ES2379069B1 - Sistema motriz de impulsión neumática (s.i.n.) - Google Patents

Sistema motriz de impulsión neumática (s.i.n.) Download PDF

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Abstract

Sistema S.I.N. es un sistema de impulsión compuesto por dos Válvulas: la Válvula de entrada del aire comprimido, S.I.N. y la de Escape o Retorno. El aire comprimido pasa hasta la válvula de apertura y cierre, accionada mecánicamente desde el interior del cilindro por un percutor situado en el centro geométrico de la cabeza del pistón, que se desplaza por el cilindro y que está articulado mediante una biela al cigüeñal. Al llegar el pistón a su punto muerto superior (0°), el percutor conecta mecánicamente con la válvula SIN, permitiendo la inyección del aire comprimido en el cilindro, desplazando al pistón en un movimiento rectilíneo que se transmite a la biela y esta al codo del cigüeñal. El segundo recorrido del pistón se inicia en el punto muerto inferior (180°), momento en que la válvula de escape o retorno se abre mecánicamente mediante levas, permitiendo la salida del aire comprimido empujado por el pistón, impidiendo la compresión en este recorrido, hasta que el pistón alcanza el punto muerto superior (0º), cerrándose la válvula de escape o retorno, coincidiendo con la apertura de la Válvula S.I.N. por el contacto del percutor, a los 0º, dando lugar al siguiente impulso.

