WO2021009392A1 - Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética - Google Patents
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Definitions
- the object of the present application for invention is the registration of a gravitational utilization system for energy generation, which incorporates notable innovations and advantages over the techniques used up to now.
- the invention proposes the development of a system of gravitational use of energy generation, which due to its particular arrangement, allows generating a movement linked to the action of gravity and taking advantage of said movement for the generation of electrical energy, and all this without specify fuel consumption.
- the present invention contributes to solving and solving the present problem, as it allows generating a movement linked to the action of gravity and taking advantage of said movement for the generation of electrical energy, and all this without requiring fuel consumption.
- the present invention has been developed in order to provide an energy generation gravitational harnessing system, which is essentially characterized by the fact that it comprises a plurality of spherical bodies, a spherical body storage platform, a ramp fall system of spherical bodies by gravity, a lifting system of the spherical bodies, an electric power generator, a means of transmission of movement between the ramping system and the electric power generator.
- the spherical body ramping system has at least one chain, pinion and bolt mechanism that is arranged and positioned longitudinally on the slope of a ramp and the spherical body storage platform is also arranged on the upper level. of said ramp, and the same mechanism of chains, pinions and bolts being enabled to individually receive the spherical bodies from the storage platform and their position between the successive bolts and at the same time the spherical bodies are arranged on the slope of the ramp , and enabled the same mechanism to receive a rectilinear movement in the chain communicated from the spherical bodies in their fall and rolling down the slope of the ramp.
- the spherical body lifting system is enabled to receive the balls released from the ramping system after the drop and rolling of said spherical bodies down the slope of the ramp, and enabled to lift and deposit the same spherical bodies to the storage platform for the spherical bodies.
- the movement transmission means linked mechanically and simultaneously with the ramping system and the electric power generator, are enabled to receive the rotary movement of the chain pinions as a consequence of the falling and rolling of the spherical bodies, and adapt and communicating said rotating movement to the electric generator, the ramping system incorporating a manually or automatically actuated locking mechanism, enabled to prevent the movement of the chain, pinion and bolt mechanism.
- the ramping system of the spherical bodies comprises at least one mechanism of chains, pinions and bolts, the ramp on which each mechanism is arranged is made up of longitudinal profiles as a guide with capacity of rolling on them by gravity of the spherical bodies; each mechanism being provided with a pair of chains in a symmetrical mutual arrangement and extended along the length of the profiles, the chains being mutually linked by bolts so that the movement of each chain is integral, and each chain being engaged with a rolling pinion arranged at each end of the profiles.
- the gravitational power generation system of the invention has a plurality of mechanisms of chains, pinions and bolts, said mechanisms of chains, pinions and bolts being grouped and positioned in pairs; being the pinion of a chain that is arranged at the upper end of the ramp profile connected by means of a secondary shaft with another pinion of the other corresponding mechanism of the same pair, both pinions being integral in their movement; each secondary shaft being mechanically communicated in its rotation with a certain rotation relation with the same main shaft, which in turn is mechanically connected with the movement transmission means.
- the spherical body lifting system is arranged on an independent and mobile structure, and incorporates a base where the spherical bodies are deposited and some lifting means of the base with lifting and lowering capacity of said base between the upper and lower level determined by the ramp; it also incorporates a weight sensor for the spherical bodies deposited on the base, said weight sensor being linked in data communication with the lifting means; it also incorporates a damping system adapted to the impact of spherical bodies; the base being enabled to receive the spherical bodies after their fall and rolling down the slope of the ramp when it is at the lower level determined by the ramp; the same base being enabled to pour the same spherical bodies into the spherical bodies storage platform when it is at the upper level determined by the ramp.
- the platform for storing the spherical bodies is fixed with respect to the ground and has a parallelogram geometry of proportions of 4m by 2m; It has a variable inclination measured from its region of reception of the spherical bodies from the lifting system to its other region of delivery of the same spherical bodies to the ball ramping system; it also has the same inclination to the right and left with respect to the direction of exit of the spherical bodies towards the ramps.
- the movement transmission means between the ramping system and the electric power generator are mechanically linked in their rotation with the main axis and with a certain rotation ratio.
- the turning ratio with the main axis is from 1 to 1500.
- the turning ratio of each secondary shaft with the main shaft is 1 to 3.5.
- the movement transmission means between the ramping system and the electric power generator comprise a set of gears.
- the movement transmission means between the ramping system and the electric power generator comprise a set of pulleys, pinions and belts.
- each chain, pinion and bolt mechanism comprises 33 bolts.
- the spherical bodies are made of steel with their interior filled with lead, 180 mm in external diameter and 38 kg in weight.
- the profiles that make up the ramps present an inclination comprised in a range of 60-85% slope.
- the gravitational energy generation system incorporates a channeling track that is supported on the ground and is arranged between the ramp drop system and the elevation system, and with the ability to channel the spherical bodies from each mechanism of chains, pinions and bolts to the lifting system, presenting for this purpose an inclination of 2%, and said channeling track having a passage barrier before the lifting system, arranged so that it can retain the spherical bodies coming from the ramping system before entering the lift system.
- the gravitational energy generation system incorporates a walkway arranged on the ramping system, and with the capacity to channel the spherical bodies from the base to the storage platform.
- the gravitational energy generation system incorporates a tensioning mechanism for the chain, pinion and bolt mechanism.
- the gravitational energy generation system incorporates a means of accumulating electric current.
