ES2565381T3 - Motor hidrostático y procedimiento para el funcionamiento de un motor hidrostático - Google Patents
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Abstract
Motor diseñado para generar con una fuerza hidrostática un par de giro, resultando el par de giro como consecuencia de un desplazamiento del centro de gravedad de una unidad de giro (120a, 120b) y presentando el motor un elemento de accionamiento (168a, 168b) y la unidad de giro (120a, 120b) un cuerpo flotante rígido de forma estable (116) y disponiéndose la unidad de giro (120a, 120b) en un fluido líquido (134) de manera que el cuerpo flotante (116), cuya densidad relativa es menor que la densidad relativa del fluido líquido, está sometido en una posición inferior a una fuerza ascensional que empuja al cuerpo flotante (116) en su movimiento de ascenso (146) a una posición superior accionando al mismo tiempo el elemento de accionamiento (124) y encontrándose el centro de gravedad de la unidad de giro (120a, 120b) con el cuerpo flotante (116) en la posición superior por encima del elemento de accionamiento (124), con lo que el centro de gravedad empuja a la unidad de giro (120a, 120b) a una posición inicial en la que el cuerpo flotante (116) se encuentra en la posición inferior y comprendiendo la unidad de giro (120a, 120b) además: un elemento deformable (100) que contiene un medio de relleno gaseoso (103), disponiéndose el cuerpo flotante (116) y el elemento deformable (100) en el fluido líquido (134) de modo que el cuerpo flotante (116) comprima, durante el movimiento de ascenso (146), una primera parte (102a, 102d) del elemento deformable (100), estando dicha primera parte (102a, 102d) dispuesta por encima del cuerpo flotante (116) y provocando la compresión de la primera parte (102a, 102d) del elemento deformable (100) el desplazamiento del medio de relleno gaseoso (103) a la segunda parte (102b, 102c) del elemento deformable (100) y estando dicha segunda parte (102b, 102c) dispuesta por debajo del cuerpo flotante (116).
Description
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DESCRIPCION
Motor hidrostatico y procedimiento para el funcionamiento de un motor hidrostatico Ambito de la invencion
La presente invencion se refiere al sector de los motores que proporcionan una potencia mecanica de salida. Trasfondo de la invencion
Como es sabido, los cuerpos flotantes en lfquidos estan sometidos a una fuerza ascensional que segun el principio de Arqmmedes es igual al peso del lfquido desplazado por el cuerpo flotante. Asf resulta tambien de las memorias impresas CA 2 437 599 A1, US 4 742 242 A, WO 03/076798 A1, WO 2004/067952 A1 y US 3 412 482 A.
Resumen de la invencion
Existe una necesidad generalizada de descubrir nuevas fuentes para la puesta a disposicion de potencia mecanica de salida.
Los objetivos de las reivindicaciones independientes consideran esta necesidad. Las formas de realizacion ventajosas de los objetivos revelados se describen en las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con un primer aspecto de los objetos aqrn revelados se proporciona un motor, disenandose este motor para generar un par de giro mediante la utilizacion de una fuerza hidrostatica.
Este aspecto de los objetos aqrn revelados se basa en la idea principal de emplear una fuerza ascensional hidrostatica para la produccion de un par de giro que se repite dclicamente debido a un desplazamiento del centro de gravedad de la unidad de ciclado.
Conforme a una variante de realizacion el motor contiene un elemento de accionamiento, presentando la unidad de ciclado un cuerpo flotante, disponiendose la unidad de ciclado en un fluido de manera que, en una posicion inferior, el cuerpo flotante esta sometido a una fuerza ascensional que desplaza el cuerpo flotante en un movimiento ascensional hasta una posicion superior y acciona al mismo tiempo el elemento de accionamiento, encontrandose el centro de gravedad de la unidad de ciclado con el cuerpo flotante en la posicion superior por encima del elemento de accionamiento, con lo que el centro de gravedad empuja la unidad de ciclado a una posicion inicial en la que el cuerpo flotante se encuentra en la posicion inferior.
Segun una variante de realizacion de los objetos aqrn revelados se proporciona un motor que comprende: un elemento de accionamiento, una unidad de ciclado que contiene un cuerpo flotante, disponiendose la unidad de ciclado en un fluido de manera que, en una posicion inferior, el cuerpo flotante esta sometido a una fuerza ascensional que desplaza el cuerpo flotante en un movimiento ascensional hasta una posicion superior y acciona al mismo tiempo el elemento de accionamiento, encontrandose el centro de gravedad de la unidad de ciclado con el cuerpo flotante en la posicion superior por encima del elemento de accionamiento, con lo que el centro de gravedad empuja la unidad de ciclado a una posicion inicial en la que el cuerpo flotante se encuentra en la posicion inferior.
De acuerdo con una variante de realizacion el elemento de accionamiento es un arbol secundario del motor. Conforme a otra variante de realizacion el cuerpo flotante es un cuerpo flotante de forma estable, por ejemplo un cuerpo hueco de forma estable. Segun una variante de realizacion la densidad del cuerpo flotante es menor que la densidad del fluido.
El fluido puede ser, por ejemplo, un lfquido. Se puede emplear ademas cualquier otro fluido que presente propiedades similares a las de un lfquido y que sea especialmente capaz de generar una fuerza ascensional sobre el cuerpo flotante.
Segun otra variante de realizacion la unidad de ciclado comprende un elemento deformable que presenta un medio de llenado, disponiendose el cuerpo flotante (por ejemplo el cuerpo flotante descrito en las variantes de realizacion anteriormente descritas) y el elemento deformable en el fluido de modo que el cuerpo flotante comprima durante el movimiento de ascenso una primera parte del elemento deformable y que la compresion de la primera parte del elemento deformable provoque el desplazamiento del medio de llenado a la segunda parte del elemento deformable, montandose dicha segunda parte por debajo del cuerpo flotante. Por consiguiente, la primera parte del elemento deformable se comprime cuando el cuerpo flotante se encuentra en la posicion superior. De acuerdo con una variante de realizacion el elemento deformable llenado con el medio de llenado presenta una densidad media menor (o en otra variante de realizacion una densidad mayor) que el cuerpo flotante. Conforme a una variante de realizacion el elemento deformable es una bolsa de aire. Segun otra variante de realizacion el elemento deformable es un balon, por ejemplo un balon de 2 o mas segmentos definidos generalmente como alas en una de las variantes de realizacion. De acuerdo con otra variante de realizacion aqrn revelada los segmentos se definen como camaras de aire.
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Se entiende que los conceptos aqu empleados de ascenso, descenso, posicion superior y posicion inferior se refieren a la direccion de la fuerza de gravedad o a la direccion de la fuerza ascensional. Una direccion hacia arriba o de ascenso define, por regla general, un movimiento en direccion de la fuerza ascensional en el lfquido, y una direccion hacia abajo, por regla general, una direccion contraria a la direccion en la que la fuerza ascensional actua sobre el lfquido.
El elemento deformable ofrece la posibilidad del desplazamiento del centro de gravedad durante el movimiento de ascenso del cuerpo flotante para acabar en su posicion superior en un centro de gravedad de la unidad de ciclado situado por encima del elemento de accionamiento. Por consiguiente, la unidad de ciclado esta sometida a una fuerza efectiva que actua hacia abajo, es decir, en contra de la fuerza ascensional. Bloqueando el cuerpo flotante y la unidad de ciclado se puede conseguir, por ejemplo, que el cuerpo flotante junto con la unidad de ciclado se desplacen a la posicion inicial debido al elevado centro de gravedad.
De acuerdo con otra variante de realizacion el cuerpo flotante, en la posicion superior, y el elemento deformable se pueden bloquear, siendo el resultado un estado bloqueado de la unidad de ciclado, con lo que el centro de gravedad de la unidad de ciclado en su estado bloqueado con el cuerpo flotante se encuentra, en la posicion superior, por encima del elemento de accionamiento, por lo que el centro de gravedad empuja la unidad de ciclado a la posicion inicial. Segun una variante de realizacion el cuerpo flotante se puede bloquear con la primera parte del elemento deformable, estando la primera parte comprimida cuando el cuerpo flotante se encuentra en la posicion superior. Mediante el bloqueo del cuerpo flotante y de la unidad de ciclado se evita que el cuerpo flotante permanezca en la posicion superior. Por medio del bloqueo mas bien se consigue que el cuerpo flotante y el elemento deformable se muevan como unidad. De esta manera se puede establecer de forma fiable la posicion inicial de la unidad de ciclado. Conforme a una variante de realizacion el bloqueo del cuerpo flotante y del elemento deformable se realiza de modo que la forma exterior del elemento deformable quede fija. Se entiende que la fijacion de la forma exterior del cuerpo deformable no es posible en un sentido matematicamente exacto. La fijacion de la forma exterior se puede lograr generalmente de manera que la forma exterior se mantenga fundamentalmente sin cambios. Segun otra variante de realizacion el motor puede comprender un mecanismo de bloqueo para el bloqueo del cuerpo flotante y del elemento deformable, con el que el cuerpo flotante se pueda bloquear en su posicion superior con el elemento deformable.
Segun otra variante de realizacion, al menos uno de los cuerpos flotantes y de los elementos deformables esta acoplado o se puede acoplar al elemento de accionamiento para ejercer de esta manera una fuerza sobre el elemento de accionamiento durante el movimiento de ascenso del cuerpo flotante.
De acuerdo con otra variante de realizacion el motor presenta un dispositivo de acoplamiento adaptado para el acoplamiento del cuerpo flotante al elemento de accionamiento durante el movimiento de ascenso del cuerpo flotante para accionar asf el elemento de accionamiento, especialmente para accionar el elemento de accionamiento en una direccion de accionamiento. Segun otra variante de realizacion el dispositivo de acoplamiento se adapta para desacoplar el cuerpo flotante del elemento de accionamiento en caso de necesidad. En caso de una configuracion determinada de la unidad de ciclado, por ejemplo, este desacoplamiento puede ser necesario en condiciones concretas, por ejemplo durante el empuje de la unidad de ciclado a la posicion inicial. Asf es posible que el cuerpo flotante se pueda llevar, en contra del movimiento de ascenso, a la posicion inferior sin accionar el elemento de accionamiento en direccion contraria a la direccion de accionamiento. Si el elemento de accionamiento es, por ejemplo, un arbol secundario que, debido al movimiento de ascenso del cuerpo flotante, realiza un movimiento rotativo en un sentido de giro previamente determinado, es posible llevar el cuerpo flotante a la posicion inicial en contra del sentido de giro preestablecido gracias al dispositivo de acoplamiento o al desacoplamiento del cuerpo flotante del elemento de accionamiento.
