ES2250907T3 - Dispositivo para la transformacion de un movimiento. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la transformación de un movimiento de rotación en un movimiento, que define un cono truncado y de rotación propia, de una palanca de trabajo, o a la inversa, de un movimiento, que define un cono truncado y de rotación propia, de una palanca de trabajo, en un movimiento de rotación, con un elemento de apoyo de palanca que rota alrededor de un eje (C; C¿) de rotación y en el que está alojada la palanca de trabajo con rotación propia alrededor de un eje (A, B; A¿, B¿) de rotación propia, estando dispuesta alrededor del eje (C; C¿) de rotación una rueda satélite de giro bloqueable, a la que está acoplada mediante un elemento de transmisión una rueda planetaria, dispuesta de manera resistente a la torsión en la palanca de trabajo, de modo que al rotar el elemento de apoyo de palanca alrededor del eje (C; C¿) de rotación, la palanca de trabajo realiza, por una parte, debido al alojamiento en el elemento de apoyo de palanca, una rotación en el mismo sentido de rotación y realiza,por otra parte, debido a la rueda planetaria acoplada mediante el elemento de transmisión a la rueda satélite, una rotación propia alrededor del eje (A, B; A¿, B¿) de rotación propia en sentido contrario de rotación.

Description

Dispositivo para la transformación de un movimiento.

La invención se refiere a un dispositivo para la transformación de un movimiento de rotación en un movimiento, que define un cono truncado y de rotación propia, de una palanca de trabajo o a la inversa, de un movimiento, que define un cono truncado y de rotación propia, de una palanca de trabajo, en un movimiento de rotación, según está definido en el preámbulo de la reivindicación independiente 1.

En el caso de turbomáquinas, por ejemplo, accionamiento de barcos, la hélice es actualmente el elemento hidráulico preferido. Una hélice es básicamente un dispositivo, instalado en un eje giratorio que sobresale en dirección radial del contorno del eje. Los diseños adecuados de hélices generan efectos diferentes en correspondencia con los requerimientos. En principio, se usan aspas que sobresalen inclinadas del plano de rotación. Al girar, el medio, en el que se mueve la hélice, se desliza mediante la arista cortante de las aspas sobre su superficie, ya que el medio que choca después, desplaza al anterior. Este recorrido se interrumpe, si, por ejemplo, en el agua llega aire a la hélice. Todo el sistema de presión creado se interrumpe mediante el aire más débil y hay que crearlo nuevamente. Otras desventajas de la hélice son, por ejemplo, una generación turbulenta de corriente, así como una amplitud limitada del efecto óptimo. Hay que mencionar también la generación de ruido, el desgaste, los remolinos y los efectos erosivos en el medio ambiente. Además, es desventajoso que la periferia de la hélice se mueva en el límite físicamente posible, mientras que al mismo tiempo el centro queda prácticamente inactivo.

Por tanto, se han desarrollado otros dispositivos diferentes para la transformación del movimiento que son parcialmente ventajosos al usarse en turbomáquinas.

El documento WO01/01017, por ejemplo, da a conocer un dispositivo para la transformación de un movimiento de rotación en un movimiento, que define un cono y de rotación propia, de una palanca de trabajo, o a la inversa, un movimiento, que define un cono y de rotación propia, de una palanca de trabajo en un movimiento de rotación, en el que la palanca de trabajo está alojada de manera resistente a la torsión en un elemento de apoyo de palanca. Un elemento rotatorio de rotación está acoplado a la palanca de trabajo o al elemento de apoyo de palanca. La transformación del movimiento es posible al poder oscilar el elemento de apoyo de palanca alrededor de un eje oscilante y al poder rotar alrededor de un eje de rotación de apoyo en sentido vertical respecto al eje oscilante y al presentar el eje de rotación de apoyo y el eje oscilante un punto común de intersección.

Una desventaja de este dispositivo para la transformación del movimiento radica en la construcción mecánica relativamente complicada, sobre todo, respecto al alojamiento del elemento de apoyo de palanca. Además, éste no puede presentar varias palancas de trabajo debido a la disposición central de la palanca de trabajo en el elemento de apoyo de palanca y del propio elemento de apoyo de palanca.

