WO2010058047A1 - Dispositivo de transformacion de energia undimotriz en energia electrica - Google Patents

Dispositivo de transformacion de energia undimotriz en energia electrica Download PDF

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WO2010058047A1
WO2010058047A1 PCT/ES2009/070214 ES2009070214W WO2010058047A1 WO 2010058047 A1 WO2010058047 A1 WO 2010058047A1 ES 2009070214 W ES2009070214 W ES 2009070214W WO 2010058047 A1 WO2010058047 A1 WO 2010058047A1
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WO
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chain
buoy
shaft
drive pinion
retainer
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PCT/ES2009/070214
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Inventor
Eladio Diaz Arbones
Original Assignee
Unda Desarrollos Tecnologicos Marinos, S.L.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/1885—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is tied to the rem
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the present specification refers to a PCT request regarding the generation of electrical energy through the transformation of wave energy.
  • Wave energy that is, produced by the movement of the waves, is one of the most promising sources of renewable energy for countries with sea coast
  • This invention has its application within the sector of the generation of electrical energy by means of renewable energies and also within the industrial sector of machinery manufacturing for use in marine environments.
  • Pelamis because of its resemblance to a sea snake “pelamis platurus" it is a floating and flexible device, installed on the high seas and that several devices can be connected together and send the electrical energy generated to the shore by middle of a long cable.
  • the procedure described is characterized by the use of a plate located at the bottom of a raft of water, and driving the plate by the thrust of the waves that are driven by the bottom, which means a transformation of kinetic energy.
  • the waves climb a ramp to a raised tank through the arms of the platform, there the collected water rotates the installed turbines.
  • One of the characteristic properties of the waves is their ability to travel over great distances with hardly any loss of energy, so the energy generated anywhere in the ocean ends at the continental edge.
  • the device for transforming wave energy into electrical energy that the invention advocates is constituted by the following main assemblies:
  • E.- Safety set and output of the main power cable consist of the following main elements:
  • Main buoy of movement conformed by a buoy-floating of great size and in that that distinguish some fins of braking, a circular defense for the docking of boats of maintenance and security, and a mast that sustains a light of position.
  • strobe Preferably strobe.
  • This main buoy is the one that moves by impulse of the waves and currents and this translational impulse when being attached by its lower part by means of a rotating shackle to a chain fixed to a set of fixed elements, makes the displacement it is transformed into an ascending movement, and said movement is transmitted by means of the chain mentioned to the rest of the Device.
  • the aforementioned chain includes a small buoyancy buoy near the anchor with the rotating shackle that helps the main one, passing the mentioned chain through chain aligners, formed by a sheave attached to the main body by two symmetrical supports and then passing through three sheaves
  • the chain goes through another set of aligners of the same structure, and ends up joining by means of a rotating shackle to a tension buoy of smaller size than the main one and in which a hoop is appreciated of defense and below the shackle a thin horizontal plate that serves as a stop against the retainers.
  • the continuous movement created by the buoy of generation is the section of the watertight box, it is transmitted by means of two drive pinions and an inner flat chain to the axis that moves this set, of so that it is sinking the buoy I to generation gradually.
  • an electric clutch is triggered, releasing this set and then transmiendose movement buoy generation 2, until the stop plate of this it reaches the corresponding aligners, at which point this axis is free and the movement begins to be transmitted to the buoy of generation 3 a and so on.
  • the main buoy is always working, which is the one that is responsible for submerging the buoys of generation that with its controlled and continuous ascension generates a constant and continuous movement, which is transmitted to the corresponding alternator.
  • the cycle begins with the I a .
  • the set of shafts and gears is located in a waterproof case, which has a safety railing on its upper outer part, topped at its ends by a perimeter defense, made of rubber or rubber to avoid violent blows from the possible vessels that arrive at the Device.
  • This box has on its outside the sheaves described above, each corresponding to an axis with different characteristics that we will see.
  • rollers with retainer and located outside correspond to the inside of the box with shafts, which involve a retainer in its closest part to the sheave, then placing a bearing support, a drive pinion, which drags a chain which transmits the rotation to an axis and ends in a bearing support
  • a shaft without a sheave on the outside which in addition to the retainer includes a drive pinion, which through the chain transmits the rotation to the drive pinion of the shaft and also has a bearing support, a clutch, a drive pinion along with another parallel, this pinion by means of the tensioned chain, is related to another drive pinion that moves the other axes.
  • a drive pinion is an electronic clutch, the drive shaft, the drive itself, and the generator
  • the main axis of the main buoy also has:
  • This set has as its main mission the positioning of the Device at the desired depth.
  • the working position of the Device is the sunken position at the bottom of the sea so that only the main buoy (a) that generates the movement protrudes.
  • the rest remains sunk, resting on the seabed where it is supported by the stabilizer element, hydraulic element from which a shaft or leg of hydraulic movement, finished at the bottom by a support base.
  • the Device may also need to be moved at the time or simply for maintenance and repair.
  • the Device has a counterweight, in the lower part of it, constituted by a rectangular rectangular parallepiped formed by high density metal elements or by concrete loaded with heavy particles.
  • this counterweight is a flood tank, equipped with an air inlet solenoid valve and a water inlet / outlet solenoid valve.
  • the flood tank is full of water when the device is to be fixed at the bottom of the sea.
  • compressed air is introduced through the solenoid valve and the solenoid valve is opened, so that as the water tank is emptied, it rises to the surface.
  • the introduction of compressed air into the tank is carried out by means of a tube attached to a buoy (g) that has a safety ring and an upper intake of compressed air.
  • a pressure hose is plugged into the valve
  • the chain can be used, conveniently anchored to the bottom by means of a dead person.
  • flood tank Above the flood tank is the waterproof case and above it is anchored to it a safety railing, finished by perimeter fenders, consisting of rubber or rubber elements that will serve as defenses for vessels that dock at their sides.
  • This set consists of a voltage buoy (h), which includes an upper air inlet valve and another air outlet valve.
  • This buoy is attached to the chain or end by means of a rotating shackle to which a free sheave is anchored.
  • This chain / end is at one end anchored to a lower free sheave, subject to a buried dead, by means of a ring, while the lower sheave is subject to the dead by means of the ring.
  • the other end of the chain / end is attached to the outside of the waterproof case by conventional means (ring, knot etc.,).
  • buoy (h) If the buoy (h) is partially emptied of air, and therefore exerts less tension pressure downwards, the assembly could move upwards with the help of its buoyancy aided by the reservoir filled with compressed air.
  • the security set consists of a dead man, anchored at the bottom of the sea, which involves a ring that holds a chain, attached to the waterproof case by means of a ring.
  • this chain will be enough for the assembly to emerge to the surface, but once it is in this position it cannot move. Based on this chain, the cable that transmits the electrical energy of the device to the ground is moved.
  • Main buoy 2. Body.
  • FIGURE N2 1. - Schematic representation of the whole, in submerged position
  • FIGURE ns 2.-
  • One of the characteristic properties of the waves is their ability to travel over great distances with hardly any loss of energy, so the energy generated anywhere in the ocean ends at the continental edge.
  • one or more devices placed along the coast can mean a constant and important generation of electrical energy from an inexhaustible and very cheap wave energy
  • the device for transforming wave energy into electrical energy that the invention advocates is constituted by the following main assemblies: A.- Main movement generation buoys set.
  • Main movement buoy (a) consisting of a large floating buoy and in which that distinguish braking fins (3), a circular defense (4) for docking maintenance and safety vessels, and a mast (5) that supports a position light (6), preferably strobe.
  • This main buoy (a) is the one that moves by impulse of the waves and currents and this translational impulse when being attached by its lower part by means of a rotating shackle (7) to a chain (9) fixed to a set of fixed elements, causes the displacement to be transformed into upward-downward movement, and said movement is transmitted by means of the chain (9) mentioned to the rest of the Device.
  • the aforementioned chain (9) includes a small buoyancy buoy (8) near the anchor with the rotating shackle (7) that helps the main one, passing the mentioned chain (9) through chain aligners (36), formed by a sheave (38) attached to the main body (36) by two symmetrical supports (37) and then through three sheaves.
  • the rollers (39) and (40) have a retaining channel, and will move the shafts (53) and (59) inside the waterproof case.
  • the sheave (41) has no retainers and is considered as satisfactory turning in both directions, moving the shaft (65).
