ES2544768B1

ES2544768B1 - Dispositivo multiplicador del par motor

Info

Publication number: ES2544768B1
Application number: ES201430128A
Authority: ES
Inventors: José Antonio CLAVIJO ALBA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2034-02-03
Also published as: ES2544768A1; WO2015114185A1

Abstract

Dispositivo multiplicador de par motor que comprende una pluralidad de platos (1) unidos por un eje (5) y sujeto a una bancada (10) o estructura de soporte por medio de dos rodamientos (6) de tipo puente colocados en el propio eje (5) y donde cada plato (1) está accionado por un actuador lineal (4) en cuyo carro (3) se fija un peso o masa (100) donde cada conjunto formado por el plato (1), el actuador (4) y el peso o masa (100) está separado un ángulo tal que al accionar cada actuador (4) secuencialmente desde una posición inicial de cada actuador a una posición final, la masa (100) solidariamente unida al carro (3) de su actuador (4) retorna a su posición de salida, generando un movimiento continuo en cada plato (1).

Description

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DESCRIPCION

DISPOSITIVO MULTIPLICADOR DEL PAR MOTOR Objeto de la invencion

El objeto de la presente invencion es un dispositivo multiplicador del par motor en una maquina cualquiera. Asl pues, es un objeto de la invencion conseguir un mayor par motor y durante mas tiempo que los actualmente conocidos en el estado de la tecnica. Para ello, la presente invencion emplea unos discos o platos cuyos diametros varlan segun el numero de revoluciones por minutos necesario.

Estado de la tecnica

Actualmente, en el diseno de maquinas, el incremento o multiplication del par motor puede ser necesario para distintas aplicaciones, como en la generation de energla eolica, tal y como se describe en el documento P201131160, donde se describe un dispositivo multiplicador de par motor para la generacion de energla electrica, que comprende una rueda giratoria que comprende un eje central de giro; al menos un motor impulsor acoplado en al menos parte de la circunferencia de la rueda giratoria; donde dicho, al menos un, motor impulsor permite girar dicha rueda respecto del eje central; y al menos un elemento electrogeno acoplado al eje central de dicha rueda giratoria; obteniendo un rendimiento energetico positivo de cara a ser implantado en aplicaciones hidraulicas y eolicas.

No obstante, se desconoce por parte del solicitante de ningun dispositivo multiplicador del par motor como el reivindicado en la presente invencion y aplicable a distintos motores.

Descripcion de la invencion

El dispositivo multiplicador de par motor, objeto de la presente invencion comprende una pluralidad de platos unidos por un eje y sujeto a una bancada o estructura de soporte por medio de dos rodamientos de tipo puente colocados en el propio eje y donde cada plato esta accionado por un actuador lineal en cuyo carro se fija un peso o masa. Asl pues, cada conjunto formado por el plato, el actuador y el peso o masa esta separado un angulo (45° en una realization practica) tal que al accionar cada actuador secuencialmente desde la posicion inicial de cada actuador a una posicion final, la masa solidariamente unida al carro de su actuador retorna a su position de salida, generando un movimiento continuo en cada

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plato.

La invention ademas comprende un plato doble con eje pasante en su parte posterior para la transmision del par y sujeto con dos rodamientos de puente; y donde este plato doble esta unido a los platos mediante una cadena o correa de transmision.

Asl pues, la transmision del par se puede producir a cualquier tipo de maquina o alternado para la generation de energla.

A lo largo de la description y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras caracterlsticas tecnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y caracterlsticas de la invencion se desprenderan en parte de la descripcion y en parte de la practica de la invencion. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustracion, y no se pretende que restrinjan la presente invencion. Ademas, la presente invencion cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aqul indicadas.

Breve descripcion de las figuras

A continuation se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invencion y que se relacionan expresamente con una realization de dicha invencion que se presenta como un ejemplo no limitativo de esta.

La FIG.1 muestra una vista lateral del dispositivo objeto de la invencion en la que se aprecian dos platos unidos por un eje y sujeto a una estructura por medios de dos rodamientos de puente colocados en el citado eje, con el actuador que comprende una masa en el punto de lanzamiento.

La FIG.2 muestra una vista frontal del dispositivo objeto de la invencion que incluye dos grupos con dos platos cada grupo, tal y como se ha indicado en la figura 1 y que incluye un eje pasante en su parte posterior para la transmision del par a una maquina o alternador, todo ello montado en una bancada.

