ES2375004A1

ES2375004A1 - Avión a pedales de despegue vertical.

Info

Publication number: ES2375004A1
Application number: ES200900490A
Authority: ES
Inventors: Fº JAVIER PORRAS VILA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2012-02-24
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: ES2375004B1

Abstract

El Avión a pedales de despegue vertical, es un avión de recreo que articula, a sus pedales, un engranaje, y un bosque de árboles dentados, que multiplican la fuerza que el piloto aplica a los pedales con sus piernas. Ese mismo esfuerzo le va a permitir alzar el vuelo y desplazarse en avance, ya que el mecanismo está dispuesto de tal forma que, al pedalear, se mueven a la vez las hélices horizontales superiores de sustentación, las hélices verticales posteriores de avance, y las hélices inferiores que corrigen el desplazamiento lateral que impone el movimiento de las dos hélices superiores.

Description

Avión a pedales de despegue vertical.

Objeto de la invención

El principal objetivo de esta invención es conseguir remontar un despegue en vertical con la fuerza simple de las piernas, cuando éstas accionan unos pedales de bicicleta. Se trata, después, de poder mantenerse en vuelo con un simple pedaleo suave que no exija más que un mínimo esfuerzo, y así, el piloto podrá mantenerse durante un buen rato volando, con el mismo gasto energético que si estuviese dando un paseo con su bicicleta por las calles de su ciudad. Esto se consigue con el engranaje multiplicador que se describirá a continuación.

\vskip1.000000\baselineskip

Antecedentes de la invención

El único antecedente que conozco sobre esta invención es el avión que ideó Leonardo da Vinci, que utiliza sólo una cadena y unas ruedas dentadas para empujar al avión en la carrera de despegue, lo que deja exhausto al piloto. Con el engranaje que le añado hoy, -que es un bosque de árboles dentados y de árboles-cono dentados-, la fuerza del pedaleo se multiplica lo suficiente como para convertir el esfuerzo en un simple y tranquilo paseo por la ciudad. Creo que no hace falta hacer ninguna referencia a Ricardo de la Cierva y a su "autogiro" porque es por completo evidente su presencia en todo lo que sea movido por hélices horizontales de sustentación (14) en la parte superior de la nave. En lo que se refiere al avión que hoy presento aquí, las diferencias son también obvias: no se trata de un mecanismo de motor, sino de un empuje mecánico producido por las piernas del piloto sobre unos pedales de bicicleta. El segundo antecedente hace referencia a mi Patente nº P200502543, titulada: Pedal de eje doblado en (180º). En este objeto, el ciclista puede reducir a la mitad el esfuerzo de sus piernas porque el eje aumenta al doble el radio de los pedales que accionan el plato de piños, en tanto que el eje se dobla sobre sí mismo en (180º) una vez ha llegado a la altura del radio en el que, habitualmente se ponen los pedales. Se extiende después dicho eje, en sentido contrario, hasta sobrepasar el otro extremo del diámetro del plato de piños, y, allí, se ponen los pedales.