  • the chain (9) After passing through these three rollers (39), (40), and (41), the chain (9) goes through another set of chain aligners (36) of the same structure as the previous ones, and ends up joining by means of a rotating shackle (11) to a tension buoy (b) of smaller size than the main one and in which a circular defense ring (10) and below the rotating shackle (11) a thin horizontal plate ( 12) which serves as a stop against the retainers (36).
  • the chain (9) of union between both buoys is always tense and therefore working, either up or down so that depending on whether it is an upward or downward movement and the existence or not of chain retainers in the sheaves attached to the watertight body, movement is being transmitted to the whole at all times.
  • This set is made up of buoys (c) and (e), of regular size, provided with two rotating shackles (14) and (21) and flat bases (15) and (22) of stop which give rise to both chains (16) and (23) that go through two chain aligners (36) equal to those described above.
  • the three sheaves are located in a triangular and symmetrical manner as described above, then passing through another chain aligner (36) similar to the previous ones and ending in a tension buoy (d) that involves a circular ring (17) of defense, a rotating shackle (18) in its lower part and a flat base (19).
  • the rollers (43) and (44) are retaining, and move the shafts (106) and (110), but not the flat channel (42), which moves the shaft (103).
  • an electric clutch (75) is released, releasing this assembly and then transmitting the movement to the generation buoy 2 a , until the stop plate (22) of this activates the corresponding sensors (143), at which time this axis is free and the movement begins to be transmitted to the generation buoy 3 a and so on.
  • the main buoy (a) is always working, which is the one that is responsible for submerging the buoys of generation (c) and (e) that with their controlled and continuous ascension generate a constant and continuous movement, which is transmitted to the variator (124) that in turn does it to the generator (125), where the electrical energy that will be sent abroad by means of the cable (81) is generated, a process that we will see later.
  • the cycle begins with the I a (c).
  • the set of shafts and gears is located in a waterproof case (150), which has a safety rail in its upper outer part (34), finished off at its ends by a perimeter defense (35), of rubber or rubber to avoid the violent blows of the possible vessels that arrive at the Device.
  • This box has on its outside the sheaves described above (47), (46), (45), (44),
  • the sheave (47) with retainer and located outside corresponds inside the box (150) with the shaft (134), which comprises a retainer (133) in its part closest to the sheave (47), placing a bearing support (135), a drive pinion (136), which drives a chain (138) that transmits the rotation to the shaft (115) and ends in a bearing support (137).
  • the chain (172) By means of the chain (172) it transmits rotation to the shaft (115) with the help of the drive pinion (117).
  • the smooth groove (45), located outside, corresponds to the inside of the box (150) with the shaft (127), which includes a retainer (126) and a bearing support (128).
  • the shaft (115) without a sheave is located on the outside, which in addition to the retainer (114) includes an arrate pinion (116), which by means of the chain (111) transmits the rotation to the drive pinion (107) of the shaft (106) and which also has a bearing support (118), a clutch (121), a drive pinion (119.a) together with another (119. b).
  • the pinion (119. b) by means of the chain (138) tensioned by the tensioner (139), is related to the drive pinion (136) of the shaft (134).
  • the sheave (44) with retainer and located outside corresponds to the inside of the box
  • the sheave (43) with retainer and located on the outside corresponds to the inside of the box (150) with the shaft (106) that contains a retainer (105), a drive pinion (107) ) and supported in its final part by a bearing support (108).
  • the chain (111) joins the drive pinion (107) with the drive pinion (116)
  • the sheave (42) of smooth throat and located on the outside corresponds to the inside of the box (150) with the shaft (103) and a bearing support (104) at the end
  • the smooth groove (41), located outside, corresponds to the inside of the box (150) with the shaft (65), which includes a retainer next to the wall of the box and is supported by a support with bearings (66)
  • the sheave (40) with retainers, located outside, corresponds to the inside of the box (150), with the shaft (59), which comprises a retainer (58) next to the wall of the box, then the drive pinion (60) sharing the chain (144) with the drive pinion (69) ), and that ends in a bearing support (61).
  • the sheave (39) with retainers, located on the outside, corresponds inside the box (150), with the shaft (53), which comprises a retainer (52) next to the wall of the box, being next the closing coil (54), which acts on the clutch (55), then the drive pinion (56), which by means of the chain (63) properly tensioned by the tensioner (62) moves the drive pinion (70); and ending the shaft (53) in a bearing support (57)
  • This set has as its main mission the positioning of the Device at the desired depth.
  • the working position of the Device is the sunken position at the bottom of the sea so that only the main buoy (a) that generates the movement protrudes.
  • the rest remains sunk, resting on the seabed where it is supported by means of the stabilizer element (90), hydraulic element from which a shaft (91) or hydraulic movement leg, finished at the bottom by a support base (92). ).
  • the Device may also need to be moved at the time or simply for maintenance and repair.
  • the Device has a counterweight (89), in the lower part thereof, constituted by a rectangular rectangular parallepiped formed by high density metal elements or concrete loaded with heavy particles.
  • this counterweight (89) is a flood tank (86), equipped with an air inlet solenoid valve (87) and a water inlet / outlet solenoid valve (88).
  • the flood tank (86) is full of water when the device is to be fixed at the bottom of the sea.
  • compressed air is introduced through the solenoid valve (87) and the solenoid valve (88) is opened, so that as the water tank is emptied, it rises to the surface.
  • flood tank (150) Above the flood tank (150) is the waterproof case (150) and above it is anchored to it a safety railing (34), finished by perimeter fenders (35), consisting of rubber or rubber elements that they will serve as defenses for vessels that dock at their sides.
  • This assembly consists of a voltage buoy (h), which includes an upper air inlet valve (31) and another air outlet valve (31 ' ).
  • This buoy is attached to the chain or rope (30) by means of a rotating shackle (326) to which a free sheave (27) is anchored.
  • This chain / end (30) is at one end anchored to a lower free sheave (28), attached to a dead (33) buried, by means of a ring (29), while the lower sheave (28) is is subject to the dead by means of the ring (32).
  • the other end of the chain / end (30) is attached to the outside of the waterproof case (150) by conventional means (ring, knot etc.,).
  • buoy (h) If the buoy (h) is partially emptied of air, and therefore exerts less tension pressure downwards, the assembly could move upwards with the help of its buoyancy aided by the reservoir (86) filled with compressed air.
  • the safety assembly consists of a dead person (85), anchored at the bottom of the sea, which involves a ring (84) that holds a chain (83), attached to the waterproof case (150) by means of a ring (82 ).
  • the length of this chain will be enough for the assembly to emerge to the surface, but once it is in this position it cannot move.
  • the cable (81) that transmits the electrical energy of the device to the earth is moved.

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Abstract

Dispositivo de transformación de energía undimotriz en energía eléctrica caracterizado por estar constituido esencialmente por un campo de boyas (A) que son las que por el movimiento de las olas facilitan a un conjunto de ejes y engranajes (B)esta fuerza que se transforma en movimiento notorio de ejes que impulsan los generadores de energía eléctrica, y que para su fijación a la profundidad adecuada cuenta con un conjunto de depósitos y contrapesos (C), contando con otro conjunto (D) de tensión y mantenimiento de tensión del conjunto, para Su desplazamiento, y con un conjunto (E) de seguridad para el caso extremo que fallase en conjunto (D). También en conjunción con este conjunto existe un cable que conecta este dispositivo con la línea eléctrica en tierra para la transmisión de la energía.

Description

DISPOSITIVO DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA UNDIMOTRIZ EN ENERGÍA ELÉCTRICA.
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente memoria descriptiva se refiere a una solicitud de PCT relativa a la generación de energía eléctrica por medio de la transformación de la energía undimotriz.
La energía undimotriz, es decir la producida por el movimiento de las olas, es una de las más prometedoras fuentes de energía renovable para los países con costa marítima
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención tiene su aplicación dentro del sector de la generación de energía eléctrica por medio de energías renovables y también dentro del sector industrial de fabricación de maquinaria para su utilización en medios marinos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El desarrollo y aprovechamiento de la energía undimotriz es todavía objeto de estudio y se encuentra en fase de expansión.
En la actualidad se conoce la existencia de algunos dispositivos y algunas patentes en relación con el tema que nos ocupa, pero en ningún caso las soluciones aportadas se parecen a la descrita en esta memoria .
