ES2676604B1 - Coche a pedales con trenes de engranajes-doble-cono - Google Patents

Description

DESCRIPCION

COCHEA PED ALES COS TRENES DE ENGRANAJES-DOBLE-CONO

El principal objctivo de la prcscntc invencidn es el de formar un mccanismo de empuje, quc pucda mulliplicar la fuerza que el piloto aplica a los pedales (3 ) de su coche de juguete, -o, a su coche de carreras en una versidn de mayores dimensiones-, para que pueda alcanzar la velocidad suficiente que, no sdlo le permita desplazarse, sino, tambidn, poder ir m is rApido que los otros pilotos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCftiN

El principal antecedente de mi invencidn del dla (21.01.17) se encuentra en la Palanca de Arqulmedes, 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 pifldn y una corona que se unen a distancia mediante unas varillas metAlicas, las que unen los laterales de sus perimetros Estos engranajes-cono se pueden encontrar, por ejemplo, en mi patentc n° P20I200374 , titulada: juguete de vaivin con espirales, en donde, ademis, se multiplican para formar trenes de engranajes-cono.

DESCRIPCldN DE LA INVENCldN

El Coche a pedales con trenes de engranajes-doble-conoy es un objeto de desplazamiento, tanto de juguete, como de carreras, formado por las dos ruedas ( I ) de caucho situadas en los extremos del eje (2) anterior, que son independientes del mecanismo que se describe a continuacidn, en el que unos pedales (3), similares a los arcos del cigQeflal de un motor de combustidn-, tienen, en los dos extremos de su eje, un sistema que se duplica y se extiende a cada lado del piloto, que estA formado por la corona dentada (4 ) de los extremos del eje de los pedales (3), que se engranan con el pifldn (5) de un engranaje-doble-cono (5-9), que estA formado por ese pifldn (5 ) y una corona (9), que se unen a distancia por unas varillas metAlicas (6, 8), que se cruzan en un rodamiento (7 ) situado a la quinta parte de la distancia que los separa, mAs cerca de la corona (9 ) que del pifldn (5). £sta corona (9 ) se cngrana con cl pifldn (5 ' ) de un segundo engranaje-doble-cono (5 ' -9 ' ), cuya corona (9 ') se engrana con el pifldn (10) del eje ( 11) de las ruedas traseras (12).

DESCRIPCldN DE LAS F1GURAS

Figura n° I: Vista en planta del sistema de movimiento que se presenta, en el que las ruedas de caucho anteriores ( I ) 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 piflones (10 ) del eje ( I I ) de las ruedas de caucho traseras (12 ).

Figura n° 1:

1) Ruedas anteriores de caucho

2) Eje

3) Pedales

4) Corona

5) Pifldn

6) Varillas largas del pifldn

7) Rodamiento o fulcro

8) Varillas cortas de la corona

9) Corona

5' ) Pifldn del segundo engranaje-doble-cono

6 ') Varillas largas del pifldn 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) Pifldn del eje de las ruedas traseras

