ES2672143T3

ES2672143T3 - Aparato con masas rotatorias concéntricas para desarrollar fuerzas inerciales

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Publication number: ES2672143T3
Application number: ES07805720.5T
Authority: ES
Inventors: Antonio Romano
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2018-06-12
Anticipated expiration: 2027-07-18
Also published as: ITRM20060373A1; US20090308201A1; EP2044328A2; US8434379B2; EP2044328B1; WO2008010257A3; WO2008010257A2

Abstract

Un aparato para desarrollar fuerzas inerciales, dicho aparato está caracterizado porque comprende al menos dos masas (M) o pares de masas (M), cada una de las cuales gira sobre un plano genérico y se desplaza a lo largo de una ruta cerrada que es paralela y adyacente a la de la otra masa o par de masas que se mueve en dirección opuesta relativa a, y simétrica con respecto a un eje vertical que coincide con el eje de simetría de la ruta de dichas masas (M), dicha ruta está comprendida entre una ruta mínima y una ruta máxima, ambas comprendidas en una circunferencia externa (C1) que tiene un radio (R1) y un diámetro (D1) que es perpendicular al eje de simetría de la ruta de las masas (M), además de un centro (0) que coincide con el centro de rotación de las masas (M); dicha ruta mínima está definida por una circunferencia (C3) que tiene un radio (R3) igual a 1/10 del radio (R1) y el centro (0') configurado en el eje de simetría de la ruta de las masas y tangencial al centro de la circunferencia (C1); dicha ruta máxima está definida por dos circunferencias menores de radio (RK) >=3/4(R1), cada una con su propio centro en el diámetro (D) de la circunferencia (C1) y siendo tangenciales a la misma al final de esta última, al unir: un tramo de cordón horizontal que une los dos puntos de tangencia con las dos circunferencias menores; un arco de la circunferencia menor derecha; un arco superior de la circunferencia (C1); y un arco de la circunferencia menor izquierda, dicho último arco siendo simétrico al primero; donde dichas masas rotativas (M) se desplazan a lo largo de una ruta (K) propia, constituida por un tipo de pista, mediante uno o más brazos ranurados (1) movidos por al menos un motor, donde cada masa (M) está constituida por un manillar con una rueda central, dicho manillar tiene sus extremos insertados en las ranuras (S) de los dos brazos (1) mutuamente paralelos y fijos, mientras que la rueda central rueda a lo largo de su propia ruta con fricción de rodamiento.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato con masas rotatorias concéntricas para desarrollar fuerzas inerciales

5 [0001] La presente invención se refiere al sector mecánico, y en particular a un aparato diseñado para

generar fuerzas de inercia, explotando el movimiento de las masas rotatorias que se establecen a lo largo de rutas de una forma apropiada.

[0002] El principal objeto de la presente invención es generar fuerzas de inercia que se generan 10 intencionadamente por las masas establecidas en movimiento a lo largo de rutas, la distancia de las cuales es

variable con respecto a un único eje de rotación.

[0003] El objeto anterior se ha conseguido, de acuerdo con la invención, proporcionando al menos un aparato

que comprende dos pares de masas rotatorias que son iguales entre ellas, en el cual las masas de cada par

15 recorren un plano y ruta cerrada, que es paralela y adyacente al otro par que se mueve en la dirección opuesta. Dichas rutas idénticas tienen al menos un eje de simetría que pasa a través de un centro de rotación de las masas, y tienen en común con cada una de sus propias tangentes solo un único punto de tangencia.

[0004] Se obtendrá una mejor comprensión de la invención a partir de la descripción detallada, con referencia

20 a las placas de dibujos adjuntas, que ilustran, puramente a modo de ejemplo, algunas realizaciones preferidas de la

invención.

[0005] En los dibujos:

25 Las Figuras 1 a 10A cada una muestra una ruta de rotación diferente de masas rotatorias y la fuerza resultante correspondiente generada por las mismas;

La Figura 10B muestra la fuerza resultante generada por una única masa que recorre una ruta tangencial al eje de rotación de las masas;

Las Figuras 10C a 10H muestran los movimientos de una masa única a lo largo de la ruta de la Figura 10B;

30 La Figura 11 muestra una multiplicidad de rutas para las masas rotatorias, junto con una circunferencia, el centro de la cual coincide con el centro de rotación de las masas;

Las Figuras 12 a 14 cada una muestra una ruta circular diferente para las masas rotatorias y la fuerza resultante respectiva generada por éstas últimas;

