ES2913943T3

ES2913943T3 - Sistema de generación de energía

Info

Publication number: ES2913943T3
Application number: ES18775162T
Authority: ES
Inventors: Hisakazu Okumura
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2022-06-06
Anticipated expiration: 2038-03-15
Also published as: CN110494651A; CN110494651B; JP2018168799A; JP6877736B2; TWI766973B; EP3604802A1; EP3604802A4; KR102439482B1; KR20190130635A; EP3604802B1; TW201839257A; DK3604802T3; US20210123419A1; WO2018180546A1

Abstract

Sistema de generación de energía (1, 110), que comprende: una turbina (2) que presenta un primer árbol giratorio que gira por la aplicación de energía hidráulica o energía eólica; un dispositivo de rueda de leva (6) que comprende una rueda de leva (18) que presenta unas levas (21) que sobresalen de una cara periférica exterior, girando la rueda de leva (18) cuando un par del primer árbol giratorio es transmitido a la rueda de leva (18); un generador de energía (7) que comprende un segundo árbol giratorio y una rueda motriz (29) conectada al segundo árbol giratorio, siendo el generador de energía (7) capaz de generar energía eléctrica convirtiendo en energía eléctrica la energía rotacional del segundo árbol giratorio, que es generada cuando el segundo árbol giratorio gira junto con la rotación de la rueda motriz (29); y un mecanismo de brazo (8) dispuesto entre el dispositivo de rueda de leva (6) y el generador de energía (7), en el que: cuando las levas (21) son puestas en contacto con el mecanismo de brazo (8) junto con la rotación de la rueda de leva (18), un movimiento giratorio es generado en el mecanismo de brazo (8), y el mecanismo de brazo (8) es puesto en contacto con la rueda motriz (29) por el movimiento giratorio, haciendo girar, de este modo, la rueda motriz (29); caracterizado por que: el mecanismo de brazo (8) comprende un brazo oscilante (30), unos medios de solicitación (31), un brazo seguidor (32) y un brazo de accionamiento (33); una parte intermedia (34) del brazo oscilante (30) está soportada de manera pivotante por un primer pasador (35) que se extiende en la dirección vertical de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio, una primera parte extrema (36) del brazo oscilante (30) está dispuesta en la proximidad de la rueda de leva (18), y un primer orificio pasante (40), que se extiende en la dirección longitudinal del brazo oscilante (30), está formado sobre un segundo extremo (39) del brazo oscilante (30); cada vez que las levas (21) entran en contacto con la primera parte extrema (36) del brazo oscilante (30) por rotación de la rueda de leva (18), se genera un movimiento giratorio en el brazo oscilante (30) alrededor del primer pasador (35) como el eje en el primer sentido debido a la fuerza de prensado de las levas (21); los medios de solicitación (31) solicitan el brazo oscilante (30) hacia un segundo sentido, que es opuesto al primer sentido, cada vez que el brazo oscilante (30) experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido, y, después de que el brazo oscilante (30) experimente un movimiento giratorio en el primer sentido, el brazo oscilante (30) se invierte para experimentar un movimiento giratorio en el segundo sentido por la fuerza de solicitación de los medios de solicitación (31); una primera parte extrema (68) del brazo seguidor (32) está soportada de manera pivotante por el primer pasador (35) de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio, y un segundo pasador (70) que se extiende en la dirección vertical está sujeto a una segunda parte extrema (69) del brazo seguidor (32); una parte intermedia (71) del brazo de accionamiento (33) está soportada de manera pivotante por el segundo pasador (70) de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio, un tercer pasador (73) que se extiende en la dirección vertical está sujeto a una primera parte extrema (72) del brazo de accionamiento (33), y el tercer pasador (73) está insertado en el primer orificio pasante (40) del brazo oscilante (30); un elemento elástico (75) está sujeto a una segunda parte extrema (74) del brazo de accionamiento (33), el elemento elástico (75) se extiende desde la segunda parte extrema (74) del brazo de accionamiento (33) en la dirección longitudinal del brazo de accionamiento (33), y una parte extrema superior (76) del elemento elástico (75) está dispuesta en la proximidad de la rueda motriz (29); durante el movimiento giratorio del brazo oscilante (30) en el primer sentido, puesto que se genera en el brazo de accionamiento (33) un movimiento giratorio para presionar el tercer pasador (73) contra una cara periférica interior del primer orificio pasante (40) del brazo oscilante (30) moviendo el tercer pasador (73) a un segundo lado extremo del brazo oscilante (30), el brazo oscilante (30) tira del tercer pasador (73) en el primer sentido, moviendo, de este modo, el brazo de accionamiento (33) en el primer sentido, y el brazo seguidor (32) experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido alrededor del primer pasador (35) como el eje tirando del segundo pasador (70); mientras el brazo de accionamiento (33) se mueve en el primer sentido, debido al movimiento giratorio para mover el tercer pasador (73) al segundo lado extremo del brazo oscilante (30) generado en el brazo de accionamiento (33), el elemento elástico (75) se mueve en el primer sentido en la que la parte extrema superior (76) del mismo no entra en contacto con una cara periférica exterior de la rueda motriz (29); durante el movimiento giratorio del brazo oscilante (30) en el segundo sentido, puesto que se genera en el brazo de accionamiento (33) un movimiento giratorio para presionar el tercer pasador (73) contra la cara periférica interior del primer orificio pasante (40) del brazo oscilante (30) moviendo el tercer pasador (73) al primer lado extremo del brazo oscilante (30), el brazo oscilante (30) tira del tercer pasador (73) en el segundo sentido, moviendo, de este modo, el brazo de accionamiento (33) en el segundo sentido, y el brazo seguidor (32) experimenta un movimiento giratorio en el segundo sentido alrededor del primer pasador (35) como el eje tirando del segundo pasador (70); y mientras el brazo de accionamiento (33) se mueve en el segundo sentido, debido al movimiento giratorio para mover el tercer pasador (73) al primer lado extremo del brazo oscilante (30) generado en el brazo de accionamiento (33), el elemento elástico (75) se mueve en el segundo sentido en la que la parte extrema superior (76) del mismo entra en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz (29), y la rueda motriz (29) gira por la presión aplicada por el elemento elástico (75).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de generación de energía

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de generación de energía capaz de generar energía eléctrica utilizando una energía natural, tal como energía hidráulica o energía eólica.

Antecedentes de la técnica

En años recipientes, junto con un incremento en la concienciación ambiental provocada por el calentamiento global, ha habido una demanda de generación de energía eléctrica utilizando una energía natural tal como energía hidráulica, energía eólica y similares; sin embargo, debido a que Japón tiene un área de tierra pequeña, es difícil construir nuevas instalaciones de generación de energía hidroeléctrica a gran escala o instalaciones de generación de energía eólica. El documento US 2015/288236 A1 divulga un aparato y procedimientos para conversión de par.

Sumario de la invención

Problema técnico

La presente invención se realizó a la luz del problema anterior, y un objetivo de la invención es proporcionar un sistema de generación de energía instalación en un río, un canal, una costa, un lugar ventoso o similar para permitir la generación de energía utilizando una energía natural tal como energía hidráulica, energía eólica o similares.

Solución al problema

Con el fin de conseguir el objetivo, la presente invención, que se define de acuerdo con la reivindicación 1, abarca los siguientes puntos.

[Punto 1]

Un sistema de generación de energía, que comprende:

una turbina que presenta un primer árbol giratorio que gira por la aplicación de energía hidráulica o energía eólica;

un dispositivo de rueda de leva que comprende una rueda de leva que presenta unas levas que sobresalen de una cara periférica exterior, girando la rueda de leva cuando un par del primer árbol giratorio se transmite a la rueda de leva;

un generador de energía que comprende un segundo árbol giratorio y una rueda motriz conectada al segundo árbol giratorio, siendo el generador de energía capaz de generar energía eléctrica convirtiendo en energía eléctrica la energía rotacional del segundo árbol giratorio, que es generada cuando el segundo árbol giratorio gira junto con la rotación de la rueda motriz; y

un mecanismo de brazo dispuesto entre el dispositivo de rueda de leva y el generador de energía, en el que:

cuando las levas se ponen en contacto con el mecanismo de brazo junto con la rotación de la rueda de leva, se genera un movimiento giratorio en el mecanismo de brazo, y el mecanismo de brazo se pone en contacto con la rueda motriz por el movimiento giratorio, haciendo girar así la rueda motriz.

El mecanismo de brazo comprende un brazo oscilante, unos medios de solicitación, un brazo seguidor y un brazo de accionamiento;

una parte intermedia del brazo oscilante está soportada de manera pivotante por un primer pasador que se extiende en la dirección vertical, de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio, una primera parte extrema del brazo oscilante está dispuesta en la proximidad de la rueda de leva, y un primer orificio pasante, que se extiende en la dirección longitudinal del brazo oscilante, está formado en un segundo extremo del brazo oscilante;

cada vez que las levas entran en contacto con la primera parte extrema del brazo oscilante por rotación de la rueda de leva, se genera un movimiento giratorio en el brazo oscilante alrededor del primer pasador como el eje en el primer sentido debido a la fuerza de prensado de las levas;

los medios de solicitación solicitan el brazo oscilante hacia un segundo sentido, que es opuesto al primer sentido, cada vez que el brazo oscilante experimente un movimiento giratorio en el primer sentido y, después de que el brazo oscilante experimente un movimiento giratorio en el primer sentido, el brazo oscilante se invierte para experimentar un movimiento giratorio en el segundo sentido por la fuerza de solicitación de los medios de solicitación;

una primera parte extrema del brazo seguidor está soportada de manera pivotante por el primer pasador de manera que pueda realizar un movimiento giratorio, y un segundo pasador que se extiende en la dirección vertical está sujeto a una segunda parte extrema del brazo seguidor;

una parte intermedia del brazo de accionamiento está soportada de manera pivotante por el segundo pasador de manera que pueda realizar un movimiento giratorio, un tercer pasador que se extiende en la dirección vertical está sujeto a una primera parte extrema del brazo de accionamiento, y el tercer pasador está insertado en el primer orificio pasante del brazo oscilante;

un elemento elástico está sujeto a una segunda parte extrema del brazo de accionamiento, el elemento elástico se extiende desde la segunda parte extrema del brazo de accionamiento en la dirección longitudinal del brazo de accionamiento, y una parte extrema superior del elemento elástico está dispuesta en la proximidad de la rueda motriz;

durante el movimiento giratorio del brazo oscilante en el primer sentido, puesto que se genera en el brazo de accionamiento un movimiento giratorio para presionar el tercer pasador contra una cara periférica interior del primer orificio pasante del brazo oscilante moviendo el tercer pasador a un segundo lado extremo del brazo oscilante, el brazo oscilante tira del tercer pasador en el primer sentido, moviéndose así el brazo de accionamiento en el primer sentido, y el brazo seguidor experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido alrededor del primer pasador como el eje tirando del segundo pasador;

aunque el brazo de accionamiento se mueve en el primer sentido, debido al movimiento giratorio para mover el tercer pasador al segundo lado extremo del brazo oscilante generado en el brazo de accionamiento, el elemento elástico se mueve en el primer sentido en la que la parte extrema superior del mismo no entra en contacto con una cara periférica exterior de la rueda motriz;

durante el movimiento giratorio del brazo oscilante en el segundo sentido, puesto que se genera en el brazo de accionamiento un movimiento giratorio para presionar el tercer pasador contra la cara periférica interior del primer orificio pasante del brazo oscilante moviendo el tercer pasador al primer lado extremo del brazo oscilante, el brazo oscilante tira del tercer pasador en el segundo sentido, moviendo así el brazo de accionamiento en el segundo sentido, y el brazo seguidor experimenta un movimiento giratorio en el segundo sentido alrededor del primer pasador como el eje tirando del segundo pasador; y

aunque el brazo de accionamiento se mueve en el segundo sentido, debido al movimiento giratorio para mover el tercer pasador al primer lado extremo del brazo oscilante generado en el brazo de accionamiento, el elemento elástico se mueve en el segundo sentido en la que la parte extrema superior del mismo entra en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz, y la rueda motriz gira por la presión aplicada por el elemento elástico.