Del documento US-A-2539436 se conoce un dispositivo mezclador, en el que un movimiento de rotación se transforma en un movimiento, que define un cono y de rotación propia, de una barra mezcladora. La varilla mezcladora está alojada con rotación propia, por una parte, en un elemento de rotación y, por parte, de manera oscilante en otro elemento de apoyo. En caso de una rotación en forma de cono de la varilla mezcladora, ésta realiza una rotación propia en sentido contrario, producida mediante una rueda dentada que está dispuesta en la varilla mezcladora y que rueda en el interior de una corona dentada. La rotación propia en sentido contrario presenta una velocidad de rotación mayor que la rotación en forma de cono, lo que provoca un buen efecto de mezcla, pero es desventajoso para otras aplicaciones, por ejemplo, como accionamiento en una embarcación o una aeronave.

El documento DE-A4216531 da a conocer un rotor con varias palas de rotor, cuyos ejes de giro están en vertical respecto a la dirección de la corriente de un medio. Las palas del rotor están dispuestas en un soporte común de manera giratoria alrededor de un eje vertical al plano del soporte. El soporte está alojado de manera giratoria alrededor de un eje central. Mediante elementos de transmisión se logra que las palas del rotor, al girar alrededor del eje del soporte, giren alrededor de sus ejes de palas de rotor. Debido a la disposición paralela de los ejes de las palas de rotor se necesita relativamente mucho espacio para las palas de rotor.

Del documento genérico FR-A-639928 se conoce un dispositivo para la transformación de un movimiento de rotación en un movimiento, que define un cono y de rotación propia, de una palanca de trabajo con pala, que comprende un elemento de apoyo de palanca que rota alrededor de un eje de rotación y en el que está alojada la palanca de trabajo con rotación propia alrededor de un eje de rotación propia. Alrededor del eje de rotación está alojada una rueda satélite, a la que está acoplada mediante ruedas dentadas una rueda planetaria, dispuesta de manera resistente a la torsión en la palanca de trabajo, de modo que al rotar el elemento de apoyo de palanca alrededor del eje de rotación, la palanca de trabajo realiza, por una parte, debido al alojamiento en el elemento de apoyo de palanca, una rotación en el mismo sentido de rotación y realiza, por otra parte, debido a la rueda planetaria, acoplada mediante ruedas dentadas a la rueda satélite, una rotación propia alrededor del eje de rotación propia en sentido contrario de rotación. Este dispositivo conocido realiza un accionamiento con fuerzas motrices que varían en forma de ondas.

Teniendo en cuenta las desventajas de los dispositivos, conocidos hasta el momento y descritos arriba, para la transformación del movimiento, la invención tiene el objetivo de crear un dispositivo para la transformación del movimiento del tipo mencionado al principio que se pueda usar en las aplicaciones más diversas y tenga una construcción mecánica simple. Éste debe poder presentar preferentemente varias palancas de trabajo.

Este objetivo se consigue mediante el dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento, conforme a la definición de la reivindicación independiente 1. Variantes preferidas de realización se desprenden de las reivindicaciones dependientes. Las reivindicaciones independientes 14 y 15 se refieren a aplicaciones preferidas del dispositivo según la invención.

La esencia de la invención es la siguiente: un dispositivo para la transformación de un movimiento de rotación en un movimiento, que define un cono y de rotación propia, de una palanca de trabajo, o a la inversa, de un movimiento, que define un cono y de rotación propia, de una palanca de trabajo en un movimiento de rotación comprende un elemento de apoyo de palanca que rota alrededor de un eje de rotación y en el que está alojada la palanca de trabajo con rotación propia alrededor de un eje de rotación propia. Alrededor del eje de rotación está alojada una rueda satélite de giro bloqueable, a la que está acoplada mediante un elemento de transmisión una rueda planetaria, dispuesta de manera resistente a la torsión en la palanca de trabajo, de modo que al rotar el elemento de apoyo de palanca alrededor del eje de rotación, la palanca de trabajo realiza, por una parte, debido al alojamiento en el elemento de apoyo de palanca, una rotación en el mismo sentido de rotación y realiza, por otra parte, debido a la rueda planetaria, acoplada mediante el elemento de transmisión a la rueda satélite, una rotación propia alrededor del eje de rotación propia en sentido contrario de rotación. Según la invención, el dispositivo presenta también, al menos, otra palanca de trabajo que está alojada en el elemento de apoyo de palanca con rotación propia alrededor de un eje de rotación propia y en la que está dispuesto de manera resistente a la torsión una rueda planetaria que está acoplada mediante un elemento de transmisión a una rueda satélite o a otra rueda satélite, dispuesta alrededor del eje de rotación, de modo que al rotar el elemento de apoyo de palanca alrededor del eje de rotación, la otra palanca de trabajo realiza, por una parte, debido al alojamiento en el elemento de apoyo de palanca, una rotación en el mismo sentido de rotación y realiza, por otra parte, debido a la rueda planetaria, acoplada mediante el elemento de transmisión a la rueda satélite, una rotación propia alrededor del eje de rotación propia en sentido contrario de rotación, estando dispuestas las al menos dos palancas de trabajo de manera inclinada y separadas respecto al eje de rotación y cruzándose entre sí.