La Figura 15 muestra la construcción gráfica de la ruta máxima seguida por las masas rotatorias;

35 La Figura 16 muestra la forma de las rutas mínima y máxima que pueden describirse por las masas rotatorias, además de su construcción geométrica;

La Figura 17 muestra diferentes rutas de las masas rotatorias y las fuerzas resultantes correspondientes generadas por las mismas, además de una primera realización de la invención;

La Figura 18A muestra un detalle en relación con el posicionamiento de una masa rotatoria sobre un brazo;

40 La Figura 18B muestra dos pares de brazos de rotación inversa conectados a un motor por medio de un perno;

La Figura 18C muestra dos pares de brazos de rotación inversa, correspondientes a los cuales hay otros dos pares de brazos para equilibrar los movimientos;

La Figura 18D muestra las fuerzas de las masas individuales de un par de brazos;

La Figura 18E muestra una variante de la Figura 18C;

45 La Figura 19 muestra la distancia mínima que debe haber entre el perno y la masa rotatoria;

Las Figuras 20A y 20C cada una muestran la variación de la distancia entre el perno y el eje de la masa rotatoria a medida que el diámetro de ésta última varía;

Las Figuras 21 y 22 muestran la ruta, respectivamente parcial y total, descrita por la misma masa rotatoria;

Las Figuras 23A y 23B cada una muestra una forma diferente de los brazos de rotación;

50 La Figura 24 muestra un detalle de una variante de la invención;

Las Figuras 25 a 27 muestran una segunda realización de la invención;

La Figura 28 muestra una tercera realización de la invención;

La Figura 29 muestra una multiplicidad de masas rotatorias combinadas entre ellas y con la misma corona;

La Figura 30 muestra una multiplicidad de masas, que giran alrededor de un eje común;

55 La Figura 31 muestra una variante adicional de la invención;

Las Figuras 32A y 32B, respectivamente similares a las Figuras 18A y 18E, muestran la invención en el caso en el que la forma de las masas permite el uso de un brazo único en vez de un par de brazos;

Las Figuras 33A a 33C muestran una variante adicional que permite a las masas describir la ruta mínima ilustrada en la Figura 16.

[0006] El aparato de acuerdo con la presente invención comprende al menos un dispositivo constituido sustancialmente por dos pares de masas rotatorias iguales y configuradas juntas entre ellas, en el cual las masas de cada par giran de forma sincronizada y en direcciones opuestas con respecto a las del par adyacente, a lo largo de

5 dos rutas de plano, que son idénticas y paralelas entre ellas, que tienen al menos un eje de simetría, y mantienen las posiciones diametralmente opuestas a un eje común de rotación que es perpendicular a las rutas y que las cruza en un punto de su eje de simetría interno a las mismas.

[0007] A partir de lo dicho, es evidente que, de acuerdo con la invención, la distancia entre cada una de las 10 dos masas de un par y el correspondiente eje de rotación varía con la posición ocupada por la masa a lo largo de la

ruta asimétrica, y ya que la velocidad angular de las dos masas es la misma, el valor de la aceleración inercial que acciona las dos masas es generalmente diferente, hace que surjan fuerzas inerciales de una magnitud diferente.

[0008] De acuerdo con una característica peculiar de la invención, la presencia de al menos dos pares 15 paralelos y adyacentes de rotación inversa genera un resultante global de fuerzas inerciales: el movimiento

sincronizado y de rotación inversa de los dos pares de masas determina la formación de fuerzas inerciales en cada una de ellas, que, si se desglosa a sus componentes, respectivamente paralelos y perpendiculares al eje de simetría de las rutas, muestran cómo instante a instante, los cuatro componentes perpendiculares a las mismas contrarrestan dos por dos, mientras los cuatro componentes paralelos a las mismas sustraen dos por dos con un resultado no 20 cero.

[0009] A partir de lo dicho hasta ahora, es evidente que, incluso con una velocidad constante de rotación de las masas, la magnitud de la fuerza resultante no es constante en el tiempo, sino que tiene un valor que varía con los componentes de las fuerzas inerciales paralelas al eje de simetría, es decir, de acuerdo con la posición de las

25 masas a lo largo de la ruta respectiva.

[0010] En esta conexión, será útil hacer referencia a las figuras adjuntas.

[0011] Las Figuras 1 a 10A muestran la distribución de la fuerza inercial generada por un dispositivo del tipo 30 descrito hasta ahora para las diferentes rutas seguidas, respectivamente en las dos direcciones, por las masas

rotativas de acuerdo con la presente invención.