Conforme a otra variante de realizacion el elemento de accionamiento es un elemento rotativo que presenta un eje de rotacion, configurandose el elemento deformable y el cuerpo flotante de manera que puedan girar juntos alrededor del eje de rotacion durante el empuje de la unidad de ciclado a la posicion inicial. En la posicion inicial la primera parte del elemento deformable se dispone respecto al cuerpo flotante de modo que la primera parte del elemento deformable se situe, con un (nuevo) movimiento de ascenso del cuerpo flotante, por debajo del cuerpo flotante. En la propia posicion inicial la primera parte del elemento deformable se puede disponer al lado del cuerpo flotante. En caso de una configuracion en la que dos unidades de ciclado se montan paralelas y se accionan de forma sincronizada, la primera parte del elemento deformable se puede disponer ademas en la posicion inicial entre los cuerpos flotantes de las dos unidades de ciclado.
Segun otra variante de realizacion el dispositivo de acoplamiento para el acoplamiento del elemento deformable al elemento de accionamiento se puede configurar para el acoplamiento del cuerpo flotante en el elemento de accionamiento.
Conforme a una variante de realizacion el dispositivo de acoplamiento comprende elementos de acoplamiento accionados por actores, controlandose los actores por medio de un dispositivo de control. Segun otra variante de realizacion el dispositivo de acoplamiento se compone de al menos una rueda libre. En funcion de la configuracion pueden hacer falta dos o mas ruedas libres para garantizar la funcionalidad aqrn descrita.
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De acuerdo con otra variante de realizacion el motor contiene tambien un mecanismo de bloqueo para el bloqueo de la posicion del cuerpo flotante respecto al elemento deformable durante la rotacion conjunta alrededor del eje de rotacion. El mecanismo de bloqueo puede presentar, por ejemplo, un elemento de bloqueo (por ejemplo al menos un resalte) en uno de los cuerpos flotantes y de los elementos deformables y un segundo elemento de bloqueo, que puede engranar con el primer elemento de bloqueo, en otro de los cuerpos flotantes y elementos deformables. La pieza de union para la rotacion conjunta del cuerpo flotante y del elemento deformable puede engranar, por ejemplo, tanto con un resalte del cuerpo flotante como con un resalte del elemento deformable para fijar la posicion del cuerpo flotante frente al elemento deformable durante la rotacion conjunta alrededor del eje de rotacion. El engranaje del primer y del segundo elemento de union se puede conseguir, por ejemplo, con ayuda de un dispositivo mecanico accionado por el movimiento del cuerpo flotante o del elemento de accionamiento, o por medio de un actor controlado por un dispositivo de control. De acuerdo con una variante de realizacion, el mecanismo de bloqueo se configura ademas para el desbloqueo del cuerpo flotante y del elemento deformable, con lo que se permite un movimiento de ascenso del cuerpo flotante. Es decir, despues del desbloqueo del cuerpo flotante y del elemento deformable el cuerpo flotante puede realizar nuevamente un movimiento de ascenso a la posicion superior y accionar de este modo el elemento de accionamiento, tal como se ha descrito antes.
Segun otra variante de realizacion de los objetos aqrn revelados el motor contiene dos o mas unidades de ciclado como las que se han descrito en esta memoria. El motor segun una variante de realizacion contiene, por ejemplo, la unidad de ciclado antes descrita como una primera unidad de ciclado y presenta ademas una segunda unidad de ciclado configurada de acuerdo con una variante de realizacion aqrn descrita. Conforme a otra variante de realizacion la segunda unidad de ciclado se configura de forma analoga a la de la primera unidad de ciclado. De acuerdo con otra variante de realizacion la primera y la segunda unidad de ciclado se configuran para una rotacion conjunta alrededor de un eje de rotacion conjunto. Segun una variante de realizacion el elemento de accionamiento de la primera unidad de ciclado y el elemento de accionamiento de la segunda unidad de ciclado se pueden configurar, por ejemplo, coaxiales. Segun otra variante de realizacion la segunda unidad de ciclado se configura simetrica a la primera unidad de ciclado. Las dos unidades de ciclado se pueden disponer, por ejemplo, una al lado de la otra, moviendose el cuerpo flotante respectivamente en un segmento semicircular (segmento que rodea a un semidrculo) asignado a la respectiva unidad de ciclado.
Cuando el motor presenta una o mas unidades de ciclado, las unidades de ciclado pueden presentar elementos comunes. El mecanismo de bloqueo se puede configurar, por ejemplo, para el bloqueo de la posicion del cuerpo flotante respecto al elemento deformable a fin de fijar relativamente entre sf los cuerpos flotantes de dos unidades de ciclado, por ejemplo mediante una union ngida de los cuerpos flotantes. De este modo se fijan respectivamente las primeras partes situadas entre los cuerpos flotantes del elemento deformable en cuestion de dos unidades de ciclado, fijandose las primeras partes respecto al cuerpo flotante de la unidad de ciclado en cuestion. De acuerdo con otra variante de realizacion se preve otro mecanismo de bloqueo con el que la unidad de ciclado se puede fijar en el espacio. Esta fijacion en el espacio de la unidad de ciclado permite un movimiento ascendente del cuerpo flotante, evitando sin embargo que la unidad de ciclado gire a causa del desplazamiento del centro de gravedad. Mediante el desbloqueo de este otro mecanismo de bloqueo la unidad de ciclado puede girar y pasar a la posicion inicial. Conforme a una variante de realizacion se preve que la fijacion en el espacio de la unidad de ciclado solo se desbloquee cuando la posicion del cuerpo flotante quede bloqueada (fijada) en relacion con el elemento deformable.
Segun otra variante de realizacion el elemento de accionamiento de la primera unidad de ciclado y el elemento de accionamiento de la segunda unidad de ciclado se acoplan a traves de sendas vfas de accionamiento a un engranaje, haciendose funcionar el engranaje para combinar el movimiento del elemento de accionamiento de la primera unidad de ciclado y el movimiento del elemento de accionamiento de la segunda unidad de ciclado. De acuerdo con una variante de realizacion, por ejemplo, el elemento de accionamiento de la primera unidad de ciclado se acopla a traves de un sistema de propulsion al engranaje, y el elemento de accionamiento de la segunda unidad de ciclado se acopla a traves de un segundo sistema de propulsion al engranaje. Segun una variante de realizacion el engranaje es un engranaje planetario, acoplandose el primer sistema de propulsion a uno de los pinones satelite, pinones centrales o a una corona, el segundo sistema de propulsion a otro de los pinones satelite, pinones centrales o corona y un arbol secundario del engranaje planetario al pinon satelite, pinon central o corona restante.
De acuerdo con otra variante de realizacion el engranaje comprende ruedas libres y/o elementos de acoplamiento, accionandose los elementos de acoplamiento en una variante de realizacion mediante actores para combinar el movimiento de los elementos de accionamiento en relacion con un movimiento continuo del arbol secundario del engranaje.
Segun una variante de realizacion la densidad del medio de llenado es menor que la densidad del fluido. En una variante de realizacion, el medio de llenado es un gas, por ejemplo aire.
Conforme a una variante de realizacion el motor es un sistema de conversion gravitacional (en ingles: gravity conversion system, GCS). El motor consiste, por ejemplo, en un “sistema multicuerpo” compuesto por la combinacion de una instalacion y por el fluido en el que se sumerge la instalacion. Segun una variante de realizacion la instalacion genera su fuerza de accionamiento a partir del movimiento ascensional de dos flotadores de la unidad de ciclado.
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A continuacion se describen algunas formas de realizacion y las caractensticas de una instalacion de este tipo.
Segun una variante de realizacion el cuerpo principal es cilmdrico y su volumen y peso estan compensados. El agua empuja los flotadores hacia arriba debido a una cafda de la densidad bielemental provocada artificialmente. Como componente de la cafda de densidad sirve, con excepcion del cuerpo principal de la instalacion, una camara de fluido. La cafda da lugar a una densidad del cuerpo principal considerablemente mas baja que la del fluido. La camara de fluido ofrece un tamano y una profundidad apropiadas y su estructura cumple los requisitos de funcionamiento y alojamiento de la instalacion. Dado que la instalacion permanece, junto con su cuerpo principal, durante todo el servicio debajo de la superficie del fluido, es decir, sumergida en el fluido, se mantiene esta cafda. Los flotadores que sirven de elemento de accionamiento de una instalacion GCS, y que son el componente mas ligero en la cafda de la densidad, son empujados directamente hacia arriba por el fluido. La cafda provocada por los cuerpos flotantes en el agua se basa en la densidad bielemental y no en la temperatura. Puesto que la cafda se provoca de forma artificial, es preciso encargarse por medio de intervenciones tecnicas de la repeticion del movimiento ascensional de una instalacion GCS.
Este cometido comprende una problematica que incluye problemas complejos y exigencias complicadas que, en el marco del concepto GCS, se han disgregado en diferentes componentes y resuelto en distintas fases de desarrollo mediante el empleo de principios pertinentes y construcciones desarrolladas espedficamente. El sistema de conversion gravitacional se aprovecha de la utilizacion compleja del empuje vertical del fluido que, a partir de movimientos casi estaticos state-by-state, genera una rotacion dclica.
A continuacion se describe, a modo de ejemplo, el funcionamiento de una instalacion GCS con agua como fluido. Sin embargo, se entiende que tambien se puede emplear cualquier otro lfquido idoneo.
Para obtener energfa del empuje vertical del agua es preciso que, en primer lugar, el cuerpo flotante se sumerja en el agua. Esto requiere al menos tanta energfa como la que se puede conseguir con el movimiento ascensional del cuerpo flotante. Un cuerpo flotante que ascendido por el agua no suele pasar de una rotacion parcial. Debido a su baja densidad, el cuerpo flotante alojado en un eje solo es empujado aun mas hacia arriba por el agua despues de alcanzar un punto culminante circular. Por este motivo fracasa cualquier intento de accionamiento del eje. El movimiento ascensional del cuerpo flotante en el agua dura ademas solo hasta que la cafda surja efecto. Con esto queda demostrado que con un simple empuje vertical del agua no se puede obtener energfa de manera tradicional. Por este motivo, el empuje vertical considerable del agua que se puede provocar con una cafda bielemental, solo se ha empleado hasta ahora en pocas ocasiones.
Sin embargo, desde el punto de vista teorico y en caso de cumplirse las condiciones correspondientes, sena posible superar con una repeticion state-by-state del movimiento ascensional el esfuerzo ocasionado por la inmersion de un cuerpo flotante y obtener energfa util.