Description

Sistema motriz de impulsión neumática (S.I.N).
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un sistema motriz de impulsión neumática enmarcado dentro del sector de la motorización. Un sistema que utiliza la Neumática como energía impulsora. Un Sistema de Impulsión Neumática que, aplicando los elementos ya existentes en los motores de explosión, -Cilindro, Pistón, Biela, Cigüeñal, Volante etc.-, da como resultado una nueva técnica motriz.
Estado de la técnica
Actualmente, dentro del campo de la motorización y automoción, el sistema energético que se pretende patentar es un proyecto sobre la aplicación técnica de un innovador Sistema Impulsor.
El objetivo fundamental del Sistema Motriz de Impulsión Neumática (S.I.N.), es el empleo de la Neumática como energía motriz, con el fin de disminuir la contaminación producida por el uso de combustibles fósiles y abaratar costes.
Descripción detallada de la invención
Elementos del sistema
El Sistema que se presenta, es un nuevo sistema de impulsión Motriz basado en la Neumática, cuya innovación consiste en: a) La Válvula S.I.N. de Acción Mecánica (1A), b) La Válvula de Escape ó Retorno (8) ó c) La Válvula S.I.N. Electromagnética (1B), La Válvula de Escape ó Retorno (8).
Válvula SIN (1A) (Mecánica).
Válvula SIN (1B) (Electromagnética).
Cilindro (4).
Percutor (2) como parte del Pistón (3).
Pistón (3).
Válvula de Escape ó Retorno (8).
Y estos en Combinación con: Biela (5). Cigüeñal (6) y Volante.
Funcionamiento del sistema mediante
La Válvula S.I.N. 1A (Mecánica) (Fig. 2).
Se alimenta al Sistema de aire comprimido almacenado en el Calderín (7), que convierte la energía neumática en energía motriz.
El Percutor (2), que forma parte del Pistón (3), al llegar al Punto Muerto Superior (0º), en su recorrido por el interior del Cilindro (4), se inserta en la Válvula S.I.N. (1A), abriendo ésta y permitiendo la inyección del aire comprimido en la cámara o Cilindro (4), produciendo el desplazamiento del Pistón (3), que a su vez impulsa a la Biela (5), y ésta al codo del Cigüeñal (6).
El ciclo completo, de 360º, consta de dos tiempos o carreras.
La Primera Carrera o Tiempo: Comienza a la llegada del Percutor (2) como parte del Pistón (3) al punto P.M.S. -0º-(Punto Muerto Superior), introduciéndose en la Válvula SIN (1A) abriéndola mecánicamente y permitiendo la inyección del Aire Comprimido en el interior del Cilindro (4), generando una fuerza impulsora suficiente para desplazar al Pistón (3) por el interior del Cilindro (4) hacia el P.M.I -180º-, (Punto Muerto Inferior), consiguiéndose con ello, que el movimiento rectilíneo del Pistón (3), articulado por la Biela (5), haga girar al Cigüeñal (6), convirtiendo este movimiento rectilíneo, en movimiento giratorio del Cigüeñal (6).
La Segunda Carrera o Tiempo (Escape o Retorno). Comienza en el P.M.I, a los 180º del giro del Cigüeñal (6), momento en que la Válvula de Escape o Retorno (8) se abre mecánicamente, mediante levas, permitiendo la salida o expulsión del aire comprimido, evitando cualquier compresión en el interior del Cilindro (4) en el desplazamiento del Pistón (3) en esta segunda carrera hasta el P.M.S., en que la válvula de Escape o Retorno (8) se cierra, completando el ciclo de 360º, dando lugar a la siguiente carrera. Este movimiento del Pistón (3), es generado por la energía cinética que se produjo en el Volante debido, a la impulsión en el primer movimiento.
Funcionamiento del Sistema mediante Válvula S.I.N. 1B (Electromagnética) (Fig. 3): El funcionamiento del Sistema S.I.N. con este tipo de válvula, es idéntico al de (válvula S.I.N 1A mecánica), excepto por que la apertura y cierre de la válvula SIN electromagnética se realiza mediante sensores regulables. El sensor de la válvula S.I.N 1B, se activa abriéndola y permitiendo la entrada del aire comprimido en el interior del Cilindro (4), generando una fuerza impulsora suficiente para desplazar al Pistón (3) por el interior del Cilindro (4) hacia el P.M.I 180º-, consiguiendo con ello, un desplazamiento rectilíneo del Pistón (3), que con su articulación con la Biela (5), haga girar al Cigüeñal (6), convirtiendo el movimiento rectilíneo en movimiento giratorio del mismo.
La Segunda Carrera Escape o Retorno para Válvula SIN (1B): Al igual que con la Válvula SIN 1A, comienza en el P.M.I, a los 180º del giro del Cigüeñal (6), momento en que la Válvula de Escape o Retorno (8) se abre mecánicamente mediante levas, permitiendo la salida o expulsión del aire comprimido, para evitar cualquier compresión en el interior del Cilindro (4) en el desplazamiento del Pistón (3) hasta el P.M.S., en que la válvula de Escape o Retorno (8) se cierra, dando lugar a un nuevo ciclo. Este movimiento del Pistón (3) es generado por la energía cinética que se produjo en el Volante, debido a la impulsión en el primer movimiento.
En un bloque de motor el Sistema SIN funcionará, tanto para uno como para más Cilindros (4), mediante un Distribuidor (17), encargado de repartir el aire comprimido con la misma presión a cada uno de los Cilindros (4). Este Distribuidor (17), estaría compuesto por una entrada, desde el Calderín (7) y dotado de tantas salidas como Cilindros
(4) compongan el bloque, conectadas cada una de ellas mediante una Manguera (13) a cada una de las Válvulas SIN de que esté compuesto el bloque.
Principales partes del sistema S.I.N. y sus referencias
Válvula S.I.N.(1A) Mecánica (Fig. 1).
Válvula S.I.N.(1B) Electromagnética (Fig. 3).
Percutor (2) (Figs. 1, 2,4y5).
Pistón (3) (Fig. 1, 2,4y5).
Cilindro (4) (Fig. 1, 2, 3, 4, 5). Como cámara de Impulsión.
Biela (5): (Fig. 1, 2,4y5).
Cigüeñal (6) (Fig. 1, 2, 4, 5).
Volante.
Distribuidor (17) (Fig. 5).
Bloque del Motor (Fig. 4).
Calderín o Depósito (7) (Fig. 5).
Manguera (13) (Fig. 5).
Refrigeración (Fig. 4).
Descripción de las figuras
Figura 1
Válvula SIN (1A) (Mecánica), en sección compuesta por:
Cilindro (4),
Pistón (3),
Percutor (2),
Biela (5),
Cigüeñal (6),
Manguera (13)
Válvula de Escape o Retorno (8).
Figura 2
Vista en sección, de los dos movimientos del sistema:
impulsión y escape o retorno, donde figuran:
Válvula SIN (1A)
Cilindro (4),
Pistón (3),
Percutor (2),
Biela (5),
Cigüeñal (6),
Manguera (13),
Válvula de Escape o Retorno (8).
Figura 3
Válvula SIN (1B) (Electromagnética). Ubicación y presentación en sección de la Válvula ante el cilindro.
Cilindro (4),
Manguera (13).
Figura 4
Vista en sección de un bloque motor, dotado de cuatro sistemas de impulsión que incorporan:
Válvula (1A)
Cilindro (4),
Pistón (3),
Percutor (2),
Biela (5),
Manguera (13),
Válvula de Escape o Retorno (8).
Figura 5
Esquema general del Sistema SIN, compuesto por:
Válvula (1A),
Cilindro (4),
Pistón (3),
Percutor (2),
Biela (5),
Cigüeñal (6),
Manguera (13),
Válvula de Escape o Retorno (8),
Calderín (7),
Distribuidor (17).