[0012] Como puede verse, para una velocidad angular dada, la forma de la ruta descrita por las cuatro masas del dispositivo y su posición con respecto al eje de rotación puede crear fuerzas de incluso una magnitud muy

35 diferente.

[0013] En las Figuras 1 a 4, puede observarse que si la ruta tiene una forma sustancialmente ovoide y está posicionada casi centralmente con respecto al eje de rotación, la fuerza inercial resultante es insignificante.

40 [0014] Si la forma de la ruta, aunque tenga un eje de simetría, tiene una forma tal que sus tangentes se

crucen en dos o más puntos, las masas no pueden seguir la ruta de una forma regular porque en algunos puntos tenderían a desconectarse de ellos debido a la presencia de componentes de la velocidad tangencial dirigida hacia la parte interior de la ruta (Figura 5).

45 [0015] La Figura 6 muestra una ruta que coincide sustancialmente con una semicircunferencia unida a su

diámetro, pero dicha ruta es mecánicamente irrealizable desde el punto de vista práctico ya que las masas estarían sujetas a un impacto extremadamente marcado que en el paso desde el arco de la circunferencia al diámetro y viceversa volvería el aparato inservible.

50 [0016] La ruta a la Figura 7, si bien soluciona los problemas mecánicos del caso anterior gracias a la

presencia de rutas muy redondeadas en las áreas de paso desde la semicircunferencia al diámetro, no arroja una fuerza resultante de la suficiente magnitud.

[0017] Los mejores resultados (Figuras 8, 9, 10A) se obtienen usando rutas que ocupan solo una extensión 55 muy limitada del área bajo el centro de rotación.

[0018] La ruta más sencilla que arroja resultados satisfactorios está constituida por una circunferencia, el diámetro de la cual es ligeramente mayor que la distancia máxima alcanzada por las masas con respecto a sus ejes de rotación, dicha circunferencia pasando a través el punto de máxima distancia establecido en el eje previamente

descrito de simetría y estando posicionada para que tenga un diámetro que pase a través del centro de rotación de las masas (Figura 9).

[0019] La Figura 8 muestra una ruta en forma ovoide, que tiene el extremo más estrecho en la proximidad del 5 centro de rotación de las masas, dicha ruta estando inscrita en la ruta circular descrita anteriormente.

[0020] La Figura 10A muestra una ruta constituida por un ovoide que tiene un tramo en el cual las masas se mueven, permaneciendo constantemente a la distancia máxima del centro de rotación y por tanto produciendo la máxima fuerza inercial. Dicha configuración produce entonces los valores de fuerzas máximos. A partir de las figuras

10 referidas y a partir de lo dicho hasta ahora, está claro cómo las fuerzas inerciales más altas se generan por las masas que se mueven en el tramo de ruta más alejado del eje de rotación, y que dichas fuerzas se debilitan con la aproximación del tramo de la ruta a dicho centro de rotación. Consecuentemente, el valor del resultante de dichas fuerzas de inercia varía cíclicamente en el tiempo, aumentando y disminuyendo simétricamente con respecto al eje ya mencionado de simetría de la ruta.

15

[0021] En otras palabras, en cada revolución hecha por las masas se genera una fuerza impulsiva que es más intensa, cuanto más corta es: su magnitud, de hecho, es proporcional a la velocidad de rotación, mientras que la duración es inversamente proporcional a la misma. Dado que el dispositivo de acuerdo con la invención genera fuerzas de una naturaleza intrínsecamente impulsiva, en lo que sigue se hará referencia a la invención usando

20 también el término "impulsor".

[0022] La Figura 11 muestra diferentes tipos de rutas K1, K2, K3, K4 para las masas rotativas, junto con la circunferencia externa C1, el centro de la cual coincide con el centro de rotación de las masas, y tiene un radio igual a la distancia máxima alcanzada por las masas durante su movimiento de rotación. Para simplificar la representación

25 gráfica, dada su simetría, solo se ha representado una mitad de cada ruta.

[0023] De acuerdo con la presente invención, como puede verse claramente también a partir de las figuras mencionadas anteriormente, las rutas siempre están contenidas dentro de la circunferencia externa C1 descrita anteriormente.

30

[0024] En la misma figura, también representada por una línea discontinua, hay una ruta circular C2 (similar a la de la Figura 9), que tiene solo un punto en común con la circunferencia externa C1, es decir, el punto de máxima distancia alcanzado por las masas rotativas que están sobre el eje de simetría común a todas las rutas.

