ITTO20110844A1 - Racchetta da sci o trekking dotata di dispositivo harvester magnetico-induttivo di generazione elettrica. - Google Patents

Description

“RACCHETTA DA SCI O TREKKING DOTATA DI DISPOSITIVO HARVESTER MAGNETICO-INDUTTIVO DI GENERAZIONE ELETTRICAâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una racchetta da sci dotata di dispositivo harvester di generazione elettrica.

Come noto, un harvester à ̈ un dispositivo in grado di catturare energia da fonti esterne presenti nell’ambiente circostante (energia solare, energia termica, energia cinetica da vibrazioni, ecc.) e trasformarla in energia elettrica sfruttabile, per esempio, da altri dispositivi o sistemi elettronici utilizzatori. Risulta quindi evidente come l’ambiente rappresenti vantaggiosamente una abbondante fonte di energia, se confrontato con la quantità di energia immagazzinabile nei comuni accumulatori come batterie e simili.

In particolare, tra le varie fonti energetiche utilizzabili, le vibrazioni sono sfruttabili vantaggiosamente per la realizzazione di dispositivi harvester: infatti, quando un dispositivo à ̈ soggetto a vibrazioni, à ̈ possibile utilizzare una massa inerziale opportunamente collegata a un trasduttore elettrico per trasformare l’energia cinetica in elettrica. Nel tempo sono stati quindi sviluppati dispositivi harvester in grado di trasformare l’energia cinetica fornita dalle vibrazioni in energia elettrica sfruttando diverse tipologie di funzionamento basate, per esempio, sul principio piezoelettrico, il principio elettrostatico (mediante l’utilizzo di condensatori a facce piane parallele) o il principio elettromagnetico (sfruttando i fenomeni dell’induzione elettromagnetica). Attualmente, tali dispositivi harvester sono stati utilizzati anche per accessoriare oggetti di uso comune, quali capi di abbigliamento o articoli sportivi, in modo tale da consentire agli utenti di tali oggetti di avere a disposizione una fonte di energia elettrica generata dal proprio movimento per alimentare o ricaricare eventuali apparecchi elettrici, quali telefoni cellulari, lettori MP3, smartphone, palmari, ecc…, anche in caso di indisponibilità di una connessione alla rete elettrica per la ricarica delle relative batterie di alimentazione.

EP1506800, GB1270457, DE3317600 descrivono racchette da sci dotate di sistemi di generazione di corrente. In particolare:

- EP1506800 descrive una racchetta da sci nella quale la generazione di corrente avviene mediante la compressione di un materiale piezoelettrico determinata dall’appoggio del puntale della racchetta stessa al suolo;

- GB1270457 descrive una racchetta da sci nella quale la generazione di corrente avviene mediante compressione e flessione di un materiale piezoelettrico; essa inoltre può comprendere rinvii nel puntale del bastone per muovere generatori elettromagnetici, che possono essere magneti o motori, attraverso una cremagliera collegata al puntale stesso punta della racchetta;

- DE3317600 descrive un bastone da passeggio nel quale la generazione di corrente avviene mediante un generatore come tubo di mercurio di una dinamo.

La tecnica non propone però alcuna racchetta da sci o trekking nella quale la generazione elettrica avvenga mediante un dispositivo harvester di tipo magnetico-induttivo, in particolare con vincolo magnetico asimmetrico.

Inoltre, soprattutto in una disciplina sportiva come lo sci alpinismo à ̈ estremamente sentita l’esigenza di garantire sempre il necessario grado di carica elettrica alle batterie del dispositivo di ricerca in valanga (tipicamente denominato ARVA) che ne assicuri il corretto funzionamento e con la dovuta continuità.

La tecnica non propone però alcuna racchetta da sci o trekking dotata di un dispositivo di ricerca in valanga autoalimentato da un dispositivo harvester ospitato nella racchetta stessa.

Inoltre, la tecnica propone dispositivi harvester dotati di sospensioni magnetiche simmetriche in cui un elemento magnetico mobile à ̈ interposto tra due magneti fissi con le rispettive polarità tali da determinare in entrambi tali magneti fissi forze di repulsione magnetica verso il magnete mobile: questi sistemi noti permettono però di avere il magnete mobile in equilibrio statico e dinamico per effetto delle sole forze magnetiche, indipendentemente dalla direzione della forza di gravità.