Escocia ha sido el lugar donde más se han desarrollado los estudios sobre la transformación de este tipo de energía debido al fuerte oleaje que reciben sus costas y por la importante infraestructura científica e industrial.
Pero donde primero se instaló un artefacto de estas características fue en Portugal. ( 1998) Conocido como Pelamis ( por su parecido a una serpiente marina "pelamis platurus") se trata de un ingenio flotante y flexible, instalado en alta mar y que pueden ser conectados varios dispositivos juntos y enviar la energía eléctrica generada a la orilla por medio de un largo cable.
La unión entre los dispositivos es una de los puntos débiles de este sistema.
Además la propia existencia del largo cable, con las pérdidas que conlleva hace que su rendimiento no sea muy efectivo, aún teniendo en cuenta que se calcula que treinta dispositivos unidos podrían abastecer aproximadamente a 20.000 hogares con un consumo medio europeo.
En cuanto a las patentes que se pueden considerar más cercanas a la que nos ocupa se pueden citar dos principalmente:
D.I.- Como primer documento tenemos la patente filandesa : FI2001102620012086 de Rauno Koivusaari Solicitada a favor de AW-ENERGY OY el 26 de Octubre de 2001.
Por " Maquina de energía undimotiz"
El procedimiento descrito se caracteriza por la utilización de una placa ubicada en el fondo de una balsa de agua, e impulsar la placa por el empuje de las olas que se impulsan por el fondo, lo que significa una transformación de energía cinética.
Evidentemente este procedimiento no tiene nada que ver con la patente que nos ocupa, como veremos más tarde.
D.2.- como segundo documento tenemos la patente europea siguiente:
E.P-E02770020, por "Un procedimiento para utilizar energía undimotriz"
Evidentemente este procedimiento tampoco tiene nada que ver con la patente que nos ocupa, como veremos más tarde.
Existen también ciertos dispositivos en fase de experimentación y algunos otros ya implementados que definen el estado de la técnica , con relación pero con notables diferencias.
D.3.- Nos referimos a los dispositivos de tecnología "OPT" que utiliza una boya de alta mar para la generación de la onda de Power Buoy del "OPT".
Que tampoco guarda relación directa con la invención preconizada D.4.- Igualmente podemos citar como antecedente el dispositivo convertidor "Wavedragon" (El dragón de las olas), que se trata de un dispositivo flotante grande, diseñado para capturar y concentrar olas.
Las olas suben una rampa a un depósito levado mediante los brazos de la plataforma, allí el agua recogida hace girar las turbinas instaladas.
Evidentemente tampoco tienen nada que ver con el sistema preconizado en la invención que nos ocupa.
D.5.- Y como último antecedente, podemos citar el dispositivo "Archimedes Wave Swing ("Oscilador de ola de Arquimedes") , que tampoco guarda directa relación con la invención que nos ocupa ya que se trata de una gran cámara de aire instalada sobre el fondo del mar. No utiliza, evidentemente la ola superficial para la generación de energía.
Por tanto hemos visto que existen variados intento de utilizar la fuerza undimotriz, pero todos ellos diferentes de los que se preconizan en la presente invención, que describe un dispositivo diferente, más elaborado, de mejor rendimiento y mantenimiento más barato, siendo además más fiable debido a los sistemas y materiales de los que está fabricado, no conociendo por parte del solicitante la existencia en la actualidad de una invención que esté dotada de las características que se describen en esta memoria. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.
Una de de las propiedades características de las olas es su capacidad para desplazarse a grandes distancias sin apenas pérdida de energía, por ello la energía generada en cualquier parte del océano acaba en el borde continental.
De este modo la energía de las olas se concentra en las costas que es donde más eficaz puede ser la invención que preconizamos y cuyas características principales son las siguientes.
El Dispositivo de transformación de la energía undimotriz en energía eléctrica que la invención preconiza esta constituido por los siguientes conjuntos principales :
A.- Conjunto de boyas de generación de movimiento principal
B.- Conjunto de ejes y engranajes de transformación del movimiento principal en energía eléctrica
C- Conjunto de depósitos y contrapesos de fijación a determinada profundidad de todo el dispositivo,
D.- Conjunto de tensión y mantenimiento de tensión del Dispositivo a la profundidad adecuada
E.- Conjunto de seguridad y salida del cable principal de energía. Y cada uno de estos conjuntos está constituido por los siguientes elementos principales:
A.- Conjunto de boyas de generación del movimiento principal :
Se encuentra constituido por:
Boya principal de movimiento, conformada por una boya-flotante de gran tamaño y en la que ese distinguen unas aletas de frenado, una defensa circular para el atraque de embarcaciones de mantenimiento y seguridad, y un mástil que sustenta una luz de posición. Preferentemente estroboscópica .
Esta boya principal es la que se mueve por impulso de las olas y las corrientes y este impulso de translación al estar sujeta por su parte inferior por medio de de un grillete giratorio a una cadena fijada a un conjunto de elementos fijos, hace que el desplazamiento se transforme en movimiento ascensional, y dicho movimiento es transmitido por medio de la cadena citada al resto del Dispositivo.
La cadena antes citada comporta cerca del anclaje con el grillete giratorio una pequeña boya de flotabilidad que ayuda a la principal, pasando la citada cadena por unos alineadores de cadena, formados por una roldana sujeta al cuerpo principal por sendos soportes simétricos y pasando después por tres roldanas.
Estas tres roldanas, situadas en posición triangular (sus ejes ) cuentan algunas con canal retenedor, y moverán los ejes interiores de la caja estanca .
Después de pasar por estas tres roldanas, la cadena vuelve a pasar por otro juego de alineadores de igual estructura, y termina uniéndose por medio de un grillete giratorio a una boya de tensión de tamaño menor que la principal y en la que se aprecia un aro de defensa y más abajo del grillete una delgada plancha horizontal que sirve de tope contra los retenedores .
De esta forma la cadena de unión entre ambas siempre se encuentra tensa y por tanto trabajando, ya sea en subida o en bajada de manera que dependiendo si se trate de un movimiento ascendente o descendente y de la existencia o no de retenedores de cadena en las roldanas adosadas al cuerpo estanco , en todo momento se está transmitiendo movimiento al conjunto.
A continuación y en paralelo de este conjunto de pueden establecer varios conjuntos de equipo de boyas de generación constituidos por una boya de regular tamaño, provista de su grillete giratorio y base plana de tope de la que dimana una cadena que baja pasando por un alineador de cadena igual a los anteriormente descritos, pasando a continuación por tres roldanas, situadas de forma triangular y simétrica como las anteriormente descritas, pasando a continuación por otro alineador de cadena similar a los anteriores y terminando en una boya de tensión que comporta un aro de defensa, un grillete giratorio en su parte inferior y una base plana de tope. Este conjunto así descrito, y que puede ser ampliado a muchos más conjuntos, funciona de la siguiente manera:
El movimiento continuo creado por la boya de generación, por medio de los ejes y engranajes que se describirán es el apartado de la caja estanca, se transmite por medio de dos piñones de arrastre y una cadena plana interior al eje que mueve este conjunto, de forma que va hundiendo la boya Ia de generación paulatinamente. Cuando la boya de generación Ia toca con los alineadores de cadena por medio de la placa tope, se dispara un embrague eléctrico, liberando este conjunto y transmiendose entonces el movimiento a la boya de generación 2a, hasta que la placa de tope de esta llega a los alineadores correspondientes, momento en que este eje queda libre y se empieza a transmitir el movimiento a la boya de generación 3 a y así sucesivamente.
Cuando el eje de la boya de Ia generación queda libre, la boya de Ia generación comienza a ascender, ya que no tiene freno, pero no sube de una forma violenta, ya que la forma de tensión hace de amortiguador .
De esta forma la subida de la boya es continua y a velocidad regular. Como el eje libre de la citada boya al quedar libre, embraga el otro eje solidario con el anterior que en la etapa anterior estaba libre, este transmite el movimiento, ya circular a un variador centrífugo que a su vez lo transmite a un generador, que es quien por medio de este movimiento transforma en energía eléctrica que envía por medio de un cable adecuado al exterior.
De esta forma siempre está trabajando la boya principal que es la que se encarga de ir sumergiendo las boyas de generación que con su ascensión controlada y continua genera un movimiento constante y continuo, que se transmite al alternador correspondiente .