El bloqueo del giro de la rueda satélite provoca, al rotar el elemento de apoyo de palanca, dos movimientos de rotación de la palanca de trabajo que se superponen. Por una parte, la palanca de trabajo rota, debido al alojamiento en el elemento de apoyo de palanca, con el elemento de apoyo de palanca. Por la otra parte, la palanca de trabajo realiza una rotación propia, generada mediante la rueda planetaria, girando la rueda planetaria debido a la rotación del elemento de apoyo de palanca alrededor del eje de rotación mediante el elemento de transmisión y la rueda satélite de giro bloqueado, en sentido contrario de rotación respecto a la rotación del elemento de apoyo de palanca. Los dos movimientos contrarios de rotación que se superponen, provocan que el movimiento resultante de rotación de la palanca de trabajo presente una velocidad de rotación menor que la del elemento de apoyo de palanca.

El hecho de que se use una rueda planetaria, un elemento de transmisión y una rueda satélite para generar la rotación propia de la palanca de trabajo, permite una construcción más sencilla del elemento de apoyo de palanca, que aloja la palanca de trabajo, en comparación con el dispositivo, conocido a partir del documento WO01/01017, y, sobre todo, que no se tenga que configurar de manera oscilante. Además, no es necesario que la palanca de trabajo esté guiada por el centro del elemento de apoyo de palanca y la punta del cono, definido mediante el movimiento de la palanca de trabajo, de modo que el dispositivo, según la invención, puede presentar varias palancas de trabajo que están alojadas en su elemento de apoyo de palanca, ampliando así considerablemente la variedad de aplicaciones potenciales.

A pesar de la construcción más simple y de la posibilidad de usar varias palancas de trabajo se pueden realizar transformaciones de movimiento similares a las del dispositivo conocido a partir del documento WO01/01017. Se mantienen las ventajas con respecto a un dispositivo de hélice, por ejemplo, la generación de una corriente menos turbulenta, una amplitud más grande del efecto óptimo, una generación menor de ruido, un desgaste menor, un efecto erosivo menor en el medio ambiente y zonas activas más amplias de acción de la palanca de trabajo.

Entre la rueda planetaria y la rueda satélite hay ventajosamente una relación de transmisión de la rotación, de modo que la palanca de trabajo tiene rotación propia en un ángulo menor que 360º en caso de una rotación del elemento de apoyo de palanca en 360º. Esto significa que la rotación propia de la palanca de trabajo se realiza con una frecuencia menor que la de la rotación del elemento de apoyo de palanca y del movimiento, que define un cono truncado o un cilindro, de la palanca de trabajo. La transformación se puede lograr ya sea mediante la configuración adecuada de la rueda planetaria y de la rueda satélite o mediante el elemento de transmisión.

Entre la rueda planetaria y la rueda satélite hay ventajosamente una relación de transmisión de la rotación de 2:1. De esta forma, la palanca de trabajo realiza una rotación propia de 180º en caso de una rotación del elemento de apoyo de palanca de 360º. Con un dispositivo adecuado de trabajo, por ejemplo, una pala plana, en la palanca de trabajo se puede generar una corriente así dirigida o un accionamiento en una dirección deseada o se puede reducir la corriente de manera óptima.