11) Eje de las ruedas traseras

12) Ruedas traseras de caucho

DESCRIPCION DE UN MODO DE REALIZACION PREFERJDO

El Coche a pedales con trews de engranajes-doble-cono, esti caracterizado por ser un objeto para el juego, o, para hacer carreras, segim las dimensiones en las que se presente. U tiliza dos engranajesdoble-cono (5 -9 ) y (5 '-9 ' ) que forman un tren, de manera que la corona (9) del primero, se engranard con el pifldn (5 ') del segundo, y, la corona (9 ') del segundo, se engranarfa con el pifidn (5 ' ') del ^{tercero, y, asl sucesivamente. En cada uno de dstos engranajes-doble-cono (5-9 ) y (5 ’-9 ’) del tren, un pifldn (5, 5 ’)} y ^{una corona (9, 9 ') . se unen a distancia mediante unas varillas metdlicas (6, 8) que se} cruzan en un rodamiento (7 ), a una quinta parte de la distancia que las separa, estando dste rodamiento (7) m is prdximo a las coronas (9, 9 ') que a los piflones (5, 5 '). Si nos fijamos bien, dste engranajedoble-cono (5 -9 ) viene a ser lo mismo que una palanca de Arqulmedes. Si, de la figura n° I, ^{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 Arqulmedes-, se ponga a girar, porque hemos unido, previamente. los extremos de la varilla (6, 8) en el pivote del lateral del perimetro del pifidn (5 ) y de la corona (9), observaremos que la fuerza del pindn (5 ) que se transmite, aumentard con la longitud de su propio radio, -sea la varilla (6 )-, de manera que, cuanto mils se aleje este piñón (5), del rodamiento (7 ), -o, fulcro-, su fuerza aumentard proporcionalmente, tal como reza el principio de la palanca de Arqulmedes. Si ahora volvemos a poner la otra varilla superior para formar de nuevo el engranaje-doble-cono (5-9 ), el efecto sera exactamente el mismo. y, el pifldn (5 ) y la corona (9) estardn mejor fijados a la estructura del engranajc doblc-cono (5-9 ). De e?ta mancra, podcmos conscguir aumentar la ftierza del pedaleo del piloto, lo que aim aumentard m is si duplicamos el sistema de empujc, -o sea, el engranaje-doble-cono (5 -9 )-, a cada lado de los pedales (3). La fuerza de Arquimedes se puede medir con la siguiente ecuacibn. en la que se conjuga la fuerza de origen, -que. en isle caso serla la fuerza que aplican las piemas del piloto, y, en otros casos, podrla ser la fuerza de cualquier motor-, con el radio

de la varilla propia:

La ventaja de utilizar de dsta manera una parte de la

ecuacibn de Arqufmedes, es que nos permite comprender mejor la diferencia entre el peso y la fuerza de Arqulmedes, que son conceptos distintos, en tanto que el peso, -los pesos que ponemos en los platos de una balanza-, aun a pesar de que, en si mismos son una fuerza, siempre se mantienen idbnticos a si mismos, aunque los separemos progresivamente del fulcro. Sin embargo, la fuerza de Arqulmedes es la que aumenta con el aumento del radio de cada peso, aim a pesar de que el valor del peso permanezca constante. De ahl que, sc establezca una pequefla diferencia entre dsta ecuacibn de la fuerza de Arquimedes, y, la ecuacibn de la balanza de Arquimedes (

en tanto que, con ista ecuacibn podemos determinar la situacibn de equilibrio

de la balanza, -o, la de una palanca-. mientras que, con la anterior, medimos lo que aumenta la fuerza de Arquimedes en cada uno de los platos de la balanza, y, por separado, lo que quiere decir que, lo que mide, no es la situacibn de equilibrio de la balanza, sino, precisamente, todo lo contrario, o sea, aquello que la desequilibra, o, que la puede desequilibrar. La consecuencia mds inmediata de ^sta ecuacibn de la fuerza de Arquimedes afecta al concepto de la energla que tendrfa la fuerza de Arquimedes 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 energla de dste movimiento de los platos de la balanza se podrd medir

por isia ecuacibn;

y ), |0 que seria muy

distinto de lo que medirla la ecuacibn clisica de la energia, que seria bsta otra ecuacibn: (

,0 «lue se escribiria de bsta manera en fimeibn 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 energia, segun la ecuacibn clAsica de la energla que todos conocemos:

( E = h • X ). Ahora. como, en la invencibn de hoy, se trata de un plato giratorio, -los piftones (5, 5 ') y las coronas (9, 9 ')- , la altura (y) quedara sustituida por el perimetro de su giro circular, lo que nos llevar& a modificar la ecuacibn anterior, de 6sta otra manera: (