- the present invention it is possible to generate a movement linked to the action of gravity and to take advantage of said movement for the generation of electrical energy, and all this without requiring additional fuel consumption since the system itself, after unlocking the movement of the spherical bodies, provides sufficient current generation that will allow powering the lifting system and providing electrical current to power external electrical devices to the system of the invention.
- Figures 1 and 4.- are schematic views and indicative of its operation of a preferred embodiment of the gravitational utilization system for energy generation of the present invention.
- Figure 2, - Is a schematic view of an enlarged detail of figure 1
- Figure 3.- Is a schematic view of the transmission of the rotation movement from the ramping system to the transmission means.
- Figure 5 - Is a schematic view corresponding to a preferred embodiment of the transmission means
- the gravitational utilization system for energy generation of the proposed invention comprises a plurality of spherical bodies 1, a storage platform 2 of spherical bodies, a ramp-drop system 3 of balls 1 by gravity, a lifting system 4 of spherical bodies 1, a generator 6 of electrical energy and transmission means 5 of movement between the ramping system 3 and the electric power generator 6.
- the ramping system 3 of the spherical bodies 1 has a plurality of mechanisms 30 of chains, pinions and bolts.
- Each mechanism 30 is arranged and positioned longitudinally on the slope of a ramp that is made up of profiles 34, the storage platform 2 of the spherical bodies 1 being also fixed on the ground and arranged at the upper level of said ramp.
- each mechanism 30 is provided with a pair of chains 31 in symmetrical mutual arrangement and extended along the length of the ramp, the chains 31 being mutually linked by bolts 32 so that the movement of each chain 31 is integral, and each chain 31 being meshed with a rolling pinion 33 arranged at each end of the ramp, that is to say of the profiles 34, and therefore at different heights.
- each pair of chains 31 incorporates 33 bolts 32.
- the same mechanism 30 of chains, sprockets and bolts is enabled to individually receive the spherical bodies 1 from said storage platform 2, as well as their positioning between the successive bolts 32 of the chains 31 and at the same time the spherical bodies are arranged 1 on the slope of the ramp formed by the profiles 34, as can be seen in enlarged detail A of figure 2.
- each mechanism 30 of each pair is made up of the longitudinal profiles 34 as a guide, and with the ability to roll over them due to the gravity of the spherical bodies 1.
- said profiles 34 are represented in a mechanism 30 of chains, pinions and bolts.
- Each one of the ramps that is to say the profiles 34, presents an inclination comprised in a range of 60-85% of slope, more specifically 80%.
- each of the spherical bodies 1 are made of steel with their interior filled with lead, 180 mm in external diameter and 38 kg in weight.
- an arrangement of 15 spherical bodies 1 in each chain, pinion and bolt mechanism 30 is optimal for the proper operation of the gravitational energy generation system of the invention.
- the slope of the ramp involves the downward rolling of the spherical bodies 1 on the same ramp by gravity, which means that as the spherical bodies 1 are in turn arranged between the bolts 32, the chain 31 receives a rectilinear movement from them spherical bodies 1, which implies the rotation of their pinions 33, as can be deduced from figures 1 and 2.
- Each secondary shaft 35 of each pair of chain, pinion and bolt mechanisms is mechanically linked in its rotation in a rotation ratio of 1 to 3.5 with the same main shaft 36, said main shaft 36 being in turn positioned by means of bearings in storage platform 2 of spherical bodies 1.
- the gravitational energy generation system of the invention incorporates a tensioning mechanism for the chain, pinion and bolt mechanism 30, which provides the necessary tension to the chains 31 so that they maintain adequate linearity during their movement received from the bodies. spherical 1 through bolts 32.
- the gravitational energy generation system of the invention incorporates a channeling track 7 resting on the ground, which is arranged between the ramp drop system 3 and the lifting system 4, and with the capacity to channel the spherical bodies 1 from of each mechanism 30 of chains, sprockets and bolts to the lifting system 4, presenting for this purpose an inclination of 2%, and with a funnel-like channeling geometry of the spherical bodies 1 from the ramp drop system 3 to lift system 4.
- the channeling track has a barrier to pass before the lifting system 4, arranged in such a way that it can retain the spherical bodies 1 coming from the ramping system 3 before their entry into the lifting system 4.
- the Lifting system 4 of the spherical bodies 1 is arranged on an independent and mobile structure, and at the same time it is enabled to receive the spherical bodies 1 released from the ramping system 3 after the fall and rolling of said spherical bodies 1 by the slope of the ramp.
- This lifting system 4 may comprise a commercially available platform lift, for which reason it will not go into greater detail in its description.
- the same lifting system 4 of the spherical bodies 1 is enabled as a forklift, for lifting and depositing the spherical bodies 1 to the storage platform 2 of the spherical bodies 1.
- the spherical bodies 1 reach the lifting system 4 rolling by gravity passing through the channeling track 7.
- the lifting system 4 incorporates a base 41. It is in said base 41 where the spherical bodies 1 collected from the ramp are deposited.
- Such lifting means can comprise a plurality of vertically arranged guide profiles and an electric motor 42 managed by a control unit, the source of electrical current supply of this motor being electrically connected to generator 6 by means of electrical connections (represented by dashed lines in Figures 1 and 3).
- the base 41 of the lifting system 4 appears at the lower level of the ramp, receiving the spherical bodies 1.
- the lifting system 4 of the balls 1 also incorporates a weight sensor 43 of the spherical bodies 1 deposited in its base 41.
- Said weight sensor 43 is linked in data communication with the mentioned lifting means, with so when the base 1 already receives a certain weight according to the number of spherical bodies 1 received, the lifting means raise the base 1 from the lower level to the upper level of the ramp.