El dispositivo, según la invención, presenta ventajosamente elementos, con los que es regulable el giro de la rueda satélite y los que bloquean el giro de ésta, exceptuando cuando se está regulando el giro, es decir, mantenerla resistente al giro. Mediante la regulación de giro de la rueda satélite se puede ajustar con la rueda planetaria, acoplada a ésta mediante el elemento de transmisión, la posición de rotación propia de la palanca de trabajo, lo que se puede usar, por ejemplo, para controlar una embarcación o aeronave. El bloqueo del giro de la rueda satélite se realiza, preferentemente, con los mismos elementos.

En una variante preferida de realización, estos elementos comprenden una rueda de cadena, unida a la rueda satélite, otra rueda de cadena, de giro regulable, y una cadena que une las dos ruedas de cadena. La regulación del giro de la rueda satélite se puede realizar en un punto separado del eje de rotación.

En una variante preferida de realización, la rueda planetaria, el elemento de transmisión y la rueda satélite son ruedas dentadas.

En otra variante ventajosa de realización, la rueda planetaria y la rueda satélite son ruedas de cadena, mientras que el elemento de transmisión es una cadena de rodillos que une las ruedas de cadena. Esto permite fabricar el dispositivo con piezas normalizadas más simples.

El elemento de transmisión puede ser como alternativa una correa, por ejemplo, una correa trapezoidal o una correa plana, especialmente de goma o piel, o una rueda sin dientes, por ejemplo, de goma o plástico.

En una variante ventajosa de realización, las ruedas planetarias de las al menos dos palancas de trabajo están acopladas a la misma rueda satélite.

Especialmente, con dos palancas de trabajo con dispositivos adecuados de trabajo se puede generar una corriente dirigida o un accionamiento en una dirección deseada mucho mejor que con sólo una palanca de trabajo. Al usarse como dispositivo mezclador resultan ventajosas también dos o más palancas, ya que los dispositivos de trabajo de las distintas palancas de trabajo pueden suministrar en dirección contraria el material a mezclar.

En otra variantes ventajosa de realización, las ruedas planetarias de las al menos dos palancas de trabajo están acopladas a ruedas satélites separadas. Esto posibilita el ajuste por separado de la posición de rotación propia de cada palanca de trabajo, lo que se puede usar para variar la dirección de accionamiento o la dirección de la corriente generada. En caso de aeronaves, esta posibilidad individual de regulación puede hacer idónea la estructura de la nave para planeos, lo que es muy importante, por ejemplo, al fallar el motor durante el vuelo. En dispositivos de mezcladores o agitadores se pueden obtener otros efectos de mezcla y/o agitación mediante la regulación de la posición de rotación propia de una palanca de trabajo.

En estas variantes de realización con al menos dos palancas de trabajo y una rueda satélite o varias ruedas satélites, las ruedas planetarias de las palancas de trabajo o las ruedas satélites pueden presentar en cada caso una cantidad igual o diferente de dientes o entre las ruedas planetarias o la rueda satélite o las ruedas satélites puede haber diferentes relaciones de transmisión de rotación, según el efecto que se deba lograr.

El elemento de apoyo de palanca está alojado preferentemente de manera giratoria en una carcasa y está unido a un árbol, dispuesto en el eje de rotación, que sobresale de la carcasa. La carcasa crea el elemento de soporte, fijo en el lugar, del dispositivo y protege ampliamente, además, los elementos rotatorios de la suciedad.

En una variante preferida de realización, el elemento de apoyo de palanca está unido a un accionamiento para generar el movimiento de rotación y en las palancas de trabajo está dispuesto en cada caso un dispositivo de trabajo, especialmente una pala, una paleta o un aspa. Este tipo de dispositivo se puede usar, por ejemplo, como accionamiento y/o control de un medio de transporte en el agua o en el aire para generar una corriente de agua o gas o para mezclar materiales fluidos.

En otra variante ventajosa de realización están unidos al elemento de apoyo de palanca elementos para la reducción del par de giro, especialmente, un generador de corriente. Este tipo de dispositivo se puede usar, por ejemplo, para la generación de corriente mediante la transformación de un movimiento de una palanca de trabajo, que define un cono truncado o un cilindro, de rotación propia y que se genera mediante agua circulante o viento, con un dispositivo de trabajo en un movimiento de rotación del elemento de apoyo de palanca y para la reducción del par de giro del elemento de apoyo de palanca.