Scopo quindi della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo una racchetta da sci o trekking dotata di un dispositivo harvester magnetico-induttivo di generazione elettrica.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire una racchetta da sci o trekking dotata di almeno un dispositivo ricerca in valanga autoalimentato da un dispositivo harvester ospitato nella racchetta stessa quando sottoposto a vibrazioni durante la sciata.

Inoltre, uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire una racchetta da sci o trekking dotata di un dispositivo harvester magneticoinduttivo di generazione elettrica a sospensione magnetica asimmetrica.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con una racchetta da sci dotata di un dispositivo harvester magnetico-induttivo di generazione elettrica come quella descritta nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la FIG. 1 mostra una vista schematica laterale di una realizzazione preferita della racchetta da sci secondo la presente invenzione;

- la FIG. 2 mostra una schema a blocchi elettrico di un componente della racchetta da sci secondo la presente invenzione; e

- le FIGG. 3a e 3b rappresentano dei grafici rappresentanti la tensione generata dalla racchetta secondo la presente invenzione.

Facendo riferimento alla FIG. 1 à ̈ possibile notare che la racchetta da sci o trekking 1 secondo la presente invenzione (ad esempio più essere utilizzata per sci alpinismo) à ̈ composta da almeno uno stelo 3 interposto tra almeno una impugnatura 5 ed almeno un puntale 7 posti alle due estremità opposte di tale stelo 3. Vantaggiosamente, la racchetta da sci 1 secondo la presente invenzione comprende inoltre almeno un dispositivo harvester 9 di generazione di corrente elettrica composto da: - almeno un elemento magnetico mobile 11 scorrevole lungo almeno una guida di scorrimento 13;

- almeno un elemento magnetico fisso 15 disposto nella estremità verticalmente inferiore di tale guida di scorrimento 13, tale elemento magnetico fisso 15 e tale elemento magnetico mobile 11 scorrevole lungo la guida di scorrimento 13 essendo mutuamente orientati in modo tale da opporre le due facce con la medesima polarità così da generare una forza di repulsione magnetica; e

- almeno un primo avvolgimento 17 di materiale elettricamente conduttivo atto a concatenare il campo magnetico di tale elemento magnetico mobile 11 scorrevole lungo la guida di scorrimento 13.

Preferibilmente, il dispositivo harvester 9 comprende almeno un secondo avvolgimento 19 di materiale elettricamente conduttivo atto a concatenare il campo magnetico di tale elemento magnetico mobile 11 scorrevole lungo la guida di scorrimento 13, tale primo avvolgimento 17 e tale secondo avvolgimento 19 essendo preferibilmente disposti simmetricamente rispetto all’asse di mezzeria dell’elemento magnetico mobile 11. Ciascun avvolgimento 17, 19 à ̈ preferibilmente realizzato con filo di rame.

Preferibilmente, la guida di scorrimento 13 à ̈ rappresentata da almeno una cavità tubolare ricavata longitudinalmente all’interno dello stelo 3 della racchetta da sci 1: ovviamente, il dispositivo harvester 9 come sopra descritto può essere, in alternativa, disposto in qualsiasi altra posizione (per esempio nell’impugnatura 5, senza pertanto fuoriuscire dall’ambito di protezione della presente invenzione.

Il dispositivo harvester 9 della racchetta da sci o trekking 1 secondo la presente invenzione à ̈ quindi rappresentato da un generatore induttivo con sospensione magnetica asimmetrica nel quale i poli magnetici dell’elemento magnetico mobile 11 dell’elemento magnetico fisso 15 sono posizionati verticalmente all’interno della racchetta 1 in modo tale che le facce con stessa polarità siano disposte l’una di fronte all’altra e, di conseguenza, tale elemento magnetico mobile 11 e tale elemento magnetico fisso 15 si respingano l’un l’altro.