- the base 41 of the lifting system 4 appears on the upper level of the ramp, and delivering the spherical bodies 1 to the storage platform 2.
- the lifting system 4 of the spherical bodies 1 also incorporates a damping system to reduce the effect of the impact of the spherical bodies 1 on their arrival at the base 41.
- the base 41 is enabled to receive the spherical bodies 1 after their fall and rolling down the slope of the ramp when it is at the lower level determined by the ramp, as shown schematically in figure 1, and also to pour the balls 1 into the storage platform 2 of the spherical bodies 1 when it is at the upper level determined by the same ramp, as it is also schematically represented in figure 3.
- the storage platform 2 has a parallelogram geometry of 4m by 2m, with an inclination of 2% towards the fall system on ramp 3, to allow the passage of the spherical bodies 1 towards the fall system on ramp 3.
- said inclination can be variable and adjustable according to the specific needs of operation, for example between 2% and 5%.
- it also presents the same 2% inclination to the right and left with respect to the direction of exit of the spherical bodies 1 towards the ramps.
- the movement transmission means 5 are mechanically and simultaneously linked with the ramping system 3 and the electric power generator 6, and enabled to receive the rotary movement of the sprockets 33 of the chain 31 as a consequence of the falling and rolling of the spherical bodies 1. and adapting and communicating said rotary movement to the electric generator 6 by means of a transmission shaft 37.
- the movement transmission means 5 are mechanically linked in their rotation with the main shaft 36 mentioned above, and with a rotation ratio of 1 to 1500.
- Said transmission means 5 of movement between the ramping system 3 and the electric power generator 6 may comprise a set of gears, and in other preferred embodiments they may comprise a set of pulleys, pinions and toothed belts for their silent properties, as shown schematically in the figure
- the ramp fall system 3 incorporates a manually or automatically actuated locking mechanism 37, enabled to prevent movement of the chain, pinion and bolt mechanism 30.
- the gravitational energy generation system of the invention incorporates a means of accumulating electric current, for example a battery, which is electrically linked to the lifting system 4. This can be useful to provide the necessary starting energy for operation.
- lift system 4
- a very useful feature of the gravitational energy generation system of the invention can be, for example, its use for an electrical energy generation service in the same way that it is usually provided by a generator set.
- the details, shapes, dimensions and other accessory elements, as well as the materials used in the manufacture of the gravitational utilization system for energy generation of the invention, may be conveniently replaced by others that are technically equivalent and do not deviate from the essentiality. of the invention or the scope defined by the claims that follow.
Abstract
Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética que comprende una pluralidad de cuerpos esféricos, una plataforma de almacenamiento de cuerpos esféricos, un sistema de caída en rampa, un sistema de elevación, un generador de energía eléctrica, y unos medios de transmisión de movimiento entre el sistema de caída en rampa y el generador de energía eléctrica; de modo que el sistema de caída en rampa de los cuerpos esféricos dispone de un mecanismo de cadenas, piñones y bulones que está dispuesto y posicionado longitudinalmente en la pendiente de una rampa y que cuando la plataforma de almacenamiento está dispuesta en el nivel superior de dicha rampa, el mecanismo de cadenas, piñones y bulones está habilitado para recibir a los cuerpos esféricos desde la plataforma de almacenamiento y su posicionado entre los bulones sucesivos; con ello se comunica el movimiento giratorio de los piñones de la cadena al generador eléctrico.
Description
SISTEMA DE APROVECHAMIENTO GRAVITATORIO DE GENERACIÓN
ENERGÉTICA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud de invención tiene por objeto el registro de un sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, que incorpora notables innovaciones y ventajas frente a las técnicas utilizadas hasta el momento.
Más concretamente, la invención propone el desarrollo de un sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, que por su particular disposición, permite generar un movimiento vinculado a la acción de la gravedad y aprovechar dicho movimiento para la generación de energía eléctrica, y todo ello sin precisar consumo de combustible.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Son conocidas en el actual estado de la técnica múltiples y variados sistemas de aprovechamiento energético para la obtención de energía eléctrica.
A pesar de las buenas utilidades de muchos de ellos, sin embargo todos ellos precisan del suministro de algún tipo de combustible, sobre todo de tipo fósil, para su funcionamiento, con los inconvenientes medioambientales que ello supone.
El progresivo y creciente incremento del consumo energético, tanto local como mundial, es un hecho incuestionable en nuestros días.
Todo ello responde a varios factores a la vez: crecimiento demográfico de la población, acceso de mayor proporción de la población a nuevas comodidades y por lo tanto demanda energética (lavadoras, calefacción, televisores, etc.), utilización de servicios y nuevas tecnologías que anteriormente no existían (Internet, etc.), aumento global de la industrialización, etc.
Es necesario por tanto satisfacer la creciente demanda energética que está teniendo lugar tanto a nivel doméstico e industrial, como a nivel local y mundial,
y encontrar así un sistema de producción limpio, sostenible, ilimitado, y sin deshechos ni residuos.
Ello ha conllevado a una creciente sensibilización al respecto, tanto a nivel social como por parte de los poderes públicos. Además de todo lo explicado anteriormente, debe de añadirse también la imperiosa necesidad de que las nuevas alternativas energéticas en estudio a las ya existentes actualmente, sean plenamente compatibles con un desarrollo medioambientalmente sostenible, y que no supongan una hipoteca medioambiental a generaciones futuras, además de suponer un considerable ahorro económico en el consumo energético.