\vskip1.000000\baselineskip

Descripción de la invención

El Avión a pedales de despegue vertical, es un avión de recreo que tiende a remontar el vuelo con el impulso que le proporciona la fuerza de las piernas del usuario sobre unos pedales (1) que hacen mover las hélices (13, 14, 25), por medio de un engranaje y un "bosque" de árboles dentados (5-9), -y de árboles-cono dentados-, que permiten multiplicar, lo suficiente, la fuerza que se aplica a los pedales, como para poder mantenerse en vuelo durante un buen rato, con el mismo gasto energético, -o, menos-, que produciría un paseo en bicicleta por la ciudad. El mecanismo principal de todo el avión parte de los pedales (1), -de eje doblado en (180º), (21)-, que, mediante una correa de transmisión (3), mueven el engranaje de árboles dentados (5-9), que moverán la rueda dentada (10) del eje (19) de las hélices horizontales (14) de sustentación, que permiten que se realice un despegue en vertical. Al mismo tiempo, otras ruedas (11), -dentadas en la periferia y en los laterales, y, unidas por otra correa de transmisión (3), -figura nº 1-, que se hallan en contacto con la rueda grande (9) del último árbol-cono dentado del engranaje multiplicador- moverán una rueda dentada pequeña (12) que es la que mueve, a su vez, el eje de las hélices posteriores (13) de avance. Otra rueda dentada (23), -situada en la parte inferior del eje central (19) de las hélices de sustentación (14)-, moverá la rueda dentada (24) de las hélices inferiores (25), que se hallan en la parte inferior del fuselaje, y, que tienen la misión de corregir la tendencia que las hélices de sustentación (14) y las de avance (13) imprimen al avión, tendencia ésta que hace que el avión gire sobre su propio eje central, hacia el mismo lado hacia el que giran las otras dos hélices (13) y (14). Cabe señalar que las hélices (13) y (14), tienen una disposición de ocho palas, (14), -o de doce, o dieciséis palas-, que se muestran a pares. En las figuras sólo se han dibujado cuatro pares de palas que permiten que la superficie de empuje sea mayor y, a la vez, no suponen un mayor peso para cada pala como ocurriría en el caso de que se tratase de una sola pala con la misma superficie que tienen las dos palas juntas, lo que podría hacer que se curvase más la pala en la zona del extremo exterior. De esta manera, manteniéndolas unidas por una o dos varillas (20), se consigue que el empuje que trazan estas palas (14) sea mayor, sin tener las desventajas de otras palas de mayor anchura. En la figura nº 2 se ofrece una visión en planta de todo el mecanismo, en donde se aprecian las ruedas dentadas del engranaje multiplicador que van a conseguir, no sólo aumentar la fuerza que el piloto imprime a los pedales, sino, que también van a conseguir que la última rueda dentada grande (9) del último árbol-cono invertido del engranaje multiplicador, -engranaje éste que estará formado por el mismo número de árboles dentados derechos, que de árboles-cono dentados e invertidos-, pueda hacer que la rueda pequeña (10) con la que se halla en contacto, -y, que, en este caso, es la rueda del eje (19) de las hélices superiores (14)-, dé muchas vueltas por cada vuelta que dé Ja rueda grande (9), la que, a su vez, dará el mismo número de vueltas que las que da la primera rueda dentada grande del primer árbol dentado (5) del engranaje. Fecha de la invención: (21.11.05)-(1.02.09).

\vskip1.000000\baselineskip

Descripción de los dibujos

Figura nº 1: Vista lateral del mecanismo principal del avión con los engranajes dispuestos en horizontal.

\newpage

\global\parskip0.950000\baselineskip

Figura nº 2: Vista en planta del mecanismo principal del avión, en donde se aprecia la disposición del engranaje multiplicador en relación a los pedales y los demás elementos fundamentales del avión, como sus alas y las palas dobles de las hélices (14).

Figura nº 3: Vista lateral de un árbol-cono dentado con su eje central y los ejes laterales que unen la periferia de las dos ruedas dentadas.

Figura nº 4: Vista frontal del eje doblado en (180º) de los pedales y del plato de piños.

\vskip1.000000\baselineskip

Figuras nº 1-4

1): Pedales.

2): Rueda dentada del plato de piños.

3): Cadena.

4): Rueda dentada pequeña del árbol-cono.

5): Árbol dentado grande.

6): Árbol dentado con un diámetro que es la mitad que el anterior (5).

7): Árbol dentado con un diámetro que es la mitad que el anterior (7).

8): Rueda pequeña del árbol-cono dentado invertido.

9): Rueda grande del árbol-cono dentado invertido.

10): Rueda dentada pequeña.

11): Rueda dentada vertical con dientes en el perímetro y en los laterales.

12): Rueda dentada pequeña.

13): Hélices verticales posteriores de avance con palas dobles.

14): Hélices horizontales de sustentación con palas dobles.

15): Varillas de sujeción.

16): Rodamientos.

17): Asiento del piloto.

18): Rueda dentada grande del árbol-cono.

19): Eje de las hélices de sustentación.

20): Varilla de fijación de las dos alas (14).

21): Eje doblado en (180º) de los pedales.

22): Estructura inferior del fuselaje.

26): Varillas y eje central del árbol-cono.

27): Alas.

28): Elevones.

29): Estabilizadores o timones verticales.