35 [0025] Con referencia a las Figuras 12, 13, y 14, debe tenerse en cuenta que la ruta circular, aunque no

permite obtener la máxima potencia, es particularmente sencilla de producir y además limita cualquier cambio brusco en la dirección de las masas, reduciendo así los problemas inevitables debido a la fricción y el desgaste.

[0026] Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que para obtener los mejores resultados, la posición de la ruta 40 con respecto al punto de rotación es de suma importancia: el valor de la fuerza inercial resultante es de hecho

proporcional a la distancia entre el centro de la ruta circular C2 y el centro de rotación.

[0027] Como puede verse de nuevo a partir de las Figuras 12, 13 y 14, las rutas más ventajosas son externas a la ruta circular C2 y e internas a la circunferencia externa C1. En particular, dichas rutas tienen un arco superior en

45 común con la circunferencia externa C1, mientras que la parte restante, inferior, tiene un radio variable de curvatura para cruzarse con el diámetro de la circunferencia C1 perpendicular al eje de simetría en dos puntos simétricos externos a la ruta circular C2.

[0028] De acuerdo con la invención, las rutas utilizables K pueden formarse usando dos arcos de 50 circunferencia de igual diámetro, un arco de circunferencia de un diámetro igual al de la circunferencia externa C1, y

un tramo de cordón de esta última. Con referencia a la Figura 15, correspondiente a la construcción gráfica de una ruta de acuerdo con la presente invención, debe tenerse en cuenta que la ruta que los pares de masas rotativas hasta ahora descritas deben seguir, pueden definirse de la forma descrita a partir de ahora.

55 [0029] En un sistema de referencia con el origen en el centro de rotación de las masas y que tiene el eje

vertical que coincide con el eje de simetría de la ruta de las masas, es posible construir una ruta genérica K trazando dos circunferencias de radio RK>%R1, con su propio centro en un radio inclinado en 5° con respecto al diámetro horizontal de la circunferencia externa C1 y tangencial a la misma en el extremo de dicho radio inclinado, y uniéndolas con un cordón horizontal tangencial a dicha circunferencia en la parte inferior.

[0030] Dicha ruta genérica K está constituida, comenzando desde abajo y procediendo en una dirección contraria a las agujas del reloj: mediante el tramo del cordón horizontal que une los dos puntos de tangencia con las dos circunferencias laterales, mediante un arco de la circunferencia menor derecha, mediante un arco superior de la

5 circunferencia externa C1, y mediante un arco en la circunferencia menor izquierda simétrico al primero.

[0031] De acuerdo con la invención, los puntos de redondeado entre los arcos laterales de la circunferencia y

el superior están ubicados preferiblemente en los extremos B y B' de los dos radios inclinados de la circunferencia externa C1, o en los puntos de la última que están ubicados en los primeros 5° a 15° desde el horizontal, con un

10 tramo apropiado de redondeado entre los dos arcos laterales de la circunferencia y el arco superior.

[0032] La Figura 16 muestra más claramente la forma de la ruta máxima K que se acaba de describir.

[0033] La misma figura además muestra la forma de la ruta mínima que se define trazando una circunferencia

15 C3 que tiene un radio R3 que es igual a 1/10 de R1 y un centro O' establecido en el eje de simetría de la ruta de las

masas. Dicha circunferencia C3 es tangencial al centro de la circunferencia C1 (Figura 16).

[0034] Todas las rutas simétricas con respecto al eje vertical que están situadas dentro de las rutas mínima y máxima que se acaban de describir, son válidamente utilizables de acuerdo con la invención, incluso aunque con

20 fuerzas resultantes y/o fricciones de incluso una magnitud muy diferente.

[0035] En una variante de la invención, las circunferencias laterales podrían tener un diámetro más pequeño, o podrían estar posicionadas con los respectivos centros en un cordón horizontal situado sobre el diámetro de la circunferencia externa C1. En cualquier caso, obviamente, los arcos utilizables de dichas circunferencias varían en

25 amplitud, y el cordón inferior que los une puede también reducirse hasta un punto en el eje de simetría de las circunferencias laterales de mayor radio, como se muestra mediante la ruta K que aparece en la Figura 17.

[0036] En este punto, se debería hacer referencia a los ejemplos de relación de la invención.