Cabe señalar que, si bien existen en el mercado múltiples tipos y modelos de aparatos y dispositivos generadores de energía eléctrica que utilizan diferentes principios físicos para accionar un mecanismo que produce un movimiento a partir del cual se aprovecha el giro de un eje para transformarlo en energía eléctrica, se desconoce la existencia de ninguno que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que aquí se reivindica, ni que utilicen un procedimiento similar al descrito.
La presente invención contribuye a solucionar y solventar la presente problemática, pues permite generar un movimiento vinculado a la acción de la gravedad y aprovechar dicho movimiento para la generación de energía eléctrica, y todo ello sin precisar consumo de combustible.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, que se caracteriza esencialmente por el hecho de que comprende una pluralidad de cuerpos esféricos, una plataforma de almacenamiento de cuerpos esféricos, un sistema de caída en rampa de cuerpos esféricos por gravedad, un sistema de elevación de los cuerpos esféricos, un generador de energía eléctrica, unos medios de
transmisión de movimiento entre el sistema de caída en rampa y el generador de energía eléctrica.
El sistema de caída en rampa de los cuerpos esféricos dispone de al menos un mecanismo de cadenas, pifiones y bulones que está dispuesto y posicionado longitudinalmente en la pendiente de una rampa y estando además la plataforma de almacenamiento de los cuerpos esféricos dispuesta en el nivel superior de dicha rampa, y estando el mismo mecanismo de cadenas, piñones y bulones habilitado para recibir individualmente a los cuerpos esféricos desde la plataforma de almacenamiento y su posicionado entre los bulones sucesivos y al mismo tiempo estar dispuestas las cuerpos esféricos sobre la pendiente de la rampa, y habilitado el mismo mecanismo para recibir un movimiento rectilíneo en la cadena comunicado desde los cuerpos esféricos en su caída y rodadura por la pendiente de la rampa.
El sistema de elevación de los cuerpos esféricos está habilitado para recibir las bolas liberadas desde el sistema de caída en rampa tras la caída y rodadura de dichos cuerpos esféricos por la pendiente de la rampa, y habilitado para la elevación y deposición de los mismos cuerpos esféricos hasta la plataforma de almacenamiento de los cuerpos esféricos.
Los medios de transmisión de movimiento vinculados mecánicamente y simultáneamente con el sistema de caída en rampa y el generador de energía eléctrica, están habilitados para recibir el movimiento giratorio de los pifiones de la cadena consecuencia de la caída y rodadura de los cuerpos esféricos, y adaptar y comunicar dicho movimiento giratorio al generador eléctrico, incorporando el sistema de caída en rampa un mecanismo de bloqueo de accionamiento manual o automático, habilitado para impedir el movimiento del mecanismo de cadenas, piñones y bulones.
Según otro aspecto de la invención, el sistema de calda en rampa de los cuerpos esféricos comprende al menos un mecanismo de cadenas, piñones y bulones, estando la rampa sobre la que está dispuesto cada mecanismo compuesta por unos perfiles longitudinales a modo de guía con capacidad de
rodadura sobre ellos por gravedad de los cuerpos esféricos; estando cada mecanismo dotado de una pareja de cadenas en disposición mutua simétrica y extendidas en la longitud de los perfiles, estando las cadenas vinculadas mutuamente por unos bulones de modo el movimiento de cada cadena resulta solidario, y estando engranada cada cadena con un piñón de rodadura dispuesto en cada extremo de los perfiles.
Además, el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención, presenta una pluralidad de mecanismos de cadenas, pifiones y bulones, estando dichos mecanismos de cadenas, piñones y bulones agrupados y posicionados por parejas; estando el piñón de una cadena que está dispuesto en el extremo superior del perfil de la rampa conectado medíante un eje secundario con otro piñón del otro mecanismo correspondiente de la misma pareja, resultando ambos pifiones solidarios en su movimiento; estando cada eje secundario comunicado mecánicamente en su giro con en determinada relación de giro con un mismo eje principal, el cual que a su vez está conectado mecánicamente con los medios de transmisión de movimiento.
Por otra parte, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención, el sistema de elevación de los cuerpos esféricos está dispuesto sobre una estructura independiente y móvil, e Incorpora una base en donde resultan depositados los cuerpos esféricos y unos medios de elevación de la base con capacidad de elevación y descenso de dicha base entre el nivel superior e inferior determinado por la rampa; también incorpora un sensor de peso de los cuerpos esféricos depositados en la base, estando dicho sensor de peso vinculado en comunicación de datos con los medios de elevación; también incorpora un sistema de amortiguación adaptado al impacto de los cuerpos esféricos; estando la base habilitada para recibir los cuerpos esféricos tras su caída y rodadura por la pendiente de la rampa cuando está en el nivel inferior determinado por la rampa; estando la misma base habilitada para verter a los mismos cuerpos esféricos en la plataforma de almacenamiento de los cuerpos esféricos cuando está en el nivel superior determinado por la rampa.
Por otra parte, la plataforma de almacenamiento de los cuerpos esféricos está fijada con respecto al suelo y presenta una geometría paralelográmica de unas proporciones de 4m por 2m; presenta una inclinación variable medida desde su región de recepción de los cuerpos esféricos desde el sistema de elevación hasta su otra región de entrega de los mismos cuerpos esféricos al sistema de caída en rampa de las bolas; también presenta una misma inclinación hacia la derecha y la izquierda con respecto a la dirección de salida de los cuerpos esféricos hacia las rampas.
Adicionalmente, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, los medios de transmisión de movimiento entre el sistema de caída en rampa y el generador de energía eléctrica están vinculados mecánicamente en su giro con el eje principal y con una determinada relación de giro.