Una vez que el último conjunto de generación esta cargado, es decir la boya de generación correspondiente se encuentra en su posición más hundida, el ciclo comienza por la Ia.
Se podría decir, con las salvedades físicas correspondientes que se trata de un dispositivo de movimiento "casi continuo".
La repetición de este ciclo de forma continua, es lo que consigue un flujo constante de energía.
B.- Conjunto de ejes y engranajes de transformación del movimiento principal en energía eléctrica.
Ya hemos descrito en el apartado anterior del sistema general de movimiento de los ejes que ampliamos en este apartado.
El conjunto de ejes y engranajes se encuentra situado en una caja estanca, que presenta en su parte exterior superior una barandilla de seguridad, rematada en sus extremos por una defensa perimetral, de caucho o goma para evitar los golpes violentos de las posibles embarcaciones que arriben al Dispositivo .
Esta caja presenta por su parte exterior las roldanas antes descritas, correspondiendo cada una de ellas a un eje con características diferentes que veremos .
Ya hemos descrito en el apartado anterior del sistema general de movimiento de los ejes que ampliamos en este apartado.
Las roldanas con retenedor y situadas en el exterior , se corresponden en el interior de la caja con ejes, que comportan un retén en su parte más cercana a la roldana , situándose después un apoyo con rodamientos , un piñón de arrastre , que arrastra una cadena que transmite el giro a un eje y que finaliza en un apoyo con rodamientos
Por medio de la cadenas se transmite giro a los ejes con ayuda de los piñones de arrastre.
Después se encuentra situado un eje sin roldana en el exterior, que además del retén comporta un piñón de arrastre , que por medio de la cadena transmite el giro al piñón de arrastre del eje y que además presenta un apoyo con rodamientos , un embrague , un piñón de arrastre junto con otro paralelo, este piñón por medio de la cadena tensada , se relaciona con otro piñón de arrastre que mueve los otros ejes. A partir de este piñón de arrastre se encuentra un embrague electrónico, el eje del variador, el variador propiamente dicho, y el generador
El eje principal de la boya principal, además cuenta con:
Un apoyo con rodamientos, una bobina de cierre, .- una embrague, un apoyo con rodamientos, un piñón de arrastre, una cadena de transmisión , que une el piñón de arrastre con el piñón de arrastre .- un piñón de arrastre que mueve un eje un eje que mueve un alternador, un alternador que genera energía eléctrica que se transmite por, un cable, que alimenta una batería, .- batería auxiliar del Dispositivo.
C .- Conjunto de depósitos y contrapesos de fijación a determinada profundidad de todo el dispositivo.
Este conjunto tiene como misión principal el posicionamiento del Dispositivo a la profundidad deseada .
Es necesario tener en cuenta que la posición de trabajo del Dispositivo es la posición de hundida en el fondo del mar de forma que solo sobresalga la boya principal (a) que es la que genera el movimiento. El resto permanece hundido, reposando sobre el fondo marino donde se apoya por medio del elemento estabilizador, elemento hidráulico del que dimana un eje o pata de movimiento hidráulico, acabado en su parte inferior por una base de apoyo.
Pero también es necesario tener en cuenta que el Dispositivo también puede necesitar en su momento ser trasladado o simplemente para las labores de mantenimiento y reparación.
Independiente de que sea casi siempre posible realizar las labores de mantenimiento por medio de trabajadores submarinos, en otros casos, sobre todo cuando se trata de trabajos dentro de la caja estanca , es necesario que dichos trabajos se realicen en la superficie .
Para ello el Dispositivo cuenta con un contrapeso, en la parte más inferior del mismo, constituido por un paralepipedo recto rectangular formado por elementos metálicos de gran densidad o por hormigón cargado con partículas pesadas.
Encima de este contrapeso se encuentra un depósito inundable , provisto de una electroválvula de entrada de aire y una electroválvula de entrada/salida de agua.
El depósito inundable se encuentra lleno de agua cuando el dispositivo se quiere fijar en el fondo del mar. Cuando se quiere que el Dispositivo aflore a la superficie, se introduce aire comprimido por la electroválvula y se abre la electroválvula, con lo que según se va vaciando el depósito de agua, el mismo va ascendiendo a la superficie. La introducción de aire comprimido al depósito se realiza por medio de una tubo unido a una boya (g) que cuenta con un aro de seguridad y una toma superior de aire comprimido. Cuando se necesita introducir el aire comprimido a la boya, se enchufa una manguera de presión a la válvula
Esta ascensión se realiza de forma paulatina y no violenta debido no solo a la entrada de aire comprimido controlada, sino también a la existencia del conjunto de tensión (D) , particularizado en la boya (h) .
Para que no se produzca un desplazamiento del conjunto se cuenta con la ayuda de la cadena , convenientemente anclada al fondo por medio de un muerto .
Encima del depósito inundable se encuentra la caja estanca y encima de esta se encuentra anclada a la misma una barandilla de seguridad, acabada por unas defensas perimetrales , constituidas por elementos de goma o caucho que servirán de defensas para las embarcaciones que atraquen a sus costados.
D .- Conjunto de tensión y mantenimiento de tensión del Dispositivo a la profundidad adecuada.
Este conjunto está constituido por una boya de tensión (h) , que comporta una válvula de entrada de aire superior y otra válvula de salida de aire .
Esta boya está sujeta a la cadena o cabo por medio de un grillete giratorio al que se encuentra anclada una roldana libre. Esta cadena/cabo, se encuentra en un extremo anclada a una roldana libre inferior , sujeta a un muerto enterrado, por medio de una argolla, mientras que la roldana inferior se encuentra sujeta al muerto por medio de la argolla .
El otro extremo de la cadena/cabo se encuentra unido al exterior de la caja estanca por medios convencionales (argolla, nudo etc.,).
Este sencillo conjunto permite mantener el dispositivo perfectamente estable en el fondo del mar, con ayuda de la boya (h) , que dependiendo de la cantidad e aire comprimido que tenga en su interior creará una tensión diferente, pero que dicha tensión siempre será para mantenerlo en su correcta posición.
Si la boya (h) se vacia parcialmente de aire, y por tanto ejerce menos presión de tensión hacia abajo, el conjunto podría desplazarse hacia arriba con ayuda de su flotabilidad ayudada por el depósito relleno de aire comprimido.
E .- Conjunto de seguridad y salida del cable principal de energía.
El conjunto de seguridad está constituido por un muerto, anclado en el fondo del mar, que comporta una argolla que sujeta una cadena, unida a la caja estanca por medio de una argolla.
La longitud de esta cadena será la suficiente como para que el conjunto pueda emerger a la superficie, pero que una vez se encuentra en esta posición no pueda desplazarse. Con base en esta cadena se desplaza el cable que transmite la energía eléctrica del Dispositivo a tierra .
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma dos hojas de planos, en las que con idénticas referencias se indican idénticos elementos y donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
CONJUNTO DE BOYAS
a. Boya principal 2. Cuerpo.
3. Aletas de frenado.
4. Defensa de atraque.
5. Mástil.
6. Luz posición. 7. Grillete giratorio.
8. Flotador de ayuda.
9. Cadena boya principal.
b. Boya de tensión 10. Aro de defensa.
11. Grillete giratorio.
12. Base de tope. c. Boya de generación 19
13. Aro de defensa.
14. Grillete giratorio.
15. Base de tope. 16. Cadena.
d. Boya de tensión de 19
17. Aro de defensa
18. Grillete giratorio. 19. Base tope.
16. Cadena.
e. Boya de generación 22
20. Aro de defensa. 21. Grillete giratorio.
22. Base tope.
23. Cadena.
f . Boya de tensión de 2a 24. Aro de defensa.
25. Grillete giratorio.
26. Base tope. 23. Cadena.
g. Boya de toma de aire.
224. Aro de defensa. 225 ' . Toma de aire. 226'. Salida de aire. 227'. Grillete giratorio. 228'. Tubo de aire comprimido.
h. Boya de anclaje.