Una repeticion imaginable del movimiento de ascenso da por supuesto que las condiciones marco necesarias para el regreso del cuerpo flotante a su posicion inicial se tienen que integrar en la fase de generacion del movimiento de ascenso. La solucion de esta tarea compleja la constituyen el concepto GCS expuesto a continuacion segun una variante de realizacion de los objetivos aqrn planteados y el desarrollo de una instalacion que funciona de acuerdo con el mismo.
El movimiento de ascenso de un cuerpo flotante en el agua depende de la cafda de la densidad (principio de flotabilidad, Arqmmedes). Se produce al llegar un cuerpo flotante a la superficie del agua. Por consiguiente resulta:
1. Para mantener la cafda en el agua, la ruta de empuje vertical de un cuerpo flotante sumergido debe desarrollarse por completo debajo de la superficie del agua.
2. Despues de cada proceso de empuje vertical el cuerpo flotante debe regresar ademas al punto inicial.
3. Lo importante es que el regreso del cuerpo flotante a la posicion inicial en ningun caso puede dar lugar a un balance de energfa negativo.
El cumplimiento de la condicion 1 mencionada en ultimo lugar requiere que la instalacion funcione bajo el agua. Como consecuencia resulta la necesidad del empleo de una camara de agua cuya profundidad sea mayor que el diametro del drculo de empuje vertical. Por esta razon puede mantenerse permanentemente por debajo de la superficie del agua, siempre y cuando no vane su posicion dentro de la camara de agua. Esto se puede garantizar fijando la instalacion en el fondo de la camara de agua. Asf se garantiza el mantenimiento de la cafda.
Dado que el objetivo final de la instalacion es el de provocar una rotacion es preciso que el movimiento ascensional vertical del agua se convierta, a traves de un eje, en un giro. Para un flotador de forma geometrica homogenea y simetrica, las condiciones segun una variante de realizacion son las siguientes:
El movimiento ascensional de un flotador (cuerpo flotante) alojado en un eje se produce entre (-n/ 2 + a) y +n/ 2-a, con lo que el angulo de giro es
n -(2a) (1)
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siendo (a) el semiangulo, por el lado del eje, del flotador.
Si se emplean dos flotadores que se alojan en el eje central de la instalacion y que experimentan el empuje vertical del agua en sentido contrario, el angulo de giro es
2x(+n/ 2- 2 a - n/2 + 2a) = 2n - (4a), siendo a < n/ 4 (ver abajo)
2n - (4a) > n - (2a) (2)
Una de las funciones del cuerpo principal es la de girar en cada ciclo de servicio por completo en 180°. Gracias a la forma de cilindro tiene la capacidad de reducir las perdidas por friccion en sus giros.
Como parte componente del cuerpo principal, el contorno periferico del flotador se ha adaptado a la forma redondeada del cilindro. Por consiguiente, el factor sin(2a) es un mdice del trabajo del par de giro realizado como consecuencia del empuje vertical de un flotador. Para maximizar la potencia de la instalacion, sin(2a) debe ser = 1. De ello resulta (2a) = n/ 2, con lo que se establece un angulo de giro (2) > angulo de giro (1).
Teniendo en cuenta estos conocimientos, se emplean dos flotadores como elementos de accionamiento de la instalacion que se alojan en sentido contrario en el eje y que poseen la forma de una cuarta parte de cilindro. El empleo de dos flotadores tambien resulta ventajoso en fases de desarrollo posteriores.
El regreso de los flotadores a la posicion inicial no supone ningun reto tecnico, pero la simple reconduccion de los flotadores a traves de su ruta de empuje vertical da lugar a un balance de energfa negativo. Por este motivo hay que adoptar medidas adicionales capaces de contrarrestar el consumo de energfa.
Para ahorrar energfa se emplea, segun el principio de contrapeso, un contrapeso equivalente para el componente decisivo. El contrapeso se encarga de una compensacion de la fuerza de gravedad, con lo que el componente decisivo se encuentra en un estado de suspension (al igual que en los casos de contrapesos de un mecanismo de elevacion, por ejemplo un puente levadizo o un ascensor).
Mientras que el trabajo de un mecanismo de elevacion consiste en la elevacion de cargas, en la que tiene que vencer la fuerza de gravedad, los flotadores ascienden como consecuencia de la diferencia de fuerza de gravedad. Es precisamente esta diferencia de fuerza de gravedad la que hay que vencer al reconducir los flotadores. Dicho con otras palabras: se trata de crear una fuerza de compensacion equivalente a la fuerza ascensional de los flotadores, es decir, un contraempuje vertical. Una compensacion del empuje vertical para flotadores se produce por medio de un elemento de volumen equivalente. Para no contrarrestar el empuje vertical de los flotadores, el elemento de volumen debe poseer la flexibilidad necesaria para cambiar en adaptacion el movimiento de ascenso de los flotadores. Por razones de los lfmites de consumo de energfa a respetar no conviene acceder a tecnologfas no pertenecientes al sistema para resolver esta tarea. Por este motivo fue necesario crear la solucion dentro de las posibilidades de configuracion existentes en el agua. Para resolver esta tarea tan compleja se desarrollo una bolsa de aire cilmdrica. Teniendo en cuenta las posibilidades existentes gracias a la existencia de dos flotadores, la bolsa de aire se construyo de cuatro camaras con una piel deformable, teniendo cada una de las camaras el mismo peso y practicamente el mismo volumen que un flotador. La division de la bolsa de aire en cuatro camaras tambien ofrece ventajas en relacion con la continuidad de la capacidad de funcionamiento del airbag. La bolsa de aire se llena de aire hasta la mitad. Como consecuencia del alojamiento de los flotadores en la bolsa de aire, la mitad de su volumen se comprime. Todo el aire se encuentra entonces en la otra mitad que se situara enfrente de los flotadores como elemento de volumen equivalente. El conjunto de bolsa de aire y flotadores formara el cuerpo principal de la instalacion.
Al comienzo del servicio los flotadores se encuentran en la parte inferior y dos de las camaras de la bolsa de aire se comprimen entre ellos. Las otras dos camaras, dilatadas por el aire, se encuentran por encima de los flotadores. A causa del movimiento de ascenso de los flotadores se tienen que comprimir las camaras superiores. Como consecuencia se plantean las siguientes tareas:
1. Se necesita otro espacio para transferir al mismo el contenido de aire de las camaras superiores.
2. La fuerza necesaria para la transferencia del aire debe estar cubierta.
Para considerar debidamente estas exigencias, se ha dispuesto en el centro de la bolsa de aire un espacio de paso que sirve de esclusa de aire. El aire fluye entre las camaras a traves de esta esclusa. Por el principio de expansion el aire se expande uniformemente en cualquier espacio disponible para reducir la presion. Por consiguiente, el contenido de aire de las camaras superiores puede pasar por la esclusa a las camaras inferiores, presuponiendo la relacion de fuerzas necesaria.
En lo que se refiere a la fuerza, las camaras, como segmentos que se pueden mover automaticamente del cuerpo principal, experimentan las fuerzas del agua. En una profundidad total del cuerpo principal de 1 m, la presion del agua sobre las camaras de aire inferiores es tres veces mas grande que la que actua sobre las camaras superiores. La superficie de cubricion superior de las camaras de aire superiores se encuentra a una profundidad de casi cero, y su superficie de base a una profundidad de 0,5 m. El resultado es, por lo tanto, una profundidad media de 0,25 m.
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Sin embargo, la profundidad del agua es, en el caso de las camaras inferiores en la superficie de cubricion superior, de 0,5 m y de 1 m en la superficie de base, lo que corresponde a una media de 0,75 m. Con una superficie exterior identica de las camaras superiores e inferiores esta diferencia de presion conduce a que la fuerza del agua sobre las camaras inferiores de 0,75 gpA sea tres veces mas grande que la que actua sobre las camaras superiores con 0,25 gpA, siendo g la aceleracion terrestre, p la densidad y A la superficie en cuestion. Esta diferencia de fuerzas impide la transferencia del aire de las camaras superiores a las inferiores y, como consecuencia, la posibilidad de que los flotadores lleguen a la posicion final concebida. Para evitar este problema, se adoptan las siguientes medidas:
En primer lugar las caras (superficies) opuestas de las camaras inferiores se mantienen bloqueadas durante el movimiento ascensional de los flotadores por medio de un mecanismo de horquilla que se describira mas adelante. De este modo se evita la presion del agua sobre estas caras. La presion la soporta mas bien el mecanismo de horquilla montado en el armazon.
En un segundo paso se instala un mecanismo desarrollado espedficamente para este fin y formado por elementos fijos y flexibles, fijandose los elementos flexibles en el borde de las camaras de manera que se puedan mover parcialmente a lo largo de una grna fija y adoptar, como consecuencia, una cierta rigidez para tensar la piel de las camaras inferiores, cuyo peso tambien es absorbido por el armazon. Con ayuda de este mecanismo la superficie exterior de las camaras se mantiene tensa mientras que se encuentran en la posicion inferior. La presion del agua es rechazada por la superficie exterior de las camaras y transferida al mecanismo de tensado.
Como consecuencia de este mecanismo la presion del agua no llega, pero actua por completo sobre las camaras superiores. Estas se comprimen y empujan el aire, a traves de la esclusa, hacia abajo.
El aire que entra en las camaras inferiores da lugar a una inflacion. La inflacion se produce al girar las caras (superficies) opuestas a los flotadores de las camaras inferiores de su posicion vertical, en una profundidad media de 0,75 m, a la horizontal de 0,5 m de profundidad. Durante este giro hay que vencer la fuerza del agua que actua sobre ellas.
A la vista del producto de la multiplicacion de los valores de superficies y profundidad de las camaras superiores, mejorado por eliminacion del efecto de compresion y 1,7 veces mas grande que el de la respectiva superficie de las camaras inferiores, se genera una superfuerza considerable por la cara de las camaras superiores, por lo que el aire se presiona al interior de las camaras de aire inferiores. La fuerza necesaria para la transferencia del aire la proporcionan, por lo tanto, las propias fuerzas del agua que actuan sobre las camaras.
Al final del movimiento de ascenso los dos flotadores estan arriba. Entre los mismos se encuentran dos camaras de aire comprimidas. En la mitad inferior del cuerpo principal se encuentran dos camaras de aire llenas de aire.
