ES2676604A1

ES2676604A1 - Coche a pedales con trenes de engranajes-doble-cono

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Publication number: ES2676604A1
Application number: ES201700084A
Authority: ES
Inventors: Fco. Javier Porras Vila
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2018-07-23
Anticipated expiration: 2037-01-23
Also published as: ES2676604B1

Abstract

EL coche a pedales con trenes de engranajes-doble-cono, es un móvil formado por un chasis con cuatro ruedas de caucho (1, 12). Las del eje anterior son independientes del mecanismo de empuje que comienza en los pedales (3) que tienen, en los extremos de su eje, dos coronas (4) que se engranan con los piñones (5) de dos frenes de engranajes-doble-cono (5-9) y (5'-9'), formados, a su vez, por un piñón (5, 5') y una corona (9, 9'), unidos a distancia por varillas metálicas (6, 6') que se cruzan en un rodamiento (8, 8') que se fija en el chasis y que hace las funciones de un fulcro de balanza. Este rodamiento (8, 8') está situado más cerca de las coronas (9, 9') que de los piñones (5, 5'). Las coronas (9, 9') se engranan a los piñones (10) del eje (11) de las ruedas posteriores (12) de caucho.

Description

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DESCRIPCIÓN

COCHEA PEDALES CON TRENES DE ENGRANAJES-DOBLE-CONO

El principal objetivo de la presente invención es el de formar un mecanismo de empuje, que pueda multiplicar la fuerza que el piloto aplica a los pedales (3) de su coche de juguete, -o, a su coche de carreras en una versión de mayores dimensiones-, para que pueda alcanzar la velocidad suficiente que, no sólo le permita desplazarse, sino, también, poder ir más rápido que los otros pilotos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El principal antecedente de mi invención del día (21.01.17) se encuentra en la Palanca de Arqufmedes, en tanto que el engranaje-doble-cono (4-8) se funda en ella. El segundo antecedente principal se puede encontrar en mis engranajes-cono, formados por un pifión y una corona que se unen a distancia mediante unas varillas metálicas, las que unen los laterales de sus perímetros. Éstos engranajes-cono se pueden encontrar, por ejemplo, en mi patente n° P201200374, titulada: juguete de vaivén con espirales, en donde, además, se multiplican para formar trenes de engranajes-cono. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El Coche a pedales con trenes de engranajes-doble-cono, es un objeto de desplazamiento, tanto de juguete, como de carreras, formado por las dos ruedas (1) de caucho situadas en los extremos del eje (2) anterior, que son independientes del mecanismo que se describe a continuación, en el que unos pedales (3), -similares a los arcos del cigüeñal de un motor de combustión-, tienen, en los dos extremos de su eje, un sistema que se duplica y se extiende a cada lado del piloto, que está formado por la corona dentada (4) de los extremos del eje de los pedales (3), que se engranan con el pifión (5) de un engranaje-doble-cono (5-9), que está formado por ese pifión (5) y una corona (9), que se unen a distancia por unas varillas metálicas (6, 8), que se cruzan en un rodamiento (7) situado a la quinta parte de la distancia que los separa, más cerca de la corona (9) que del pifión (5). Ésta corona (9) se engrana con el pifión (5’) de un segundo engranaje-doble-cono (5’-9’), cuya corona (9’) se engrana con el pifión (10) del eje (11) de las ruedas traseras (12).

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura n° T. Vista en planta del sistema de movimiento que se presenta, en el que las ruedas de caucho anteriores (1) se hallan en la zona superior, y, por debajo de ellas, se duplican los dos sistemas formados por los dos engranajes-doble-cono (5-9) y (5’9’), que se engranan con los pifiones (10) del eje (11) de las ruedas de caucho traseras (12).

Figura n° I:

1) Ruedas anteriores de caucho

2) Eje

3) Pedales

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4) Corona

5) Pifión

6) Varillas largas del pifión

7) Rodamiento o fulcro

8) Varillas cortas de la corona

9) Corona

5’) Pifión del segundo engranaje-doble-cono

6’) Varillas largas del pifión del segundo engranaje-doble-cono

7’) Rodamiento o fulcro del segundo engranaje-doble-cono

8’) Varillas cortas de la corona del segundo engranaje-doble-cono

9’) Corona del segundo engranaje-doble-cono

10) Pifión del eje de las ruedas traseras

11) Eje de las ruedas traseras

12) Ruedas traseras de caucho

DESCRIPCIÓN DE UN MODO DE REALIZACIÓN PREFERIDO

El Coche a pedales con trenes de engranajes-doble-cono, está caracterizado por ser un objeto para el juego, o, para hacer carreras, según las dimensiones en las que se presente. Utiliza dos engranajes- doble-cono (5-9) y (5’-9’) que forman un tren, de manera que la corona (9) del primero, se engranará con el pifión (5’) del segundo, y, la corona (9’) del segundo, se engranaría con el pifión (5”) del tercero, y, así sucesivamente. En cada uno de éstos engranajes-doble-cono (5-9) y (5’-9’) del tren, un pifión (5, 5’) y una corona (9, 9’), se unen a distancia mediante unas varillas metálicas (6, 8) que se cruzan en un rodamiento (7), a una quinta parte de la distancia que las separa, estando éste rodamiento (7) más próximo a las coronas (9, 9’) que a los pifiones (5, 5’). Si nos fijamos bien, éste engranaje- doble-cono (5-9) viene a ser lo mismo que una palanca de Arquímedes. Si, de la figura n° 1, eliminamos una de las varillas, la de arriba por ejemplo, y, hacemos que la varilla (6, 8) que queda, en lugar de subir y bajar apoyada en el rodamiento (7), -que hace las funciones del fulcro de la palanca de Arquímedes-, se ponga a girar, porque hemos unido, previamente, los extremos de la varilla (6, 8) en el pivote del lateral del perímetro del pifión (5) y de la corona (9), observaremos que la fuerza del pifión (5) que se transmite, aumentará con la longitud de su propio radio, -sea la varilla (6)-, de manera que, cuanto más se aleje éste pifión (5), del rodamiento (7), -o, fulcro-, su fuerza aumentará proporcionalmente, tal como reza el principio de la palanca de Arquímedes. Si ahora volvemos

a poner la otra varilla superior para formar de nuevo el engranaje-doble-cono (5-9), el efecto será exactamente el mismo, y, el pifión (5) y la corona (9) estarán mejor fijados a la estructura del

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engranaje-doble-cono (5-9). De ésta manera, podemos conseguir aumentar la fuerza del pedaleo del piloto, lo que aún aumentará más si duplicamos el sistema de empuje, -o sea, el engranaje-doble-cono (5-9)-, a cada lado de los pedales (3). La fuerza de Arquímedes se puede medir con la

siguiente ecuación, en la que se conjuga la fuerza de origen, -que, en éste caso sería la fuerza que aplican las piernas del piloto, y, en otros casos, podría ser la fuerza de cualquier motor-, con el radio

de la varilla propia: (FArq = Fo R). La ventaja de utilizar de ésta manera una parte de la

ecuación de Arquímedes, es que nos permite comprender mejor la diferencia entre el peso y la fuerza de Arquímedes, que son conceptos distintos, en tanto que el peso, -los pesos que ponemos en los platos de una balanza-, aún a pesar de que, en sí mismos son una fuerza, siempre se mantienen idénticos a si mismos, aunque los separemos progresivamente del fulcro. Sin embargo, la fuerza de Arquímedes es la que aumenta con el aumento del radio de cada peso, aún a pesar de que el valor del peso permanezca constante. De ahí que, se establezca una pequeña diferencia entre ésta

ecuación de la fuerza de Arquímedes, y, la ecuación de la balanza de Arquímedes (

W¡ R] = fV2 R2), en tanto que, con ésta ecuación podemos determinar la situación de equilibrio de la balanza, -o, la de una palanca-, mientras que, con la anterior, medimos lo que aumenta la fuerza de Arquímedes en cada uno de los platos de la balanza, y, por separado, lo que quiere decir que, lo que mide, no es la situación de equilibrio de la balanza, sino, precisamente, todo lo contrario, o sea, aquello que la desequilibra, o, que la puede desequilibrar. La consecuencia más inmediata de

ésta ecuación de la fuerza de Arquímedes afecta al concepto de la energía que tendría la fuerza de Arquímedes de cada plato de la balanza. Si consideramos que la altura (y) es la distancia que sube y baja cada uno de sus platos, la energía de éste movimiento de los platos de la balanza se podrá medir

por ésta ecuación: (FAly = F0 ■ R ), y, (Eplato_Balanza = FArq y = (F0 • R) ■ y ), |0 que sería muy distinto de lo que mediría la ecuación clásica de la energía, que sería ésta otra ecuación: (

^Plato-Balanza-I = w\ ■ jKi), o así: (£Waf0_a]¡anza.2 = W2 ■ y2), lo que se escribiría de ésta manera en función de la idea de que todo peso es, en si mismo, una fuerza que, en la medida en que recorre un espacio, se puede medir como energía, según la ecuación clásica de la energía que todos conocemos:

(E = F ■ X). Ahora, como, en la invención de hoy, se trata de un plato giratorio, -los piñones (5, 5’) y las coronas (9, 9’)-, la altura (y) quedará sustituida por el perímetro de su giro circular, lo que nos llevará a modificar la ecuación anterior, de ésta otra manera: (

Enao-Balanza = EArq ‘ Fet = (E'0 ■ R) ' (27t R)). Con mis ecuaciones, queda reflejado lo que