[Punto 2]

El sistema de generación de energía según el Punto 1, que comprende además unos medios de movimiento capaces de mover el mecanismo de brazo a un lado del generador de energía o un lado opuesto al generador de energía,

en el que:

moviendo el mecanismo de brazo al lado del generador de energía por los medios de movimiento, se amplía un rango del elemento elástico en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz mientras el brazo de accionamiento se mueve en el segundo sentido; y

moviendo el mecanismo de brazo al lado opuesto al generador de energía por los medios de movimiento, se reduce el rango del elemento elástico en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz mientras el brazo de accionamiento se mueve en el segundo sentido.

[Punto 3]

El sistema de generación de energía según el Punto 2,

en el que:

los medios de movimiento comprenden una placa de soporte para soportar el primer pasador, y un primer motor de pasos;

un orificio roscado está formado sobre una superficie lateral de la placa de soporte;

el primer motor de pasos está dispuesto lateralmente a la placa de soporte y comprende un tercer árbol giratorio que está atornillado en el orificio roscado;

haciendo girar el tercer árbol giratorio del primer motor de pasos en la dirección normal, la placa de soporte y el primer pasador se mueven al lado del generador de energía, moviendo así el mecanismo de brazo al lado del generador de energía; y

haciendo girar el tercer árbol giratorio del primer motor de pasos en el sentido inverso, la placa de soporte y el primer pasador se mueven al lado opuesto al generador de energía, moviendo así el mecanismo de brazo al lado opuesto al generador de energía.

[Punto 4]

El sistema de generación de energía según el Punto 3, que comprende además un dispositivo de control de movimiento para controlar el movimiento del mecanismo de brazo,

en el que:

el dispositivo de control de movimiento comprende un primer sensor para medir la tasa de rotación por unidad de tiempo de la rueda motriz, y unos medios de control de motor para controlar el primer motor de pasos sobre la base de un valor de medición del primer sensor;

los medios de control de motor hacen girar de manera inversa el tercer árbol giratorio del primer motor de pasos cuando el valor de medición del primer sensor es mayor que el valor diana; y

los medios de control de motor hacen girar normalmente el tercer árbol giratorio del primer motor de pasos cuando el valor de medición del primer sensor es menor que el valor diana.

[Punto 5]

El sistema de generación de energía según cualquiera de los Puntos 1 a 4, que comprende además un dispositivo de control de rotación para controlar la rotación de la rueda de leva,

en el que:

el dispositivo de rueda de leva comprende además un árbol de accionamiento principal para soportar giratoriamente la rueda de leva, y un mecanismo de embrague para conmutar la conexión y la desconexión entre el árbol de accionamiento principal y la rueda de leva;

el árbol de accionamiento principal gira cuando el par del primer árbol giratorio se transmite al árbol de accionamiento principal;

en un estado en el que el árbol de accionamiento principal y la rueda de leva están conectados, la rueda de leva gira cuando el par del árbol de accionamiento principal se transmite a la rueda de leva;

en un estado en el que el árbol de accionamiento principal y la rueda de leva están desconectados, la rueda de leva no gira debido a que el par del árbol de accionamiento principal no se transmite a la rueda de leva; el dispositivo de control de rotación comprende un segundo sensor para medir una tasa de rotación por unidad de tiempo del árbol de accionamiento principal, y unos medios de control de embrague para controlar el mecanismo de embrague sobre la base de un valor de medición del segundo sensor;

los medios de control de embrague provocan que el mecanismo de embrague desconecte el árbol de accionamiento principal y la rueda de leva cuando el valor de medición del segundo sensor es mayor que un valor predeterminado; y

los medios de control de embrague provocan que el mecanismo de embrague conecte el árbol de accionamiento principal y la rueda de leva cuando el valor de medición del segundo sensor cae por debajo del valor predeterminado.

[Punto 6]

El sistema de generación de energía según cualquiera de los Puntos 1 a 5, que comprende además una transmisión,

en el que:

la transmisión comprende un árbol de entrada que gira cuando es transmitido el par del primer árbol giratorio; un árbol de salida que gira cuando es transmitido el par del árbol de entrada; un tercer sensor que mide una tasa de rotación de entrada, que es una tasa de rotación del árbol de entrada por unidad de tiempo; un cuarto sensor que mide una tasa de rotación de salida, que es una tasa de rotación del árbol de salida por unidad de tiempo; y unos medios de control para controlar una relación de transmisión, que es una relación entre la tasa de rotación de entrada y la tasa de rotación de salida, de modo que la tasa de rotación de salida llegue a ser constante; y

la rueda de leva gira cuando el par del árbol de salida se transmite a la rueda de leva.

[Punto 7]

El sistema de generación de energía según cualquiera de los Puntos 1 a 6, en el que:

los medios de solicitación comprenden un resorte helicoidal; y

con el movimiento giratorio del brazo oscilante en el primer sentido, se aplica una fuerza al resorte helicoidal en su dirección helicoidal, de modo que se reduzca el diámetro del resorte helicoidal, y el brazo oscilante se solicita hacia el segundo sentido por una fuerza repulsiva del resorte helicoidal contra la fuerza aplicada. [Punto 8]

El sistema de generación de energía según el Punto 7, en el que los medios de solicitación comprenden además un pedestal sobre el que se coloca el resorte helicoidal, y unos medios de rotación para hacer girar el pedestal en su dirección circunferencial;

una primera parte extrema del resorte helicoidal está conectada al pedestal o un primer bloqueo fijado al pedestal; y

una segunda parte extrema del resorte helicoidal está conectada al brazo oscilante o un segundo bloque desde el que se extiende un tubo que debe insertarse en un segundo orificio pasante del brazo oscilante.

[Punto 9]

El sistema de generación de energía según el Punto 8,

en el que:

los medios de rotación comprenden un mecanismo de accionamiento dispuesto alrededor del pedestal, y un solenoide;

el mecanismo de accionamiento comprende un segundo motor de pasos que comprende un cuarto árbol giratorio, y un elemento giratorio que presenta un primer extremo fijado al cuarto árbol giratorio y que experimenta un movimiento giratorio con la rotación del cuarto árbol giratorio alrededor del cuarto árbol giratorio como el eje;

el solenoide comprende una bobina enrollada alrededor de un carrete, una caja que almacena la bobina, un yugo cilindrico dispuesto sobre una parte periférica interior de la bobina, y un émbolo que está dispuesto en una parte periférica interior del yugo y que recibe una fuerza de atracción magnética generada en el yugo tras la alimentación de energía a la bobina y que realiza un movimiento hacia delante y hacia atrás a lo largo de la dirección de núcleo de eje del yugo;

un tercer orificio pasante que penetra a través del elemento giratorio está formado en un segundo extremo del elemento giratorio, y se extiende en la dirección longitudinal del elemento giratorio;

un cuarto pasador que se extiende hacia arriba está sujeto a la periferia exterior del pedestal, y el cuarto pasador está insertado en el tercer orificio pasante del elemento giratorio;

una pluralidad de rebajes está formada en una superficie lateral exterior del pedestal a intervalos en la dirección circunferencial del pedestal, y el émbolo está insertado en uno de entre la pluralidad de rebajes; después de que el émbolo se retraiga para retirarse de un primer rebaje, el cuarto árbol giratorio se hace girar para provocar un movimiento giratorio del elemento giratorio, girando así el pedestal para poner el émbolo de manera opuesta a un segundo rebaje; y

la rotación del pedestal se regula moviendo el émbolo hacia delante e insertando el émbolo en el segundo rebaje en un estado en el que el émbolo está opuesto al segundo rebaje.

[Punto 10]

El sistema de generación de energía según cualquiera de los Puntos 1 a 6, en el que los medios de solicitación comprenden un acumulador;

el acumulador comprende un recipiente para almacenar un gas de acumulación; y

con el movimiento giratorio del brazo oscilante en el primer sentido, se introduce fluido sobrante en el recipiente, comprimiendo así el gas de acumulación, de manera que el brazo oscilante se solicita hacia el segundo sentido por una fuerza de expansión del gas de acumulación comprimido.

[Punto 11]

El sistema de generación de energía según cualquiera de los Puntos 1 a 10,

en el que:

el dispositivo de rueda de leva comprende una pluralidad de las ruedas de leva y uno o el árbol de accionamiento principal que soporta de manera pivotante la pluralidad de ruedas de leva mientras permite que estas puedan girar, y el generador de energía y el mecanismo de brazo están previstos para cada una de las ruedas de leva;

el árbol de accionamiento principal gira cuando el par del primer árbol giratorio se transmite al árbol de accionamiento principal; y

cada una de las ruedas de leva gira cuando un par del árbol de accionamiento principal se transmite a cada una de las ruedas de leva.

Efectos ventajosos de la invención

En el sistema de generación de energía de la presente invención, la rotación del primer árbol giratorio se transmite a la rueda motriz a través de la rueda de leva o el mecanismo de brazo, haciendo girar así la rueda motriz. Gracias a esta rotación se genera energía. Puesto que el sistema de generación de energía de la presente invención está instalado en un río, un canal, una costa, un lugar ventoso o similar, es posible aplicar energía hidráulica, energía eólica o similar al primer árbol giratorio, haciendo girar así el primer árbol giratorio. Por tanto, al estar instalado en un río, un canal, una costa, un lugar ventoso o similar, el sistema de generación de energía de la presente invención es capaz de generar energía utilizando una energía natural, tal como energía hidráulica, energía eólica o similar.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un sistema de generación de energía según una forma de realización de la presente invención.

La figura 2 es una vista en planta que muestra un sistema de generación de energía según una forma de realización de la presente invención.

La figura 3 es una vista en perspectiva ampliada de un mecanismo de brazo.

La figura 4 es una vista lateral ampliada de un mecanismo de embrague.

La figura 5 es un diagrama esquemático que muestra movimientos de un brazo seguidor y un brazo de accionamiento durante un movimiento giratorio de un brazo oscilante en el primer sentido.

La figura 6 es un diagrama esquemático que muestra movimientos de un brazo seguidor y un brazo de accionamiento durante un movimiento giratorio de un brazo oscilante en el segundo sentido.

La figura 7 es un diagrama de bloques que muestra una estructura de un dispositivo de control de movimiento.

La figura 8 es un diagrama de flujo que muestra una operación por unos medios de control de motor previstos en un dispositivo de control de movimiento.

La figura 9 es un diagrama de bloques que muestra una estructura de un dispositivo de control de rotación.

La figura 10 es un diagrama de flujo que muestra una operación por unos medios de control de embrague previstos en un dispositivo de control de rotación.

La figura 11 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo de modificación de unos medios de solicitación.

La figura 12 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo de modificación de un sistema de generación de energía de la presente invención.

Descripción de formas de realización

A continuación, se explica con referencia a los dibujos adjuntos una forma de realización de la presente invención. La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un sistema de generación de energía 1 según una forma de realización de la presente invención. La figura 2 es una vista en planta que muestra un sistema de generación de energía 1 según una forma de realización de la presente invención. La figura 3 es una vista en perspectiva ampliada de un mecanismo de brazo descrito posteriormente. La figura 4 es una vista lateral ampliada de un mecanismo de embrague 20.

El sistema de generación de energía 1 según la presente forma de realización es capaz de generar energía instalándose en un río, un canal, una costa, un lugar ventoso o similar. Como se muestra en las figuras 1 a 3, el sistema de generación de energía 1 comprende una turbina 2, una transmisión 3, un mecanismo de correa 4, un acoplamiento 5, un dispositivo de rueda de leva 6, un generador de energía 7, un mecanismo de brazo 8 y unos medios de movimiento 9.

Como se muestra en la figura 1, la turbina 2 comprende un cuerpo tubular 10 y un árbol giratorio 11 previsto giratoriamente dentro del cuerpo tubular 10. La turbina 2 está instalada de modo que el agua de un río, un canal, el mar o el viento pasa a través del interior del cuerpo tubular 10 (cuando el sistema de generación de energía 1 está instalado en un río, un canal, o una costa, la turbina 2 está sumergida en el agua del río, el canal o el mar, de modo que el agua pase a través del interior del cuerpo tubular 10).