Al final de un ciclo de giro las camaras, que al principio estaban arriba, habran cambiado su posicion con las que estaban abajo. Sin embargo, esto no altera el funcionamiento de la bolsa de aire, dado que con el cambio de posicion tambien se produce un cambio de funcion entre las camaras. La consecuencia es que durante el siguiente ciclo las camaras cumplen respectivamente la funcion de las otras camaras a las que han sustituido. El hecho de que esto sea posible se debe a la estructura de la bolsa de aire. La bolsa de aire es homogenea y simetrica. Por otra parte, la capacidad funcional de las cuatro camaras de aire no cambia ni se ve alterada por el funcionamiento. En cualquier momento se oponen a las dos camaras superiores otras dos camaras inferiores identicas. Por lo tanto, las camaras superiores e inferiores pueden realizar alternativamente la misma funcion en los ciclos de rotacion que se suceden de forma continua.
El cuerpo principal consiste en una combinacion de cuatro camaras de aire y dos flotadores. La masa de un flotador se puede tratar de manera equivalente a la de una camara. En posicion de reposo, dos camaras se encuentran por encima de la lmea central horizontal del cuerpo principal, y dos por debajo. En su posicion inicial, los flotadores se encuentran abajo, uno al lado del otro, y las dos camaras inferiores quedan comprimidas entre ellos. Ignorando la pequena masa de aire, se encuentra por abajo el doble de masa que por arriba, por lo que el centro de gravedad tambien se encuentra en la mitad inferior del cuerpo principal.
Dado que los flotadores son empujados por el agua desde abajo hacia arriba, se mueve con ellos el centro de gravedad del cuerpo principal. Debido al movimiento ascendente del flotador se desarrolla un creciente potencial para el desplazamiento del centro de gravedad hacia la mitad superior del cuerpo principal, cuyo valor maximo se alcanza al final del movimiento de ascenso del flotador.
El cuerpo principal amenaza con volcarse cuando el centro de gravedad llega a su mitad superior. Esto ocurre cuando el flotador rebasa la lmea central horizontal del cuerpo principal, es decir, cuando recorre la mitad del movimiento de ascenso, y claramente antes de que los flotadores lleguen a su posicion final. Sin embargo, el concepto de la instalacion solo podna ponerse en practica en una variante de realizacion si los flotadores realizaran su movimiento de ascenso hasta su posicion final. Por esta razon se persiguen dos objetivos:
1. El movimiento de ascenso de los flotadores se realiza por completo.
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2. Por medio de un giro semicircular del cuerpo principal los flotadores pueden volver a su posicion inicial.
Con el vuelco del cuerpo principal en medio del movimiento de ascenso de los flotadores fracasanan los dos proyectos. El funcionamiento quedana interrumpido. Para evitar esto tambien habna que impedir que el cuerpo principal se mantuviera estable a pesar del efecto descompensado de la fuerza de gravedad, pero sin perjudicar otras cuestiones del funcionamiento.
A estos efectos se ha desarrollado un mecanismo complementario definido de aqrn en adelante como mecanismo de horquilla. El mecanismo de horquilla se ha concebido para bloquear el cuerpo principal hasta el final del movimiento de ascenso de los flotadores y para mantenerlo asf estable.
Al final de su movimiento de ascenso los flotadores se encuentran en un punto que representa exactamente lo contrario, en sentido vertical, de su posicion inicial. Como consecuencia volveran a su posicion inicial mediante un giro de 180°.
Gracias al mecanismo de horquilla se consigue que el potencial de fuerza de gravedad se sume hasta el final del movimiento de ascenso de los flotadores y que se retenga. Este potencial solo se libera despues y se activa para un giro del cuerpo principal.
No obstante, un giro semicircular se realizana unicamente en el supuesto de que el centro de gravedad no se desplace durante el giro. Sin embargo, debido a la presion del agua los flotadores se separanan en medio de un giro del cuerpo principal. El aire pasana parcialmente de las camaras inferiores a las superiores hasta producirse un nuevo equilibrio. Esto dana lugar a que los flotadores no alcancen su posicion inicial.
Con objeto de resolver este problema se ha empleado un mecanismo de cierre para bloquear los flotadores durante el giro semicircular del cuerpo principal. Asf se evita el riesgo de un desplazamiento del centro de gravedad. De este modo es posible completar el giro semicircular del cuerpo principal, con lo que los flotadores vuelven a su posicion inicial.
Para que el giro del cuerpo principal no pase de los 180°, el concepto del mecanismo de horquilla segun la variante de realizacion incluye la funcion de sujetar anticipadamente la mitad inferior del cuerpo principal, que se encuentra en la fase de giro hacia arriba, a fin de parar el cuerpo principal exactamente al llegar el giro a 180°. En el concepto del mecanismo de cierre se preve que tambien se abra exactamente al llegar el giro del cuerpo principal a 180°. De esta manera se cumplen los requisitos para la repeticion del movimiento de ascenso.
De acuerdo con un segundo aspecto de los objetos aqrn revelados se proporciona un procedimiento para el funcionamiento de un motor segun el primer aspecto o segun una variante de realizacion del mismo, incluyendo este procedimiento: la fijacion en el espacio de la unidad de ciclado en una posicion inicial; la posterior liberacion del cuerpo flotante en la posicion inferior para permitir al cuerpo flotante la realizacion del movimiento de ascenso a la posicion superior y el accionamiento del elemento de accionamiento; con el cuerpo flotante en la posicion superior, el paso de la unidad de ciclado a un estado de bloqueo en el que los cuerpos flotantes se fijan en el espacio respecto a la unidad de ciclado y la liberacion de la unidad de ciclado para permitir a la unidad de ciclado el movimiento hasta la posicion inicial en la que el cuerpo flotante se encuentra en la posicion inferior.
Conforme a una variante de realizacion el procedimiento comprende la puesta a disposicion de senales de control para actores para provocar las acciones aqrn descritas, por ejemplo la fijacion en el espacio de la unidad de ciclado, la liberacion del cuerpo flotante, la liberacion de la unidad de ciclado, la fijacion del cuerpo flotante respecto a la unidad de fijacion, etc..
Segun un tercer aspecto de los objetivos aqrn revelados se proporciona un programa informatico para la puesta a disposicion de un objeto ffsico, en concreto de una senal de control, adaptandose el programa informatico para realizar el programa conforme al segundo aspecto o a una variante de realizacion del mismo, si se encarga de ello un procesador.
A continuacion se describen, a modo de ejemplo, unas variantes de realizacion de los objetos aqrn revelados, por ejemplo haciendo referencia a un motor o a un procedimiento para el funcionamiento de un motor. Conviene hacer constar que tambien es posible cualquier combinacion de las caractensticas de diversos aspectos, formas de realizacion y ejemplos aqrn mostrados. Se describen en especial algunas variantes de realizacion con referencia a un procedimiento, mientras que otras variantes de realizacion se describen con referencia a un dispositivo. Otras variantes de realizacion, a su vez, se describen con referencia a actores que controlan las funciones del motor o los pasos segun el procedimiento. Sin embargo, a la vista de la siguiente descripcion, de las reivindicaciones y de los dibujos el experto en la materia entendera que, mientras que no se diga lo contrario, las caractensticas de los distintos aspectos, las formas de realizacion y los ejemplos se pueden combinar discrecionalmente. Se puede combinar, por ejemplo, una caractenstica referida a un procedimiento con una caractenstica referida a un dispositivo. En la forma en la que se emplea aqrn, la referencia a un programa informatico pretende ser equivalente a una referencia a un elemento del programa y/o a un medio que se pueda leer en el ordenador y que presente
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instrucciones para el control de un sistema informatico o de un procesador con el fin de provocar la ejecucion y/o coordinacion de los procedimientos aquf descritos.
El programa informatico se puede implementar en forma de codigo de instruccion legible por ordenador, empleando cualquier lenguaje de programacion apropiado, por ejemplo JAVA C++, y guardar en un medio legible por ordenador (por ejemplo disco extrafble, memoria volatil o no volatil, memoria/procesador incorporada (embedded), etc.). El codigo de instruccion se puede ejecutar para programar un ordenador u otro dispositivo programable para la realizacion de las funciones deseadas. El programa informatico puede estar disponible en una red, por ejemplo World/Wide/Web, de la que se pueda descargar.
Los objetos y las caracterfsticas, como se describen aquf, se pueden realizar por medio de un programa informatico o software. Los objetos y las caracterfsticas, como se describen aquf, se pueden realizar ademas por medio de uno o varios circuitos electronicos especfficos o hardware. Los objetos y las caracterfsticas, como se describen aquf, se pueden realizar tambien como hfbridos, es decir, en una combinacion de modulos de software y de hardware.
Los aspectos y formas de realizacion antes definidos y otros aspectos y formas de realizacion de la presente invencion se pueden ver en los ejemplos que se describen a continuacion y que se explican con referencia a los dibujos, a los que la invencion no se limita.
Breve descripcion de los dibujos
Figura 1 muestra una vista frontal de un elemento deformable segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados.
Figura 2 muestra el elemento deformable de la figura 1, que se ha llenado hasta la mitad con un medio de llenado. Figura 3 muestra dos cuerpos flotantes segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados.
Figura 4 muestra el elemento comprimido en la configuracion de la figura 2 junto con los dos cuerpos flotantes, tal como se representan en la figura 3, en un motor segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados.
Figura 5 muestra una vista parcial del motor de la figura 4 segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados.
Figura 6 muestra el elemento deformable en una posicion inicial de la unidad de ciclado segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados.
Figura 7 muestra el motor y especialmente el elemento deformable en el estado representado en la figura 6, junto con dos cuerpos flotantes.
Figura 8 muestra el motor en el estado representado en la figura 7, en el que los cuerpos flotantes se encuentran en su posicion superior.
Figura 9 muestra el motor de la figura 7 despues de adoptar de nuevo la posicion inicial.
Figura 10 muestra una parte del motor de la figura 4 segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados. Descripcion detallada
La representacion en los dibujos es esquematica. Se hace constar que los elementos o componentes similares o identicos se identifican en diversas figuras con los mismos numeros de referencia o con numeros de referencia que solo se diferencian en la primera cifra o en una letra anadida. Estas caracterfsticas o componentes que son iguales a las correspondientes caracterfsticas o componentes de otra figura, o que al menos cumplen la misma funcion, solo se describen con detalle al aparecer por primera vez en el siguiente texto, no repitiendose la descripcion en las siguientes apariciones de estas caracterfsticas o componentes (o de sus referencias correspondientes). En algunas figuras se omiten elementos para conseguir una representacion mas clara. Por consiguiente, la falta de un elemento en una figura no significa que el elemento en realidad no exista.
A continuacion se describe, con referencia a los dibujos, un motor segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados. Se describe el diseno y el funcionamiento de distintos elementos del motor y despues la accion combinada de estos elementos segun variantes de realizacion ilustrativas de los objetos aquf revelados.