Exposition de un modo detallado de realizacion de la invencion

Tal y como se puede observar en la figura 1 el dispositivo multiplicador de par objeto de la

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invencion se compone de dos platos dentados (1) unidos por un eje (5) y sujeto a una bancada (10) o estructura de soporte por medio de dos rodamientos (6) de tipo puente colocados en el propio eje (5) y donde cada plato dentado (1) estan actuados por un actuador lineal (4) en cuyo carro (3) se fija un peso (100).

En una realizacion particular el actuador lineal es del tipo que incluyen un carro con motor integrado modelo W21HM, serie LSA/LSAS de la firma alemana IAI Industrieroboter GmbH (
http://www.iai-gmbh.de/en/products/linear-motors.html).

Este actuador proporciona para carga maxima de 120 Kg un par motor de 400 Nm, con velocidad de 2,5 m/s. Es decir, que tarda un segundo en completar la carrera desde un extremo al extremo contrario del actuador, que tiene 2 metros de largo y 1000 W de consumo. El actuador estara fijado a una pieza en U (9) que es de acero y esta rebajada a la altura de la cadena para que haya una distancia minima de 20 mm entre la U (9) y la cadena y de las mismas dimensiones que el actuador (4). En este caso concreto, la pieza en U (9) es de 100 a 140 mm de ancho y 2000 mm de largo. La base de la pieza en U (9), por otro lado, esta orientada hacia arriba de tal forma que el lado abierto de la pieza en U (9) ira soldado haciendo coincidir el centro del plato dentado (1) correspondiente a ese actuador con el centro de la pieza en U (9) y el centro del actuador (4), con lo que habra 1000 mm a cada lado del centro del eje del plato dentado (1).

En este ejemplo de realizacion practica mostrado en la figura 1, el plato dentado (1) es de % de pulgada y 1100 mm de diametro, mientras que el eje es de 60 mm de diametro y 1000 mm de largo. El peso (100) es de 20 Kg en esta realizacion.

El conjunto se completa con una regleta de contacto (8) desde el accionamiento hasta unas pistas de cobre instaladas en cada plato (1). El actuador esta conectado electricamente mediante cables de alimentacion y maniobra (11). Ademas, cada plato (1) dispone de un orificio (7) junto a la masa electrica (2) que esta forrada de PVC para aislar las pistas de cobre del plato (1) de los contactos de alimentacion y maniobra del actuador (4) y que el contacto se produzca unicamente por la regleta (8).

En la figura 2 se muestra la vista frontal del dispositivo de la invencion, con dos grupos de dos platos (1) cada grupo, que son platos de % de pulgada y 1100 mm de diametro, como los descritos, junto con un plato doble (13) de % de pulgada y 100 mm de diametro con eje

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pasante en su parte posterior para la transmision del par y sujeto con dos rodamientos de puente. Este plato doble (13) esta unido a los platos dentados (1) mediante una cadena de rodillos (12) de % de pulgada en esta realization practica.

Los platos estaran dispuestos de dos en dos con las masas hacia dentro y unidos por un eje de no menos de 60mm de diametro y 1000 mm de largo y sujetos a la bancada por dos rodamientos de puente, entre el doble plato de la derecha y el doble plato de la izquierda colocaremos un doble plato de 100mm de diametro y 300mm de largo todos ellos unidos por cadena de rodillos de % de pulgada, el doble plato de 100mm y de % de pulgada a traves de su eje transmite el par a maquinarias o a un alternador para la production de energla. Todo el conjunto estara montado en una bancada (10) metalica.

La velocidad de giro en el plato del actuador se puede regular por medio de la carga en el eje del plato doble (13).

Utilizando platos de 1100 mm de diametro cada giro de este son 11 vueltas en el plato doble (13) de 100mm. Asl pues, los platos de los actuadores completaran un giro cada 8 segundos lo que nos da 7,5 vueltas por minuto lo que da como resultado una velocidad angular de 82,5 RPM.

En general, para el inicio del funcionamiento del dispositivo objeto de la invention, un primer plato (1) esta colocado con el peso (100) en el extremo superior a 0°, el segundo actuador (4) que acciona el segundo plato (1) esta colocado a 90° a la derecha, el tercer actuador (4) del tercer plato (1) esta a 45° a la derecha y el cuarto actuador (4) del cuarto plato (1) a 135° derecha. Asl pues, cuando el cuarto actuador (4) que esta colocado a 135° baje y alcance la position de 180° se acciona el lanzamiento y vuelve a colocar su masa de 20kg en la position de 90 grados. Tengase en cuenta que al completarse el lanzamiento, la masa estara situada en 90 grados debido a que el tiempo en completar el recorrido es de dos segundos ya que un giro completo tarda 8 segundos y 1/8 de giro son 45 grados.