30 [0037] Un primer ejemplo de realización de la invención, representada esquemáticamente en las Figuras 17,

18A y 18B, contempla que las masas rotativas M se desplazan a lo largo de su propia ruta K, constituida por un tipo de pista, por medio de brazos ranurados 1, que giran con respecto al eje de rotación de las masas M, definiendo, con sus extremos, la circunferencia externa C1 descrita anteriormente.

35 [0038] Dichos brazos 1, preferiblemente tienen la forma de una H muy alargada y tienen dos ranuras

longitudinales S, una para cada masa, diseñadas para permitir que las masas varíen su distancia desde el centro de rotación durante su desplazamiento a lo largo de la ruta K.

[0039] En la realización preferida que se describe, cada una de las masas M está constituida por un tipo de

40 "manillar" con una rueda central, dicho manillar tiene sus extremos insertados en las ranuras de dos brazos 1 mutuamente paralelos y fijos, mientras que la rueda central rueda a lo largo de su propia ruta con fricción de rodamiento. Las Figuras 18A y 18B muestran claramente lo que se ha descrito, junto con el par de brazos 1 que mueven el segundo par de masas asociado con el primero en la dirección opuesta.

45 [0040] Haciendo referencia a las Figuras 18C y 18D, debe tenerse en cuenta que, a causa de la no obstante

distancia mínima entre los dos pares de masas de rotación inversa, se crean momentos que tienden a causar que el dispositivo gire alrededor de un eje perpendicular al de rotación de las masas, y consecuentemente, para evitar las vibraciones, es preferible proporcionar dos dispositivos configurados uno junto al otro, en los cuales los pares adyacentes giran en una y la misma dirección, mientras los externos giran ambos en direcciones opuestas.

50

[0041] Los dos pares de brazos ranurados u horquillas 1 se mueven mediante motores respectivos, de un

tipo conocido, que están sincronizados entre ellos, o mediante un motor y mediante una cadena cinemática de transmisión de movimiento apropiada.

55 [0042] La Figura 19 muestra la distancia mínima H entre el extremo de la ranura S y el perno P en el cual

giran los brazos ranurados 1. De acuerdo con la invención, dicha distancia H debe ser la mínima necesaria para garantizar la presencia de una distancia D de no interferencia entre el cuerpo de la masa rotativa M y el perno para girar los brazos 1 de rotación.

[0043] El valor de la distancia H depende del material usado, de la expansión y/o deformación de los materiales, de la velocidad de rotación, y del impedimento de la masa que debe hacerse girar. En esta conexión, las Figuras 20A, 20B y 20C muestran tres distancias mínimas diferentes, H1, H2 y H3 diseñadas para garantizar la existencia de una distancia D de no interferencia.

5

[0044] Debería tenerse en cuenta que la ruta K seguida por la masa en forma de un manillar que se desplaza a lo largo de la pista, girando sobre ella, define, para el eje longitudinal de simetría del manillar, una ruta K' que es paralela a y está inscrita en la ruta K. Consecuentemente, las rutas descritas hasta ahora pueden definirse también como una ubicación de los puntos ocupados por el centro de las masas rotativas en vez de la pista sobre las que se

10 mueven (Figuras 21 y 22).

[0045] Los brazos 1 de rotación, proporcionados con ranuras S, pueden presentar una forma diferente a la que ha sido descrita hasta ahora. Por ejemplo, se pueden contemplar brazos 1 constituidos por discos proporcionados con ranuras S opuestas, dentro de los cuales las masas M se deslizan durante su desplazamiento a

15 lo largo de las rutas K, dichos discos también posiblemente contemplando orificios para aligerarlos, configurados simétricamente con respecto al centro de rotación (Figuras 23A y 23B). El uso de discos ranurados obviamente implica la presencia de masas volantes capaces de regularizar ventajosamente el movimiento rotatorio de todo el dispositivo.

20 [0046] A partir de lo dicho hasta ahora, es evidente que, durante la rotación de los brazos, las masas

rotativas M se mantienen adherentes a su ruta o pista gracias a las fuerzas inerciales. Para evitar cualquier impacto durante la etapa de inicio, es preferible que dichas masas M se mantengan en la proximidad de la pista sobre la que se mueven, por medio de guías de soporte lateral (Fig. 24). También debe tenerse en cuenta, de hecho, que sobre la hipótesis de que los brazos 1 ranurados respectivos se detengan en la posición vertical, la masa M que está 25 situada en la ranura S superior debe retirarse hacia el centro de rotación del brazo mediante la fuerza de gravedad, y en el posterior inicio se empujaría violentamente contra la pista, causando, potencialmente, daños.