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aumenta la fuerza de Arquímedes en función del aumento del radio, que es lo que no se puede hacer con la ecuación clásica de la energía. Y, éstas ecuaciones justifican mejor el funcionamiento de la invención que hoy presento aquí. Es más, podemos estudiar, también, la ventaja que tienen éstos engranajes-doble-cono, respecto de los engranajes-cono precedentes. Vamos a suponer que

tenemos la figura de ese juguete que se llamó discóbolo en su momento, que está formado por dos conos exactamente iguales, unidos por sus respectivos vértices, y, que se hace rodar con una cuerda que recorre la unión de los dos vértices. En ésta figura, la fuerza de Arquímedes que podría transmitir la rueda de una de las bases de uno de los conos, hacia la otra rueda, serla el (¡00 %) de la fuerza de Arquímedes recibida desde la rueda de un motor, o, desde el pedaleo de un piloto. Ahora,

aumentamos la longitud del radio, -o, de la altura-, de uno de los dos conos, y, al igual que sucede en una balanza, la fuerza de Arquímedes de la rueda de la base de ese cono que se alarga, también aumentará en proporción al aumento de esa altura, y, aumentará en cada centímetro de más que se aleje del fulcro, o, del rodamiento (7) que pusiéramos en la unión de los dos vértices de los dos conos, el corto y el largo. En éste sentido, en el engranaje-doble-cono (5-9), la fuerza irá aumentando en el porcentaje de fuerza de Arquímedes que se transmite, desde el pifión (5) hacia la corona (9), a partir del (100 %), mientras que, en un engranaje-cono, la fuerza que iba aumentando a medida que aumentábamos la longitud de las varillas metálicas que unen al piñón y a la corona, sólo aumentaba a partir del (50 %), porque sabemos que, en una pieza de engranaje, con dos ruedas dentadas unidas, el piñón sólo puede transmitir el (50 %) de la fuerza que recibe, hacia su corona. Y, cuando aumentamos progresivamente la longitud de las varillas que unen a ese piñón y a esa corona para formar un engranaje-cono, la fuerza irá aumentando progresivamente, pero, como digo, sólo lo puede hacer a partir de ese (50 %), y, no a partir del (100 %), tal como acabo de señalar que sucede en el engranaje-doble-cono (5-9) de hoy. Sólo debemos modificar un elemento de las ecuaciones anteriores, en tanto que la corona (9) puede tener mayor diámetro que el pifión (5), aún a pesar de que podría tener el mismo diámetro, y, funcionaría igual. En el caso de que el diámetro de la corona (9) sea el doble, o, el triple que el del pifión (5), las varillas (8) de la corona (9), formarían un ángulo mayor respecto de la linea que se formarla en el caso de que el pifión (5) y la corona (9) tuviesen el mismo diámetro. A medida que crezca dicho ángulo, la fuerza de Arquímedes que se transmite desde el pifión (5) hacia la corona (9) será menor, por lo que las ecuaciones anteriores deben acusar dicha variación. En éste sentido, la fuerza de Arquímedes que recibiría la corona (9), se tiene que

multiplicar por el coseno de dicho ángulo, lo que haremos así: (FÁrq-\ =(^o-i /?,) ■ COS «), y,

(Fjrq-i * (^0-2 ^2) cos a )> 1° flue afectará, por tanto, a las ecuaciones que se derivan de ellas:

(Erirto-Boi™ = Fa„, ■ y = ((F0 ■ R) ■ eos a) y)

(Epiao-Botan* = FÁrq ‘ Per = ((F0 ' R) ' eos a) ■ (2n R)).

Claims

REIVINDICACIONES

I) Coche a pedales con trenes de engranajes-doble-cono, caracterizado por ser un objeto de desplazamiento, tanto de juguete, como de carreras, formado por las dos ruedas (I) del eje (2) anterior, que son independientes del mecanismo que se describe a continuación, en el que unos 5 pedales (3), -similares a los arcos del cigüeñal de un motor de combustión-, tienen, en los dos

extremos de su eje, un sistema que se duplica formando un tren, y, que se extiende a cada lado del piloto, que está formado por la corona dentada (4) del extremo del eje de los pedales (3), que se engrana con el pifión (5) de un engranaje-doble-cono (5-9), que está formado por ese pifión (5) y una corona (9), que se unen a distancia por unas varillas metálicas (6, 8), que se cruzan en un rodamiento 10 (7) situado a la quinta parte de la distancia que los separa, más cerca de la corona (9) que del pifión

(5); ésta corona (9) se engrana con el pifión (5’) de un segundo engranaje-doble-cono (5’-9’) que forma un tren con el anterior; su corona (9’) se engrana con el pifión (10) del eje (11) de las ruedas traseras (12).