Una pluralidad de álabes 12 está sujeta a la cara periférica exterior del árbol giratorio 11 en la dirección circunferencial del árbol giratorio 11. El árbol giratorio 11 gira alrededor del eje cuando la energía hidráulica o la energía eólica se aplica a los álabes 12. Alternativamente, una serie de álabes que se extiende helicoidalmente en la dirección axial del árbol giratorio 11 puede formarse en la cara periférica exterior del árbol giratorio 11. En este caso también, el árbol giratorio 11 gira cuando la energía hidráulica o la energía eólica se aplica al árbol giratorio 11.

La transmisión 3 comprende un árbol de entrada 13 que gira cuando se transmite el par del árbol giratorio 11; un árbol de salida 14 que gira cuando se transmite el par del árbol de entrada 13; un sensor de tasa de rotación de entrada (no mostrado) que mide una tasa de rotación de entrada que es una tasa de rotación por unidad de tiempo del árbol de entrada 13; un sensor de tasa de rotación de salida que mide una tasa de rotación de salida, que es una tasa de rotación por unidad de tiempo del árbol de salida 14; y unos medios de control (no mostrados) para controlar una relación de transmisión que es una relación entre la tasa de rotación de entrada y la tasa de rotación de salida, de modo que la tasa de rotación de salida llegue a ser constante. Como cuerpo principal de la transmisión 3 que comprende el árbol de entrada 13 y el árbol de salida 14, puede utilizarse la transmisión continuamente variable Zero-Max® producida por Miki Pulley Co., Ltd. Esta transmisión continuamente variable es capaz de cambiar la relación de transmisión por una operación que utiliza una palanca. Cuando se utiliza esta transmisión continuamente variable, los medios de control controlan el movimiento de la palanca sobre la base de la tasa de rotación de entrada y la tasa de rotación de salida.

El mecanismo de correa 4 conecta el árbol giratorio 11 de la turbina 2 al árbol de entrada 13 de la transmisión 3. El par del árbol giratorio 11 se transmite al árbol de entrada 13 de la transmisión 3 a través del mecanismo de correa 4, haciendo girar así el árbol de entrada 13 de la transmisión 3. En el ejemplo ilustrado, el mecanismo de correa 4 está provisto de una correa sin fin 15, un rodillo accionado 16, una correa sin fin 17 y similar. La correa 15 está colgada en bucle en el árbol giratorio 11 y el rodillo accionado 16. La correa 17 está colgada en bucle en el rodillo accionado 16 y el árbol de entrada 13 de la transmisión 3. En el mecanismo de correa ilustrado 4, el par del árbol giratorio 11 se transmite al rodillo accionado 16 a través de la correa 15, haciendo girar así el rodillo accionado 16. Además, el par del rodillo accionado 16 se transmite al árbol de entrada 13 a través de la correa 17, haciendo girar así el árbol de entrada 13.

El número de correas previsto en el mecanismo de correa 4 no está limitado a 2 como en el ejemplo ilustrado, y puede preverse cualquier número de múltiples correas distinto de 2. Alternativamente, solo una correa 11 puede colgarse en bucle en el árbol giratorio 11 y el árbol de entrada 13. Como se describe anteriormente, en ambos casos de proporcionar una pluralidad de correas distinto de 2 y proporcionar solo una correa, el par del árbol giratorio 11 se transmite al árbol de entrada 13 de la transmisión 3, haciendo girar así el árbol de entrada 13. Al proporcionar una pluralidad de correas, la parte en la que está dispuesta la turbina 2 puede establecerse más libremente, permitiendo así que la turbina 2 se sumerja fácilmente en el agua de un río, un canal o el mar. Puede disponerse también de tal manera que el árbol giratorio 11 y el árbol de entrada 13 estén conectados por unos medios conocidos distintos del mecanismo de correa, de modo que el par del árbol giratorio 11 se transmita al árbol de entrada 13.

El dispositivo de rueda de leva 6 comprende una rueda de leva 18, un árbol de accionamiento principal 19 y un mecanismo de embrague 20 (figura 4). Una pluralidad de levas 21 está formada en la cara periférica exterior de la rueda de leva 18 a intervalos regulares en la dirección circunferencial. El árbol de accionamiento principal 19 soporta giratoriamente la rueda de leva 18.

El acoplamiento 5 conecta el árbol de salida 14 de la transmisión 3 al árbol de accionamiento principal 19 del dispositivo de rueda de leva 6. El par del árbol de salida 14 es transmitido al árbol de accionamiento principal 19 a través del acoplamiento 5, haciendo girar así el árbol de accionamiento principal 19. Puede disponerse también de tal manera que el árbol de salida 14 y el árbol de accionamiento principal 19 estén conectados por unos medios conocidos distintos del acoplamiento 5, de modo que el par del árbol de salida 14 se transmita al árbol de accionamiento principal 19 (por ejemplo, proporcionando una correa colgada en bucle en el árbol de salida 14 y el árbol de accionamiento principal 19, el par del árbol de salida 14 puede transmitirse al árbol de accionamiento principal 19 a través de esta correa).

El mecanismo de embrague 20 mostrado en la figura 4 es capaz de conmutar la conexión y la desconexión del árbol de accionamiento principal 19 y la rueda de leva 18. El mecanismo de embrague 20 comprende un cubo de rueda de leva 22, un receptor de embrague electromagnético 23 y un embrague electromagnético 24.

El cubo de rueda de leva 22 está fijado a la cara inferior en el centro de la rueda de leva 18.

El receptor de embrague electromagnético 23 está fijado al extremo superior del árbol de accionamiento principal 19 y gira formando una sola pieza con el árbol de accionamiento principal 19.

El embrague electromagnético 24 comprende un rotor de embrague 25, que es un rotor en el lado de entrada; un armazón de embrague 26 que es un rotor en el lado de salida; un cubo de resorte de disco (no mostrado) que sirve como elemento elástico; y un estator de embrague (no mostrado) que sirve como unos medios generadores de fuerza electromagnética.

El rotor de embrague 25 está fijado al receptor de embrague electromagnético 23 y gira de manera solidaria con el árbol de accionamiento principal 19. El armazón de embrague 26 está fijado al cubo de rueda de leva 22 y está dispuesto de manera enfrentada al rotor de embrague 25. El cubo de resorte de disco (no mostrado) solicita el armazón de embrague 26 hacia una dirección alejada del rotor de embrague 25. El estator de embrague (no mostrado) contiene allí una bobina (electroimán) y genera una fuerza electromagnética por energización.

Según el mecanismo de embrague 20 descrito anteriormente, con la fuerza electromagnética del estator de embrague (no mostrado), se tira del armazón de embrague 26 hacia el lado del rotor de embrague 25 contra la fuerza elástica del cubo de resorte de disco (no mostrado), adhiriendo así el armazón de embrague 26 al rotor de embrague 25. Con esta adhesión, se conectan el árbol de accionamiento principal 19 y la rueda de leva 18. En este estado de conexión, el par del árbol de accionamiento principal 19 se transmite a la rueda de leva 18, haciendo girar así la rueda de leva 18.

Según el mecanismo de embrague 20, desimantando la bobina del estator de embrague, el armazón de embrague 26 puede separarse del rotor de embrague 25 por la fuerza elástica del cubo de resorte de disco. Con esta desconexión, se desconectan el árbol de accionamiento principal 19 y la rueda de leva 18. En este estado de desconexión, el par del árbol de accionamiento principal 19 no se transmite a la rueda de leva 18; por tanto, la rueda de leva 18 no gira.

Como se muestra en las figuras 1 y 2, el generador de energía 7 comprende una caja cilíndrica 27, un árbol giratorio 28 que se extiende desde la caja cilíndrica 27, y una rueda motriz 29. El árbol giratorio 28 está conectado al centro de la rueda motriz 29. En el generador de energía 7, el árbol giratorio 28 gira con la rotación de la rueda motriz 29, y la energía rotacional del árbol giratorio 28 se convierte en energía eléctrica por inducción electromagnética, generando así energía. Más específicamente, en el generador de energía 7, un imán (no mostrado) y una bobina (no mostrada) están previstos dentro de la caja cilíndrica 27. Cuando el imán se mueve con relación a la bobina por la rotación del árbol giratorio 28, se modifica el flujo magnético que pasa a través de la bobina, generando así una fuerza electromotora en la bobina.

El mecanismo de brazo 8 está dispuesto entre el dispositivo de rueda de leva 6 y el generador de energía 7. El mecanismo de brazo 8 genera un movimiento giratorio cuando las levas 21 entran en contacto con el primer extremo (el primer extremo 36 del brazo oscilante 30 descrito posteriormente) por la rotación de la rueda de leva 18. Además, con el movimiento giratorio del mecanismo de brazo 8, el segundo extremo del mecanismo de brazo 8 (la parte extrema superior 76 del elemento elástico 75 descrita posteriormente) entra en contacto con la rueda motriz 29, provocando el giro de la rueda motriz 29, generando así energía en el generador de energía 7. La estructura del mecanismo de brazo 8 está descrita específicamente a continuación.

Como se muestra en las figuras 1 a 3, el mecanismo de brazo 8 incluye un brazo oscilante 30, unos medios de solicitación 31, un brazo seguidor 32 y un brazo de accionamiento 33.

La parte intermedia 34 del brazo oscilante 30 es soportada de manera pivotante por un pasador 35 que se extiende en la dirección vertical de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio. El primer extremo 36 del brazo oscilante 30 está dispuesto en la proximidad del dispositivo de rueda de leva 18. En el primer extremo 36, se proporcionan un par de placas opuestas 37, un pasador 45 y un rodillo 38. Las dos placas opuestas 37 están dispuestas de manera opuesta en términos de la dirección vertical. El pasador 45 se extiende de un lado a otro del par de placas opuestas 37 y ambos extremos del mismo están conectados a las placas opuestas 37. El rodillo 38 es soportado de manera pivotante por el pasador 45 entre el par de placas opuestas 37 de manera que pueda realizar un movimiento giratorio. Cuando gira la rueda de leva 18, una pluralidad de levas 21 formadas en la cara periférica exterior de la rueda de leva 18 entran en contacto sucesivamente con el rodillo 38. Cada vez que las levas 21 entran en contacto con el rodillo 38, un movimiento giratorio alrededor del pasador 35 como el eje se genera en el brazo oscilante 30 en el primer sentido A por el prensado de las levas 21.

Un orificio pasante 40 está formado en el segundo extremo 39 del brazo oscilante 30. Un orificio pasante 41 está formado en el rango del primer lado extremo del brazo oscilante 30 (el rango entre el pasador 35 y el primer extremo 36 del brazo oscilante 30). Los orificios pasantes 40 y 41 se extienden en una longitud predeterminada en la dirección longitudinal del brazo oscilante 30.

Los medios de solicitación 31 solicitan el brazo oscilante 30 hacia el segundo sentido B que está opuesta al primer sentido A, cada vez que el brazo oscilante 30 experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido A. La estructura de los medios de solicitación 31 se describe a continuación.

Los medios de solicitación 31 comprenden un resorte helicoidal 42 y un pedestal 43. El resorte helicoidal 42 está montado en la cara superior del pedestal 43.

El resorte helicoidal 42 está dispuesto debajo del brazo oscilante 30, y el núcleo de eje del resorte helicoidal 42 está posicionado inmediatamente debajo del pasador 35.

Un bloque 44 está fijado a la superficie lateral exterior del pedestal 43, y el primer extremo del resorte helicoidal 42 está conectado al bloque 44 fijado al pedestal 43. El bloque 44 puede omitirse; en lugar de ello, el primer extremo del resorte helicoidal 42 puede conectarse directamente al pedestal 43.

El segundo extremo del resorte helicoidal 42 está conectado a un bloque 47. Como se muestra en la figura 3, el bloque 47 es un sólido rectangular y presenta una cara superior, una cara inferior y cuatro superficies laterales perpendiculares a las caras superior e inferior.

Un orificio pasante 48 está formado en el bloque 47. El orificio pasante 48 se extiende en la dirección horizontal y se extiende entonces hacia arriba. Unas aberturas 49 y 50 del orificio pasante 48 están formadas en una superficie lateral y la cara superior del bloque 47.