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Sistema de Impulsión Neumática, principal reivindicación de esta solicitud, es un Mecanismo Neumático-Mecánico, caracterizado por estar compuesto por dos Válvulas: la Válvula reguladora de la entrada del aire comprimido, denominada S.I.N. y la Válvula de Escape o Retorno, que se caracterizan porque ambas van ancladas en la parte superior de la cámara de impulsión, formada por el cilindro, por cuyo interior se mueve un Pistón rectilíneamente, entre el PMS y PMI, caracterizado porque el centro geométrico de la cabeza del pistón está provista de un Percutor, -pieza fundamental del sistema-, que cada 360º del giro del cigüeñal, efectúa la apertura de la válvula S.I.N., permitiendo la entrada del aire comprimido y generando la impulsión.
  2. 2.
    Sistema de Impulsión Neumática, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el Pistón está dotado de un Percutor, que conecta mecánicamente con la Válvula S.I.N, introduciéndose en ella y abriéndola, permitiendo la entrada del aire comprimido en el Cilindro.
  3. 3.
    Mecanismo Neumático-Mecánico, según reivindicaciones 1ª y 2ª, dotado de una pieza elemental para el sistema, compuesta por el pistón y el percutor, que se caracteriza por ser el que mecánica y cíclicamente, cada 360º, efectúa la apertura de la Válvula S.I.N.
  4. 4.
    Mecanismo Neumático-Mecánico, según reivindicaciones 1ª, 2ª, y 3ª, dotado de una pieza elemental para el sistema, formada por el pistón y el percutor, pieza que cumple, a la vez, las funciones de apertura y cierre de la válvula SIN, así como la de émbolo en su recorrido ascendente y descendente por el interior del cilindro.
  5. 5.
    Mecanismo Neumático-Mecánico, según reivindicaciones 1ª, 2ª, 3ª y 4ª, caracterizado porque la Válvula de Escape o Retorno, al abrirse mecánicamente mediante levas, anula la compresión en el interior del cilindro durante el desplazamiento del pistón hacia el PMS, permitiendo la salida con fluidez, del aire comprimido que se inyecto en el cilindro en la primera carrera.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201000788
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 16.06.2010
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : F01B17/02 (2006.01) F01L23/00 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    GB 2018366 A (BOC LTD) 17.10.1979, 1-4
    página 2, líneas 13-89; figura.
    X
    EP 1162353 A2 (BONAZZOLI AMOS) 12.12.2001, 1-5
    párrafos [10-20]; figuras.
    A
    US 5515675 A (BINDSCHATEL LYLE D) 14.05.1996, 1,5
    columna 4, línea 66 – columna 7, línea 10; figuras.
    A
    EP 2187052 A1 (NIEN YU-HUN) 19.05.2010, 1,5
    párrafos [17-33]; figuras.
    A
    WO 2010057285 A1 (FERREIRA LEITE JAILSON) 27.05.2010, 1,5
    página 6, línea 9 – página 10, línea 12; figuras.
    A
    GB 2459079 A (O'BRIEN SEAN) 14.10.2009, 1,5
    página 2; figuras.
    A
    US 4292804 A (ROGERS SR LEROY K) 06.10.1981, 1
    columna 3, línea 33 – columna 4, línea 31; columna 7, línea 36 – columna 8, línea 41; figuras.
    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 09.04.2012
    Examinador J. Galán Mas Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201000788
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F01B, F01L 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: 201000788
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 09.04.2012
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-5 SÍ NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-5 SÍ 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: 201000788
    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
    GB 2018366 A (BOC LTD) 17.10.1979
    D02
    EP 1162353 A2 (BONAZZOLI AMOS) 12.12.2001
    D03
    US 5515675 A (BINDSCHATEL LYLE D) 14.05.1996
    D04
    EP 2187052 A1 (NIEN YU-HUN) 19.05.2010
    D05
    WO 2010057285 A1 (FERREIRA LEITE JAILSON) 27.05.2010
    D06
    GB 2459079 A (O'BRIEN SEAN) 14.10.2009
    D07
    US 4292804 A (ROGERS SR LEROY K) 06.10.1981
  6. 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 sistema de impulsión neumática alimentado con gas comprimido almacenado en un depósito, que comprende una válvula situada en la parte superior de la cámara de impulsión, formada por un cilindro (2) por cuyo interior se mueve un pistón (1) rectilíneamente, entre el PMS y el PMI, teniendo en el centro geométrico de la cabeza del pistón (1) un percutor que cada 360º de giro del cigüeñal efectúa la apertura de la válvula, permitiendo la entrada de gas que genera la impulsión.
    Por tanto, el documento D01 describe un sistema de impulsión neumática con las características esenciales de la invenciónreivindicada. Únicamente se diferencia del objeto de la reivindicación 1 en que no utiliza una segunda válvula en la parte superior de la cámara de impulsión, ya que efectúa la salida del aire por la parte inferior de la cámara, y en que no especifica que el gas utilizado pueda ser aire comprimido. Sin embargo, se considera que utilizar aire comprimido para impulsión neumática es una posibilidad evidente (ver otros documentos citados) y que disponer una válvula en la parte superior de la cámara de impulsión sería una opción obvia para un experto en la materia, al ser una característica habitual en la técnica. Un ejemplo en el que se utiliza aire comprimido y una válvula en la parte superior de la cámara de impulsión es el motor descrito en el documento D02, esencialmente igual al objeto de las reivindicaciones 1 a 5 ya que, aunque el percutor que abre la válvula neumática está situado en dicha válvula y es accionado por la cabeza del pistón, tiene esencialmente el mismo efecto técnico que el dispositivo reivindicado, por lo que se considera una alternativa de diseño a las características reivindicadas.
    Por tanto, se considera que las reivindicaciones 1 a 5 no implican actividad inventiva de acuerdo al artículo 8 de la Ley 11/1986.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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