\global\parskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

Descripción de un modo de realización preferida

El Avión a pedales de despegue vertical, es un avión de recreo que puede remontar el vuelo con el simple esfuerzo de las piernas del usuario sobre unos pedales, como los de bicicleta, que mueven un engranaje que puede multiplicar todo lo que se quiera la fuerza que se aplica a los pedales. El mecanismo consiste en unos pedales (1) fijados a una rueda de plato con piños (2), en la que se hace circular una cadena metálica de transmisión (3). Los pedales (1) están situados en un eje (21), -ver figura nº 4-, que se dobla sobre sí mismo en (180º). Con este eje (21), el ciclista puede reducir a la mitad el esfuerzo de sus piernas porque el eje aumenta al doble el radio de los pedales que accionan el plato de piños, en tanto que el eje se dobla sobre sí mismo en (180º) una vez ha llegado a la altura del radio en el que, habitualmente se ponen los pedales. Se extiende después dicho eje, en sentido contrario, hasta sobrepasar el otro extremo del diámetro del plato de piños, y, allí, se ponen los pedales. Esto, como decía, permite aumentar y duplicar el radio del esfuerzo con el que tendrán que enfrentarse el par de fuerzas de las dos piernas del piloto. Al duplicar el radio, el esfuerzo se reduce a la mitad, con lo que aumentará el doble el rendimiento del piloto.

En el otro extremo de la cadena de transmisión (3), se situará la rueda dentada pequeña (4), de un árbol-cono, dentado e invertido, que tiene otra rueda dentada grande (18), de la que se separa una cierta distancia, a la vez que las dos ruedas permanecen unidas por un eje central y unas varillas (26) que le dan el aspecto de un cono porque unen la periferia de las dos ruedas dentadas. También se pueden sustituir estas varillas (26) del cono por una superficie metálica como la del plano generatriz de un cono cualquiera. Este árbol-cono se pone en horizontal, -tal como se observa en la figura nº 1-, lo que hace que sus dos ruedas se hallen en vertical. A continuación se pone el engranaje multiplicador. Éste sitúa sus ruedas en horizontal y está formado por un número de árboles dentados (5, 6, 7) en los que el diámetro de las ruedas se va reduciendo de árbol dentado, en árbol dentado. Este engranaje tiene también el mismo número de árboles-cono dentados, como el de los números (8, 9), Con este engranaje multiplicador se va a conseguir, no sólo aumentar la fuerza que el piloto imprime a los pedales, sino que también se va a conseguir, que la última rueda dentada grande (9) del último árbol-cono invertido del engranaje -que estará formado, insisto, por el mismo número de árboles dentados derechos, que de árboles-cono dentados e invertidos-, pueda hacer que la rueda pequeña (10) con la que se halla en contacto, -y, que, en este caso, es la rueda del eje (19) de las hélices superiores (14)-, pueda girar muchas vueltas por cada vuelta que gire la rueda grande (9), la que, a su vez, dará el mismo número de vueltas que las que da la primera rueda dentada grande del primer árbol dentado (5) del engranaje. Se ve que este engranaje está formado por un número de árboles dentados (5, 6, 7), formados, cada uno de ellos, por una rueda dentada que tiene un diámetro doble que la otra. A su vez, cada árbol dentado (6) reduce a la mitad el diámetro de sus dos ruedas dentadas, respecto del diámetro que tenían las dos ruedas dentadas del árbol inmediato anterior (5). Esto permite mantener la cantidad de giro que tiene la primera rueda dentada del primer árbol dentado (5), o sea, que, por cada vuelta completa que da la rueda grande del árbol (5), la rueda pequeña del árbol (7) también dará una vuelta completa. En contacto con la rueda pequeña del último árbol dentado, -el más pequeño (7)-, se dispone la rueda pequeña (8) de un árbol-cono dentado que se separa de su rueda grande (9) una cierta distancia. O