El primer extremo de un tubo 51 está insertado en el orificio pasante 48 del bloque 47. El primer extremo del tubo 51 se extiende en la dirección horizontal y se dobla entonces hacia arriba a lo largo del orificio pasante 48. El primer extremo 52 del tubo 51 (figura 3) está expuesto desde la abertura 49 a una superficie lateral del bloque 47. El segundo extremo 53 del tubo 51 se extiende hacia arriba desde la abertura 50 en la cara superior del bloque 47 y está insertado en el orificio pasante 41 del brazo oscilante 30.

El segundo extremo del resorte helicoidal 42 está insertado en el tubo 51 desde el primer extremo 52 del tubo 51. El segundo extremo del resorte helicoidal 42 se extiende en la dirección horizontal y se dobla entonces hacia arriba a lo largo del tubo 51.

Con la estructura descrita anteriormente, puesto que el segundo extremo 53 del tubo 51 está insertado en el orificio pasante 41, cuando el brazo oscilante 30 experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido A, el tubo 51 y el bloque 47 se mueven en el primer sentido A por la tracción (tirando) del brazo oscilante 30. Además, puesto que el bloque 47 se mueve en el primer sentido A, se aplica una fuerza al resorte helicoidal 42 en la dirección helicoidal, de modo que se reduzca el diámetro del resorte helicoidal 42, generando así una fuerza repulsiva (elasticidad) en el resorte helicoidal 42 contra la fuerza aplicada. A continuación, la fuerza repulsiva (elasticidad) se transmite al brazo oscilante 30 a través del bloque 47 y el tubo 51, solicitando así el brazo oscilante 30 hacia el segundo sentido B. Además, como resultado de la solicitación, el brazo oscilante 30 experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido A y se invierte entonces para experimentar un movimiento giratorio en el segundo sentido B. Además, aunque la fuerza para reducir el diámetro del resorte helicoidal 42 es aplicada por la tracción del brazo oscilante 30, puesto que se dobla el segundo extremo del resorte helicoidal 42 (es decir, el segundo extremo del resorte helicoidal 42 se extiende en la dirección horizontal y se extiende entonces hacia arriba), se impide que el segundo extremo del resorte helicoidal 42 se desprenda del tubo 51.

Aunque el orificio pasante 41 está formado sobre el primer lado extremo del brazo oscilante 30 en el ejemplo ilustrado, puede estar estructurado también de tal manera que el orificio pasante 41 esté formado en el segundo lado extremo del brazo oscilante 30, y el segundo extremo 53 del tubo 51 está insertado en el orificio pasante 41. Además, pueden omitirse el bloque 47, el tubo 51 y el orificio pasante 41, y el segundo extremo del resorte helicoidal 42 puede conectarse al primer o segundo extremo del brazo oscilante 30. Adicionalmente, con esta estructura, puesto que puede generarse también en el resorte helicoidal 42 una fuerza repulsiva (elasticidad) contra la fuerza aplicada además de la fuerza para reducir el diámetro del resorte helicoidal 42 por la tracción del brazo oscilante 30, es posible solicitar el brazo oscilante 30 en el segundo sentido B, y provocar un movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el segundo sentido B. Según la estructura en la que el bloque 47, el tubo 51 y el orificio pasante 41 están dispuestos como en el ejemplo ilustrado, puede generarse una parte que se extiende horizontalmente hacia el segundo extremo del resorte helicoidal 42, aplicando así suavemente una fuerza al resorte helicoidal 42 en la dirección helicoidal.

Los medios de solicitación 31 comprenden además unos medios de rotación 54, además del resorte helicoidal 42 y el pedestal 43. Los medios de rotación 54 son capaces de hacer girar el pedestal 43 en la dirección circunferencial del mismo para ajustar la orientación del brazo oscilante 30. La “orientación” del brazo oscilante 30 significa una orientación del brazo oscilante 30 cuando el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 por el prensado de las levas 21 o la acción de solicitación de los medios de solicitación 31 no es generado en el brazo oscilante 30.

Como se muestra en la figura 3, los medios de rotación 54 comprenden un mecanismo de accionamiento 55 y un solenoide 56 que están dispuestos alrededor del pedestal 43.

El mecanismo de accionamiento 55 comprende un motor de pasos 58 que comprende un árbol giratorio 57 y un elemento giratorio 60 que presenta un primer extremo fijado al árbol giratorio 57. El elemento giratorio 60 experimenta un movimiento giratorio alrededor del árbol giratorio 57 como el eje junto con la rotación del árbol giratorio 57 por la energía del motor 58. Un orificio pasante 62 está formado sobre el segundo lado extremo del elemento giratorio 60. El orificio pasante 62 se extiende en una longitud predeterminada en la dirección longitudinal del elemento giratorio 60. Un pasador 63 está insertado en el orificio pasante 62. El pasador 63 se extiende hacia arriba desde la periferia exterior del pedestal 43 (en el ejemplo ilustrado, el pasador 63 se extiende hacia arriba desde una parte sobresaliente 64 que constituye la periferia exterior del pedestal 43).

El solenoide 56 comprende una bobina (no mostrada) enrollada alrededor de un carrete (no mostrado), una caja 65 para almacenar la bobina, un yugo cilíndrico (no mostrado) dispuesto en una parte periférica interior de la bobina, y un émbolo 66 que se extiende desde el interior del yugo hasta el exterior de la caja 65. El émbolo 66 recibe una fuerza de atracción magnética generada en el yugo tras la alimentación de energía a la bobina y se mueve así hacia delante y hacia atrás a lo largo de la dirección del núcleo de eje del yugo.

Una pluralidad de rebajes 67 está formada sobre la superficie lateral exterior del pedestal 43 en intervalos en la dirección circunferencial del pedestal 43. El émbolo 66 está insertado en uno de entre la pluralidad de rebajes 67.

El sistema de generación de energía de la presente forma de realización comprende un panel de control (no mostrado). Haciendo funcionar el panel de control, pueden establecerse la dirección de rotación y el ángulo de rotación del árbol giratorio 57, o el émbolo 66 puede moverse hacia delante o hacia atrás. Además, la fuente de energía para provocar la rotación del árbol giratorio 57 y los movimientos hacia delante y hacia atrás del émbolo 66 es una energía eléctrica generada en el generador de energía 7.

Cuando se ajusta la orientación del brazo oscilante 30, el émbolo 66 se retrae en primer lugar, y el émbolo 66 se extrae de un primer rebaje 67. Seguidamente, se hace girar el árbol giratorio 57, provocando así un movimiento giratorio del elemento giratorio 60 alrededor del árbol giratorio 57 como el eje. Esta operación se realiza girando el pedestal 43 por la transmisión del par del árbol giratorio 57 al pedestal 43 a través del elemento giratorio 60 y el pasador 63. Con esta rotación del pedestal 43, giran todos los objetos dispuestos sobre el pedestal 43, tal como el resorte helicoidal 42. Con la rotación del resorte helicoidal 42, el segundo extremo del resorte helicoidal 42 conectado al bloque 47 tira del bloque 47 o lo presiona, moviendo así el bloque 47 y el tubo 51 en el segundo sentido B o el primer sentido A. Gracias a este movimiento del tubo 51, se tira del brazo oscilante 30 o se le presiona y experimenta así a un movimiento giratorio en el segundo sentido B o el primer sentido A alrededor del pasador 35 como el eje (el brazo oscilante 30 experimenta un movimiento giratorio en el sentido B cuando se tira de él y experimenta un movimiento giratorio en el sentido A cuando es presionado). Con este movimiento giratorio del brazo oscilante 30, se cambia la orientación del brazo oscilante 30.

La operación para cambiar la orientación del brazo oscilante 30 se realiza para permitir, por ejemplo, una inspección y reparación fáciles del mecanismo de brazo 8. Cuando se realiza esta operación, el usuario selecciona el segundo rebaje 67 que se presume que mira hacia el émbolo 66, entre la pluralidad de rebajes 67; cuando el pedestal 43 experimenta un movimiento giratorio hasta que el segundo rebaje 67 y el émbolo 66 estén enfrentados, el usuario determina que el brazo oscilante 30 está orientado hacia la dirección en la que las levas 21 no están en contacto con el primer extremo 36 (el rodillo 38) y funciona para detener la rotación del árbol giratorio 57, deteniendo así la rotación del pedestal 43.

Además, en el estado anterior en el que el émbolo 66 mira hacia el segundo rebaje 67, se hace que el émbolo 66 se mueva hacia delante, insertando así el émbolo 66 en el segundo rebaje 67. Como resultado, se restringe la rotación del pedestal 43, manteniendo así el estado en el que el brazo oscilante 30 está orientado hacia la dirección en la que las levas 21 no están en contacto con el primer extremo 36 (el rodillo 38).

Cuando la orientación del brazo oscilante 30 se ajusta como se describe anteriormente, las levas 21 no están en contacto con el primer extremo 36 (el rodillo 38) del brazo oscilante 30 cuando gira la rueda de leva 18; por tanto, el mecanismo de brazo 8 puede inspeccionarse o repararse fácilmente.

El primer extremo 68 del brazo seguidor 32 está soportado de manera pivotante por un pasador 35 de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio. Un pasador 70 que se extiende en la dirección vertical está sujeto al segundo extremo 69 del brazo seguidor 32.

La parte intermedia 71 del brazo de accionamiento 33 está soportada de manera pivotante por el pasador 70 de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio. Un pasador 73 que se extiende en la dirección vertical está sujeto al primer extremo 72 del brazo de accionamiento 33, y el pasador 73 está insertado en el orificio pasante 40 del brazo oscilante 30.

Un elemento elástico 75 está sujeto al segundo extremo 74 del brazo de accionamiento 33. El elemento elástico 75 se extiende desde el segundo extremo 74 del brazo de accionamiento 33 en la dirección longitudinal del brazo de accionamiento 33, y la parte extrema superior 76 del elemento elástico 75 está dispuesta en la proximidad de la rueda motriz 29. Como el elemento elástico 75 puede utilizarse, por ejemplo, un resorte de disco; sin embargo, puede utilizarse también un elemento elástico distinto de un resorte de disco.

La figura 5 es un diagrama esquemático que muestra los movimientos del brazo seguidor 32 y el brazo de accionamiento 33 durante el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el primer sentido A cuando las levas 21 de la rueda de leva 18 entran en contacto con el rodillo 38 previsto en el primer extremo 36 del brazo oscilante 30 y presionan así el brazo oscilante 30. La figura 6 es un diagrama esquemático que muestra los movimientos del brazo seguidor 32 y el brazo de accionamiento 33 durante el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el segundo sentido B por la acción de solicitación de los medios de solicitación 31 (figuras 1 y 2). Los movimientos del brazo seguidor 32 y el brazo de accionamiento 33 durante el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el primer sentido A o el segundo sentido B se describen a continuación con referencia a las figuras 5 y 6. Los movimientos descritos a continuación son provocados ajustando la posición relativa del mecanismo de brazo 8 y la rueda motriz 29 para satisfacer los puntos (1) y (2) siguientes.

(1) Como se muestra en la figura 5, en el estado en el que el pasador 73 está en contacto con la cara periférica interior en el segundo lado extremo del orificio pasante 40, la distancia entre el pasador 35 y el extremo superior del elemento elástico 75 no es más larga que la distancia más corta D entre el pasador 35 y la periferia exterior de la rueda motriz 29; en consecuencia, la parte extrema superior 76 del elemento elástico 75 no está en contacto con la periferia exterior de la rueda motriz 29.

(2) Como se muestra en la figura 6, en el estado en el que el pasador 73 está en contacto con la cara periférica interior en el primer lado extremo del orificio pasante 40, la distancia entre el pasador 35 y el extremo superior del elemento elástico 75 es mayor quela distancia más corta D entre el pasador 35 y la periferia exterior de la rueda motriz 29; en consecuencia, la parte extrema superior 76 del elemento elástico 75 entra en contacto con la periferia exterior de la rueda motriz 29.

La “distancia entre el pasador 35 y el extremo superior del elemento elástico 75” es una distancia sobre la base de la suposición de que el elemento elástico 75 se extiende recto sin curvarse, como se muestra en la figura 5. La distancia se determina a partir de la siguiente fórmula 1.