326. Grillete giratorio.
27. Roldana libre superior. 28. Roldana libre inferior 29 . Argol la .
30. Cadena o cabo de tensión.
31. Toma de aire
31'. Electrovalvula de entrada/salida de aire
32. Argolla.
33. Muerto anclado al fondo.
CUERPO DE GENERACIÓN
Elementos exteriores
34. Barandilla superior de seguridad. 35. Defensa perimetral
36. Alineadores de cadena.
37. Soportes.
38. Roldanas.
39. Roldana con retenedor. 40. Roldana con retenedor.
41. Roldana libre.
42. Roldana libre
43. Roldana con retenedor.
44. Roldana con retenedor. 45. Roldana libre.
46. Roldana con retenedor.
47. Roldana con retenedor.
150. Caja de engranajes y generación de electricidad.
81. Cable de salida de electricidad.
82. Argolla de sujeción.
83. Cadena de anclaje al fondo.
84. Argolla de muerto. 85. Muerto. 86. Compartimiento inundable.
87. Válvula de entrada de aire.
88. Válvula de salida de agua.
89. Contrapeso. 90. Elemento estabilizador.
91. Pata hidráulica.
92. Base de apoyo.
150. Caja de engranajes.
52. Retén del eje (53)
53. Eje.
54. Bobina.
55. Embrague. 56. Piñón de arrastre.
57. Apoyo con rodamientos.
58. Retén del eje (59) .
59. Eje. 60. Piñón de arrastre.
61. Apoyo con rodamientos.
62. Tensor de cadena.
63. Cadena.
64. Retén del eje 65.
65. Eje de giro.
66. Apoyo con rodamientos.
67. Retén del eje 68. 68. Eje.
69. Piñón de arrastre.
70. Piñón de arrastre
71. Apoyo con rodamientos.
72. Piñón de arrastre. 73. Cadena. 74. Bobina de cierre.
75. Embrague.
76. Piñón de arrastre.
77. Bobina de cierre. 5 78. Embrague.
79. Apoyo con rodamientos.
95. Piñón de arrastre.
96. Cadena, .
97. Piñón de arrastre. 10 99. Eje transmisión.
98. Alternador.
100. Cable de alimentación de batería 101.
101. Batería. 15
102. Retén del eje 103.
103. Eje de giro.
104. Apoyo con rodamientos.
20 105. Retén del eje 106.
106. Eje de transmisión.
107. Piñón de arrastre.
108. Apoyo con rodamientos.
25 109. Retén del eje 110.
110. Eje de transmisión.
111. Cadena de transmisión.
112. Piñón de arrastre.
113. Apoyo con rodamientos. 30
114. Retén del eje 115.
115. Eje de transmisión.
116. Piñón de arrastre.
117. Piñón de arrastre.
35 118. Apoyo con rodamientos. 119A. Piñón de arrastre. 119B. Piñón de arrastre.
120. Apoyo con rodamientos.
121. Bobina de cierre de 119A. 5 122. Bobina de cierre de 119B.
123. Eje de transmisión de fuerza del variador 124.
124. Variador centrifugo.
125. Generador.
10 126. Retén del eje 127.
127. Eje de giro .
128. Apoyo con rodamientos.
129. Retén del eje 130. 15 130. Eje de transmisión.
131. Piñón de arrastre.
132. Apoyo con rodamientos. 172. Cadena de transmisión
20 133. Retén del eje 134.
134. Eje de transmisión.
135. Apoyo con rodamientos.
136. Piñón de arrastre.
137. Apoyo con rodamientos. 25 138. Cadena de transmisión.
139. Tensor de cadena.
140. Tensor de cadena.
141. Tensor de cadena
30 142. Sensores de apertura de los embragues de Ia generación
143. Sensores de apertura de embragues de 2a generación
144. cadena de transmisión 35 FIGURA N2 1 . - Representación esquemática del conjunto, en posición sumergida
FIGURA ns 2.-
Representación esquemática del interior de la caja estanca de engranajes.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN.
Una de de las propiedades características de las olas es su capacidad para desplazarse a grandes distancias sin apenas pérdida de energía, por ello la energía generada en cualquier parte del océano acaba en el borde continental.
De este modo la energía de las olas se concentra en las costas que es donde más eficaz puede ser la invención que preconizamos y cuyas características principales son las siguientes.
Por lo que uno o varios Dispositivos colocados a lo largo de la costa pueden significar una constante e importante generación de energía eléctrica a partir de una inagotable y baratísima energía undimotriz
El Dispositivo de transformación de la energía undimotriz en energía eléctrica que la invención preconiza esta constituido por los siguientes conjuntos principales: A.- Conjunto de boyas de generación de movimiento Principal .
B.- Conjunto de ejes y engranajes de transformación del movimiento principal en energía eléctrica.
C- Conjunto de depósitos y contrapesos de fijación a determinada profundidad de todo el dispositivo.
D.- Conjunto de tensión y mantenimiento de tensión del Dispositivo a la profundidad adecuada.
E.- Conjunto de seguridad y salida del cable principal de energía.
Y cada uno de estos conjuntos está constituido por los siguientes elementos principales:
A.- Conjunto de boyas de generación del movimiento principal :
Se encuentra constituido por:
Boya principal de movimiento (a) , conformada por una boya-flotante de gran tamaño y en la que ese distinguen unas aletas de frenado (3), una defensa circular (4) para el atraque de embarcaciones de mantenimiento y seguridad, y un mástil (5) que sustenta una luz de posición (6), preferentemente estroboscópica .
Esta boya principal (a) es la que se mueve por impulso de las olas y las corrientes y este impulso de translación al estar sujeta por su parte inferior por medio de de un grillete giratorio (7) a una cadena (9) fijada a un conjunto de elementos fijos, hace que el desplazamiento se transforme en movimiento ascendente-descendente, y dicho movimiento es transmitido por medio de la cadena (9) citada al resto del Dispositivo.
La cadena (9) antes citada comporta cerca del anclaje con el grillete giratorio (7) una pequeña boya de flotabilidad (8) que ayuda a la principal, pasando la citada cadena (9) por unos alineadores de cadena (36) , formados por una roldana (38) sujeta al cuerpo principal (36) por sendos soportes simétricos (37) y pasando después por tres roldanas.
Estas tres roldanas, (39), (40) y (41) situadas en posición triangular (sus ejes ) .
Las roldanas (39) y (40) cuentan con canal retenedor, y moverán los ejes (53) y ( 59) interiores de la caja estanca.
La roldana (41) no tiene retenedores y se considera como de giro loco en ambas direcciones, moviendo el eje (65) .
Después de pasar por estas tres roldanas (39), (40), y (41), la cadena (9) vuelve a pasar por por otro juego de alineadores de cadena (36) de igual estructura que los anteriores , y termina uniéndose por medio de un grillete giratorio (11) a una boya de tensión (b) de tamaño menor que la principal y en la que se aprecia un aro circular de defensa (10) y más abajo del grillete giratorio (11) una delgada plancha horizontal (12) que sirve de tope contra los retenedores (36). De esta forma la cadena (9) de unión entre ambas boyas, siempre se encuentra tensa y por tanto trabajando, ya sea en subida o en bajada de manera que dependiendo si se trate de un movimiento ascendente o descendente y de la existencia o no de retenedores de cadena en las roldanas adosadas al cuerpo estanco, en todo momento se está transmitiendo movimiento al conjunto.
A continuación y en paralelo de este conjunto de pueden establecer varios conjuntos de equipo de boyas de generación.
En este caso vamos a considerar un sencillo campo de un conjunto de dos boyas.
Este conjunto se encuentra constituidos por sendas boyas (c) y (e) , de regular tamaño, provistas de sendos grilletes giratorios (14) y (21) y bases planas (15) y (22) de tope de las que dimanan sendas cadenas (16) y (23) que bajan pasando por sendos alineadores (36) de cadena igual a los anteriormente descritos.
A continuación la cadena (16) pasa por las roldanas ( 42) , (43) y (44) .
Las tres roldanas, están situadas de forma triangular y simétrica como las anteriormente descritas, pasando a continuación por otro alineador de cadena (36) similar a los anteriores y terminando en una boya de tensión (d) que comporta un aro circular (17) de defensa, un grillete giratorio (18) en su parte inferior y una base plana (19) de tope . Las roldanas (43) y (44) comportan retenedor, y mueven los ejes (106) y (110) no así la ( 42) de canal plano, que mueve el eje (103) .