Como ya se ha dicho antes, el motor segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados se basa en el empleo de una fuerza hidrostatica para la generacion de un par de giro que se repite cfclicamente debido al desplazamiento del centro de gravedad de una unidad de ciclado.
El motor comprende un elemento de accionamiento y una unidad de ciclado que, segun una variante de realizacion, presenta un elemento deformable. De acuerdo con una variante de realizacion se puede prever un elemento deformable comun para dos o mas unidades de ciclado.
La figura 1 muestra una vista frontal de un elemento deformable segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados. De acuerdo con una variante de realizacion el elemento deformable es un elemento comprimible. El elemento comprimible 100 se compone en una variante de realizacion de un balon que se extiende de forma cilfndrica, pudiendo presentar el balon dos o mas alas. Como se representa en la figura 1, el balon 100 presenta cuatro segmentos 102a, 102b, 102c, 102d segun variantes de realizacion de los objetos aquf revelados, que tienen
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una seccion en forma de segmento circular y que a traves de una zona central 104 estan unidos entre sf en lo que se refiere al flujo, por lo que el medio de llenado 103, por ejemplo aire, puede fluir de cada uno de los segmentos 102a - 102d, a traves de la zona central 104, a otro segmento. La zona central 104 presenta ademas un orificio de paso 105 por el que se puede extender un elemento de accionamiento del motor (no representado en la figura 1). Los segmentos o alas 102a, 102b, 102c, 102d forman asf un cuerpo cilmdrico cerrado, extendiendose un eje 106 del cuerpo cilmdrico perpendicular al plano de dibujo, con lo que define una direccion axial.
Cada uno de los segmentos 102a, 102b, 102c, 102d presenta paredes laterales que se desarrollan en direccion axial y que separan los segmentos en direccion perimetral al menos en una zona radial exterior 110. De acuerdo con una variante de realizacion el elemento deformable 100 comprende un dispositivo de apoyo que define la deformabilidad del elemento deformable. Se puede prever, por ejemplo, que el elemento deformable se deforme en direccion perimetral 113, fijandose sin embargo sus dimensiones respecto al eje 106 en direccion radial. El dispositivo de apoyo puede presentar, por ejemplo, barras de bastidor que en una variante de realizacion mantienen tensadas las paredes laterales 108, permitiendo a la vez un movimiento relativo de las paredes laterales 108. Conforme a una variante de realizacion las barras de bastidor se extienden, respecto al eje 106, en direccion radial. En la figura 1 las barras de bastidor se identifican generalmente con el numero 112.
Segun una variante de realizacion las barras de bastidor 112 se disponen unicamente en la zona de las paredes laterales 108. Segun otra variante de realizacion se pueden prever mas barras de bastidor que se disponen entre las paredes laterales 108 y que se extienden en direccion radial (no representada).
Como se ha explicado, conforme a una variante de realizacion las barras de bastidor 112 se encargan de la estabilidad de la forma de las paredes laterales 108. De este modo se mantiene la forma de una pared exterior 114 de cada segmento que se desarrolla en direccion perimetral 113. Las demas barras de bastidor no representadas situadas entre las paredes laterales 108 se pueden configurar, segun una variante de realizacion, de manera que incrementen la estabilidad de forma de un segmento 102a, 102b, 102c, 102d, y especialmente la estabilidad de forma de la pared lateral 114 o de una pared frontal. De acuerdo con una variante de realizacion del elemento deformable 100, las paredes laterales 108 y la pared exterior 114, asf como la pared frontal no representada en la figura 1 del elemento deformable se fabrican de un material flexible, es decir que se pueda doblar, por ejemplo una lamina. Segun una variante de realizacion, en un plano la lamina no es elastica o poco elastica y solo se puede doblar transversalmente respecto al plano de la lamina sin deformarla elasticamente. La lamina puede ser, por ejemplo, una lamina reforzada con fibras o tejido.
En la figura 1, el elemento deformable 100 en forma de balon de cuatro segmentos esta lleno de aire para facilitar una explicacion de la configuracion del elemento deformable 100.
Segun una variante de realizacion de los objetos aqrn revelados, el elemento deformable se llena solo en parte con un medio de llenado 103. Conforme a una variante de realizacion, el elemento deformable 100 se llena, por ejemplo, hasta la mitad con un medio de llenado 103, por ejemplo aire.
La figura 2 muestra el elemento deformable 100 de la figura 1 lleno hasta la mitad de aire, como medio de llenado 103. Esto permite una configuracion del elemento deformable 100 en la que los dos segmentos superiores 102a y 102d de la figura 2 se han llenado completamente con el medio de llenado 103, mientras que los dos segmentos inferiores 102b, 102c estan totalmente vacms. La configuracion representada en la figura 2 del elemento deformable 100 se puede conseguir al comprimir los segmentos inferiores 102b, 102c para que su contenido de aire fluya a los segmentos superiores 102a, 102d, de modo que los segmentos superiores 102a, 102d se dilaten hasta alcanzar el volumen total. La configuracion inversa tambien es posible. En una variante de realizacion, que sirve de ejemplo, el elemento deformable es un globo. En este caso los segmentos se pueden definir como alas de globo.
Los segmentos 102a, 102b, 102c, 102d del elemento deformable 100 se apoyan y grnan por medio de las barras de bastidor 112 que se extienden en una variante de realizacion a lo largo de bordes radiales de los segmentos.
En un ejemplo de realizacion un segmento comprimido 102a, 102b, 102c, 102d del elemento deformable 100 sin contenido de aire (ala de globo comprimido, KLBF) presenta una densidad media de Pklbf = 4000 kg/m3. Es decir, un ala de globo comprimido tiene una densidad mayor que la densidad del agua (aprox. 1000 kg/m3). Un segmento lleno de aire 102a, 102b, 102c, 102d (FLBF), en cambio, tiene una densidad media de Pflbf = 23 kg/m3. Es decir, el segmento lleno de aire del elemento deformable tiene una densidad menor que la del agua.
De acuerdo con otra variante de realizacion de los objetos aqrn revelados una unidad de ciclado contiene, ademas del elemento deformable 100, un cuerpo flotante.
La figura 3 muestra dos cuerpos flotantes 116 segun variantes de realizacion de los objetos aqrn revelados. Segun una variante de realizacion los cuerpos flotantes 116 son cuerpos flotantes de forma estable. Los cuerpos flotantes 116 se pueden fabricar, por ejemplo, de un material ngido como plastico o metal. En un ejemplo de realizacion los cuerpos flotantes 116 se pueden fabricar de plexiglas.
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Conforme a una variante de realizacion cada cuerpo flotante 116 se dimensiona de manera que quede posicionado entre un segmento superior 102a, 102d y un segmento inferior 102b, 102c del elemento deformable 100. El cuerpo flotante 116 puede presentar, por ejemplo, una seccion en forma de segmento de drculo. A pesar de que en la figura 3 la seccion transversal del cuerpo flotante 116 presente aproximadamente la forma de una cuarta parte de drculo, se trata solo de un ejemplo, y el rango angular entre una primera pared lateral 118a y una segunda pared lateral 118b del cuerpo flotante 116 es diferente a 90°.
La figura 4 muestra el elemento comprimible 100 en la configuracion de la figura 2 junto con los dos cuerpos flotantes 116, como se representan en la figura 3, en un motor 122 segun variantes de realizacion de los objetos aqrn revelados.
De acuerdo con una variante de realizacion el rango angular abarcado por el cuerpo flotante 116 y el rango angular abarcado por los dos segmentos (102a, 102b o 102c, 102d) del elemento deformable 100 dispuestos al lado del cuerpo flotante se complementan formando un angulo de 180 grados, como se representa en la figura 4.
En el caso del motor 122 representado en la figura 4, respectivamente dos segmentos 102a y 102b o 102c y 102d del elemento deformable 100 forman, junto con el cuerpo flotante 116 dispuesto entre ellos, una unidad de ciclado 120a, 120b o al menos parte de la misma.
Segun una variante de realizacion dos o mas unidades de ciclado comparten un elemento deformable comun, como se representa en la figura 4.
A cada unidad de ciclado 120a, 120b se asigna un elemento de accionamiento, representado en la figura 4 mediante una unidad de arboles 124 que soporta el elemento deformable 100 asf como los cuerpos flotantes 106. El dispositivo de arboles 124 se puede apoyar de cualquier manera apropiada. El apoyo del dispositivo de arboles 124 se representa en la figura 4, a modo de ejemplo, en 126.
En un ejemplo de realizacion los cuerpos flotantes, que pueden tener la forma de cuerpo hueco con paredes ngidas, tienen una densidad media de 106 kg/m3.
Segun una variante de realizacion los segmentos del elemento deformable se disponen en direccion perimetral 113 a distancia de los cuerpos huecos 116. Como consecuencia quedan, segun una variante de realizacion, ranuras abiertas entre el elemento deformable 100 y los cuerpos flotantes 116. Para mantener la distancia se pueden disponer en los cuerpos flotantes 116 y/o en el elemento deformable unos elementos distanciadores, por ejemplo resaltes o elementos de union que limiten la distancia minima entre los cuerpos flotantes 116 y el elemento deformable. Conforme a una variante de realizacion las paredes laterales enfrentadas 118a, 118b del cuerpo flotante 116 y las paredes laterales 112 enfrentadas a las paredes laterales 118a, 118b del elemento deformable 100 se fijan las unas a las otras, por ejemplo mediante elementos de union no representados. Segun otra variante de realizacion el cuerpo flotante y el elemento deformable no se fijan entre sf, sino que unicamente se disponen de forma adyacente a fin de ejercer redprocamente las fuerzas correspondientes al respectivo estado de funcionamiento durante el funcionamiento del motor aqrn descrito.
De acuerdo con una variante de realizacion el cuerpo flotante deformable presenta en su zona central 104 el orificio de paso 105 representado en la figura 1, a traves del cual se extiende el dispositivo de arboles 124.
Segun una variante de realizacion las barras de bastidor 112 del elemento deformable 100 se acoplan a anillos alojados de forma giratoria en el dispositivo de arboles 124. Conforme a una variante de realizacion el acoplamiento de las barras de bastidor 112 a los anillos se realiza de modo que las barras de bastidor 112 se puedan inclinar, respecto a los anillos, en direccion perimetral para permitir la compresion del respectivo segmento 102a, 102b, 102c, 102d. Los anillos no representados se pueden alojar de manera libremente giratoria en el dispositivo de arboles 124. Segun una variante de realizacion cada cuerpo flotante 116 se acopla a un elemento de accionamiento asignado por medio de un dispositivo de acoplamiento. Esto significa, segun una variante de realizacion, que la transmision de la fuerza al elemento de accionamiento se produce a traves del cuerpo flotante 116. De acuerdo con otra variante de realizacion los cuerpos flotantes 116 se apoyan de manera que puedan girar libremente, y la transmision de la fuerza al elemento de accionamiento de la unidad de ciclado se produce a traves del elemento deformable o de las barras de bastidor del elemento deformable.