Distancia entre el pasador 35 y el extremo superior del elemento elástico 75 = ^L12 (L2 + L3)2... Fórmula 1

L1: distancia entre el pasador 35 y el pasador 73

L2: distancia entre el pasador 73 y el pasador 70

L3: distancia entre el pasador 70 y el extremo superior del elemento elástico 75

La “distancia más corta D entre el pasador 35 y la periferia exterior de la rueda motriz 29” significa una distancia entre el pasador 35 y la periferia exterior de la rueda motriz 29 en la línea recta que conecta el pasador 35 y el centro de la rueda motriz 29.

Durante el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el primer sentido A, tal como se muestra en la figura 5, se genera en el brazo de accionamiento 33 un movimiento giratorio moviendo el pasador 73 al segundo lado extremo del brazo oscilante 30 para presionar el pasador 73 contra la cara periférica interior en el segundo lado extremo del orificio pasante 40, presionando así el pasador 73 hacia la cara periférica interior sobre el segundo lado extremo del orificio pasante 40. Cuando se presiona así el pasador 73, se hace que el brazo oscilante 30 tire del pasador 73 en el primer sentido A, moviendo así el brazo de accionamiento 33 en el primer sentido A. Con este movimiento del brazo de accionamiento 33, el pasador 70 tira del brazo seguidor 32 en el primer sentido A, provocando así un movimiento giratorio del brazo seguidor 32 en el primer sentido A alrededor del pasador 35 como el eje.

Además, durante el movimiento del brazo de accionamiento 33 en el primer sentido A (más específicamente durante el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el primer sentido A), se genera en el brazo de accionamiento 33 el movimiento giratorio descrito anteriormente para mover el pasador 73 al segundo lado extremo del brazo oscilante 30. En consecuencia, el elemento elástico 75 se mueve en el primer sentido A en la que la parte extrema superior 76 del mismo no está en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz 29.

Por el contrario, durante el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el segundo sentido B, como se muestra en la figura 6, se genera en el brazo de accionamiento 33 un movimiento giratorio moviendo el pasador 73 al primer lado extremo del brazo oscilante 30 para presionar el pasador 73 contra la cara periférica interior en el primer lado extremo del orificio pasante 40, presionando así el pasador 73 hacia la cara periférica interior sobre el primer lado extremo del orificio pasante 40. Cuando se presiona así el pasador 73, se hace que el brazo oscilante 30 tire del pasador 73 en el segundo sentido B, moviendo así el brazo de accionamiento 33 en el segundo sentido B. Con este movimiento del brazo de accionamiento 33, el pasador 70 tira del brazo seguidor 32 en el segundo sentido B, provocando así un movimiento giratorio del brazo seguidor 32 en el segundo sentido B alrededor del pasador 35 como el eje.

Además, durante el movimiento del brazo de accionamiento 33 en el segundo sentido B (más específicamente, durante el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el segundo sentido B), se genera el movimiento giratorio descrito anteriormente para mover el pasador 73 al primer lado extremo del brazo oscilante 30. En consecuencia, el elemento elástico 75 se mueve en el segundo sentido B en la que la parte extrema superior 76 del mismo entra en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz 29, y el elemento elástico 75 presiona la rueda motriz 29. Como resultado, la rueda motriz 29 gira en un sentido C en la dirección circunferencial de la misma, generando así energía en el generador de energía 7.

Los medios de movimiento 9 son capaces de mover el mecanismo de brazo 8 al lado del generador de energía 7 (el lado izquierdo de las figuras 1, 2 y 3) o el lado opuesto del generador de energía 7 (el lado derecho de las figuras 1,2 y 3). Los medios de movimiento 9 están previstos para ajustar el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29.

Como se muestra en la figura 3, los medios de movimiento 9 incluyen una placa de soporte 80 para soportar el pasador 35, una placa de guiado 81 sobre la cual está colocada la placa de soporte 80, y un motor de pasos 82.

Un orificio roscado 83 está formado sobre la superficie lateral de la placa de soporte 80. Una parte de cresta 84 está formada en la cara inferior de la placa de soporte 80. El orificio roscado 83 y la parte de cresta 84 se extienden desde el lado del generador de energía 7 (el lado izquierdo de las figuras 1, 2 y 3) hasta el lado opuesto del generador de energía 7 (el lado derecho de las figuras 1, 2 y 3).

La placa de guiado 81 está dispuesta encima del resorte helicoidal 42, y la cara inferior de la misma está soportada por un elemento de árbol (no mostrado) que se extiende hacia arriba desde el pedestal 43. El resorte helicoidal 42 está enrollado alrededor del elemento de árbol y está verticalmente atrapado entre la placa de guiado 81 y el pedestal 43. Un surco de guiado 85 está formado en la cara superior de la placa de guiado 81. El surco de guiado 85 se extiende desde el lado del generador de energía 7 (el lado izquierdo de las figuras 1, 2 y 3) hasta el lado opuesto del generador de energía 7 (el lado derecho de las figuras 1, 2 y 3) y está acoplado con la parte de cresta 84 de la placa de soporte 80.

Un ángulo 86 está sujeto a una superficie lateral de la placa de guiado 81. El motor de pasos 82 está dispuesto lateralmente con respecto a la placa de soporte 80 y la placa de guiado 81 fijándose al ángulo 86. El motor de pasos 82 comprende un árbol giratorio 87. El árbol giratorio 87 está atornillado en el orificio roscado 83.

Los medios de movimiento 9 son capaces de mover la placa de soporte 80 y el pasador 35 al lado del generador de energía 7 (el lado izquierdo de las figuras 1, 2 y 3) haciendo girar el árbol giratorio 87 en la dirección normal. Los medios de movimiento 9 son capaces de mover la placa de soporte 80 y el pasador 35 al lado opuesto al generador de energía 7 (el lado derecho de las figuras 1, 2 y 3) haciendo girar el árbol giratorio 87 en el sentido inverso. Cuando la placa de soporte 80 y el pasador 35 se mueven al lado del generador de energía 7 (el lado izquierdo de las figuras 1, 2 y 3) por la rotación normal del árbol giratorio 87, el mecanismo de brazo 8 se mueve al lado del generador de energía 7 (el lado izquierdo de las figuras 1, 2 y 3) por la tracción del pasador 35. Como resultado, aunque el brazo de accionamiento 33 se mueva en el segundo sentido B (véase la figura 6), puede ampliarse el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29. Por el contrario, cuando la placa de soporte 80 y el pasador 35 se mueven al lado opuesto al generador de energía 7 (el lado derecho de las figuras 1, 2 y 3) por la rotación inversa del árbol giratorio 87, el mecanismo de brazo 8 se mueve al lado opuesto al generador de energía 7 (el lado derecho de las figuras 1, 2 y 3) por la tracción del pasador 35. En consecuencia, el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29 puede reducirse mientras el brazo de accionamiento 33 se mueve en el segundo sentido B. Aunque la placa de soporte 80 se mueve al lado del dispositivo de rueda de leva 6 o el lado opuesto del mismo, el movimiento de la placa de soporte 80 es guiado por el acoplamiento entre la parte de cresta 84 y el surco de guiado 85, moviendo así suavemente la placa de soporte 80. La rotación del árbol giratorio 87 es generada por el uso, como fuente de energía, de la energía eléctrica generada en el generador de energía 7, y la dirección de rotación y el ángulo de rotación del árbol giratorio 87 pueden establecerse por una operación del panel de funcionamiento (no mostrado) previsto en el sistema de generación de energía.

Como se describe anteriormente, en el sistema de generación de energía 1 de la presente forma de realización, el par del árbol giratorio 11 se transmite a la rueda motriz 29 a través del mecanismo de correa 4, la transmisión 3, la rueda de leva 18 y el mecanismo de brazo 8, haciendo girar así la rueda motriz 29. Gracias a esta rotación se genera energía. Además, dado que el sistema de generación de energía 1 de la presente forma de realización está instalado en un río, un canal, una costa, un lugar ventoso o similar , es posible añadir energía hidráulica, energía eólica o similar al árbol giratorio 11, haciendo girar así el árbol giratorio 11. Por tanto, al estar instalado en un río, un canal, una costa, un lugar ventoso o similar, el sistema de generación de energía 1 de la presente forma de realización es capaz de generar energía utilizando una energía natural, tal como energía hidráulica, energía eólica o similar.

Además, en el sistema de generación de energía 1 de la presente forma de realización, ajustando apropiadamente la posición relativa del mecanismo de brazo 8 y la rueda motriz 29, es posible poner el elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29 solo cuando el brazo de accionamiento 33 se mueve en el segundo sentido B (más específicamente solo cuando el brazo oscilante 30 experimenta un movimiento giratorio en el segundo sentido B), e impedir que el elemento elástico 75 entre en contacto con la rueda motriz 29 cuando el brazo de accionamiento 33 se mueve en el primer sentido A (más específicamente, cuando el brazo oscilante 30 experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido A). Por tanto, solo la fuerza para hacer girar la rueda motriz 29 en un sentido C de la dirección circunferencial se aplica a la rueda motriz 29 desde el elemento elástico 75, y la fuerza en el sentido opuesto no se aplica a la rueda motriz 29 desde el elemento elástico 75. Por tanto, en el sistema de generación de energía 1, es posible hacer girar la rueda motriz 29 en un sentido C de la dirección de circunferencia de la rueda motriz 29 sin decelerar la rueda motriz 29, aumentando así la cantidad de generación de energía.

Además, según el sistema de generación de energía 1 de la presente forma de realización, proporcionando los medios de movimiento 9, el mecanismo de brazo 8 puede moverse al lado del generador de energía 7 (el lado izquierdo de las figuras 1, 2 y 3) o al lado opuesto al generador de energía 7 (el lado derecho de las figuras 1, 2 y 3). Por tanto, puesto que puede modificarse el rango del elemento elástico 75 en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz 29, aunque el brazo de accionamiento 33 se mueva en el segundo sentido B, es posible ajustar la fuerza aplicada a la rueda motriz 29 desde el elemento elástico 75. Esto permite el ajuste de la tasa de rotación de la rueda motriz 29, ajustando así a una cantidad deseada la cantidad de generación de energía por el generador de energía 7 por unidad de tiempo.

Además, en el sistema de generación de energía 1 de la presente forma de realización, el par del árbol giratorio 11 se transmite a la rueda de leva 18 a través del mecanismo de correa 4, la transmisión 3 y el árbol de accionamiento principal 19, haciendo girar así la rueda de leva 18. Controlando la relación de transmisión en la transmisión 3, de modo que la tasa de rotación del árbol de salida 14 llegue a ser constante, la tasa de rotación de la rueda de leva 18 puede mantenerse constante incluso cuando la tasa de rotación del árbol giratorio 11 no sea constante, igualando así el intervalo de tiempo al que las levas 21 entran en contacto con el brazo oscilante 30. Como resultado, el intervalo de tiempo en el que el elemento elástico 75 entra en contacto con la rueda motriz 29 llega a ser constante, igualando así la tasa de rotación de la rueda motriz 29. Por tanto, la generación de energía se realiza de manera estable en el sistema de generación de energía 1 de la presente forma de realización.

Además, en el sistema de generación de energía 1 de la presente forma de realización, puesto que la orientación del brazo oscilante 30 puede ajustarse por los medios de rotación 54, es posible impedir que las levas 21 entren en contacto con el primer extremo 36 (rodillo 38) del brazo oscilante 30 tras la inspección o reparación del mecanismo de brazo 8. De esta manera, se impide el movimiento giratorio del brazo oscilante 30, permitiendo así la inspección o reparación fáciles del mecanismo de brazo 8.

Además, en el sistema de generación de energía 1 de la presente forma de realización, desconectando el árbol de accionamiento principal 19 y la rueda de leva 18 por el mecanismo de embrague 20, la rueda de leva 18 detiene la rotación, de modo que las levas 21 no entren en contacto con el primer extremo 36 (rodillo 38) del brazo oscilante 30. De esta manera también, puesto que se impide el movimiento giratorio del brazo oscilante 30, el mecanismo de brazo 8 puede inspeccionarse o repararse fácilmente.