El movimiento continuo creado por la boya de generación (a) , por medio de los ejes y engranajes que se describirán es el apartado de la caja estanca, se transmite por medio de dos piñones de arrastre y una cadena plana interior al eje que mueve este conjunto, de forma que va hundiendo la boya Ia de generación (c) paulatinamente. Cuando la boya de generación Ia (c) toca con los sensores (142) por medio de la placa tope (15) , se dispara un embrague eléctrico ( 75) , liberando este conjunto y transmitiéndose entonces el movimiento a la boya de generación 2a, hasta que la placa de tope (22) de esta activa los sensores (143) correspondientes, momento en que este eje queda libre y se empieza a transmitir el movimiento a la boya de generación 3a y así sucesivamente.
Cuando el eje de la boya de Ia generación queda libre, la boya de Ia generación comienza a ascender, ya que no tiene freno, pero no sube de una forma violenta, ya que la boya de tensión (d) hace de amortiguador.
De esta forma la subida de la boya es continua y a velocidad regular.
Con el paso de la cadena (16) por las poleas
(43) y (44) ya que el eje de retención (43) queda libre y al quedar libre, embraga el otro eje (68) solidario con el anterior que en la etapa anterior estaba en dirección contraria y este transmite el movimiento, ya circular a un piñón de arrastre (95) que por medio de la cadena (96) y el piñón de arrastre (97) solidario al eje (99) transmite la potencia de giro al alternador de mantenimiento (98), que por medio de cable (100), carga la batería de trabajo(lθl)
De esta forma siempre está trabajando la boya principal (a) que es la que se encarga de ir sumergiendo las boyas de generación (c) y (e) que con su ascensión controlada y continua generan un movimiento constante y continuo, que se transmite al variador (124) que lo hace a su vez al generador (125) , donde se genera la energía eléctrica que se enviará al exterior por medio del cable (81), proceso que veremos más adelante.
Una vez que el último conjunto de generación esta cargado, es decir la boya de generación correspondiente ( e) se encuentra en su posición más hundida, el ciclo comienza por la Ia (c) .
Se podría decir, con las salvedades físicas correspondientes que se trata de un dispositivo de movimiento "casi continuo".
La repetición de este ciclo de forma continua, es lo que consigue un flujo constante de energía.
B.- Conjunto de ejes y engranajes de transformación del movimiento principal en energía eléctrica.
El conjunto de ejes y engranajes se encuentra situado en una caja estanca (150), que presenta en su parte exterior superior una barandilla de seguridad (34) , rematada en sus extremos por una defensa perimetral (35), de caucho o goma para evitar los golpes violentos de las posibles embarcaciones que arriben al Dispositivo.
Esta caja presenta por su parte exterior las roldanas antes descritas (47), (46), (45), (44),
(43). (42), (41), (40) y (39), correspondiendo cada una de ellas a un eje con características diferentes que veremos
Ya hemos descrito en el apartado anterior del sistema general de movimiento de los ejes que ampliamos en este apartado.
La roldana (47) con retenedor y situada en el exterior , se corresponde en el interior de la caja (150) con el eje (134), que comporta un retén (133)en su parte más cercana a la roldana (47), situándose después un apoyo con rodamientos (135), un piñón de arrastre (136), que arrastra una cadena (138) que transmite el giro al eje (115) y que finaliza en un apoyo con rodamientos (137).
La roldana (46) con retenedor y situada en el exterior, se corresponde en el interior de la caja (150) con el eje (130) que comporta en su interior un retén (129) y en su parte más interior con un piñón de arrastre (131) y finaliza en un apoyo con rodamientos (132).
Por medio de la cadena (172) transmite giro al eje (115) con ayuda del piñón de arrastre (117) . La roldana (45) de garganta lisa, situada en el exterior, se corresponde con en el interior de la caja (150) con el eje (127), que comporta un retén (126) y un apoyo con rodamientos (128) .
Después se encuentra situado el eje (115) sin roldana en el exterior, que además del retén (114) comporta un piñón de arrate (116), que por medio de la cadena (111) transmite el giro al piñón de arrastre (107) del eje (106) y que además presenta un apoyo con rodamientos (118), un embrague (121), un piñón de arrastre (119.a) junto con otro (119. b). El piñón (119. b) por medio de la cadena (138) tensada por el tensor (139), se relaciona con el piñón de arrastre (136) del eje (134) .
A partir del piñón de arrastre (119. b) se encuentra un embrague electrónico (122), el eje 8123) del variador (124) , el variador (124) propiamente dicho, y el generador (125) .
La roldana (44) con retenedor y situada en el exterior, se corresponde en el interior de la caja
(150) con el eje (110) que comporta en la parte interior un retén (109), Con un piñón de arrastre
(112) y un apoyo con rodamientos (113) al final.
La roldana (43) con retenedor y situada en el exterior, se corresponde con en el interior de la caja (150) con el eje (106) que comporta en la parte interior un retén (105), un piñón de de arrastre (107) y sustentada en su parte final por un apoyo con rodamientos (108) . La cadena (111) une el piñón de arrastre (107) con el piñón de arrastre (116) La roldana (42) de garganta lisa y situada en el exterior, se corresponde con el interior de la caja (150) con el eje (103) y un apoyo con rodamientos (104) al final
Después se encuentra situado el eje (68) sin roldana en el exterior, que además del retén (67) situado contra la pared de la caja (150), lleva un piñón de arrastre (69), seguido de otro piñón de arrastre (70), seguido de:
Un apoyo con rodamientos (71), .- una bobina de cierre (77), un embrague (78), .- un apoyo con rodamientos (79), .- un piñón de arrastre (95),
.- una cadena de transmisión (96), que une el piñón de arrastre (95) con el piñón de arrastre ( 97) , .- un piñón de arrastre (97) que mueve un eje (99), un eje (99) que mueve un alternador (98), .- un alternador (98) que genera energía eléctrica que se transmite por, .- cable (100), que alimenta una batería (101), .- batería (101) auxiliar del Dispositivo.
La roldana (41) de garganta lisa, situada en el exterior, se corresponde con el interior de la caja (150) con el eje (65), que comporta un retén junto a la pared de la caja y que se sustenta en un apoyo con rodamientos (66)
La roldana (40) con retenedores, situada en el exterior, se corresponde en el interior de la caja (150), con el eje (59), que comporta un retén (58) junto a la pared de la caja, encontrándose a continuación el piñón de arrastre (60) que comparte la cadena (144) con el piñón de arrastre (69), y que acaba en un apoyo con rodamientos (61) .
La roldana (39) con retenedores, situada en el exterior, se corresponde en el interior de la caja (150), con el eje (53) , que comporta un retén (52) junto a la pared de la caja, encontrándose a continuación la bobina de cierre (54), que actúa sobre el embrague (55), situándose a continuación el piñón de arrastre (56), que por medio de la cadena (63) debidamente tensada por el tensor (62) mueve el piñón de arrastre (70); y finalizando el eje (53) en un apoyo con rodamientos (57)
C .- Conjunto de depósitos y contrapesos de fijación a determinada profundidad de todo el dispositivo.
Este conjunto tiene como misión principal el posicionamiento del Dispositivo a la profundidad deseada .
Es necesario tener en cuenta que la posición de trabajo del Dispositivo es la posición de hundida en el fondo del mar de forma que solo sobresalga la boya principal (a) que es la que genera el movimiento. El resto permanece hundido, reposando sobre el fondo marino donde se apoya por medio del elemento estabilizador (90), elemento hidráulico del que dimana un eje (91) o pata de movimiento hidráulico, acabado en su parte inferior por una base de apoyo (92) . Pero también es necesario tener en cuenta que el Dispositivo también puede necesitar en su momento ser trasladado o simplemente para las labores de mantenimiento y reparación.
Independiente de que sea casi siempre posible realizar las labores de mantenimiento por medio de trabajadores submarinos, en otros casos, sobre todo cuando se trata de trabajos dentro de la caja estanca (150), es necesario que dichos trabajos se realicen en la superficie.
Para ello el Dispositivo cuenta con un contrapeso (89), en la parte más inferior del mismo, constituido por un paralepipedo recto rectangular formado por elementos metálicos de gran densidad o por hormigón cargado con partículas pesadas.
Encima de este contrapeso (89) se encuentra un depósito inundable (86), provisto de una electroválvula de entrada de aire (87) y una electroválvula de entrada/salida de agua (88).
El depósito inundable (86) se encuentra lleno de agua cuando el dispositivo se quiere fijar en el fondo del mar. Cuando se quiere que el Dispositivo aflore a la superficie, se introduce aire comprimido por la electroválvula (87) y se abre la electroválvula (88), con lo que según se va vaciando el depósito de agua, el mismo va ascendiendo a la superficie .