A continuación se describe detalladamente el dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento sobre la base de los dibujos adjuntos con ayuda de ejemplos de realización. Muestran:

Fig. 1 una vista parcial en corte de un primer ejemplo de realización del dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento con dos palancas cruzadas de trabajo con una rueda satélite común y ruedas dentadas como elemento de transmisión,

Fig. 2 esquemáticamente la disposición de las palancas de trabajo del dispositivo de la figura 1 respecto a un cono doble teórico,

Fig. 3 esquemáticamente el movimiento de palas de las dos palancas de trabajo durante el movimiento de rotación del elemento de apoyo de palanca de 360º,

Fig. 4 a 8 esquemáticamente la variación de las posiciones de las palas y de la dirección de accionamiento al regularse la rueda satélite,

Fig. 9 una sección de una vista parcial en corte de un segundo ejemplo de realización del dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento con dos palancas de trabajo con ruedas satélites separadas,

Fig. 10 esquemáticamente, en vista lateral, el uso de cuatro dispositivos para la transformación del movimiento, según la figura 1, como accionamientos de embarcaciones,

Fig. 11 la embarcación con los cuatro dispositivos de accionamiento de la figura 10 en una vista superior en planta,

Fig. 12 una vista más detallada de dos dispositivos unidos de accionamiento de la figura 10,

Fig. 13 esquemáticamente el uso de dos dispositivos, según la invención, para la transformación del movimiento con una palanca de trabajo en cada caso como dispositivo mezclador,

Fig. 14 esquemáticamente en una vista delantera el uso de dos dispositivos para la transformación del movimiento, según la figura 9, como accionamientos de una aeronave,

Fig. 15 la aeronave con dos dispositivos de accionamiento de la figura 14 en una vista lateral,

Fig. 16 esquemáticamente en una vista delantera el uso de dos dispositivos, según la invención, para la transformación del movimiento con una palanca de trabajo en cada caso como instalación eólica,

Fig. 17 la instalación eólica de la figura 16 en una vista lateral,

Fig. 18 una sección de una vista parcial en corte de un tercer ejemplo de realización del dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento con dos palancas de trabajo con una rueda satélite común y cadenas de rodillos como elemento de transmisión,

Fig. 19 una vista parcial en corte de un ejemplo, que no pertenece a la invención, con dos palancas de trabajo con ejes de rotación propia paralelos entre sí y

Fig. 20 una vista parcial en corte de otro ejemplo de realización del dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento con dos palancas de trabajo, dispuestas de manera inclinada y no cruzadas.

En la figura 1 está representado un primer ejemplo de realización del dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento que es adecuado, por ejemplo, para un accionamiento de barco. El dispositivo presenta como elemento de soporte una carcasa 1 que sostiene los demás elementos mecánicos en una posición definida. Para facilitar el montaje y desmontaje de los elementos, dispuestos en la carcasa 1, la carcasa 1 está dotada de una tapa 10 de carcasa desmontable. En el interior de la carcasa 1 está dispuesto de manera giratoria un elemento 2 de apoyo de palanca en forma de culata de soporte. El elemento 2 de apoyo de palanca está alojado en el elemento inferior de la carcasa 1 en un cojinete 15 de rodamiento. Desde arriba entra un árbol 9 de accionamiento en el elemento 2 de apoyo de palanca que está unido a éste de manera resistente a la torsión. El árbol 9 de accionamiento pasa mediante un cojinete 16 de rodamiento a través de la tapa 10 de carcasa, de modo que puede ser accionado por fuera de la carcasa 1 y estabilizar a la vez el elemento 2 de apoyo de palanca.

El elemento 2 de apoyo de palanca comprende dos taladros 21 que discurren desde arriba por fuera hacia abajo por dentro y en los que están dispuestos cojinetes superiores e inferiores 22 y 23 de giro. A través de cada taladro 21 pasa una palanca 3 y 4 de trabajo que está alojada de manera giratoria mediante los cojinetes 22 y 23 de giro. Las palancas 3, 4 de trabajo discurren en cruz, pero separadas una de otra y presentan en cada caso un dispositivo de trabajo en forma de una pala 31 y 41. En caso de una rotación del árbol 9 de accionamiento rotan a la vez el elemento 2 de apoyo de palanca y las palancas 3, 4 de trabajo, de modo que los elementos, que sobresalen por debajo de la carcasa 1, de la palanca 3, 4 de trabajo realizan un movimiento que define un cono truncado.