sea que es éste un árbol-cono invertido. En la figura se ha dibujado tan sólo un árbol-cono con tres árboles dentados, pero, para que los árboles-cono puedan transmitir a la rueda (10), -del eje (19) de las hélices de sustentación (14)-, toda la fuerza multiplicada anteriormente por los árboles dentados (5-7), y, que puedan transmitir, además, toda la cantidad de giro deseada a la rueda pequeña (10), hace falta que se pongan varios árboles-cono dentados como el (8, 9), en los que el diámetro de las ruedas vaya duplicándose progresivamente. Para que la última rueda del último árbol-cono dentado pueda tener el mismo diámetro que la primera rueda grande del primer árbol dentado (5), habrá que poner el mismo número de árboles-cono dentados que de árboles dentados. Y, se puede añadir algún otro árbol-cono dentado en el caso de que interese que su rueda grande, -supongamos que se trata de la rueda grande (9)-, pueda hacer que la rueda pequeña (10) con la que se halla en contacto, gire más veces por cada vuelta que da la rueda anterior del último árbol-cono dentado. Tenemos, por tanto, que la rueda (10) del eje (19) de las hélices superiores (14) se mueve por el giro que le transmite la última rueda dentada (9) del último árbol dentado del engranaje multiplicador. En este eje (19), en la parte inferior, hay otra rueda dentada (23) que está en contacto con la otra rueda dentada (24), -cuyo diámetro dependerá del número de vueltas que interese que giren las hélices (25) que se hallan por debajo del fuselaje-. Estas hélices tienen la misión de compensar la tendencia que las otras hélices (13) y (14) transmiten al fuselaje del avión, para que gire sobre sí mismo. Los helicópteros la ponen en la parte posterior. Aquí estas hélices inferiores (25) se ponen en la parte interior, y se hace que giren en sentido contrario al que giran las hélices superiores (14). La longitud de estas hélices (25) es menor que el de las superiores (14), pero, su potencia debe ser mayor. Para conseguir esta mayor potencia se puede añadir, entre la rueda (23) y la rueda (24), otro engranaje multiplicador como el descrito anteriormente, aunque no está dibujado en la figura nº 1. Las hélices de sustentación (14), se disponen a pares en número de dos, cuatro, seis... etc... y se fija cada par con una pieza metálica (20) para que no haya peligro de que un movimiento inesperado pudiese hacerlas tropezar entre ellas. Esto se observa en la figura nº 2. En las dos figuras se aprecia también que es el mismo mecanismo que mueve las hélices horizontales superiores (14), el que servirá, a la vez, para mover las hélices posteriores dispuestas en vertical (13). Éstas hélices también pueden ir a pares, como las hélices superiores horizontales. En la figura nº 2 las hélices verticales (13) se muestran ligeramente desplazadas respecto al eje central del fuselaje del avión, en donde se encuentra el eje (19) de las hélices horizontales (14). Esto contribuye a contrapesar el giro de las hélices horizontales superiores (14) que tienden a hacer girar el avión sobre su propio eje, en el mismo sentido de su giro, el que, en la figura, sería contrario al de las agujas del reloj. Estas hélices posteriores (13) estarán movidas por el giro que les transmiten las ruedas verticales (11) que son dos ruedas grandes, unidas por una cadena de transmisión (3), y, que tienen dientes en la periferia, y, en una de las caras laterales. Una de ellas, la anterior, se moverá por el contacto que tiene con la última rueda (9) del último árbol-cono del engranaje multiplicador. Esta rueda (11), mediante la cadena (3), hará que se mueva la otra rueda (11), -en principio igual que la anterior-, que se halla en contacto con la rueda (12) del eje de las hélices posteriores (13). También se puede añadir otro engranaje multiplicador entre la segunda rueda (11) y la rueda (12), para aumentar la fuerza del empuje del avión en avance.

