanque o a la nodriza (8), cada vez que se llene.

La cubierta del estanque se divide en dos zonas: Una (7) sería terraza y otra (11) un tejadillo practicable o deslizante, para introducir o sacar del estanque materiales que no convenga o no se puedan sacar por el portón de la base. Para ello se podría colocar una grúa o materiales en la terraza.

El estanque (8) sería una nodriza que permita mantener, automáticamente estable, el nivel del estanque principal, por la salida (10). La entrada (9) serviría para recoger y filtrar aguas pluviales de la terraza, si ello fuese conveniente.

El tirante (26) de refuerzo del anclaje, puede estar centrado, ser estrecho y llevar, articuladas sobre él, unas láminas o tableros a cada lado, de forma triangular, de modo que cubran totalmente la superficie del flotador, con el fin de dotarlo de una cierta hidrodinámica que favorezca su penetración en la masa líquida y mejore su velocidad de ascenso.

Estas láminas llevarían un contrapeso (28) abajo, en la parte ancha, a fin de que, al descender, inviertan la posición (29) y bajen en vertical, entrando de canto en el fluido, sin ofrecer resistencia.

La potencia de este sistema que se reivindica, depende del volumen de sus componentes y, principalmente, de la altura del estanque, lo que condiciona el número de flotadores en ascenso. También se puede mejorar su rendimiento aumentando la densidad del líquido del estanque, añadiendo cualquier producto idóneo para este fin.

Claims (7)

1. Generador hidráulico caracterizado por un sistema de cadenas especiales, distintas pero interdependientes, con componentes específicos para sus respectivas funciones, con el fin común de introducir y sacar flotadores de un estanque.

2. Generador hidráulico caracterizado, según la reivindicación 1ª, por una primera cadena de arrastre, caracterizada por las siguientes singularidades: A) Largos eslabones con grandes relieves de sección triangular adheridos a ellos, a modo de peldaños de gran volumen, de una o de varias piezas cada uno. B) Las bases de estos eslabones o eslabones propiamente dichos se prolongan a ambos lados del ancho de la cadena (y de esos relieves), provistos o no de rodamientos en sus extremos, sobre los que se desplazan en línea recta, al menos en la parte frontal, apoyados en unas piezas robustas sujetas, directa o indirectamente, a los muros del estanque, por ejemplo, dentro de un canal, abrazando un raíl o de cualquier modo que les obligue a realizar un recorrido fijo predeterminado. C) Porque esta primera cadena, realiza la función de hacer posible introducir flotadores en el fondo de un estanque, soportando y, por ello, anulando la presión hidráulica interior sobre el plano frontal de los flotadores entrantes que se reciñen a ella para evitar su contacto con el fluido. Y D) Por su idoneidad para transportar cada flotador que entra, hasta la segunda cadena.

3. Generador hidráulico caracterizado, según las reivindicaciones 1ª y 2ª, por una 2ª cadena específica, con anclajes a los que se acoplan los flotadores recibidos de la 1ª cadena y la hacen girar para transformar la fuerza ascendente de los mismos en trabajo mecánico, por el principio de Arquímedes.

4. Generador hidráulico caracterizado, según la reivindicaciones 1ª, 2ª y 3ª, por una tercera cadena, con anclajes idóneos para recoger los flotadores cuando llegan a la superficie, los saca del estanque y los traslada a un conducto exterior que los hace llegar de nuevo, primero por su propio peso, parte vertical, y, finalmente, por medios deslizantes o por una 4ª cadena, o ambas cosas, que los llevan de nuevo hasta la entrada del estanque, para repetir el mismo recorrido indefinidamente.

5. Generador hidráulico caracterizado, según la reivindicaciones 1ª y 2ª, 3ª, y 4ª, porque los flotadores son introducidos en el estanque empujados por cualquier medio de presión, para receñirlos entre sí y a los relieves de los eslabones de la 1ª cadena, evitando así el contacto de su parte frontal con la masa líquida interior, lo que. unido a al descenso progresivo de dichos relieves que se deslizan sobre el flotador, hace posible su entrada en el estanque.

6. Generador hidráulico caracterizado, según la reivindicaciones 1ª, 2ª, 3ª, 4ª, y 5ª, por las siguientes funciones: A) Por que los ejes de la 2ª cadena son los que, mediante conexiones idóneas, mueven las cadenas primea y tercera, e invierten, con los correspondientes engranajes o poleas, su sentido de giro. Y B) Por que los ejes de todas las cadenas del interior del estanque, pueden cruzar o no las paredes del mismo, y conectarse dentro o fuera a otros mecanismos, a excepción de los ejes de la 2ª cadena que necesariamente deben salir, directa o indirectamente, al menos uno, por uno o por los dos extremos, al exterior del estanque, para transferir a otras máquinas el sobrante del trabajo obtenido por esta segunda cadena, a fin de transformarlo fuera, para instalar sistemas de frenado, o para cualquier otra función, aprovechamiento o mejora que se estime conveniente.

7. Generador hidráulico caracterizado, según la reivindicaciones 1, 2ª, 3ª, 4ª, 5ª, y 6ª, A) Por ser un procedimiento idóneo y eficaz para introducir flotadores en un estanque, liberando a los flotadores entrantes de la presión. hidráulica frontal sobre los mismos: A) Por no descompensa las presiones laterales que les afectan, que se mantienen, directa o indirectamente, equilibradas o casi equilibradas. Y B) Por su capacidad de transformar energía de posición en trabajo mecánico. Y C) por hacer posible introducir flotadores en el fondo de un estanque, sin que tenga contacto el plano frontal de los mismos con el fluido estancado, durante la entrada.