Con el fin de generar también una rotación propia de las palancas 3, 4 de trabajo alrededor de los ejes A, B de rotación propia al rotar el elemento 2 de apoyo de palanca, las palancas 3, 4 de trabajo están dotadas en su extremo superior respectivamente de una rueda planetaria 5, 6.

Las ruedas planetarias 5, 6 están configuradas como ruedas dentadas y acopladas mediante ruedas 50, 55 de transmisión a una rueda satélite 7 en forma de una rueda dentada. Las ruedas 50, 55 de transmisión están configuradas respectivamente como ruedas dentadas dobles, es decir, comprenden en cada caso dos ruedas dentadas 51, 52 y 56, 57 unidas entre sí, de las que una engrana en la rueda planetaria 5, 6 y la otra, en la rueda satélite 7. La rueda satélite 7 está dispuesta alrededor del árbol 9 de accionamiento y alrededor de su eje C de rotación y puede girar respecto al árbol 9 de accionamiento. Está unida fijamente a una rueda 11 de cadena, unida mediante una cadena 12 a una rueda 13 de cadena de giro regulable. La rueda 13 de cadena está fijada a un árbol 131, alojado de manera giratoria en un cojinete 14 de rodamiento. Mediante el árbol 131, la rueda 13 de cadena, la cadena 12 y la rueda 11 de cadena se puede regular el giro de la rueda satélite 7. En caso de una regulación de giro de la rueda satélite 7, se ajusta el giro también de las ruedas planetarias 5 y 6, acopladas a ésta mediante las ruedas 50, 55 de transmisión, y las palancas 3 y 4 de trabajo, unidas a éstas, de modo que se puede regular así la posición de rotación propia de las palancas 3, 4 de trabajo. Durante la rotación del elemento 2 de apoyo de palanca se bloquea el giro de la rueda satélite 7 en general, al mantenerse paradas la rueda 13 de cadena, la cadena 12 y la rueda 11 de cadena. Mediante la rotación de las palancas 3, 4 de trabajo alrededor del eje C de rotación, las ruedas planetarias 5, 6 ruedan mediante las ruedas 50, 55 de transmisión, que varían la dirección de giro, en la rueda satélite 7, dotándose así a las palancas 3, 4 de trabajo de una rotación propia en sentido contrario a la rotación.

Según la relación de la cantidad de dientes de las ruedas planetarias 5, 6, de la rueda satélite 7 y de las ruedas 50, 55 de transmisión se realiza, en caso de una rotación del elemento 2 de apoyo de palanca de 360º, una rotación propia en sentido contrario de las palancas 3, 4 de trabajo en un ángulo mayor o menor. En el presente ejemplo de realización, las ruedas planetarias 5, 6 presentan exactamente el doble de dientes como la rueda satélite 7. De esta forma las palancas 3, 4 de trabajo realizan, en caso de una rotación del elemento 2 de apoyo de palanca de 360º, una rotación propia en sentido contrario de 180º. Debido al movimiento, que define un cono truncado y de rotación propia, de la palanca 3, 4 de trabajo, se genera mediante las palas 31, 41 una corriente dirigida o un accionamiento en una dirección deseada.

Para la descripción ulterior en general se cumple la siguiente determinación. Si en una figura aparecen referencias para una unificación gráfica, pero que no se mencionan directamente en el texto descriptivo correspondiente o a la inversa, se hace referencia a su aclaración en las descripciones precedentes de las figuras.

La figura 2 muestra la disposición de las palancas 3, 4 de trabajo respecto a un cono doble teórico que está definido mediante el movimiento de una palanca de trabajo infinitamente delgada, guiada por el centro del elemento 2 de apoyo de palanca, de manera que ésta corta el eje C de rotación. Como las dos palancas 3, 4 de trabajo no pueden estar guiadas por el mismo centro, están desplazadas en cada caso a una distancia a y b respecto al centro del cono doble, teniendo ambas distancias preferentemente el mismo tamaño. Al rotar el elemento 2 de apoyo de palanca, las palancas 3, 4 de trabajo no definen, por tanto, ningún cono, sino sólo un cono truncado.