L’elemento magnetico mobile 11 à ̈ quindi libero di scorrere lungo la guida di scorrimento 13, ma risulta sospeso al di sopra dell’elemento magnetico fisso 15 a causa delle forze repulsive. Quando la racchetta da sci o trekking 1 secondo la presente invenzione tubo à ̈ posta in vibrazione, per esempio durante una sciata, l’elemento magnetico mobile 11 si muove alternativamente intorno alla configurazione di equilibrio inducendo una tensione nelle due spire 17, 19.

A differenza quindi di quanto noto nella tecnica, il dispositivo harvester 9 secondo la presente invenzione comprende preferibilmente un solo elemento magnetico fisso 15 disposto nella parte inferiore della guida di scorrimento 13 ed un elemento magnetico mobile 11. La forza di sospensione magnetica à ̈ quindi fornita dalla repulsione magnetica dei due elementi magnetici 11, 13 poiché la racchetta 1, nella normale configurazione di utilizzo à ̈ orientata in modo tale che la forza di gravità spinga l’elemento magnetico mobile 11 verso il basso cioà ̈ verso l’elemento magnetico fisso 15. Il dispositivo harvester 9 secondo la presente invenzione permette quindi di avere una sospensione asimmetrica e una corsa maggiore dell’elemento magnetico mobile 11 all’interno della guida di scorrimento 13e pertanto un rendimento ed una efficacia di generazione superiore rispetto a quanto proposto dalla tecnica nota.

Il dispositivo harvester 9 della racchetta da sci o trekking 1 secondo la presente invenzione à ̈ quindi in grado di generare corrente elettrica e di alimentare un qualsiasi apparecchio elettrico connesso opportunamente mediante mezzi di connessione ad almeno un apparecchio elettrico da alimentare in corrente a tale dispositivo harvester 9: preferibilmente, la racchetta 1 secondo la presente invenzione comprende inoltre almeno un dispositivo wireless di ricerca, ad esempio ARVA, 20 connesso a tale dispositivo harvester 9, per esempio mediante l’interposizione di opportuni mezzi di gestione 21, ed alimentato in corrente dal dispositivo harvester 9 stesso.

La racchetta da sci o trekking 1 secondo la presente invenzione comprende quindi mezzi di gestione 21 del funzionamento del dispositivo harvester 9: in particolare, così come à ̈ possibile notare in particolare nella FIG. 2, tali mezzi di gestione 21 comprendono almeno una scheda elettronica di ricarica dotata, per ogni avvolgimento 17, 19, di almeno un circuito di raddrizzamento e livellamento composto da mezzi raddrizzatori di corrente elettrica 23, tali mezzi raddrizzatori comprendenti preferibilmente almeno un ponte a diodi a bassa tensione di soglia, mezzi stabilizzatori della corrente elettrica 25, tali mezzi stabilizzatori comprendenti preferibilmente almeno un condensatore, mezzi di accumulazione di energia elettrica, comprendenti per esempio almeno una batteria tampone ricaricabile (per esempio delle batterie al litio ricaricabili). Ciascuno degli avvolgimenti 17, 19 à ̈ quindi collegato al rispettivo circuito raddrizzatore, ed in particolare al suddetto ponte a diodi, il quale à ̈, a sua volta, collegato al rispettivo condensatore. Il condensatore à ̈ infine collegato alla rispettiva batteria tampone. Gli elettrodi della batteria tampone sono quindi collegati, direttamente o mediante l’interposizione di un opportuno mezzo o cavo di connessione, ad un eventuale apparecchio elettrico da alimentare in corrente 20, ad esempio al dispositivo di ricerca in valanga disposto all’interno o all’esterno della racchetta 1 secondo la presente invenzione.

Da prove sperimentali eseguite su una racchetta da sci o trekking 1 secondo la presente invenzione come quella precedentemente descritta ed avente le dimensioni e le caratteristiche riportate nella seguente Tabella 1, sono stati misurati i valori di tensione elettrica generata riportati nei grafici mostrati nelle Figure 3a e 3b.