La introducción de aire comprimido al depósito
(86) se realiza por medio de una tubo (228) unido a una boya (g)por medio de un grillete giratorio (227) y que cuenta con un aro de seguridad (224) y una toma superior de aire comprimido (225) . Cuando se necesita introducir el aire comprimido a la boya , se enchufa una manguera de presión a la válvula (225)
Esta ascensión se realiza de forma paulatina y no violenta debido no solo a la entrada de aire comprimido controlada, sino también a la existencia del conjunto de tensión (D) , particularizado en la boya (h) .
Para que no se produzca un desplazamiento del conjunto se cuenta con la ayuda de la cadena (83), convenientemente anclada al fondo por medio del muerto (85) .
Encima del depósito inundable (150) se encuentra la caja estanca (150) y encima de esta se encuentra anclada a la misma una barandilla (34) de seguridad, acabada por unas defensas perimetrales (35), constituidas por elementos de goma o caucho que servirán de defensas para las embarcaciones que atraquen a sus costados.
D .- Conjunto de tensión y mantenimiento de tensión del Dispositivo a la profundidad adecuada.
Este conjunto está constituido por una boya de tensión (h) , que comporta una válvula de entrada de aire superior (31) y otra válvula de salida de aire (31') .
Esta boya está sujeta a la cadena o cabo (30) por medio de un grillete giratorio (326) al que se encuentra anclada una roldana libre (27) Esta cadena/cabo (30), se encuentra en un extremo anclada a una roldana libre inferior (28), sujeta a un muerto (33) enterrado, por medio de una argolla (29), mientras que la roldana inferior (28) se encuentra sujeta al muerto por medio de la argolla (32) .
El otro extremo de la cadena/cabo (30) se encuentra unido al exterior de la caja estanca (150) por medios convencionales ( argolla, nudo etc., ).
Este sencillo conjunto permite mantener el dispositivo perfectamente estable en el fondo del mar, con ayuda de la boya (h) , que dependiendo de la cantidad e aire comprimido que tenga en su interior creará una tensión diferente, pero que dicha tensión siempre será para mantenerlo en su correcta posición .
Si la boya (h) se vacia parcialmente de aire, y por tanto ejerce menos presión de tensión hacia abajo, el conjunto podría desplazarse hacia arriba con ayuda de su flotabilidad ayudada por el depósito (86) relleno de aire comprimido.
E .- Conjunto de seguridad y salida del cable principal de energía.
El conjunto de seguridad está constituido por un muerto (85), anclado en el fondo del mar, que comporta una argolla (84) que sujeta una cadena (83), unida a la caja estanca (150) por medio de una argolla (82) . La longitud de esta cadena será la suficiente como para que el conjunto pueda emerger a la superficie, pero que una vez se encuentra en esta posición no pueda desplazarse.
Con base en esta cadena (83) se desplaza el cable (81) que transmite la energía eléctrica del Dispositivo a tierra.
Descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como la manera de llevarse a la práctica, debe hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas y representadas en los dibujos adjuntos son susceptibles de modificaciones de detalle en cuanto no alteren sus principios fundamentales, establecidos en los párrafos anteriores y resumidos en las siguientes reivindicaciones .

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
Ia.- DISPOSITIVO DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA UNDIMOTRIZ EN ENERGÍA ELÉCTRICA caracterizado esencialmente por estar constituido, al menos por los siguientes conjuntos principales :
A.- Conjunto de boyas y cadenas.
B.- Conjunto de ejes y engranajes de transformación del movimiento principal en energía eléctrica.
C. -Conjunto de depósitos y contrapesos de fijación del Dispositivo.
D.- Conjunto de tensión y mantenimiento de Tensión .
E.- Conjunto de seguridad y salida del cable principal de energía.
2a.- DISPOSITIVO DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA UNDIMOTRIZ EN ENERGÍA de acuerdo con la reivindicación Ia y caracterizado por que el conjunto de boyas y cadenas (a) se encuentra constituido por:
Boya principal de movimiento (a), conformada por una boya-flotante de gran tamaño y en la que ese distinguen unas aletas de frenado (3), una defensa circular (4) para el atraque de embarcaciones de mantenimiento y seguridad, y un mástil (5) que sustenta una luz de posición (6) , preferentemente estroboscópica . Esta boya principal (a) es la que se mueve por impulso de las olas y las corrientes y este impulso de translación al estar sujeta por su parte inferior por medio de de un grillete giratorio (7) a una cadena (9) fijada a un conjunto de elementos fijos, hace que el desplazamiento se transforme en movimiento ascendente-descendente, y dicho movimiento es transmitido por medio de la cadena (9) citada al resto del Dispositivo, y donde la cadena (9) comporta cerca del anclaje con el grillete giratorio (7) una pequeña boya de flotabilidad (8) que ayuda a la principal, pasando la citada cadena (9) por unos alineadores de cadena (36) , formados por una roldana (38) sujeta al cuerpo principal (36) por sendos soportes simétricos (37) y pasando después por tres roldanas (39), (40) y (41), situadas en posición triangular (sus ejes ) y que cuentan con canal retenedor, y moverán los ejes (53) y ( 59) interiores de la caja estanca, mientras la roldana (41) no tiene retenedores y se considera como de giro loco en ambas direcciones, moviendo el eje interior (65) .
DespuÉs de pasar por estas tres roldanas (39), (40), y (41), la cadena (9) vuelve a pasar por otro juego de alineadores de cadena (36) de igual estructura que los anteriores , y termina uniéndose por medio de un grillete giratorio (11) a una boya de tensión (b) de tamaño menor que la principal y en la que se aprecia un aro circular de defensa (10) y más abajo del grillete giratorio (11) una delgada plancha horizontal (12) que sirve de tope contra los retenedores (36).
.- Boyas de generación constituidos por sendas boyas (c) y (e) , de regular tamaño, provistas de sendos grilletes giratorios (14) y (21) y bases planas (15) y (22) de tope de las que dimanan sendas cadenas (16) y (23) que bajan pasando por sendos alineadores (36) de cadena igual a los anteriormente descritos, de forma que la cadena (16) pasa por las roldanas ( 42), (43) y (44), situadas de forma triangular y simétrica c pasando a continuación por otro alineador de cadena (36) y terminando en una boya de tensión (d) que comporta un aro circular (17) de defensa, un grillete giratorio (18) en su parte inferior y una base plana
(19) de tope y donde las roldanas (43) y (44) comportan retenedor, y mueven los ejes (106) y (110) no asi la ( 42) de canal plano, que mueve el eje (103 ) y apreciándose un sensor (142) que dispara el embrague eléctrico de fijación de los piñones de arrastre: mientras que la cadena (23) pasa por las roldanas ( 45), (46) y (47), situadas de forma triangular y simétrica y pasando a continuación por otro alineador de cadena (36) y terminando en una boya de tensión (e) que comporta un aro circular
(20) de defensa, un grillete giratorio (21) en su parte inferior y una base plana (22) de tope y donde las roldanas (46) y (47) comportan retenedor, y mueven los ejes (130) y (134) no asi la ( 45) de canal plano, que mueve el eje (127 ) y apreciándose un sensor (143) que dispara el embrague eléctrico correspondiente de fijación de los piñones de arrastre .
3 a . -DISPOSITIVO DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA
UNDIMOTRIZ EN ENERGÍA de acuerdo con la reivindicación 2o y caracterizado por que la boya principal (a) en sus continuos movimientos de subida y bajada producidos por las olas, genera un movimiento que por medio de los ejes (53) y (59) transmite de forma continua al eje (68), que lo transmitirá al resto de los ejes, de forma que el movimiento continuo creado por la boya principal (a) , por medio de los ejes y engranajes correspondientes se transmite a la boya Ia de generación (c) y cuando la boya de generación Ia (c) toca con los sensores (142) ) por medio de la placa tope (15) , se dispara un embrague eléctrico (75), liberando este conjunto y transmitiéndose entonces el movimiento a la boya de generación 2a, hasta que la placa de tope (22) de esta activa los sensores (143) correspondientes, momento en que este eje queda libre y se empieza a transmitir el movimiento a la boya de generación 3 a y asi sucesivamente y de forma que siempre está trabajando la boya principal (a) que es la que se encarga de ir sumergiendo las boyas de generación (c) y (e) que con su ascensión controlada y continua generan un movimiento constante y continuo, que se transmite al variador (124) que lo hace a su vez al generador (125) , donde se genera la energía eléctrica que se enviará al exterior por medio del cable (81)
Una vez que el último conjunto de generación esta cargado, es decir la boya de generación correspondiente ( e) se encuentra en su posición más hundida, el ciclo comienza por la Ia (c) .