Alternativamente, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, la relación de giro con el eje principal es de 1 a 1500.
Alternativamente, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, la relación de giro de cada eje secundario con el eje principal es de 1 a 3,5.
Adicionalmente, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, los medios de transmisión de movimiento entre el sistema de caída en rampa y el generador de energía eléctrica comprenden un conjunto de engranajes.
Por añadidura, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, los medios de transmisión de movimiento entre el sistema de caída en rampa y el generador de energía eléctrica comprenden un conjunto de poleas, piñones y correas.
Alternativamente, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, las inclinaciones citadas son de un 2%.
Alternativamente, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, cada mecanismo de cadenas, piñones y bolones, comprende 33 bolones.
Alternativamente, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, los cuerpos esféricos son de acero con su interior relleno de plomo, de 180 mm de diámetro exterior y 38 kg de peso.
Preferentemente, en el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, los perfiles que componen las rampas presentan una inclinación comprendida en un rango de 60-85% de pendiente.
Adicionalmente, el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, incorpora una pista de canalización que está apoyada sobre el suelo y está dispuesta entre el sistema de calda en rampa y el sistema de elevación, y con capacidad de canalizar los cuerpos esféricos procedentes de cada mecanismo de cadenas, piñones y bulones hasta el sistema de elevación, presentando a tal efecto una inclinación de un 2%, y presentando dicha pista de canalización una barrera de paso antes del sistema de elevación, dispuesta de modo que puede retener los cuerpos esféricos procedentes del sistema de caida en rampa antes de su entrada en el sistema de elevación.
Preferentemente, el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, incorpora una pasarela dispuesta sobre el sistema de caída en rampa, y con capacidad de canalizar los cuerpos esféricos procedentes de la base hasta la plataforma de almacenamiento.
Preferentemente, el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética incorpora un mecanismo de tensionado del mecanismo de cadenas, piñones y bulones.
Alternativamente, el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética incorpora un medio de acumulación de corriente eléctrica.
Gracias a la presente invención, se consigue generar un movimiento vinculado a la acción de la gravedad y aprovechar dicho movimiento para la generación
de energía eléctrica, y todo ello sin precisar consumo de combustible adicional ya que el propio sistema, tras desbloquear el movimiento de los cuerpos esféricos, aporta la suficiente generación de corriente que permitirá alimentar el sistema elevador y proporcionar corriente eléctrica para alimentar dispositivos eléctricos externos al sistema de la invención.
Otras características y ventajas del sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales: BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figuras 1 y 4.- Son unas vistas esquemáticas e indicadoras de su funcionamiento de una modalidad de realización preferida del sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la presente invención. Figura 2,- Es una vista esquemática de un detalle ampliado de la figura 1
Figura 3.- Es una vista esquemática de la transmisión del movimiento de giro desde sistema de caída en rampa hasta los medios de transmisión.
Figura 5,- Es una vista esquemática correspondiente a una realización preferida de los medios de transmisión,
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
Tal y como se muestra esquemáticamente en la figura 1, el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención propuesta comprende una pluralidad de cuerpos esféricos 1 , una plataforma de almacenamiento 2 de cuerpos esféricos, un sistema de caída en rampa 3 de bolas 1 por gravedad, un sistema de elevación 4 de cuerpos esféricos 1, un generador 6 de energía eléctrica y unos medios de transmisión 5 de
movimiento entre el sistema de caída en rampa 3 y el generador 6 de energía eléctrica.
Por su parte, el sistema de caída en rampa 3 de los cuerpos esféricos 1 dispone de una pluralidad de mecanismos 30 de cadenas, piñones y bulones. Cada mecanismo 30 está dispuesto y posicionado longitudinalmente en la pendiente de una rampa que está compuesta por unos perfiles 34, estando además la plataforma de almacenamiento 2 de los cuerpos esféricos 1 fijada en el suelo y dispuesta en el nivel superior de dicha rampa.
Tal y como se aprecia en la figura 1 y su detalle A ampliado de la figura 2, cada mecanismo 30 está dotado de una pareja de cadenas 31 en disposición mutua simétrica y extendidas en la longitud de la rampa, estando las cadenas 31 vinculadas mutuamente por unos bulones 32 de modo que el movimiento de cada cadena 31 resulta solidario, y estando cada cadena 31 engranada con un piñón 33 de rodadura dispuesto en cada extremo de la rampa, es decir de los perfiles 34, y por tanto a diferentes alturas. En esta modalidad de realización preferida, cada pareja de cadenas 31 incorpora 33 bulones 32.
El mismo mecanismo 30 de cadenas, piñones y bulones está habilitado para recibir individualmente a los cuerpos esféricos 1 desde la referida plataforma de almacenamiento 2, asi como su posicionado entre los bulones 32 sucesivos de las cadenas 31 y al mismo tiempo estar dispuestas los cuerpos esféricos 1 sobre la pendiente de la rampa formada por los perfiles 34, tal y como se aprecia en el detalle A ampliado de la figura 2.
La rampa sobre la que está dispuesto cada mecanismo 30 de cada pareja, está compuesta por los perfiles 34 longitudinales a modo de guía, y con capacidad de rodadura sobre ellos por gravedad de los cuerpos esféricos 1. En el detalle A ampliado de la figura 2, dichos perfiles 34 aparecen representados en un mecanismo 30 de cadenas, piñones y bulones. Cada una de las rampas, es decir los perfiles 34, presenta una inclinación comprendida en un rango de 60- 85% de pendiente, más específicamente un 80%.