Segun una variante de realizacion los elementos de accionamiento de las dos unidades de ciclado 120a, 120b, en forma del dispositivo de arboles 124 de la figura 4, se acoplan a un engranaje 128, disenandose el engranaje 128 para combinar el movimiento del elemento de accionamiento de la primera unidad de ciclado 120a y el movimiento del elemento de accionamiento de la segunda unidad de ciclado 120b. Se entiende que, en un caso como este, el dispositivo de arboles 124 tiene que presentar dos arboles separados para poder acoplar los elementos de accionamiento de las dos unidades de ciclado 102a, 120b al engranaje. En una variante de realizacion, el dispositivo de arboles contiene, por ejemplo, dos arboles coaxiales. El engranaje 128 presenta un arbol secundario 130 en el que se dispone de la fuerza o energfa generada por el motor 122, por ejemplo para impulsar un generador.
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De acuerdo con una variante de realizacion el motor 122 se puede emplear para impulsar un generador y, por consiguiente, para generar energfa electrica.
Despues de la descripcion de las caractensticas estructurales del motor 122, que coincide con los ejemplos de realizacion de los objetos aqrn revelados, se explica a continuacion el funcionamiento del motor 122.
La figura 5 muestra una vista parcial del motor 122 de la figura 4 segun variantes de realizacion de los objetos aqrn revelados. De acuerdo con una variante de realizacion el motor comprende un primer mecanismo de bloqueo 135 para el bloqueo de la posicion del cuerpo flotante 116 respecto al elemento deformable 100. En el motor 122, representado en los dibujos a modo de ejemplo, el primer mecanismo de bloqueo 135 puede presentar, por ejemplo, en cada cuerpo flotante 116, un primer elemento de bloqueo 136 que puede engranar con un segundo elemento de bloqueo 138 para fijar la posicion de los dos cuerpos flotantes 116. Dado que los segmentos comprimidos (segmentos 102b, 102c en el estado del motor 122 representado en la figura 5) se encuentran entre los cuerpos flotantes 116 se fijan los segmentos comprimidos 102b, 102c dispuestos entre los cuerpos flotantes 116 los unos respecto a los otros (y tambien respecto a los cuerpos flotantes 116) como consecuencia de la fijacion relativa de los dos cuerpos flotantes. Segun una variante de realizacion la posicion del cuerpo flotante respecto al elemento deformable se puede bloquear, tanto cuando se comprime la primera parte (segmento 102a, 102d), como cuando se comprime la segunda parte (segmento 102b, 102c) del cuerpo flotante. Para ello se pueden prever, por ejemplo, dos primeros mecanismos de bloqueo 135 (como se representa en la figura 8), de los que en la figura 7 solo se ilustra uno, para simplificar la representacion.
El primer mecanismo de bloqueo 135 puede ser un mecanismo biestable que puede adoptar dos estados estables. Asf es posible configurar el primer mecanismo de bloqueo 135 para que quede bloqueado por un primer accionamiento y para que se desbloquee mediante un segundo accionamiento despues de llevar a la unidad de ciclado a la posicion inicial.
Si los segmentos desplegados 102a, 102d no se deforman elasticamente, se fijan tambien los segmentos desplegados 102a, 102d con la fijacion de los segmentos comprimidos 102b, 102c. Adicionalmente se puede prever, segun otra variante de realizacion, otro mecanismo de bloqueo para la fijacion de los segmentos desplegados 102a, 102d. Este mecanismo de bloqueo adicional no representado puede tener una configuracion analoga a la del primer mecanismo de bloqueo. En especial, el primer mecanismo de bloqueo y el otro mecanismo de bloqueo son parte integrante del elemento de ciclado 120a, 120b y se mueven junto con el elemento de ciclado (por ejemplo, segun las variantes de realizacion representadas a modo de ejemplo en los dibujos, con rotacion alrededor del eje 106).
Como se muestra en la figura 5, el primer mecanismo de bloqueo 136 puede estar formado por un resalte y el segundo elemento de bloqueo 138 por una horquilla que rodea a los resaltes 136 y los fija relativamente el uno frente al otro.
A continuacion se describe, con referencia a las figuras 6 a 9, un primer ciclo de accionamiento del motor 122.
Segun una variante de realizacion el motor 122 se sumerge por completo en un fluido, por ejemplo agua. Es decir, conforme a una variante de realizacion, el motor 122 se encuentra por debajo de la superficie 132 de un fluido 134.
La figura 6 muestra el elemento deformable 100 en una posicion inicial de la unidad de ciclado segun variantes de realizacion de los objetos aqrn revelados, no representandose en la figura 6 los cuerpos flotantes 116 por razones de una mayor claridad.
El primer ciclo de trabajo comienza con el desbloqueo del cuerpo flotante 116 y del elemento deformable, por ejemplo mediante la retirada del segundo elemento de bloqueo 138 de los resaltes 136 (ver figura 5, no representado en la figura 6), con lo que los cuerpos flotantes y los segmentos inferiores 102b, 102c quedan libres. La liberacion de los cuerpos flotantes 116 y del elemento deformable 100 permite el despliegue de los elementos inferiores 102b, 102c, es decir, el llenado de los segmentos inferiores con aire. Dicho de forma resumida, la configuracion del motor 122 provoca que el movimiento de ascenso del agua, que actua sobre los segmentos superiores 102a, 102b, se convierta en un par de giro en los lados de los segmentos inferiores 102b, 102c. Este par de giro da lugar a la compresion de los segmentos superiores 102a, 102d y desplaza el medio de llenado 103, llevandolo a los segmentos inferiores 102b, 102c.
Mas exactamente se puede decir que la fuerza ascensional actua sobre las paredes laterales inferiores 108a, 108b de los segmentos superiores 102a, 102d del elemento deformable 100. Esto provoca un movimiento de ascenso de las paredes laterales inferiores 108a, 108b, indicandose el movimiento de ascenso en la figura 6 por medio de las flechas 140. La presion de agua sobre las paredes laterales inferiores 108a, 108b se identifica con el numero 142.
El movimiento de ascenso de las paredes laterales inferiores 108a, 108b da lugar a que el aire salga de los segmentos superiores 102a, 102d y entre en los segmentos inferiores 102b, 102c. La corriente de aire resultante se indica con el numero 144.
La figura 7 muestra el motor 122 y especialmente el elemento deformable 100 en el estado representado en la figura 6, junto con los dos cuerpos flotantes 116 dispuestos entre los segmentos superiores 102a, 102d y los segmentos inferiores 102b, 102c.
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Ademas del primer mecanismo de bloqueo explicado con referencia a la figura 5, se puede prever, segun otra variante de realizacion, un segundo mecanismo de bloqueo 153 con el que se fija un par de paredes laterales opuestas 108c, 108d de dos segmentos distintos 102a, 102d. De este modo se puede fijar en el espacio el elemento deformable 100 mientras que los cuerpos flotantes 116 siguen siendo moviles. Conforme a una variante de realizacion se preve un unico segundo mecanismo de bloqueo 153. En todo caso, en el motor 122 representado a modo de ejemplo en la figura 7, esto es suficiente, dado que las otras dos paredes laterales opuestas 108e, 108f tambien se fijan como consecuencia de la configuracion de la unidad de ciclado (grado de llenado del elemento deformable y de la forma de los cuerpos flotantes adaptada al elemento deformable). Segun otra variante de realizacion el motor 122 tambien puede presentar otro segundo mecanismo de bloqueo para la fijacion en el espacio de otro par de paredes laterales opuestas, por ejemplo para la fijacion de las paredes laterales 108e, 108f.
El primer mecanismo de bloqueo 153 evita en una variante de realizacion un giro no deseado de toda la unidad de ciclado durante el movimiento de ascenso de los cuerpos flotantes 116 a la posicion superior. Segun una variante de realizacion ya se retiene, en el estado del motor 122 representado en las figuras 6 y 7, al menos un par de paredes laterales opuestas 108c, 108d o 108e, 108f por medio de respectivamente un primer elemento de bloqueo 154 y un segundo elemento de bloqueo 156. El segundo mecanismo de bloqueo 153 comprende en una variante de realizacion, como primer elemento de bloqueo, un resalte 154 unido a la pared lateral en cuestion 108c, 108d a bloquear. El segundo mecanismo de bloqueo 153 comprende ademas el segundo elemento de bloqueo 156, por ejemplo en forma de horquilla, que se puede llevar a una posicion adelantada en la que el segundo elemento de bloqueo 156 rodea los primeros elementos de bloqueo 154 y los fija en las paredes laterales. Para liberar las dos paredes laterales 108c, 108d, el segundo elemento de bloqueo 156 se puede llevar a una posicion retirada en la que el segundo elemento de bloqueo 156 ya no engrana en los primeros elementos de bloqueo 154. La colocacion en la primera posicion bloqueada y en la segunda posicion desbloqueada se lleva a cabo con ayuda de un actor 158 que se controla por medio de un dispositivo de control 160 a traves de la correspondiente senal de control 162. Segun una variante de realizacion se preve un dispositivo de sensor 161 que envfa una senal de sensor 163 al dispositivo de control 160. El dispositivo de control 160 se configura, segun una variante de realizacion, para generar, como reaccion a la senal de sensor 163, una senal de control (por ejemplo la senal de control 162), para al menos un actor del motor.
Los primeros elementos de bloqueo 136 del primer mecanismo de bloqueo (vease figura 5) y los primeros elementos de bloqueo 154 del segundo mecanismo de bloqueo 153 se pueden disponer en una zona perimetral radialmente exterior y desplazados en direccion axial, con lo que es posible un accionamiento independiente del primer mecanismo de bloqueo y del segundo mecanismo de bloqueo. Tambien son posibles otras configuraciones. Un mecanismo de bloqueo, por ejemplo el primer mecanismo de bloqueo 135, con cuya ayuda se fijan entre sf los dos cuerpos flotantes, se puede disponer en una superficie frontal de los cuerpos flotantes 116, como se representa en la figura 7.
Como se representa a modo de ejemplo en las figuras, los mecanismos de bloqueo correspondientes 135, 153 se pueden accionar por medio de actores controlados. Segun otras variantes de realizacion los mecanismos de bloqueo se accionan de manera puramente mecanica, siendo controlados por el movimiento de uno o varios elementos de la unidad de ciclado y/o por el movimiento del elemento de accionamiento de la unidad de ciclado en cuestion.