4a.- DISPOSITIVO DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA UNDIMOTRIZ EN ENERGÍA de acuerdo con las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque el conjunto de ejes y engranajes de transformación del movimiento principal en energía eléctrica (B) , se encuentra situado en una caja estanca (150), que presenta en su parte exterior superior una barandilla de seguridad (34) , rematada en sus extremos por una defensa perimetral (35), de caucho o goma para evitar los golpes violentos de las posibles embarcaciones que arriben al Dispositivo y porque esta caja presenta por su parte exterior las roldanas (47), (46), (45), (44), (43). (42), (41), (40) y (39) y comportando cada una de las roldanas las siguientes características:
La roldana (47) con retenedor y situada en el exterior , se corresponde en el interior de la caja (150) con el eje (134), que comporta un retén (133)en su parte más cercana a la roldana (47), situándose después un apoyo con rodamientos (135), un piñón de arrastre (136), que arrastra una cadena (138) que transmite el giro al eje (115) y que finaliza en un apoyo con rodamientos (137).
La roldana (46) con retenedor y situada en el exterior, se corresponde en el interior de la caja (150) con el eje (130) que comporta en su interior un retén (129) y en su parte más interior con un piñón de arrastre (131) y finaliza en un apoyo con rodamientos (132).
Por medio de la cadena (172) transmite giro al eje (115) con ayuda del piñón de arrastre (117) .
La roldana (45) de garganta lisa, situada en el exterior, se corresponde con en el interior de la caja (150) con el eje (127), que comporta un retén (126) y un apoyo con rodamientos (128) . A continuación se encuentra situado el eje (115) sin roldana en el exterior, que además del retén (114) comporta un piñón de arrate (116), que por medio de la cadena (111) transmite el giro al piñón de arrastre (107) del eje (106) y que además presenta un apoyo con rodamientos (118), un embrague (121), un piñón de arrastre (119.a) junto con otro (119. b).
El piñón (119. b) por medio de la cadena (138) tensada por el tensor (139), se relaciona con el piñón de arrastre (136) del eje (134).
A partir del piñón de arrastre (119. b) se encuentra un embrague electrónico (122), el eje 8123) del variador (124) , el variador (124) propiamente dicho, y el generador (125).
La roldana (44) con retenedor y situada en el exterior, se corresponde en el interior de la caja (150) con el eje (110) que comporta en la parte interior un retén (109), Con un piñón de arrastre
(112) y un apoyo con rodamientos (113) al final.
La roldana (43) con retenedor y situada en el exterior, se corresponde con en el interior de la caja (150) con el eje (106) que comporta en la parte interior un retén (105), un piñón de de arrastre
(107) y sustentada en su parte final por un apoyo con rodamientos (108) . La cadena (111) une el piñón de arrastre (107) con el piñón de arrastre (116)
La roldana (42) de garganta lisa y situada en el exterior, se corresponde con el interior de la caja (150) con el eje (103) y un apoyo con rodamientos (104) al final. Después se encuentra situado el eje (68) sin roldana en el exterior, que además del retén (67) situado contra la pared de la caja (150), lleva un piñón de arrastre (69), seguido de otro piñón de arrastre (70), seguido de:
Un apoyo con rodamientos (71), .- una bobina de cierre (77), un embrague (78), un apoyo con rodamientos (79), .- un piñón de arrastre (95), .- una cadena de transmisión (96), que une el piñón de arrastre (95) con el piñón de arrastre ( 97) , .- un piñón de arrastre (97) que mueve un eje
(99),
.- un eje (99) que mueve un alternador (98), .- un alternador (98) que genera energía eléctrica que se transmite por,
.- cable (100), que alimenta una batería (101), .- batería (101) auxiliar del Dispositivo.
La roldana (41) de garganta lisa, situada en el exterior, se corresponde con el interior de la caja (150) con el eje (65), que comporta un retén junto a la pared de la caja y que se sustenta en un apoyo con rodamientos (66).
La roldana (40) con retenedores, situada en el exterior, se corresponde en el interior de la caja
(150), con el eje (59), que comporta un retén (58) junto a la pared de la caja, encontrándose a continuación el piñón de arrastre (60) que comparte la cadena (144) con el piñón de arrastre (69), y que acaba en un apoyo con rodamientos (61) . La roldana (39) con retenedores, situada en el exterior, se corresponde en el interior de la caja
(150), con el eje (53) , que comporta un retén (52) junto a la pared de la caja, encontrándose a continuación la bobina de cierre (54), que actúa sobre el embrague (55), situándose a continuación el piñón de arrastre (56), que por medio de la cadena
(63) debidamente tensada por el tensor (62) mueve el piñón de arrastre (70); y finalizando el eje (53) en un apoyo con rodamientos (57) .
5a.- DISPOSITIVO DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA UNDIMOTRIZ EN ENERGÍA de acuerdo con la Ia reivindicación y caracterizado porque el conjunto de depósitos y contrapesos de fijación del dispositivo (C) se caracteriza porque en la posición de trabajo, es decir, hundido en el fondo del mar solo sobresale la boya principal (a) que es la que genera el movimiento, mientras el resto permanece hundido, reposando el Dispositivo sobre el fondo marino donde se apoya por medio del elemento estabilizador (90), elemento hidráulico del que dimana un eje (91) o pata de movimiento hidráulico, acabado en su parte inferior por una base de apoyo (92), y de forma que el conjunto cuenta con un contrapeso (89), en la parte más inferior del mismo, constituido por un paralepipedo recto rectangular formado por elementos metálicos de gran densidad o por hormigón cargado con partículas pesadas y encima de este contrapeso (89) se encuentra un depósito inundable (86), provisto de una electroválvula de entrada de aire (87) y una electroválvula de entrada/salida de agua (88). y de forma que el depósito inundable (86) se encuentra lleno de agua cuando el dispositivo se quiere fijar en el fondo del mar y cuando se quiere que el Dispositivo aflore a la superficie, se introduce aire comprimido por la electroválvula (87) y se abre la electroválvula (88), con lo que según se va vaciando el depósito de agua, el mismo va ascendiendo a la superficie, siendo la introducción de aire comprimido al depósito (86) por medio de una tubo (228) unido a una boya (g) que cuenta con un aro de seguridad (224) y una válvula superior de aire comprimido (225), y cuando se necesita introducir el aire comprimido a la boya , se enchufa una manguera de presión a la válvula (225)
6a.- DISPOSITIVO DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA UNDIMOTRIZ EN ENERGÍA de acuerdo con la Ia reivindicación y caracterizado porque el conjunto de tensión y mantenimiento de tensión (D) está constituido por una boya de tensión (h) , que comporta una válvula de entrada de aire superior (31) y otra válvula de salida de aire (31'), encontrándose esta boya está sujeta a la cadena o cabo (30) por medio de un grillete giratorio (326) al que se encuentra anclada una roldana libre (27) y esta cadena/cabo (30), se encuentra en un extremo anclada a una roldana libre inferior (28), sujeta a un muerto (33) enterrado, por medio de una argolla (29), mientras que la roldana inferior (28) se encuentra sujeta al muerto (33) por medio de la argolla (32), mientras que el otro extremo de la cadena/cabo (30) se encuentra unido al exterior de la caja estanca (150) por medios convencionales.
7a.- DISPOSITIVO DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA
UNDIMOTRIZ EN ENERGÍA de acuerdo con la Ia reivindicación y caracterizado porque el Conjunto de seguridad y salida del cable principal de energía (E), está constituido por un muerto (85), anclado en el fondo del mar, que comporta una argolla (84) que sujeta una cadena (83), unida a la caja estanca (150) por medio de una argolla (82) siendo la longitud de esta cadena la suficiente como para que el conjunto pueda emerger a la superficie, pero que una vez se encuentra en esta posición no pueda desplazarse y con base en esta cadena (83) se desplaza el cable (81) que transmite la energía eléctrica del Dispositivo a tierra.
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