En esta modalidad de realización preferida, y por sus buenas prestaciones, cada una de los cuerpos esféricos 1 son de acero con su Interior relleno de plomo, de 180 mm de diámetro exterior y 38 kg de peso. Asi mismo, resulta óptima una disposición de 15 cuerpos esféricos 1 en cada mecanismo 30 de cadenas, piñones y bulones para el buen funcionamiento del sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención.
La pendiente de la rampa comporta la rodadura descendente de los cuerpos esféricos 1 en la misma rampa por gravedad, lo que supone que al estar a su vez dispuestos los cuerpos esféricos 1 entre los bulones 32, la cadena 31 reciba un movimiento rectilíneo desde las mismos cuerpos esféricos 1 , lo que supone el giro de sus pifiones 33, tal y como se puede deducir de las figuras 1 y 2.
Cada eje secundario 35 de cada pareja de mecanismos de cadenas, pifiones y bulones está vinculado mecánicamente en su giro en una relación de giro de 1 a 3,5 con un mismo 30 eje principal 36, estando dicho eje principal 36 a su vez posicionado mediante cojinetes en la plataforma de almacenamiento 2 de los cuerpos esféricos 1.
El sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención, incorpora un mecanismo de tensionado del mecanismo 30 de cadenas, pifiones y bulones, que aporta la necesaria tensión a las cadenas 31 para que éstas mantengan una adecuada linealidad durante su movimiento recibido desde los cuerpos esféricos 1 a través de los bulones 32.
El sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención incorpora una pista de canalización 7 apoyada sobre el suelo, que está dispuesta entre el sistema de calda en rampa 3 y el sistema de elevación 4, y con capacidad de canalizar los cuerpos esféricos 1 procedentes de cada mecanismo 30 de cadenas, piñones y bulones hasta el sistema de elevación 4, presentando a tal efecto una inclinación de un 2%, y con una geometría de canalización a modo de embudo de los cuerpos esféricos 1 desde el sistema de calda en rampa 3 hasta el sistema de elevación 4.
La pista de canalización presenta una barrera de paso antes del sistema de elevación 4, dispuesta de modo que puede retener los cuerpos esféricos 1 procedentes del sistema de caída en rampa 3 antes de su entrada en el sistema de elevación 4. Por otra parte, el sistema de elevación 4 de los cuerpos esféricos 1 está dispuesto sobre una estructura independiente y móvil, y al mismo tiempo está habilitado para recibir los cuerpos esféricos 1 liberados desde el sistema de caída en rampa 3 tras la caída y rodadura de dichos cuerpos esféricos 1 por la pendiente de la rampa. Este sistema de elevación 4 puede comprender un elevador de plataforma comercialmente disponible, por lo que no se va a entrar en mayor detalle en su descripción.
El mismo sistema de elevación 4 de los cuerpos esféricos 1 está habilitado a modo de montacargas, para la elevación y deposición de los cuerpos esféricos 1 hasta la plataforma de almacenamiento 2 de los cuerpos esféricos 1. Los cuerpos esféricos 1 llegan hasta el sistema de elevación 4 rodando por gravedad pasando por la pista de canalización 7.
El sistema de elevación 4 incorpora una base 41. Es en dicha base 41 en donde resultan depositados los cuerpos esféricos 1 recogidos desde la rampa.
También incorpora unos medios de elevación de la base 41 , con capacidad de elevación y descenso de dicha base 41 entre el nivel superior e inferior determinado por la rampa, y tal y como se indica por las flechas de la figura 1. Tales medios de elevación pueden comprenden una pluralidad de perfiles de guiado dispuestos verticalmente y un motor eléctrico 42 gestionado por una unidad de control, estando la fuente de suministro de corriente eléctrica de este motor conectada eléctricamente con generador 6 mediante conexiones eléctricas (representada mediante lineas discontinuas en las figuras 1 y 3).
En la figura 1 , aparece la base 41 del sistema de elevación 4 en el nivel inferior de la rampa, recibiendo los cuerpos esféricos 1.
En tal sentido, el sistema de elevación 4 de las bolas 1 también incorpora un sensor de peso 43 de los cuerpos esféricos 1 depositadas en su base 41. Dicho sensor de peso 43 está vinculado en comunicación de datos con los citados medios de elevación, con lo que cuando la base 1 ya recibe un determinado peso según la cantidad de cuerpos esféricos 1 recibidas, los medios de elevación elevan la base 1 desde el nivel inferior hasta el nivel superior de la rampa.
En la figura 3, aparece la base 41 del sistema de elevación 4 en el nivel superior de la rampa, y entregando los cuerpos esféricos 1 a la plataforma de almacenamiento 2.
El sistema de elevación 4 de los cuerpos esféricos 1 también incorpora un sistema de amortiguación para reducir el efecto del impacto de los cuerpos esféricos 1 en su llegada a la base 41.
Por otra parte, la base 41 está habilitada para recibir los cuerpos esféricos 1 tras su caída y rodadura por la pendiente de la rampa cuando está en el nivel inferior determinado por la rampa, tal y como se representa esquemáticamente en la figura 1 , y también para verter a las bolas 1 en la plataforma de almacenamiento 2 de los cuerpos esféricos 1 cuando está en el nivel superior determinado por la misma rampa, tal y como también aparece representado esquemáticamente en la figura 3.
Para verter los cuerpos esféricos 1 desde la base 41 hasta la plataforma de almacenamiento 2, existe a tal efecto una pasarela 8 dispuesta sobre ei sistema de caída en rampa 3 y representada a trazos en las figuras 1 y 3.