El sistema de generación de energía 1 según la presente invención no está limitado a los descritos en las formas de realización anteriores y puede modificarse de diversas maneras.

Por ejemplo, en la forma de realización anteriormente descrita, el orificio pasante 40 está formado en el segundo extremo 39 del brazo oscilante 30 y el pasador 73 está sujeto al primer extremo 72 del brazo de accionamiento 33. Sin embargo, por el contrario, puede estar estructurado también de tal manera que un orificio pasante esté formado en el primer lado extremo del brazo de accionamiento 33, y un pasador que se extiende en la dirección vertical está formado en el segundo extremo 39 del brazo oscilante 30, de modo que el pasador esté insertado en el orificio pasante formado en el primer lado extremo del brazo de accionamiento 33. En esta estructura también, el movimiento mostrado en las figuras 5 y 6 puede generarse en el brazo seguidor 32 y el brazo de accionamiento 33 mientras que el brazo oscilante 30 experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido A o el segundo sentido B.

El sistema de generación de energía 1 de la presente invención puede comprender también un dispositivo de control de movimiento 88 para controlar el movimiento del mecanismo de brazo 8. La figura 7 es un diagrama de bloques que muestra una estructura del dispositivo de control de movimiento 88.

Como se muestra en la figura 7, el dispositivo de control de movimiento 88 comprende un sensor 89 y un ordenador 90. El sensor 89 y el ordenador 90 se hacen funcionar por energía eléctrica generada por el generador de energía 7.

El sensor 89 está instalado en el generador de energía 7 para medir la tasa de rotación de la rueda motriz 29 por unidad de tiempo. Los sensores ópticos o los sensores ultrasónicos conocidos pueden utilizarse como el sensor 89.

El ordenador 90 es, por ejemplo, un pequeño ordenador previsto en el panel de control (no mostrado) del sistema de generación de energía 1. El ordenador 90 comprende una CPU, una memoria, una interfaz y un dispositivo de entrada. El ordenador 90 es capaz de obtener los valores de medición del sensor 89 en intervalos de tiempo predeterminados a través de la interfaz, almacenar en la memoria los valores de medición del sensor 89, transmitir las señales para permitir la rotación normal/inversa del árbol giratorio 83 al motor de pasos 82 a través de la interfaz, y almacenar en la memoria la información introducida desde el dispositivo de entrada.

En el ordenador 90, los medios de control de motor 91 están configurados funcionalmente haciendo que la CPU ejecute el programa almacenado en la memoria. Los medios de control de motor 91 sirven para controlar el motor de pasos 82 sobre la base de los valores de medición del sensor 89.

El diagrama de flujo de la figura 8 muestra el flujo de operación realizado por los medios de control de motor 91. El flujo de operación mostrado en la figura 8 es ejecutado cada vez que un valor de medición K del sensor 89 es adquirido por el ordenador 90. La operación mostrada en la figura 8 se explica específicamente a continuación.

En primer lugar, los medios de control de motor 91 comparan el valor de medición K del sensor 89 con el valor diana M almacenado en la memoria (etapa S101). El valor diana M es introducido desde el dispositivo de entrada y almacenado en la memoria.

Cuando el valor de medición K del sensor 89 es mayor que el valor diana M (K>M), los medios de control de motor 91 hacen girar de manera inversa el árbol giratorio 87 del motor de pasos 82 en un ángulo predeterminado (etapa S102). Más específicamente, los medios de control de motor 91 transmiten una señal para hacer girar de manera inversa el árbol giratorio 87 en un ángulo predeterminado con respecto al motor de pasos 82 a través de la interfaz. Como resultado, el mecanismo de brazo 8 se mueve al lado opuesto del generador de energía 7 en una distancia predeterminada, y el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29 se reduce mientras el brazo de accionamiento 33 se mueve en el segundo sentido B.

Además, cuando el valor de medición K del sensor 89 es menor que el valor diana M (K<M), los medios de control de motor 91 hacen girar normalmente el árbol giratorio 87 del motor de pasos 82 en un ángulo predeterminado. Más específicamente, los medios de control de motor 91 transmiten una señal para hacer girar normalmente el árbol giratorio 87 en un ángulo predeterminado con respecto al motor de pasos 82 a través de la interfaz. Como resultado, el mecanismo de brazo 8 se mueve al lado del generador de energía 7 en una distancia predeterminada, y el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29 se amplía mientras el brazo de accionamiento 33 se mueve en el segundo sentido B.

Además, cuando el valor de medición K del sensor 89 es igual al valor diana M (K=M), la operación de la figura 8 termina sin provocar la rotación del árbol giratorio 87 por los medios de control de motor 91.

Según la operación de la figura 8, cuando la tasa de rotación K de la rueda motriz 29 (es decir, el valor de medición K del sensor 89) es mayor que el valor diana M (K>M), el mecanismo de brazo 8 se mueve al lado opuesto del generador de energía 7 debido a la rotación inversa del árbol giratorio 87, de modo que se reduzca el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29, reduciendo así la tasa de rotación de la rueda motriz 29. Además, cuando la tasa de rotación de la rueda motriz 29 (es decir, el valor de medición del sensor 89) es menor que el valor diana (K<M), el mecanismo de brazo 8 se mueve al lado opuesto del generador de energía 7 debido a la rotación normal del árbol giratorio 87, de modo que se amplíe el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29, incrementándose así la tasa de rotación de la rueda motriz 29. De esta manera, puede establecerse una tasa de rotación más próxima al valor diana como la tasa de rotación de la rueda motriz 29.

El ángulo de la rotación inversa del árbol giratorio 87 por los medios de control de motor 91 en la etapa 102 y el ángulo de la rotación normal del árbol giratorio 87 por los medios de control de motor 91 en la etapa S103 pueden ser un ángulo proporcional al valor absoluto de la diferencia entre el valor medido del sensor 89 y el valor diana. De esta manera, una tasa de rotación más próxima al valor diana puede establecerse rápidamente y con seguridad como la tasa de rotación de la rueda motriz 29.

Más específicamente, cuando la tasa de rotación de la rueda motriz 29 (el valor de medición del sensor 89) es significativamente mayor que el valor diana, el valor absoluto de la diferencia entre el valor de medición del sensor 89 y el valor diana llega a ser grande; en consecuencia, los medios de control de motor 91 hacen girar de manera inversa el árbol giratorio 87 en un ángulo grande. Como resultado, el mecanismo de brazo 8 se mueve ampliamente al lado opuesto del generador de energía 7 y el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29 se reduce así significativamente. En consecuencia, la tasa de rotación de la rueda motriz 29 se reduce ampliamente y llega a estar más próxima al valor diana.

Además, cuando la tasa de rotación de la rueda motriz 29 (el valor de medición del sensor 89) es ligeramente mayor que el valor diana, el valor absoluto de la diferencia entre el valor de medición del sensor 89 y el valor diana llega a ser grande; en consecuencia, los medios de control de motor 91 hacen girar de manera inversa el árbol giratorio 87 en un ángulo pequeño. Como resultado, el mecanismo de brazo 8 se mueve ligeramente al lado opuesto del generador de energía 7 y el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29 se reduce así ligeramente. En consecuencia, la tasa de rotación de la rueda motriz 29 se reduce insignificantemente y llega a estar más próxima al valor diana.

Además, cuando la tasa de rotación de la rueda motriz 29 (el valor de medición del sensor 89) es significativamente menor que el valor diana, el valor absoluto de la diferencia entre el valor de medición del sensor 89 y el valor diana llega a ser grande; en consecuencia, los medios de control de motor 91 hacen girar normalmente el árbol giratorio 87 en un ángulo grande. Como resultado, el mecanismo de brazo 8 se mueve ampliamente al lado del generador de energía 7 y el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29 se amplía así significativamente. En consecuencia, la tasa de rotación de la rueda motriz 29 se incrementa ampliamente y llega a estar más próxima al valor diana.

Además, cuando la tasa de rotación de la rueda motriz 29 (el valor de medición del sensor 89) es ligeramente menor que el valor diana, el valor absoluto de la diferencia entre el valor de medición del sensor 89 y el valor diana llega a ser pequeño; en consecuencia, los medios de control de motor 91 hacen girar normalmente el árbol giratorio 87 en un ángulo pequeño. Como resultado, el mecanismo de brazo 8 se mueve ligeramente al lado del generador de energía 7 y el rango del elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29 se amplía así ligeramente. En consecuencia, la tasa de rotación de la rueda motriz 29 se incrementa insignificantemente y llega a estar más próxima al valor diana.

Además, un dispositivo de control de rotación 94 para controlar la rotación de la rueda de leva 18 puede preverse en el sistema de generación de energía 1 de la presente invención.

La figura 9 es un diagrama de bloques que muestra una estructura del dispositivo de control de rotación 94. Como se muestra en la figura 9, el dispositivo de control de rotación 94 comprende un sensor 95 y un ordenador 96. El sensor 95 y el ordenador 96 se hacen funcionar por energía eléctrica generada por el generador de energía 7.

El sensor 95 mide la tasa de rotación del árbol de accionamiento principal 19 por unidad de tiempo. Los sensores ópticos o los sensores ultrasónicos conocidos pueden utilizarse como el sensor 95.

El ordenador 96 comprende una CPU, una memoria, una interfaz y un dispositivo de entrada. El ordenador 96 es capaz de obtener los valores de medición del sensor 95 a intervalos de tiempo predeterminados a través de la interfaz, almacenar en la memoria los valores de medición del sensor 95, transmitir señales para conectar o desconectar el árbol de accionamiento principal 19 y la rueda de leva 18 al mecanismo de embrague 20, y almacenar en la memoria la información introducida desde el dispositivo de entrada.

En el ordenador 96, los medios de control de embrague 97 están configurados funcionalmente provocando que la CPU ejecute el programa almacenado en la memoria. Los medios de control de embrague 97 sirven para controlar el mecanismo de embrague 20 sobre la base de los valores de medición del sensor 95.

El diagrama de flujo de la figura 10 muestra el flujo de operación realizado por los medios de control de embrague 97. El flujo de operación mostrado en la figura 10 es ejecutado cada vez que un valor de medición del sensor 95 es adquirido por el ordenador 96. La operación mostrada en la figura 10 se explica a continuación.

En primer lugar, los medios de control de embrague 97 determinan si el valor de medición del sensor 95 excede o no un valor predeterminado almacenado en la memoria (etapa S201). El evento tal que “el valor de medición del sensor 95 excede un valor predeterminado” significa que el valor de medición previo del sensor 95 es menor que el valor predeterminado, y el valor de medición actual del sensor 95 es igual o mayor que el valor predeterminado. El valor predeterminado es introducido desde el dispositivo de entrada y almacenado en la memoria.

Cuando el valor de medición del sensor 95 excede el valor predeterminado (SÍ en la etapa S201), los medios de control de embrague 97 transmiten una señal para desconectar el árbol de accionamiento principal 19 y la rueda de leva 18 al mecanismo de embrague 20 a través de la cuarta interfaz (etapa S202). Como resultado, el árbol de accionamiento principal 19 se desconecta de la rueda de leva 18; por tanto, la rueda de leva 18 no gira.

A continuación, cuando el valor de medición se adquiere de nuevo del sensor 89, se realiza de nuevo la operación que comienza por la etapa S201. Además, cuando el valor de medición del sensor 95 cae por debajo del valor predeterminado, se determina como NO en la etapa S201; como resultado, los medios de control de embrague 97 determinan si el valor de medición del sensor 95 cae o no por debajo del valor predeterminado almacenado en la memoria (etapa S203). El evento tal que “el valor de medición del sensor 95 cae por debajo de un valor predeterminado” significa que el valor de medición previo del sensor 95 no es menor que el valor predeterminado, y el valor de medición actual del sensor 95 es menor que el valor predeterminado.

Además, cuando el valor de medición del sensor 95 cae por debajo del valor predeterminado (SÍ en la etapa S203), los medios de control de embrague 97 transmiten una señal para conectar el árbol de accionamiento principal 19 y la rueda de leva 18 al mecanismo de embrague 20 a través de la cuarta interfaz (etapa S204). Como resultado, el árbol de accionamiento principal 19 se conecta a la rueda de leva 18; por tanto, la rueda de leva 18 gira.