Claims

1. Avión a pedales de despegue vertical, caracterizado por ser un avión de recreo que puede remontar el vuelo con el simple esfuerzo de las piernas del usuario sobre unos pedales, como los de una bicicleta, que se hallan en conexión con un engranaje multiplicador (5-9) de la fuerza que se aplica a los pedales. El mecanismo consiste en unos pedales (1) fijados a la rueda de un plato con piños (2), que tiene una cadena metálica de transmisión (3). Los pedales (1) están situados en un eje (21), que se dobla sobre sí mismo en (180º), -Patente nº 200502543, titulada: Pedal de eje doblado en (180º)-, en el punto del radio en donde, habitualmente, se hallan los pedales, y, se prolonga después en sentido inverso, hasta llegar al otro extremo del diámetro del plato de piños (2), e incluso, más allá.

2. Avión a pedales de despegue vertical, -según reivindicación primera-, caracterizado por el árbol-cono dentado con el que se conecta la cadena de transmisión (3). Está formado por una rueda dentada pequeña (4), de un árbol-cono, dentado e invertido, que tiene otra rueda dentada grande (18), de la que se separa una cierta distancia, a la vez que las dos ruedas permanecen unidas por un eje central y unas varillas (26), que le dan el aspecto de un cono, porque unen la periferia de las dos ruedas dentadas. También se pueden sustituir estas varillas del cono por una superficie metálica como el del plano generatriz de un cono cualquiera. Este árbol-cono se pone en horizontal, lo que hace que sus dos ruedas se hallen en vertical.

3. Avión a pedales de despegue vertical, -según reivindicación primera-, caracterizado por el engranaje multiplicador que se pone a continuación. Éste está situado con sus ruedas en horizontal. La primera rueda grande del primer árbol (5) se halla en contacto con la rueda (18) del árbol-cono anterior. La primera parte del engranaje multiplicador está formada por tres árboles dentados (5, 6, 7), en los que el diámetro de las ruedas se va reduciendo de árbol dentado, en árbol dentado. El engranaje multiplicador estará formado por el mismo número de árboles dentados derechos, que de árboles-cono dentados e invertidos, los que constituyen la segunda parte del engranaje. Se ve que este engranaje está formado por un número de árboles dentados (5, 6, 7), formados por una rueda dentada que tiene un diámetro doble que la otra. A su vez, cada árbol dentado reduce a la mitad el diámetro de sus dos ruedas dentadas, respecto del diámetro que tenían las dos ruedas dentadas del árbol inmediato anterior. En contacto con la rueda pequeña del último árbol dentado, -el más pequeño (7)-, se dispone la rueda pequeña (8) de un árbol-cono dentado que se separa de su rueda grande (9) una cierta distancia. O sea que es éste un árbol-cono invertido. Para que la última rueda del último árbol-cono dentado pueda tener el mismo diámetro que la primera rueda grande del primer árbol dentado (5), habrá que poner el mismo número de árboles-cono dentados que de árboles dentados. Y, se puede añadir algún otro árbol-cono dentado en el caso de que interese que su rueda grande, -supongamos que se trata de la rueda grande (9)-, aumente su diámetro respecto de la rueda con la que se conecta a continuación. Tenemos, por tanto, que la rueda (10) del eje (19) de las hélices superiores (14) se halla en conexión con la última rueda dentada (9) del último árbol dentado del engranaje multiplicador.

4. Avión a pedales de despegue vertical, -según reivindicación primera-, caracterizado por el eje (19), que tiene, en la parte inferior, otra rueda dentada (23) que está en contacto con la otra rueda dentada (24), -cuyo diámetro dependerá del número de vueltas que interese que giren las hélices (25) que se hallan por debajo del fuselaje-. Aquí estas hélices inferiores (25) se ponen en la parte inferior, y se hace que giren en sentido contrario al que giran las hélices superiores (14). La longitud de estas hélices (25) es menor que el de las superiores (14). También se puede añadir, -entre la rueda (23) y la rueda (24)-, otro engranaje multiplicador como el descrito anteriormente.

5. Avión a pedales de despegue vertical, -según reivindicación primera-, caracterizado por las hélices de sustentación (14), que se disponen a pares, en número de dos, cuatro, seis... etc... y se fija cada par con una pieza metálica (20).

6. Avión a pedales de despegue vertical, -según reivindicación primera-, caracterizado por el hecho de que es el mismo mecanismo de pedales el que mueve las hélices horizontales superiores (14), y las hélices posteriores dispuestas en vertical (13). Éstas hélices también pueden ir a pares, como las hélices superiores horizontales. Las hélices verticales posteriores (13), se muestran ligeramente desplazadas respecto al eje central del fuselaje del avión, en donde se encuentra el eje (19) de las hélices horizontales (14). Estas hélices posteriores (13) tienen un eje con una rueda dentada (12) que se halla en contacto con las ruedas verticales (11) que son dos ruedas grandes, unidas por una cadena de transmisión (3), y, tienen dientes en la periferia y en una de las caras laterales. Una de ellas, la anterior, se halla en contacto perpendicular con la última rueda (9) del último árbol-cono del engranaje multiplicador. Esta rueda (11), mediante la cadena (3), se une a otra rueda (11), -en principio igual que la anterior-, que se halla en contacto con la rueda (12) del eje de las hélices posteriores (13). También se puede añadir otro engranaje multiplicador entre la segunda rueda (11) y la rueda (12).