[0047] Debería tenerse en cuenta que la presencia del perno P pasante, sobre el cual los brazos 1 se 30 instalan, evidentemente evita que las masas rotativas M puedan seguir rutas que pasen a través del eje de rotación

del perno P. En otras palabras, la realización descrita hasta ahora no permite que las masas M describan la ruta mínima C3 ilustrada en la Figura 16 y pasen a través del centro de rotación O.

[0048] De acuerdo con la presente invención, dicha ruta mínima se obtiene por medio de una variante, en la 35 cual el perno P se interrumpe entre los dos brazos 1 de cada par.

[0049] En esta variante, el dispositivo comprende al menos dos pares de brazos 1 paralelos y de rotación inversa en la ranura S de la cual solo una masa rotativa M se desliza (Figura 33A y 33B).

40 [0050] La masa M se guía a lo largo de su ruta mediante una guía que la mantiene en la posición correcta,

incluso con el dispositivo estacionario (Figura 33C).

[0051] En una segunda realización de la invención (ilustrada esquemáticamente en las Figuras 25 a 27), como una alternativa a las masas rotativas M movidas por los brazos ranurados 1 descritas hasta ahora, se

45 proporcionan muchos "micro-impulsores", es decir, pequeños dispositivos basados en el mismo principio de funcionamiento descrito hasta ahora, cada uno de los cuales gira no solo alrededor del perno P de los brazos de rotación 1, sino también sobre sí mismo. Dicho micro impulsor se proporciona con dos elementos cilíndricos laterales (Figura 26A) que comparten el mismo eje de rotación que el micro-impulsor, cada uno de los cuales está diseñado para entrar en contacto con la superficie interna de la pista K que identifica la ruta a lo largo de la cual giran los micro 50 impulsores.

[0052] De acuerdo con la invención, como alternativa a dichos elementos cilíndricos laterales, se proporcionan elementos que se proyectan lateralmente y tienen una forma cónica o la forma de un cono truncado (Figura 26B), o están coronados (Figura 26C), o tienen forma de cúspide (Figura 26D). De esta forma, al variar la

55 distancia lateral de la pista K del cuerpo del micro impulsor se impone una variación de la distancia entre su eje de rotación y la pista K. Evidentemente, esta variación de la distancia causa, dado el mismo desplazamiento del micro- impulsor a lo largo de la pista, una variación de la velocidad angular impuesta sobre el micro-impulsor en su propio eje P'.

[0053] Para mejorar el ajuste de rotación del micro-impulsor sobre su propio eje P', es preferible equipar la

pista K y los elementos de proyección lateral de cada micro-impulsor con dientes apropiados para transformar la pista K en una cremallera.

5 [0054] De acuerdo con una característica peculiar de la invención, la presencia de dicha cremallera es

necesaria principalmente por dos razones: la primera es para permitir la transmisión del movimiento de rotación a los micro-impulsores sin tener que equiparlos con motores propios; la segunda (no menos importante), es garantizar el desarrollo de fuerzas inerciales resultantes dirigidas en una dirección radial con respecto al centro de rotación P, es decir, similar a las fuerzas inerciales generadas por las masas rotativas M descritas en el caso anterior.

10

[0055] La principal ventaja de esta segunda realización, que es a nivel constructivo más complicada, es que

genera fuerzas inerciales mucho más intensas con masas que son decididamente más pequeñas y con un número de revoluciones de los brazos ranurados principales 1 que se reduce sensiblemente.

15 [0056] Debe tenerse en cuenta que dichos micro-impulsores, proporcionados con brazos ranurados 1' que

mueven masas pequeñas M' que pueden deslizarse en las ranuras S' de dichos brazos ranurados 1', se instalan en deslizadores CS apropiados, que se deslizan a lo largo de las ranuras S de los brazos de rotación principales 1 para mantener los micro-impulsores constantemente conectados en la pista K a medida que su distancia desde el perno P central varía.

20

[0057] Además, en este caso, es ventajoso que dichos deslizadores permanezcan en contacto continuo con

la pista K proporcionando expresamente medios elásticos o guías de soporte lateral, ya descritas (Figura 24), que garanticen el contacto incluso cuando el dispositivo está estacionario y en la ausencia de fuerzas inerciales.

25 [0058] Además, para esta segunda realización, es posible usar la configuración de masa única (es decir, con

solo un micro-impulsor), y/o combinar el uso de brazos en forma de H 1 para mover los micro-impulsores, dentro de los cuales una masa única se contempla, con los brazos 1' no unidos por el perno P' para la rotación, y viceversa (Figura 31).