El dispositivo de control de rotación 94 descrito anteriormente es capaz de detener la rotación de la rueda de leva 18 cuando la rueda de leva 18 gira a una elevada velocidad. Por tanto, pueden evitarse daños del brazo oscilante 30 debidos al impacto aplicado desde las levas 21.

En el sistema de generación de energía de la presente invención, pueden proporcionarse unos medios de solicitación 98 mostrados en la figura 11 en lugar de los medios de solicitación 31 mostrados en las figuras 1 a 3.

Los medios de solicitación 98 comprenden un acumulador 99 y un elemento giratorio 100.

En el elemento giratorio 100, la parte intermedia 101 es soportada de manera pivotante por el pasador 35 de manera que pueda realizar un movimiento giratorio. Un pasador 103 que se extiende en la dirección vertical está fijado al primer extremo 102 del elemento giratorio 100, y el pasador 103 está insertado en el orificio pasante 104 formado en el primer lado extremo del brazo oscilante 30.

El acumulador 99 comprende un recipiente 105 para almacenar gas de acumulación y un pistón 106 que se extiende desde el recipiente 105. La parte extrema superior107 del pistón 106 está conectada al segundo extremo 108 del elemento giratorio 100.

Con los medios de solicitación 98 descritos anteriormente, el elemento giratorio 100 experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido A con el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el primer sentido A, retrayendo así el pistón 106 hacia el recipiente 105. Con esta retracción del pistón 106, se introduce gas sobrante en el recipiente 105, comprimiendo así el gas de acumulación. A continuación, el pistón 106 se mueve hacia delante al lado opuesto del recipiente 105 por la fuerza de expansión del gas de acumulación comprimido; con este movimiento hacia delante, el elemento giratorio 100 y el brazo oscilante 30 se solicitan en el segundo sentido B, provocando así un movimiento giratorio del elemento giratorio 100 y el brazo oscilante 30 en el segundo sentido B.

Adicionalmente, cuando están previstos los medios de solicitación 98 descritos anteriormente, el brazo oscilante 30 puede solicitarse hacia el segundo sentido B para hacer girar así el brazo oscilante 30 en el segundo sentido B como en el caso de proporcionar los medios de solicitación 31 mostrados en las figuras 1 a 3. En consecuencia, es posible poner el elemento elástico 75 en contacto con la rueda motriz 29 y hacer girar así la rueda motriz 29, permitiendo de este modo la generación de energía. Los medios de solicitación 98 transmiten la fuerza de expansión del gas de acumulación al brazo oscilante 30 a través del elemento giratorio 100 para solicitar así el brazo oscilante 30 en el segundo sentido B. Sin embargo, por ejemplo, es posible también transmitir la fuerza de expansión del gas de acumulación al brazo oscilante 30 conectando la parte extrema superior 107 del pistón 106 al primer extremo del brazo oscilante 30, solicitando así el brazo oscilante 30 en el segundo sentido B.

El elemento giratorio 100 puede omitirse; en lugar de ello, la parte extrema superior 107 del pistón 106 puede conectarse al segundo extremo 39 del brazo oscilante 30. En este caso, cuando el brazo oscilante 30 experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido A, el brazo oscilante 30 presiona el pistón 106, retrayendo así el pistón 106 hacia el recipiente 105. Con esta retracción del pistón 106, se introduce gas sobrante en el recipiente 105, comprimiendo así el gas de acumulación. Seguidamente, el pistón 106 se mueve hacia delante al lado opuesto del recipiente 105 por la fuerza de expansión del gas de acumulación comprimido; con este movimiento hacia delante, el brazo oscilante 30 se solicita en el segundo sentido B, provocando así un movimiento giratorio del brazo oscilante 30 en el segundo sentido B.

El sistema de generación de energía de la presente invención puede modificarse como se muestra en la figura 12. En el sistema de generación de energía 110 mostrado en la figura 12, el dispositivo de rueda de leva 6 comprende tres ruedas de leva 18 y un árbol de accionamiento principal 111 para soportar giratoriamente las tres ruedas de leva 18. Además, el mecanismo de brazo 8 y el generador de energía 7 se proporcionan para cada una de las ruedas de leva 18.

En el sistema de generación de energía 110 del ejemplo de modificación mostrado en la figura 12, el par del árbol giratorio 11 de la turbina 2 se transmite al árbol de accionamiento principal 111, haciendo girar así el árbol de accionamiento principal 111. A continuación, el par del árbol de accionamiento principal 111 se transmite a cada una de las ruedas de leva 18, haciendo girar así las ruedas de leva 18. Seguidamente, las levas 21 de cada rueda de leva 18 entran individualmente en contacto con el primer extremo del brazo oscilante 30 del mecanismo de brazo 8, de modo que los movimientos giratorios en el sentido A y el sentido B mostrados en las figuras 2 y 3 se generen en el brazo oscilante 30 de cada mecanismo de brazo 8. Durante el movimiento giratorio del brazo oscilante 30 de cada mecanismo de brazo 8 en el sentido B, el elemento elástico 75 de cada mecanismo de brazo 8 entra en contacto con la rueda motriz 29 del generador de energía 7. Como resultado, gira la rueda motriz 29 de cada generador de energía 7, generando así energía en cada generador de energía 7.

Según el sistema de generación de energía 110 del ejemplo de modificación mostrado en la figura 12, puesto que las ruedas motrices 29 en la pluralidad de generadores de energía 7 pueden hacerse girar por la rotación del único árbol giratorio 11, puede asegurarse una gran cantidad de generación de energía mientras se asegura un bajo coste del equipo. Por tanto, es posible incrementar la eficiencia en la generación de energía.

El número de ruedas de leva 18, los mecanismos de brazo 8 y los generadores de energía 7 previstos en el sistema de generación de energía 110 del ejemplo de modificación no están limitados a 3 como en el ejemplo ilustrado y puede ser un número plural distinto de 3.

Además, el sistema de generación de energía 110 del ejemplo de modificación está estructurado preferentemente de tal manera que las levas 21 que sobresalen de la cara periférica exterior de una de entre la pluralidad de ruedas de leva 18 no se solapen en una vista en planta con las levas 21 que sobresalen de la cara periférica exterior de otra rueda de leva 18. Con esta estructura, las levas 21 de la pluralidad de ruedas de leva 18 no entran en contacto simultáneamente con el primer extremo de cada brazo oscilante 30 (más específicamente, las levas 21 de cada rueda de leva 18 entran en contacto con el brazo oscilante 30 en diferentes momentos); por tanto, la pluralidad de brazos oscilantes 30 previstos en el sistema de generación de energía 110 experimenta un movimiento giratorio, aun cuando la fuerza rotacional del árbol de accionamiento principal 111 sea pequeña.

Descripción de números de referencia

1, 110 : sistema de generación de energía

2 : turbina

3: transmisión

6: dispositivo de rueda de leva

7: generador de energía

8: mecanismo de brazo

9: medios de movimiento

11 : árbol giratorio (primer árbol giratorio)

13: árbol de entrada

14: árbol de salida

18: rueda de leva

19: árbol de accionamiento principal

20: mecanismo de embrague

21 : leva

28: árbol giratorio (segundo árbol giratorio)

29: rueda motriz

30: brazo oscilante

31: medios de solicitación

32: brazo seguidor

33: brazo de accionamiento

34: parte intermedia del brazo oscilante

35: pasador (primer pasador)

36: primer extremo del brazo oscilante

39: segundo extremo del brazo oscilante

40: orificio pasante (primer orificio pasante) 41: orificio pasante (segundo orificio pasante) 42: resorte helicoidal

43: pedestal

44: bloque (primer bloque)

47: bloque (segundo bloque)

51: tubo

54: medios de rotación

55: mecanismo de accionamiento

56: solenoide

57: árbol giratorio (cuarto árbol giratorio)

58: motor de pasos (segundo motor de pasos) 60: elemento giratorio

62: orificio pasante (tercer orificio pasante) 63: pasador (cuarto pasador)

66: émbolo

67: rebaje

68: primer extremo del brazo seguidor

69: segundo extremo del brazo seguidor

70: pasador (segundo pasador)

71: parte intermedia del brazo de accionamiento 72: primer extremo del brazo de accionamiento 73: pasador (tercer pasador)

74: segundo extremo del brazo de accionamiento 75: elemento elástico

76: parte extrema superior de elemento elástico 80: placa de soporte

82: motor de pasos (primer motor de pasos) 83: orificio roscado

87: árbol giratorio (tercer árbol giratorio)

88: dispositivo de control de movimiento

89: sensor (primer sensor)

91: medios de control de motor

94: dispositivo de control de rotación

95: sensor (segundo sensor)

97: medios de control de embrague

99: acumulador

105: recipiente

A: primer sentido

B: segundo sentido

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de generación de energía (1, 110), que comprende:

una turbina (2 ) que presenta un primer árbol giratorio que gira por la aplicación de energía hidráulica o energía eólica;

un dispositivo de rueda de leva (6) que comprende una rueda de leva (18) que presenta unas levas (21 ) que sobresalen de una cara periférica exterior, girando la rueda de leva (18) cuando un par del primer árbol giratorio es transmitido a la rueda de leva (18);

un generador de energía (7) que comprende un segundo árbol giratorio y una rueda motriz (29) conectada al segundo árbol giratorio, siendo el generador de energía (7) capaz de generar energía eléctrica convirtiendo en energía eléctrica la energía rotacional del segundo árbol giratorio, que es generada cuando el segundo árbol giratorio gira junto con la rotación de la rueda motriz (29); y

un mecanismo de brazo (8) dispuesto entre el dispositivo de rueda de leva (6) y el generador de energía (7), en el que:

cuando las levas (21 ) son puestas en contacto con el mecanismo de brazo (8) junto con la rotación de la rueda de leva (18), un movimiento giratorio es generado en el mecanismo de brazo (8), y el mecanismo de brazo (8) es puesto en contacto con la rueda motriz (29) por el movimiento giratorio, haciendo girar, de este modo, la rueda motriz (29); caracterizado por que:

el mecanismo de brazo (8) comprende un brazo oscilante (30), unos medios de solicitación (31), un brazo seguidor (32) y un brazo de accionamiento (33);

una parte intermedia (34) del brazo oscilante (30) está soportada de manera pivotante por un primer pasador (35) que se extiende en la dirección vertical de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio, una primera parte extrema (36) del brazo oscilante (30) está dispuesta en la proximidad de la rueda de leva (18), y un primer orificio pasante (40), que se extiende en la dirección longitudinal del brazo oscilante (30), está formado sobre un segundo extremo (39) del brazo oscilante (30);

cada vez que las levas (21) entran en contacto con la primera parte extrema (36) del brazo oscilante (30) por rotación de la rueda de leva (18), se genera un movimiento giratorio en el brazo oscilante (30) alrededor del primer pasador (35) como el eje en el primer sentido debido a la fuerza de prensado de las levas (21); los medios de solicitación (31) solicitan el brazo oscilante (30) hacia un segundo sentido, que es opuesto al primer sentido, cada vez que el brazo oscilante (30) experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido, y, después de que el brazo oscilante (30) experimente un movimiento giratorio en el primer sentido, el brazo oscilante (30) se invierte para experimentar un movimiento giratorio en el segundo sentido por la fuerza de solicitación de los medios de solicitación (31);

una primera parte extrema (68) del brazo seguidor (32) está soportada de manera pivotante por el primer pasador (35) de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio, y un segundo pasador (70) que se extiende en la dirección vertical está sujeto a una segunda parte extrema (69) del brazo seguidor (32); una parte intermedia (71) del brazo de accionamiento (33) está soportada de manera pivotante por el segundo pasador (70) de manera que sea capaz de realizar un movimiento giratorio, un tercer pasador (73) que se extiende en la dirección vertical está sujeto a una primera parte extrema (72) del brazo de accionamiento (33), y el tercer pasador (73) está insertado en el primer orificio pasante (40) del brazo oscilante (30);