Oggetto Dimensione Caratteristica Diametro

Guida di interno: 10 mm

Materiale polimerico scorrimento Diametro

esterno: 16 mm

Peso: 24 g Elemento nichelato (Ni-Cu-Ni)

Diametro: 10 mm

magnetico Magnetizzazione: N40

Altezza: 40mm

mobile Forza di attrazione:

ca. 4.3 kg

Peso 24 g Elemento nichelato (Ni-Cu-Ni)

Diametro: 10 mm

magnetico Magnetizzazione: N40

Altezza: 40mm

fisso Forza di attrazione:

ca. 4.3 kg

Spira interna:

16mm

Spira Spira esterna:

20 mm

Altezza: 45 mm

Filo spira 0.125 mm isolato

Tabella 1

In particolare, le FIGG. 3a e 3b mostrano rispettivamente dei grafici aventi in ascissa il numero dei campioni ed in ordinate i valori di tensione generata rappresentanti la tensione generata sul primo avvolgimento 17 (FIG. 3a) e sul secondo avvolgimento 19 (FIG. 3b): si può notare che la tensione prodotta può essere utilizzata per ricaricare una batteria da 3 V, con una corrente minima prodotta da ogni spira pari a 30 mA. A titolo di esempio si può osservare che un dispositivo di ricerca in valanga ARVA consuma circa 10 mA quindi dopo pochi secondi di camminata può trasmettere in continuo. Altre eventuali metodi di trasmissione wireless integrati potrebbero, ovviamente, essere aggiunti e attivati su richiesta.

Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell’invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell’ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Racchetta da sci o trekking (1) composta da almeno uno stelo (3) interposto tra almeno una impugnatura (5) ed almeno un puntale (7) posti alle due estremità opposte di detto stelo (3), caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un dispositivo harvester (9) di generazione di corrente elettrica composto da: - almeno un elemento magnetico mobile (11) scorrevole lungo almeno una guida di scorrimento (13); - almeno un elemento magnetico fisso (15) disposto nella estremità verticalmente inferiore di detta guida di scorrimento (13), detto elemento magnetico fisso (15) e detto elemento magnetico mobile (11) scorrevole lungo detta guida di scorrimento (13) essendo mutuamente orientati in modo tale da opporre le due facce con la medesima polarità così da generare una forza di repulsione magnetica; e - almeno un primo avvolgimento (17) di materiale elettricamente conduttivo atto a concatenare un campo magnetico di detto elemento magnetico mobile (11) scorrevole lungo detta guida di scorrimento 2. Racchetta da sci o trekking (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo harvester (9) comprende almeno un secondo avvolgimento (19) di materiale elettricamente conduttivo atto a concatenare un campo magnetico di detto elemento magnetico mobile (11) scorrevole lungo detta guida di scorrimento (13). 3. Racchetta da sci o trekking (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto primo avvolgimento (17) e detto secondo avvolgimento (19) sono disposti simmetricamente rispetto all’asse di mezzeria di detto elemento magnetico mobile (11). 4. Racchetta da sci o trekking (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta guida di scorrimento (13) à ̈ almeno una cavità tubolare ricavata longitudinalmente all’interno di detto stelo (3). 5. Racchetta da sci o trekking (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo harvester à ̈ dotato di mezzi di connessione per essere collegato ad almeno un apparecchio elettrico da alimentare in corrente. 6. Racchetta da sci o trekking (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un dispositivo di ricerca (20), preferibilmente di ricerca in valanga (ARVA), connesso a detto dispositivo harvester (9) ed alimentato in corrente da detto dispositivo harvester (9). 7. Racchetta da sci o trekking (1) secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di gestione (21) del funzionamento di detto dispositivo harvester (9). 8. Racchetta da sci o trekking (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di gestione (21) comprendono almeno una scheda elettronica di ricarica dotata, per ogni detto avvolgimento (17, 19), di almeno un circuito di raddrizzamento e livellamento composto da mezzi raddrizzatori di corrente elettrica (23), mezzi stabilizzatori della corrente elettrica (25), mezzi di accumulazione di energia elettrica, ciascuno di detti avvolgimenti (17, 19) essendo collegato ad un rispettivo detto circuito di raddrizzamento e livellamento. 9. Racchetta da sci o trekking (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detti mezzi raddrizzatori comprendono almeno un ponte a diodi. 10. Racchetta da sci o trekking (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detti mezzi stabilizzatori comprendono almeno un condensatore di livello di tipo ceramico non polarizzato. 11. Racchetta da sci o trekking (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di accumulazione di energia elettrica comprendono almeno una batteria tampone ricaricabile.