La plataforma de almacenamiento 2 presenta una geometría paralelográmica de 4m por 2m, con una inclinación de un 2% hacia el sistema de caída en rampa 3, para permitir el paso de los cuerpos esféricos 1 hacia el sistema de caída en rampa 3. No obstante, dicha inclinación puede ser variable y regulable según las especificas necesidades de funcionamiento, por ejemplo entre un 2% y un 5%.
Al mismo tiempo, también presenta una misma inclinación de un 2% hacia la derecha y la izquierda con respecto a la dirección de salida de los cuerpos esféricos 1 hacia las rampas.
Por otra parte, los medios de transmisión 5 de movimiento están vinculados mecánicamente y simultáneamente con el sistema de caída en rampa 3 y el generador 6 de energía eléctrica, y habilitados para recibir el movimiento giratorio de los piñones 33 de la cadena 31 consecuencia de la caída y rodadura de los cuerpos esféricos 1. y adaptar y comunicar dicho movimiento giratorio al generador 6 eléctrico por medio de un eje transmisor 37.
En relación a lo anterior, los medios de transmisión 5 de movimiento están vinculados mecánicamente en su giro con el eje principal 36 citado anteriormente, y con una relación de giro de 1 a 1500.
Los citados medios de transmisión 5 de movimiento entre el sistema de caída en rampa 3 y el generador 6 de energía eléctrica pueden comprender un conjunto de engranajes, y en otras modalidades de realización preferida pueden comprender un conjunto de poleas, piñones y correas dentadas por sus propiedades silenciosas, tal y como se aprecia esquemáticamente en la figura
4.
El sistema de caída en rampa 3 incorpora un mecanismo de bloqueo 37 de accionamiento manual o automático, habilitado para impedir el movimiento del mecanismo 30 de cadenas, piñones y bulones.
En el funcionamiento del sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención, es preciso efectuar una carga inicial de cuerpos esféricos 1 en la plataforma de almacenamiento 2, y para ello además debe de estar bloqueado el movimiento de los mecanismos 30 de cadenas, piñones y bufones mediante el mecanismo de bloqueo 37 referido anteriormente, para permitir asi la carga de cuerpos esféricos 1 en la plataforma de almacenamiento 2 sin que los cuerpos esféricos 1 salgan por el mecanismo 30 de cadenas, piñones y bulones.
Tras la acumulación suficiente de cuerpos esféricos 1 en la plataforma de almacenamiento 2, se procede al desbloqueo de dicho mecanismo de bloqueo 37, saliendo las bolas 1 por los mecanismos 30 de cadenas, piñones y bulones, y pasando entonces el sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención a funcionar tal y como ya ha sido explicado.
El sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención incorpora un medio de acumulación de corriente eléctrica, por ejemplo una batería, que está vinculado eléctricamente con el sistema de elevación 4. Ello puede ser útil para aportar una energía necesaria de inicio para el funcionamiento del sistema de elevación 4,
Una prestación muy útil del sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención puede ser, por ejemplo, su uso para un servicio de generación de energía eléctrica del mismo modo en que habitualmente es prestado por un grupo electrógeno. Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, asi como los materiales empleados en la fabricación del sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética de la invención, podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.
Claims
1. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética, caracterizado por el hecho de que comprende una pluralidad de cuerpos esféricos (1), una plataforma de almacenamiento (2) de cuerpos esféricos (1), un sistema de caída en rampa (3) de cuerpos esféricos (1) por gravedad, un sistema de elevación (4) de los cuerpos esféricos (1), un generador (6) de energía eléctrica, unos medios de transmisión (5) de movimiento entre el sistema de caída en rampa (3) y el generador (5) de energía eléctrica; de modo que el sistema de caída en rampa (3) de los cuerpos esféricos (1) dispone de al menos un mecanismo (30) de cadenas, piñones y bulones que está dispuesto y posicionado longitudinalmente en la pendiente de una rampa y estando además la plataforma de almacenamiento (2) de los cuerpos esféricos (1) dispuesta en el nivel superior de dicha rampa, y estando el mismo mecanismo (30) de cadenas, piñones y bulones habilitado para recibir individualmente a los cuerpos esféricos (1) desde la plataforma de almacenamiento (2) y su posicionado entre los bulones sucesivos y al mismo tiempo estar dispuestos los cuerpos esféricos (1) sobre la pendiente de la rampa, y habilitado el mismo mecanismo (30) para recibir un movimiento rectilíneo en la cadena comunicado desde los cuerpos esféricos (1) en su caída y rodadura por la pendiente de la rampa; estando el sistema de elevación (4) de los cuerpos esféricos (1) habilitado para recibir las bolas (1) liberadas desde el sistema de caída en rampa (3) tras la caída y rodadura de dichos cuerpos esféricos (1) por la pendiente de la rampa, y habilitado para la elevación y deposición de los mismos cuerpos esféricos (1) hasta la plataforma de almacenamiento (2) de los cuerpos esféricos (1); estando los medios de transmisión (5) de movimiento vinculados mecánicamente y simultáneamente con el sistema de caída en rampa (3) y el generador (6) de energía eléctrica, y habilitados para recibir el movimiento giratorio de los piñones de la cadena consecuencia de la caída y rodadura de los cuerpos esféricos (1), y adaptar y comunicar dicho movimiento giratorio al generador (6) eléctrico; incorporando el sistema de caída en rampa (3) un mecanismo de bloqueo (37) de accionamiento manual o automático, habilitado para impedir el movimiento del mecanismo (30) de cadenas, piñones y bulones.
2. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 1 , caracterizado por el hecho de que el sistema de caída en rampa (3) de los cuerpos esféricos comprende al menos un mecanismo (30) de cadenas, piñones y bulones, estando la rampa sobre la que está dispuesto cada mecanismo (30)
compuesta por unos perfiles (34) longitudinales a modo de guía con capacidad de rodadura sobre ellos por gravedad de los cuerpos esféricos (1); estando cada mecanismo (30) dotado de una pareja de cadenas (31 ) en disposición mutua simétrica y extendidas en la longitud de los perfiles (34), estando las cadenas (31) vinculadas mutuamente por unos buiones (32) de modo que el movimiento de cada cadena (31) resulta solidario, y estando engranada cada cadena (31) con un piñón (33) de rodadura dispuesto en cada extremo de ios perfiles (34).
3. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que presenta una pluralidad de mecanismos (30) de cadenas, piñones y buiones, estando dichos mecanismos (30) de cadenas, piñones y buiones agrupados y posicionados por parejas; estando el piñón (33) de una cadena (31) que está dispuesto en el extremo superior del perfil (34) de la rampa conectado mediante un eje secundario (35) con otro piñón (33) del otro mecanismo (30) correspondiente de la misma pareja, resultando ambos piñones (33) solidarios en su movimiento; estando cada eje secundario (35) comunicado mecánicamente en su giro en una determinada relación de giro con un mismo eje principal (36), el cual que a su vez está conectado mecánicamente con los medios de transmisión (5) de movimiento.
4. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 1 o 2 o 3, caracterizado por el hecho de que el sistema de elevación (4) de los cuerpos esféricos (1) está dispuesto sobre una estructura independiente y móvil, e incorpora una base (41) en donde resultan depositados los cuerpos esféricos (1) y unos medios de elevación de la base (41) con capacidad de elevación y descenso de dicha base (41) entre el nivel superior e inferior determinado por la rampa; también incorpora un sensor de peso (43) de ios cuerpos esféricos (1) depositados en la base (41), estando dicho sensor de peso (43) vinculado en comunicación de datos con los medios de elevación; también incorpora un sistema de amortiguación adaptado al impacto de ios cuerpos esféricos (1); estando ¡a base (41) habilitada para recibir los cuerpos esféricos (1) tras su caída y rodadura por la pendiente de la rampa cuando está en el nivel inferior determinado por la rampa; estando la misma base (41) habilitada para verter a los mismos cuerpos esféricos (1) en la plataforma de almacenamiento (2) de los cuerpos esféricos (1) cuando está en el nivel superior determinado por ¡a rampa.
5. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 1 o 2 o 3 o 4, caracterizado por el hecho de que la plataforma de
almacenamiento (2) de los cuerpos esféricos (1) está fijada con respecto al suelo y presenta una geometría paralelográmica de unas proporciones de 4m por 2m; presenta una inclinación variable medida desde su región de recepción de los cuerpos esféricos (1) desde el sistema de elevación (4) hasta su otra región de entrega de los mismos cuerpos esféricos (1) al sistema de caída en rampa (3) de las bolas (1); también presenta una misma inclinación hacia la derecha y la izquierda con respecto a la dirección de salida de los cuerpos esféricos (1) hacia las rampas.
6. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 4 o 5 cuando dependen de la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que los medios de transmisión (5) de movimiento entre el sistema de caída en rampa (3) y el generador (6) de energía eléctrica están vinculados mecánicamente en su giro con el eje principal (36) y con una determinada relación de giro.
7. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que la relación de giro con el eje principal (36) es de 1 a 1500.
8. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la relación de giro de cada eje secundario (35) con el eje principal (36) es de 1 a 3,5.
9. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los medios de transmisión (5) de movimiento entre el sistema de caída en rampa (3) y el generador (6) de energía eléctrica comprenden un conjunto de engranajes.
10. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que los medios de transmisión (5) de movimiento entre el sistema de caída en rampa (3) y el generador (6) de energía eléctrica comprenden un conjunto de poleas, piñones y correas.
11. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que las inclinaciones citadas son de un
2%.
12. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que cada mecanismo (30) de cadenas, piñones y bulones, comprende 33 bulones (32).
13. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los cuerpos esféricos (1) son de acero con su interior relleno de plomo, de 180 mm de diámetro exterior y 38 kg de peso.
14. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que los perfiles (34) que componen las rampas presentan una inclinación comprendida en un rango de 60-85% de pendiente.
15. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que incorpora una pista de canalización (7) que está apoyada sobre el suelo y está dispuesta entre el sistema de caída en rampa (3) y el sistema de elevación (4), y con capacidad de canalizar los cuerpos esféricos (1) procedentes de cada mecanismo (30) de cadenas, piñones y bulones hasta el sistema de elevación (4), presentando a tal efecto una inclinación de un 2%, y presentando dicha pista de canalización (7) una barrera de paso antes del sistema de elevación (4), dispuesta de modo que puede retener los cuerpos esféricos (1) procedentes del sistema de caída en rampa (3) antes de su entrada en el sistema de elevación (4).
16. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que incorpora una pasarela (8) dispuesta sobre el sistema de caída en rampa (3), y con capacidad de canalizar los cuerpos esféricos (1) procedentes de la base (41) hasta la plataforma de almacenamiento (2).
17. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que incorpora un mecanismo de tensionado del mecanismo (30) de cadenas, piñones y bulones.
18. Sistema de aprovechamiento gravitatorio de generación energética según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que incorpora un medio de acumulación de corriente eléctrica.
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