Los cuerpos flotantes 116 tambien estan sujetos a una fuerza ascensional que, como consecuencia del acoplamiento del cuerpo flotante 116 en cuestion y de su elemento de accionamiento (no representado en la figura 7) conduce, segun una variante de realizacion, a un movimiento de giro 146 del cuerpo flotante 116. El movimiento de giro 146 provoca a su vez un movimiento de ascenso del cuerpo flotante 116 de la posicion inferior representada en la figura 7 a una posicion superior representada en la figura 8.
Por consiguiente, la figura 8 muestra el motor 122 en un estado en el que el cuerpo flotante o los cuerpos flotantes 116 se encuentran en una posicion superior, los segmentos 102a, 102d estan comprimidos y los segmentos inferiores 102b, 102c llenos del medio de llenado 103.
Segun una variante de realizacion se produce despues la expansion de los segmentos inferiores 102b, 102c como sigue: debido a la entrada de aire de la corriente de aire 144 procedente de los segmentos superiores 102a, 102d se dilatan cada vez mas los segmentos inferiores 102b, 102c, quedando expuestos a la presion del agua en funcion de sus volumenes. Segun una variante de realizacion se puede prever un dispositivo de bloqueo que impida que el segmento ya expandido se vuelva a comprimir en contra de la direccion de expansion a causa de la presion del agua. Un dispositivo de bloqueo de este tipo se puede realizar, por ejemplo, con una cremallera 150 y un trinquete 152, pretensandose el trinquete en direccion de la cremallera 150, con lo que engrana con la misma. En caso de un movimiento de expansion (conforme al movimiento de ascenso 146 de los cuerpos flotantes 116) el trinquete se desliza por la cremallera a traves de talones de enclavamiento de la cremallera 150, e impide un movimiento en direccion contraria gracias a la correspondiente configuracion del trinquete y de los talones de enclavamiento. Sin embargo, segun otras variantes de realizacion el trinquete 150, 152 se puede realizar de cualquier otra forma, por ejemplo mediante una rueda libre o un actor que, a una senal de sensor que advierta de un movimiento en contra de una expansion de los segmentos inferiores 102b, 102c, provoque el enclavamiento e impida este movimiento en sentido contrario. Se entiende que, segun una variante de realizacion, los segmentos superiores 102a, 102d tambien
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pueden presentar un trinquete que se activa para provocar el efecto de bloqueo descrito y para evitar un movimiento no deseado en direccion contraria. El experto en la materia se da cuenta de que, en una variante de realizacion, el trinquete se puede desactivar para no provocar el efecto de bloqueo antes descrito y para permitir el movimiento en direccion contraria. Este movimiento en direccion contraria es necesario en caso de compresion de segmentos, por ejemplo en caso de compresion de los segmentos superiores. La activacion/desactivacion del trinquete se puede llevar al cabo de manera puramente mecanica o por medio de actores controlados.
Con el trinquete 150, 152 se evita que la presion del agua sobre los segmentos inferiores 102b, 102c pueda actuar, como contrapresion, contra la corriente de aire procedente de los segmentos superiores 102a, 102d. Mientras se encuentran en la posicion inferior, los segmentos inferiores 102b, 102c mas bien transmitiran la presion del agua, como par de giro, a los cuerpos flotantes 116. Dado que la suma de volumenes de los segmentos 102a, 102b, 102c, 102d sigue siendo la misma, en el resultado final tambien se mantiene constante la presion de agua valida para su suma y, por lo tanto, la suma de los pares de giro generados. Debido al estirado de la superficie de los segmentos respectivamente inferiores por medio del trinquete 150, 152, la instalacion obtiene fuerza adicional. Cuando la piel de los segmentos inferiores se mantiene tensa, los segmentos inferiores se comportan como flotadores. En esta situacion ya no son deformables. De este modo se contrarresta la presion negativa del agua en la superficie. A esto hay que anadir que los segmentos inferiores experimentan un empuje vertical, al igual que los cuerpos flotantes. La presion del agua, que anteriormente deformaba los segmentos inferiores y era considerada como fuerza negativa, se transforma de hecho en una fuerza de accionamiento, expandiendo las camaras inferiores hacia arriba. Esto da lugar a que la potencia se duplique.
Las suma de los pares de giro que actuan sobre los cuerpos flotantes 116 (es decir, par de giro sobre los cuerpos flotantes 116 y par de giro sobre las paredes laterales inferiores 108a, 108b de los segmentos superiores 102a, 102d (vease figura 6)), se transmite a traves del dispositivo de acoplamiento, que acopla los cuerpos flotantes 116 al elemento de accionamiento asignado, al respectivo elemento de accionamiento. Como se ve en la figura 4, estos pares de giro en los elementos del accionamiento se pueden transmitir, a traves del dispositivo de arboles 124, al engranaje 128 para la combinacion de los pares de giro proporcionados por las unidades de ciclado 120a, 120b y para la puesta a disposicion de un par de giro inicial en el arbol secundario 130 (vease figura 4).
En el estado representado en la figura 8, en el que los cuerpos flotantes 116 se encuentran en su posicion superior, cada cuerpo flotante 116 se fija, segun una variante de realizacion, respecto al elemento deformable 100, por ejemplo por medio del primer mecanismo de bloqueo 135 descrito con referencia a la figura 5, por ejemplo a traves de los elementos de bloqueo 136, 138.
El segundo mecanismo de bloqueo 153 retiene las paredes laterales opuestas 108c, 108d de los segmentos superiores 102a, 102d y, como se ha descrito antes, como consecuencia de la configuracion de la unidad de ciclado 120a, 120b indirectamente tambien las paredes laterales opuestas 108f, 108e de los segmentos inferiores 102b, 102c, hasta que los dos cuerpos flotantes 116 lleguen a su posicion superior (Figura 8). Cuando los cuerpos flotantes 116 alcanzan su posicion superior, se acciona el primer mecanismo de bloqueo 135 para bloquear los dos cuerpos flotantes 116, bloqueando asf la posicion del cuerpo flotante 116 frente a su elemento deformable contiguo, por ejemplo frente a su segmento adyacente al elemento deformable 100.
Acto seguido el segundo mecanismo de bloqueo 153 se coloca en su posicion de desbloqueo para liberar los primeros elementos de bloqueo 154.
En la configuracion de la figura 8, los cuerpos flotantes superiores 116 tienen una densidad mayor (pft = 106 kg/m3) que los segmentos inferiores llenados 102b, 102c (pflbf = 23 kg/m3).
Debido a esta diferencia de densidad el centro de gravedad de las dos unidades de ciclado 120a, 120b se encuentra por encima de los elementos de accionamiento y por encima del eje 106. Como consecuencia, las unidades de ciclado bloqueadas por el primer dispositivo de bloqueo se mueven, junto con los cuerpos flotantes 116, hacia abajo, por ejemplo en un giro a la izquierda 164, como se muestra en la figura 8. Se entiende que el movimiento de giro tambien se puede producir en sentido contrario al del giro a la izquierda 164. De acuerdo con una variante de realizacion se puede prever que el segundo mecanismo de bloqueo 153, por ejemplo el segundo elemento de bloqueo 156, aplique durante la liberacion de las paredes laterales 108c, 108d un par de giro a las unidades de ciclado 120a, 120b que provoque un giro de las unidades de ciclado 120a, 120b, tal como se indica en la figura 8 por medio de las flechas 164.
Conforme a una variante de realizacion el conjunto de cuerpos flotantes 116 y segmentos 102a, 102b , 102c, 102d se define como cuerpo principal. Por lo tanto, en caso de un giro 164 tambien se puede hablar de un giro del cuerpo principal, bloqueandose durante este giro los elementos del cuerpo principal, especialmente los cuerpos flotantes 116 y los segmentos 102a, 102b, 102c, 102d, por lo que sus respectivas posiciones dentro del cuerpo principal no vanan.
Por lo tanto, las unidades de ciclado 120a, 120b se mueven hasta que el centro de gravedad de las unidades de ciclado se encuentre por debajo del eje 106 en una posicion de equilibrio. Esta posicion, que respecto al centro de
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gravedad es una posicion de equilibrio, se representa en la figura 9. Esta posicion se define aqrn generalmente como posicion inicial, dado que constituye la posicion inicial para un movimiento giratorio de ascenso de los cuerpos flotantes 116 y para la compresion de los segmentos superiores 102b, 102c (vease figura 9). Antes de que el primer dispositivo de bloqueo 138 libere los dos cuerpos flotantes 116, permitiendo asf un movimiento de ascenso de los cuerpos flotantes, los segundos dispositivos de bloqueo 153 vuelven a pasar a su posicion adelantada, es decir, a su posicion bloqueada para fijar en el espacio las paredes laterales opuestas 108e, 108f y 108c, 108d para que el giro de las unidades de ciclado no supere los 180°, los segundos dispositivos de bloqueo sujetan de forma anticipada los segmentos 102b, 102c que giran hacia arriba, parandolos al llegar el giro a 180°.
Despues se produce la liberacion de los cuerpos flotantes 116 asf como el movimiento de ascenso de los cuerpos flotantes 116, la compresion de los segmentos superiores 102b, 102c y el llenado de los segmentos inferiores 102a, 102d, de manera analoga a la de la descripcion de la figura 7.
Como se puede ver por las explicaciones que anteceden, con la configuracion segun la invencion de un motor es posible un funcionamiento continuo del mismo.
La figura 10 muestra una parte del motor 122 de la figura 4 segun variantes de realizacion de los objetos aqrn revelados. La figura 10 muestra un dispositivo de acoplamiento 166a, 166b adaptado para el acoplamiento del cuerpo flotante 116 al respectivo elemento de accionamiento 168a, 168b durante el movimiento de ascenso del cuerpo flotante 116, para impulsar el elemento de accionamiento 166a, 166b. Los elementos de accionamiento 168a, 168b forman, por ejemplo, el dispositivo de arboles 124, como se ha descrito en relacion con la figura 4. En el caso de los dispositivos de acoplamiento 166a, 166b se trata, por ejemplo, de acoplamientos accionados por actores no representados. Segun una variante de realizacion los dispositivos de acoplamiento 166a, 166b son parte de un engranaje representado esquematicamente en la figura 4 e identificado con el numero 128. Conforme a una variante de realizacion un engranaje planetario se puede disponer radialmente dentro de las unidades de ciclado, especialmente en el orificio de paso 105. Segun una variante de realizacion los elementos de accionamiento 168a, 168b pueden ser componentes del engranaje planetario.