un elemento elástico (75) está sujeto a una segunda parte extrema (74) del brazo de accionamiento (33), el elemento elástico (75) se extiende desde la segunda parte extrema (74) del brazo de accionamiento (33) en la dirección longitudinal del brazo de accionamiento (33), y una parte extrema superior (76) del elemento elástico (75) está dispuesta en la proximidad de la rueda motriz (29);

durante el movimiento giratorio del brazo oscilante (30) en el primer sentido, puesto que se genera en el brazo de accionamiento (33) un movimiento giratorio para presionar el tercer pasador (73) contra una cara periférica interior del primer orificio pasante (40) del brazo oscilante (30) moviendo el tercer pasador (73) a un segundo lado extremo del brazo oscilante (30), el brazo oscilante (30) tira del tercer pasador (73) en el primer sentido, moviendo, de este modo, el brazo de accionamiento (33) en el primer sentido, y el brazo seguidor (32) experimenta un movimiento giratorio en el primer sentido alrededor del primer pasador (35) como el eje tirando del segundo pasador (70);

mientras el brazo de accionamiento (33) se mueve en el primer sentido, debido al movimiento giratorio para mover el tercer pasador (73) al segundo lado extremo del brazo oscilante (30) generado en el brazo de accionamiento (33), el elemento elástico (75) se mueve en el primer sentido en la que la parte extrema superior (76) del mismo no entra en contacto con una cara periférica exterior de la rueda motriz (29); durante el movimiento giratorio del brazo oscilante (30) en el segundo sentido, puesto que se genera en el brazo de accionamiento (33) un movimiento giratorio para presionar el tercer pasador (73) contra la cara periférica interior del primer orificio pasante (40) del brazo oscilante (30) moviendo el tercer pasador (73) al primer lado extremo del brazo oscilante (30), el brazo oscilante (30) tira del tercer pasador (73) en el segundo sentido, moviendo, de este modo, el brazo de accionamiento (33) en el segundo sentido, y el brazo seguidor (32) experimenta un movimiento giratorio en el segundo sentido alrededor del primer pasador (35) como el eje tirando del segundo pasador (70); y

mientras el brazo de accionamiento (33) se mueve en el segundo sentido, debido al movimiento giratorio para mover el tercer pasador (73) al primer lado extremo del brazo oscilante (30) generado en el brazo de accionamiento (33), el elemento elástico (75) se mueve en el segundo sentido en la que la parte extrema superior (76) del mismo entra en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz (29), y la rueda motriz (29) gira por la presión aplicada por el elemento elástico (75).

2. Sistema de generación de energía (1, 110) según la reivindicación 1, que comprende asimismo unos medios de movimiento (9) capaces de mover el mecanismo de brazo (8) a un lado del generador de energía o a un lado opuesto al generador de energía (7),

en el que:

al mover el mecanismo de brazo (8) al lado del generador de energía por los medios de movimiento (9), se amplía un rango del elemento elástico (75) en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz (29) mientras el brazo de accionamiento (33) se mueve en el segundo sentido; y

al mover el mecanismo de brazo (8) al lado opuesto al generador de energía (7) por los medios de movimiento (9), se reduce el rango del elemento elástico (75) en contacto con la cara periférica exterior de la rueda motriz (29) mientras se mueve el brazo de accionamiento (33) en el segundo sentido.

3. Sistema de generación de energía (1, 110) según la reivindicación 2,

en el que:

los medios de movimiento (9) comprenden una placa de soporte (80) para soportar el primer pasador (35), y un primer motor de pasos (82);

un orificio roscado (83) está formado sobre una superficie lateral de la placa de soporte (80);

el primer motor de pasos (82) está dispuesto lateralmente a la placa de soporte (80) y comprende un tercer árbol giratorio (87) que está atornillado en el orificio roscado (83);

girando el tercer árbol giratorio (87) del primer motor de pasos (82) en la dirección normal, la placa de soporte (80) y el primer pasador (35) se mueven hacia el lado del generador de energía, moviendo, de este modo, el mecanismo de brazo (8) hacia el lado del generador de energía; y

girando el tercer árbol giratorio (87) del primer motor de pasos (82) en el sentido inverso, la placa de soporte (80) y el primer pasador (35) se mueven al lado opuesto al generador de energía (7), moviendo, de este modo, el mecanismo de brazo (8) al lado opuesto al generador de energía (7).

4. Sistema de generación de energía (1, 110) según la reivindicación 3, que comprende asimismo un dispositivo de control de movimiento (88) para controlar el movimiento del mecanismo de brazo (8),

en el que:

el dispositivo de control de movimiento (88) comprende un primer sensor (89) para medir la tasa de rotación por unidad de tiempo de la rueda motriz (29), y unos medios de control de motor (91) para controlar el primer motor de pasos (82) sobre la base de un valor de medición del primer sensor (89);

los medios de control de motor (91) hacen girar de manera inversa el tercer árbol giratorio (87) del primer motor de pasos (82) cuando el valor de medición del primer sensor (89) es mayor que un valor diana; y

los medios de control de motor (91) hacen girar normalmente el tercer árbol giratorio (87) del primer motor de pasos (82) cuando el valor de medición del primer sensor (89) es menor que el valor diana.

5. Sistema de generación de energía (1, 110) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende asimismo un dispositivo de control de rotación (94) para controlar la rotación de la rueda de leva (18), en el que:

el dispositivo de rueda de leva (6) comprende asimismo un árbol de accionamiento principal (19) para soportar giratoriamente la rueda de leva (18), y un mecanismo de embrague (20) para conmutar la conexión y la desconexión entre el árbol de accionamiento principal (19) y la rueda de leva (18);

el árbol de accionamiento principal (19) gira cuando el par del primer árbol giratorio (11) es transmitido al árbol de accionamiento principal (19);

en un estado en el que el árbol de accionamiento principal (19) y la rueda de leva (18) están conectados, la rueda de leva (18) gira cuando el par del árbol de accionamiento principal (19) es transmitido a la rueda de leva (18);

en un estado en el que el árbol de accionamiento principal (19) y la rueda de leva (18) están desconectados, la rueda de leva (18) no gira debido a que el par del árbol de accionamiento principal (19) no es transmitido a la rueda de leva (18);

el dispositivo de control de rotación (94) comprende un segundo sensor (95) para medir una tasa de rotación por unidad de tiempo del árbol de accionamiento principal (19), y unos medios de control de embrague (97) para controlar el mecanismo de embrague (20) sobre la base de un valor de medición del segundo sensor (95); los medios de control de embrague (97) provocan que el mecanismo de embrague (20) desconecte el árbol de accionamiento principal (19) y la rueda de leva (18) cuando el valor de medición del segundo sensor (95) es mayor que un valor predeterminado; y

los medios de control de embrague (97) provocan que el mecanismo de embrague conecte el árbol de accionamiento principal (19) y la rueda de leva (18) cuando el valor de medición del segundo sensor (95) cae por debajo del valor predeterminado.

6. Sistema de generación de energía (1, 110) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende asimismo una transmisión (3), en el que:

la transmisión (3) comprende un árbol de entrada (13) que gira cuando se transmite el par del primer árbol giratorio (11 ); un árbol de salida (14) que gira cuando se transmite el par del árbol de entrada (13); un tercer sensor que mide una tasa de rotación de entrada, que es una tasa de rotación del árbol de entrada (13) por unidad de tiempo; un cuarto sensor que mide una tasa de rotación de salida, que es una tasa de rotación del árbol de salida (14) por unidad de tiempo; y unos medios de control para controlar una relación de transmisión que es una relación entre la tasa de rotación de entrada y la tasa de rotación de salida, de manera que la tasa de rotación de salida llegue a ser constante; y

la rueda de leva (18) gira cuando el par del árbol de salida (14) se transmite a la rueda de leva (18).

7. Sistema de generación de energía (1, 100) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que: los medios de solicitación (31) comprenden un resorte helicoidal (42); y

con el movimiento giratorio del brazo oscilante (30) en el primer sentido, se aplica una fuerza al resorte helicoidal (42) en su dirección helicoidal, de manera que se reduzca el diámetro del resorte helicoidal (42), y el brazo oscilante (30) es solicitado hacia el segundo sentido por una fuerza repulsiva del resorte helicoidal (42) contra la fuerza aplicada.

8. Sistema de generación de energía (1, 110) según la reivindicación 7, en el que los medios de solicitación (31) comprenden asimismo un pedestal (43) sobre el cual está colocado el resorte helicoidal (42), y unos medios de rotación (54) para hacer girar el pedestal (43) en su dirección circunferencial;

una primera parte extrema del resorte helicoidal (42) está conectada al pedestal (43) o un primer bloque (44) fijado al pedestal (43); y

una segunda parte extrema del resorte helicoidal (42) está conectada al brazo oscilante (30) o un segundo bloque (47) desde el cual se extiende un tubo (51) que debe insertarse en un segundo orificio pasante (41) del brazo oscilante (30).

9. Sistema de generación de energía (1, 110) según la reivindicación 8,

en el que:

los medios de rotación (54) comprenden un mecanismo de accionamiento (55) dispuesto alrededor del pedestal (43) y un solenoide (56);

el mecanismo de accionamiento (55) comprende un segundo motor de pasos (58) que comprende un cuarto árbol giratorio (57), y un elemento giratorio (60) que presenta un primer extremo fijado al cuarto árbol giratorio (57) y que experimenta un movimiento giratorio con la rotación del cuarto árbol giratorio (57) alrededor del cuarto árbol giratorio (57) como el eje;

el solenoide (56) comprende una bobina enrollada alrededor de un carrete, una caja que almacena la bobina, un yugo cilíndrico dispuesto sobre una parte periférica interior de la bobina, y un émbolo (66) que está dispuesto en una parte periférica interior del yugo y que recibe una fuerza de atracción magnética generada en el yugo tras la alimentación de energía a la bobina y que realiza un movimiento hacia delante y hacia atrás a lo largo de la dirección del núcleo del eje del yugo;

un tercer orificio pasante (62) que penetra a través del elemento giratorio (60) está formado en un segundo extremo del elemento giratorio (60), y se extiende en la dirección longitudinal del elemento giratorio (60);

un cuarto pasador (63) que se extiende hacia arriba está sujeto a la periferia exterior del pedestal (43), y el cuarto pasador (63) está insertado en el tercer orificio pasante (62) del elemento giratorio (60);

una pluralidad de rebajes (62) está formada en una superficie lateral exterior del pedestal (43) a intervalos en la dirección circunferencial del pedestal (43) y el émbolo (66) está insertado en uno de entre la pluralidad de rebajes (67);

después de que el émbolo (66) se retraiga para ser retirado de un primer rebaje (67), el cuarto árbol giratorio (57) es girado para provocar un movimiento giratorio del elemento giratorio (60), haciendo girar, de este modo, el pedestal (43) para poner el émbolo (66) de manera opuesta a un segundo rebaje (37); y

la rotación del pedestal (43) es regulada moviendo el émbolo (66) hacia delante e insertando el émbolo (66) en el segundo rebaje (67) en un estado en el que el émbolo (66) está opuesto al segundo rebaje (67).

10. Sistema de generación de energía (1, 110) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que los medios de solicitación (31) comprenden un acumulador (99);

el acumulador (99) comprende un recipiente (105) para almacenar un gas de acumulación; y

con el movimiento giratorio del brazo oscilante (30) en el primer sentido, se introduce fluido sobrante en el recipiente (105), comprimiendo, de este modo, el gas de acumulación, de manera que el brazo oscilante (30) es solicitado hacia el segundo sentido por una fuerza de expansión del gas de acumulación comprimido.

11. Sistema de generación de energía (1, 110) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,

en el que:

el dispositivo de rueda de leva (6) comprende una pluralidad de ruedas de leva (18) y uno o el árbol de accionamiento principal (19) que soporta de manera pivotante la pluralidad de ruedas de leva (18) mientras se permite que estas puedan girar, y el generador de energía (7) y el mecanismo de brazo (8) están previstos para cada una de las ruedas de leva (18);

el árbol de accionamiento principal (19) gira cuando el par del primer árbol giratorio (11) es transmitido al árbol de accionamiento principal (19); y

cada una de las ruedas de leva (18) gira cuando un par del árbol de accionamiento principal (19) es transmitido a cada una de las ruedas de leva (18).