Con mis ecuaciones. queda reflejado lo que aumenta la fuerza de Arquimedes en funcidn del aumento del radio, que es lo que no se puede hacer con la ecuaci6n clAsica de la energla. Y , dstas ecuaciones justifican mejor el funcionamiento de la invencidn que hoy presento aquf. Es mAs, podcmos estudiar, tambiAn, la ventaja que tienen dstos engranajes-doble-cono, respecto de los engranajes-cono precedentes. Vamos a suponer que tenemos la figura de ese juguete que se llamd discobolo en su momento, que estA formado por dos conos exactamente iguales. unidos por sus respectivos vertices, y, que se hace rodar con una cuerda que recorre la unidn de los dos vertices. En dsta figura, la fuerza de Arquimedes que podrfa transmitir la rueda de una de las bases de uno de los conos, hacia la otra rueda, serla el (100 %) de la fuerza de Arquimedes 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 Arquimedes de la rueda de la base de ese cono que se alarga, tambidn aumentarA en proporcidn al aumento de esa altura, y. aumentarA en cada centimetro de mAs que se aleje del fulcra, o, del rodamiento (7) que pusiAramos en la union de los dos vertices de los dos conos, el corto y el largo. En dste sentido, en el engranaje-doble-cono (5-9), la fuerza irA aumentando en el porcentaje de fuerza de Arquimedes que se transmite, desde el pifldn (5 ) hacia la corona (9), a partir del (100 %), mientras que, en un engranaje-cono, la fuerza que iba aumentando a medida que aumentAbamos la longitud de las varillas metAlicas que unen al pifldn y a la corona, sdlo aumentaba a partir del (50 %), porque sabemos que, en una pieza de engranaje, con dos ruedas dentadas unidas, el pifldn sdio 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 pifldn y a esa corona para formar un engranaje-cono, la fuerza irA aumentando progresivamente, pero, como digo. sdlo lo puede hacer a partir dc esc (50 %), y, no a partir del (100 %), tal como acabo de seflalar que sucede en el engranaje-doble-cono (5 -9 ) de hoy. Sdlo debemos modificar un elemento de las ecuaciones anteriores, en tanto que la corona (9 ) puede tener mayor diAmetro que el pifldn (5), aim a pesar de que podria tener el mismo diAmetro, y, funcionaria igual. En el caso de que el diAmetro de la corona (9) sea el doble, o, el triple que el del pifldn (5). las varillas (8 ) de la corona (9 ), formarlan un Angulo mayor respecto de la linea que se formarla en el caso de que el pifldn (5 ) y la corona (9 ) tuviesen el mismo diAmetro. A medida que crezca dicho Angulo, la fuerza de Arquimedes que se transmite desde el pifldn (5 ) hacia la corona (9 ) serA menor, por lo que las ecuaciones anteriores deben acusar dicha variacidn. En dste sentido, la fuerza de Arquimedes que recibiria la corona (9), se tiene que

multiplicar por el coseno de dicho Angulo, lo que haremos asl:

cos a )• y.

lo que afectarA, por tanlo, a las ecuaciones que se derivan de ellas:

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1) Coche a peddles con Irenes de engranajes-doble-cono , caracterizado por ser un objeto de desplazamiento, tanto de juguete, como de carreras, formado por las dos ruedas (1) del eje (2) anterior, que son independientes del mecanismo que se describe a continuacibn. en el que unos pedales (3 ), similares a los arcos del cigüeñal de un motor de combustion-, 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 estb formado por la corona dentada (4 ) del extremo del eje de los pedales (3), que se engrana con el piñón (5 ) de un engranaje-doble-cono (5-9 ), que estb formado por ese piñón (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, mbs cerca de la corona (9 ) que del piñón (5); ésta corona (9 ) se engrana con el piñón (5 ') de un segundo engranaje-doble-cono (5'-9') que forma un tren con el anterior; su corona (9') se engrana con el piñón (10) del eje ( I I ) de las ruedas traseras (12).