Los dispositivos de acoplamiento 166a, 166b se adaptan ademas para el desacoplamiento del cuerpo flotante 116 del elemento de accionamiento durante el empuje de la unidad de ciclado a la posicion inicial. Este desacoplamiento se puede producir, por ejemplo, abriendo los acoplamientos.
De acuerdo con otra variante de realizacion se pueden emplear otros dispositivos de acoplamiento para la realizacion de las funciones aqrn descritas.
Se hace constar que las formas de realizacion aqrn descritas solo representan una seleccion limitada de las posibles variantes de realizacion de la invencion. Cabe, por ejemplo, la posibilidad de combinar de manera adecuada las caractensticas de distintas variantes de realizacion, por lo que el experto en la materia puede ver en las variantes de realizacion mostradas aqrn de forma explfcita un amplio numero de formas de realizacion distintas reveladas de manera evidente e implfcita. Tambien se advierte de que la definicion de “uno” o “de uno” no excluyen el plural. Los conceptos de “comprende” o “presenta” tampoco excluyen otras caractensticas o pasos de procedimiento. Igualmente hay que entender que los mecanismos de bloqueo o el modo de su accionamiento solo se indican a modo de ejemplo y que cualquier forma idonea de mecanismo de bloqueo y cualquier modo idoneo de accionamiento del mecanismo de bloqueo se pueden implementar junto con los objetos aqrn revelados. En lugar de un dispositivo de control controlado por actores se puede prever, por ejemplo, que los mecanismos de bloqueo o los elementos de acoplamiento se accionen, gracias a una configuracion mecanica apropiada, de manera automatica y puramente mecanica como consecuencia del funcionamiento del motor.
Tambien se debe entender que cada entidad aqrn revelada (por ejemplo componente, unidad, mecanismo o dispositivo) no se limita a una entidad decidida, como se describe en algunas de las variantes de realizacion. Los objetos aqrn revelados mas bien se pueden implementar de distintas maneras y con diferentes granularidades a nivel de dispositivo o a nivel de modulos de control, si se sigue proporcionando la funcionalidad deseada y aqrn descrita. Ademas hay que entender que, segun algunas variantes de realizacion, para cada funcion expuesta se puede prever una entidad separada. Conforme a otras variantes de realizacion se puede prever una entidad que ofrezca dos o mas de las funciones aqrn reveladas. Segun una variante de realizacion el dispositivo de control comprende un dispositivo de procesamiento con al menos un procesador para la ejecucion de al menos un programa informatico correspondiente a un determinado modulo de software.
Resumiendo se establece:
Se revela un motor que emplea una fuerza hidrostatica para la generacion de un par de giro resultante como consecuencia de un desplazamiento del centro de gravedad de una unidad de ciclado 120a, 120b. Unos cuerpos flotantes 116 se someten en un fluido 134 a una fuerza ascensional que da lugar a un movimiento de ascenso 146 de los cuerpos flotantes, empujandolos a una posicion superior. Como consecuencia del movimiento de ascenso se acciona un elemento de accionamiento 168a, 168b. Debido al movimiento de ascenso tambien se presiona el aire de los segmentos superiores 102a, 102d de un elemento deformable 100 al interior de los segmentos inferiores 102b,
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102c, elevando el centro de gravedad de las unidades de ciclado que comprenden los cuerpos flotantes 116 y el elemento deformable 100, a traves de un eje de giro 106. Esta posicion elevada del centro de gravedad permite, cuando los cuerpos flotantes 116 llegan a su posicion superior, una rotacion de las unidades de ciclado a su posicion inicial.
- Lista de referencias 100 102a, 102b, 102c, 102d 103 104 105 106 108 110 112 113 114 116 118a, 118b 120a, 120b 122 124 126 128 130 132 134 135 136 138 140 142 144 146 150 152 153 154 156 158 160 161 162 163 164 166a, 166b 168a, 168b
- elemento deformable segmento de 100 medio de llenado zona central orificio de paso eje paredes laterales de 100 zona radialmente exterior de 100 barras de bastidor direccion perimetral pared exterior cuerpo flotante pared lateral de 116 unidad de ciclado motor dispositivo de arboles apoyo del dispositivo de arboles engranaje arbol secundario superficie del fluido fluido primer mecanismo de bloqueo primer elemento de bloqueo de 135 segundo elemento de bloqueo de 135 movimiento de ascenso presion del agua corriente de aire movimiento de giro (movimiento de ascenso) de 116 cremallera trinquete segundo mecanismo de bloqueo primer elemento de bloqueo de 153 segundo elemento de bloqueo de 153 actor dispositivo de control dispositivo de sensor senales de control senal del sensor giro de las unidades de ciclado dispositivo de acoplamiento elemento de accionamiento
Claims (9)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Motor disenado para generar con una fuerza hidrostatica un par de giro, resultando el par de giro como consecuencia de un desplazamiento del centro de gravedad de una unidad de giro (120a, 120b) y presentando el motor un elemento de accionamiento (168a, 168b) y la unidad de giro (120a, 120b) un cuerpo flotante ngido de forma estable (116) ydisponiendose la unidad de giro (120a, 120b) en un fluido lfquido (134) de manera que el cuerpo flotante (116), cuya densidad relativa es menor que la densidad relativa del fluido lfquido, esta sometido en una posicion inferior a una fuerza ascensional que empuja al cuerpo flotante (116) en su movimiento de ascenso (146) a una posicion superior accionando al mismo tiempo el elemento de accionamiento (124) yencontrandose el centro de gravedad de la unidad de giro (120a, 120b) con el cuerpo flotante (116) en la posicion superior por encima del elemento de accionamiento (124), con lo que el centro de gravedad empuja a la unidad de giro (120a, 120b) a una posicion inicial en la que el cuerpo flotante (116) se encuentra en la posicion inferior y comprendiendo la unidad de giro (120a, 120b) ademas:un elemento deformable (100) que contiene un medio de relleno gaseoso (103),disponiendose el cuerpo flotante (116) y el elemento deformable (100) en el fluido lfquido (134) de modo que el cuerpo flotante (116) comprima, durante el movimiento de ascenso (146), una primera parte (102a, 102d) del elemento deformable (100), estando dicha primera parte (102a, 102d) dispuesta por encima del cuerpo flotante (116) y provocando la compresion de la primera parte (102a, 102d) del elemento deformable (100) el desplazamiento del medio de relleno gaseoso (103) a la segunda parte (102b, 102c) del elemento deformable (100) y estando dicha segunda parte (102b, 102c) dispuesta por debajo del cuerpo flotante (116).
- 2. Motor segun la reivindicacion 1, pudiendose bloquear el cuerpo flotante (116), en la posicion superior, con el elemento deformable (100), siendo el resultado un estado bloqueado de la unidad de giro (120a, 120b), y encontrandose el centro de gravedad de la unidad de giro (120a, 120b) en su estado bloqueado con el cuerpo flotante (116) en la posicion superior por encima del elemento de accionamiento (124), por lo que el centro de gravedad empuja la unidad de giro (120a, 120b) a la posicion inicial.
- 3. Motor segun la reivindicacion 1 o 2, que comprende ademas un dispositivo de acoplamiento (166a, 166b) adaptado para el acoplamiento del cuerpo flotante (116) al elemento de accionamiento (168a, 168b) durante el movimiento de ascenso del cuerpo flotante (116), con el fin de accionar el elemento de accionamiento (168a, 168b).
- 4. Motor segun una de las reivindicaciones 1 a 3, siendo el elemento de accionamiento (168a, 168b) un elemento rotativo que presenta un eje de rotacion (106) y configurandose el elemento deformable (100) y el cuerpo flotante (116) para una rotacion conjunta (164) alrededor del eje de rotacion (106) durante el empuje de la unidad de giro (120a, 120b) a la posicion inicial.
- 5. Motor segun la reivindicacion 4, que comprende ademas un mecanismo de bloqueo (135) para el bloqueo de la posicion del cuerpo flotante (116) respecto al elemento deformable (100) durante la rotacion conjunta (164) alrededor del eje de rotacion (106),configurandose el elemento de bloqueo (135) para el desbloqueo del cuerpo flotante (116) y del elemento deformable (100), con lo que permite un posterior movimiento de ascenso (146) del cuerpo flotante (116).
- 6. Motor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, siendo la unidad de giro una primera unidad de giro (120a) y presentando el motor (122) ademas una segunda unidad de giro (120b) configurada igual que la unidad de giro (120a) definida en una de las reivindicaciones anteriores, y configurandose la primera unidad de giro (120a) y la segunda unidad de giro (120b) para una rotacion conjunta alrededor del eje de rotacion comun (106).
- 7. Procedimiento para el funcionamiento de un motor segun una de las reivindicaciones 1 a 6, incluyendo el procedimiento:la fijacion en el espacio de la unidad de giro (120a, 120b) en la posicion inicial dentro de un fluido lfquido; la posterior liberacion del cuerpo flotante (116) en una posicion inferior para permitir al cuerpo flotante (116) la realizacion del movimiento de ascenso hacia la posicion superior y el accionamiento del elemento de accionamiento (168a, 168b);con el cuerpo flotante (116) en la posicion superior, el paso de la unidad de giro (120a, 120b) a un estado bloqueado en el que el cuerpo flotante (116) se fija respecto a la unidad de giro (120a, 120b) yla liberacion de la unidad de giro (120a, 120b) para permitir a la unidad de giro el desplazamiento a la posicion inicial en la que el cuerpo flotante (116) se encuentra en la posicion inferior.
- 8. Programa informatico para la puesta a disposicion de un objeto ffsico, en concreto una senal de control (162), adaptandose el programa informatico, si se ejecuta por medio de un dispositivo de procesamiento, para la realizacion del procedimiento segun la reivindicacion 7.
- 9. Empleo de una fuerza hidrostatica para la generacion de un par de giro resultante de un desplazamiento del centro de gravedad de una unidad de giro (120a, 120b),presentando la unidad de giro un elemento deformable (100), que comprende un medio de llenado gaseoso (103), y un cuerpo flotante (116) ngido de forma estable dispuesto en un fluido Uquido (134) de modo que el cuerpo flotante (116) comprima una primera parte (102a, 102d) del elemento deformable (100) durante el movimiento de ascenso (146), disponiendose esta primera parte (102a, 102d) por encima del cuerpo flotante (116) y 5 provocando la compresion de la primera parte (102a, 102d) del elemento deformable (100) el desplazamiento del medio de llenado (103) a una segunda parte (102b, 102 c) del elemento deformable (100), disponiendose dicha segunda parte (102b, 102c) por debajo del cuerpo flotante (116).
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