30 [0059] Para volver a la Figura 16, para definir la ecuación de las rutas útiles de acuerdo con la presente

invención, se realizan las siguientes hipótesis:

imagen1

35 [0060] Puntos coordinados:

imagen2

ECUACION DE LAS CURVAS 5 [0061] Segmento A'A:

imagen3

[0062] Circunferencia BB':

imagen4

[0063] Circunferencia AB:

imagen5

[0064] Circunferencia A'B':

imagen6

10 [0065] Valores numéricos recurrentes:

imagen7

5

[0066] Aplicando dicho principio aun adicionalmente, una tercera realización de la invención permite la

15 producción, si bien con evidentes complicaciones estructurales y de construcción, de micro-impulsores con brazos de rotación 1', que a su vez tienen micro-impulsores adicionales (proporcionados con brazos de rotación 1") que sustituyen a las masas M' y además aumentan la magnitud de las fuerzas inerciales generadas. Esto permite una reducción adicional del número de revoluciones y la magnitud de las masas rotativas. Dicha configuración se ilustra esquemáticamente en la Figura 28.

[0067] De nuevo, de acuerdo con la invención, es ventajosamente posible combinar juntos dos o más de los

dispositivos descritos anteriormente para poder explotar la magnitud de las fuerzas inerciales desarrolladas por cada uno de ellos.

5 [0068] Un primer ejemplo de dicha combinación se ilustra en la Figura 29, en la cual un número de

impulsores (por ejemplo, cuatro) se dirigen con los respectivos ejes de simetría paralelos unos a otros y extraen movimiento de una y la misma corona, a través de la cual la sincronía de los movimientos y por tanto la unidireccionalidad entre las fuerzas de cada aparato se garantiza.

10 [0069] Otra configuración, ilustrada en la Figura 30, contempla una batería de impulsores configurados unos

junto a otros de forma que dos pares de masas de cada dispositivo giren alrededor de un eje común. El dibujo muestra, por ejemplo, que el eje común gira sobre sí mismo en un plano horizontal. De esta forma, es ventajosamente posible transmitir movimiento giratorio a este eje equipándolo con engranajes, de los cuales al menos uno se instala sobre el eje, dichos engranajes conectándose sobre una corona fija (no mostrada).

15

[0070] Ventajosamente, dicha configuración también permite la provisión de una serie de impulsores, en los

cuales los movimientos de las masas respectivas se escalonan de tal forma que cada impulsor genere su propia fuerza impulsora en diferentes momentos. En este punto, debería tenerse en cuenta que una interesante simplificación mecánica puede obtenerse usando masas rotativas M, constituidas, por ejemplo, por dos discos

20 paralelos unidos por un eje central, que está diseñado para deslizarse dentro de un único brazo 1 (Figura 32A y 32B). En este caso, está claro que las masas M que se acaban de describir se configuran en rotación mediante solo un brazo en vez de un par de brazos 1, este hecho permitiendo la producción de dispositivos que son más compactos y por tanto presentan menos impedimentos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para desarrollar fuerzas inerciales, dicho aparato está caracterizado porque comprende al menos dos masas (M) o pares de masas (M), cada una de las cuales gira sobre un plano genérico y se desplaza a

5 lo largo de una ruta cerrada que es paralela y adyacente a la de la otra masa o par de masas que se mueve en dirección opuesta relativa a, y simétrica con respecto a un eje vertical que coincide con el eje de simetría de la ruta de dichas masas (M), dicha ruta está comprendida entre una ruta mínima y una ruta máxima, ambas comprendidas en una circunferencia externa (C1) que tiene un radio (R1) y un diámetro (D1) que es perpendicular al eje de simetría de la ruta de las masas (M), además de un centro (0) que coincide con el centro de rotación de las masas (M);

10

dicha ruta mínima está definida por una circunferencia (C3) que tiene un radio (R3) igual a 1/10 del radio (R1) y el centro (0') configurado en el eje de simetría de la ruta de las masas y tangencial al centro de la circunferencia (C1);

dicha ruta máxima está definida por dos circunferencias menores de radio (RK) >%(R1), cada una con su propio 15 centro en el diámetro (D) de la circunferencia (C1) y siendo tangenciales a la misma al final de esta última, al unir: un tramo de cordón horizontal que une los dos puntos de tangencia con las dos circunferencias menores;

un arco de la circunferencia menor derecha; un arco superior de la circunferencia (C1);