Debido a las masas (100) de los demas actuadores, el actuador n°3 que esta en este momento situado en la posicion 45 grados alcanza la posicion 180 grados y de nuevo el lanzamiento coloca la masa en la posicion de salida 45 grados colocando el actuador n°2 en la posicion de 45 grados. Asl, una vez que este ultimo alcance la posicion de 180 grados se

vuelve a lanzar hacia la posicion de salida y asl, uno a uno, los actuadores pasan por el

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punto de lanzamiento 180 grados (referenciado en la figura 2 como 14) y son lanzados a la posicion de salida, con lo que se consiguen giros continuos y 200 Nm por plato y actuador, pudiendo conectar unidades hasta alcanzar el par demandado.

5 El diametro del plato y el grueso del mismo (3/4 de pulgada) es muy importante pues a mayor diametro mas tiempo hasta alcanzar el punto de lanzamiento con lo que el actuador realizara menos lanzamientos por minuto y en consecuencia menor consumo de energla. Por otro lado, al transferir el giro a un plato mas pequeno se consigue en este las revoluciones necesarias.

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Teniendo en cuenta que para completar el giro se necesitan dos lanzamientos por actuador entonces dos lanzamientos por cuatro actuadores dan un resultado de ocho lanzamientos por giro completo y que el giro completo dura 8 segundos tenemos un lanzamiento por segundo o 60 lanzamientos por minuto lo que nos da un consumo total de 1000 W entre los 15 4 actuadores. Los cuatro actuadores nos proporcionan 800 Nm a 80rpm, al producirse un

lanzamiento por segundo y que la duracion de este es un segundo hay que restar los 200 Nm de un actuador puesto que siempre hay un actuador en movimiento quedando el par real en 600 Nm.

20 Los platos (1) en esta realization practica estan dentados, pero bien pudieran no estarlo, con lo que habrla que sustituir las cadenas de rodillos por correas.

Cabe indicar que el peso (100) de 20 kg descrito puede multiplicarse siempre que se mantenga la relation con la potencia del actuador (4). Por ultimo, para multiplicar el par en 25 motores a bajas RPM es necesario conectar un grupo de dos platos y actuadores por medio de una cadena de rodillos o correa al plato del motor o al plato receptor del par si este es de mayor diametro que el del motor.

Claims

ES 2 544 768 A1

REIVINDICACIONES

1.- Dispositivo multiplicador de par motor, caracterizado porque comprende al menos dos platos (1) unidos a los extremos de un eje horizontal (5) que esta soportado mediante 5 rodamientos (6) en una bancada (10), disponiendo cada plato de una masa (100) fijada a un carro (3) desplazable diametralmente mediante un actuador lineal (4), tal que cuando el plato gira a derechas y la masa (100) alcanza su posicion angular inferior (180°), el actuador (4) desplaza la masa hacia la posicion diametralmente opuesta a fin de que su peso vuelva a generar un par motor util.

10 2.- Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque las masas (100) de los platos

(1) estan desfasadas angularmente entre si 90°.
3. - Dispositivo segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el actuador desplaza la masa de un extremo diametral al opuesto a una velocidad tal que, en combination con la

15 velocidad de giro del plato (1) respectivo, su posicion angular pasa de 180° a 45°, tomando como referencia la posicion angular superior (0°) y supuesto el giro a derechas.
4. - Dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos uno de los platos (1) presenta un dentado exterior para transmitir el

20 movimiento a un eje paralelo de salida mediante una cadena de rodillos (12) o similar.
5. - Dispositivo segun la reivindicacion 4, caracterizado porque se dispone en paralelo con otro dispositivo identico acoplado al mismo eje de salida mediante al menos otra cadena de rodillos (12) o similar.

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6. - Dispositivo segun la reivindicacion 5, caracterizado porque las masas de ambos dispositivos estan desfasadas entre si 45°, de forma que cuando las masas de uno ocupan las posiciones angulares 0° y 90°, las masas del otro ocupan las posiciones 45 y 135°.