20 y un arco de la circunferencia menor izquierda, dicho último arco siendo simétrico al primero;

donde dichas masas rotativas (M) se desplazan a lo largo de una ruta (K) propia, constituida por un tipo de pista, mediante uno o más brazos ranurados (1) movidos por al menos un motor, donde cada masa (M) está constituida por un manillar con una rueda central, dicho manillar tiene sus extremos insertados en las ranuras (S) de los dos 25 brazos (1) mutuamente paralelos y fijos, mientras que la rueda central rueda a lo largo de su propia ruta con fricción de rodamiento.
2. El aparato de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque dichos brazos ranurados (1) giran con respecto a un perno (P) coaxial al eje de rotación de las masas (M), definiendo, con sus extremos,

30 dicha circunferencia externa (C1).
3. El aparato de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque dichos brazos tienen forma de H alargada y tienen dos ranuras (S) configuradas radialmente, una para cada masa (M), diseñadas para permitir que las masas varíen su distancia desde el centro de rotación durante su desplazamiento a lo largo de la

35 ruta (K).
4. El aparato de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque dichos brazos ranurados (1) se mueven en pares mediante motores respectivos, como un motor diésel, eléctrico, etc., sincronizados entre ellos.

40
5. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque entre cada masa rotativa (M) y el perno (P), sobre el cual los brazos (1) ranurados giran, existe una distancia (D) diseñada para impedir cualquier interferencia mecánica.

45 6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la ruta (K) seguida por la masa

(M) en forma de manillar, que se desplaza a lo largo de la pista, girando sobre ella, define, para el eje de rotación de la masa (M), una ruta K' que es paralela a, y está inscrita en la ruta K; dichas rutas son la ubicación de los puntos ocupados por el centro de las masas rotativas (M).

50 7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichos brazos ranurados (1)

están constituidos por discos proporcionados con ranuras radiales opuestas (S), dentro de los cuales las masas (M) se deslizan durante su desplazamiento a lo largo de las rutas (K); dichos discos tienen orificios para aligerarlos, configurados simétricamente con respecto al centro de rotación.

55 8. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,

para evitar cualquier impacto durante la etapa de inicio, dichas masas (M) se empujan contra la pista (K) sobre la cual se mueven por medio de medios elásticos.
9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, como una alternativa a las

masas rotativas (M) movidas por los brazos ranurados (1), se proporcionan micro-impulsores, es decir, pequeños dispositivos, cada uno de los cuales gira no solo alrededor del perno (P) de dichos brazos (1) sino también alrededor de su propio eje de rotación (P').

5 10. El aparato de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque cada uno de los micro-

impulsores se proporciona con dos elementos de proyección lateral que comparten el mismo eje de rotación (P'), cada uno de los cuales está diseñado para entrar en contacto con la superficie interna de la pista que identifica la ruta (K) a lo largo de la cual giran dichos micro-impulsores.

10 11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque dichos elementos de

proyección lateral tienen una forma cónica o la forma de un cono truncado, o están coronados o en forma de

cúspide, obteniendo así que, al variar la distancia lateral de la pista (K) del cuerpo del micro-impulsor, se imponga una variación de la distancia entre su eje de rotación y la pista (K).

15 12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque, para mejorar el ajuste de

rotación del micro-impulsor alrededor de su propio eje (P'), la pista (K) y los elementos de proyección lateral de cada micro impulsor se proporcionan con dientes para transformar la pista (K) en una cremallera.
13. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque cada uno 20 de los micro-impulsores se proporciona con brazos ranurados (1'), que mueven pequeñas masas (M') que se

deslizan en las ranuras (S') de dichos brazos ranurados (1'), y se instalan en un deslizador (CS) proporcionado intencionadamente que se desliza a lo largo de las ranuras (S) de los brazos de rotación (1) principales para mantener el micro-impulsor constantemente conectado en la pista (K) a medida que su distancia desde el perno central (P) varía.

25
14. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la ruta máxima se constituye mediante la suma de un segmento (AA') y una pluralidad de arcos (A'B', B'B, BA) donde:

30

imagen1

ECUACIÓN DE LAS CURVAS

Segmento A'A:

imagen2

A__L_

4 yj\ + T~

imagen3

A__L_

4 yj 1+X2

Circunferencia BB':

5

Circunferencia AB:

imagen4

imagen5

10

imagen6

Circunferencia A'B':

imagen7