La variante con sólo una palanca de trabajo, que corta el eje C de rotación, es un caso especial de la invención, ya que en este caso el movimiento de la palanca de trabajo define aproximadamente un cono. Un cono contiene siempre conos truncados, de modo que la definición de la invención también coincide en este aspecto.

De la figura 3 se puede deducir el movimiento de las palas 31, 41 de ambas palancas 3, 4 de trabajo durante un movimiento de rotación del árbol 9 de accionamiento y del elemento 2 de apoyo de palanca de 360º. Están representados esquemáticamente las palancas 3, 4 de trabajo, las palas 31, 41, las ruedas planetarias 5, 6, las ruedas 50, 55 de transmisión, la rueda satélite 7 y el árbol 9 de accionamiento en una posición. Mediante una línea de trazos y puntos están dibujadas otras posiciones de las palas 31, 41. Se observa bien que las palancas 3, 4 de trabajo con las palas 31, 41 realizan una rotación propia de 180º en sentido contrario en caso de una rotación del árbol 9 de accionamiento de 360º, durante la que éstas ejecutan un movimiento que define un cono truncado, que se ha de atribuir a que las ruedas planetarias 5, 6 presentan el doble de dientes como la rueda satélite 7.

Al rotar el árbol 9 de accionamiento en el sentido de las manecillas del reloj se genera una corriente en la dirección a las 12 horas mediante los movimientos de palas que se originan o al usarse en un medio de transporte, por ejemplo, una embarcación, un accionamiento del medio de transporte en dirección a las 6 horas, según muestra la figura 4 mediante una flecha D. En las figuras 4 a 9, las palas 31, 41 no están dibujadas en la vista superior en planta correctamente desplazadas respecto a las ruedas planetarias 5, 6 a diferencia de la figura 3 para simplificar (el desplazamiento se origina mediante la disposición inclinada y no mediante la disposición, que discurre por el eje C de rotación, de las palancas 3, 4 de trabajo).

Las posiciones de rotación propia de las palancas 3, 4 de trabajo con las palas 31, 41 en la figura 4 se pueden regular mediante la regulación de giro de la rueda satélite 7, con lo que se transforma la dirección D de accionamiento. En las figuras 4 a 8 están representadas distintas direcciones D de accionamiento y posiciones correspondientes de rotación propia de las palancas 3, 4 de trabajo mediante la orientación de las palas 31, 41.

El segundo ejemplo de realización, representado en la figura 9, del dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento presenta dos palancas de trabajo con ruedas planetarias 105, 106 que engranan mediante ruedas 150, 155 de transmisión en dos ruedas satélites 107, 108 separadas. Ambas ruedas satélites 107, 108 están dispuestas con posibilidad de giro individual alrededor del árbol 9 y están unidas a una rueda propia 111, 112 de cadena, mediante las que se puede regular y bloquear su giro con cadenas 121, 122 y ruedas 113, 114 de cadena. De este modo es posible ajustar individualmente la posición de rotación propia de cada palanca 3, 4 de trabajo y, con esto, la posición de cada pala 31, 41. Mediante esta posibilidad de ajuste individual de las posiciones de rotación propia y, en todo caso, el uso de ruedas planetarias 5, 6 o ruedas satélites 107, 108 con una cantidad diferente de dientes se pueden generar, por ejemplo, efectos adicionales de corriente, mezcla y agitación. En aeronaves, similares a helicópteros, esta posibilidad de regulación puede hacer idónea la estructura de la nave para planeos.

Las figuras 10 y 11 muestran una embarcación que presenta cuatro dispositivos 90 para la transformación del movimiento, según la figura 1, como accionamientos. Los accionamientos 90 están unidos entre sí por pares, según la representación de la figura 12. Estas unidades de unión se pueden regular en altura según las flechas E y F de la figura 10, de modo que se puede modificar la profundidad de inmersión de las palas 31', 41'. Esto posibilita elevar las palas 31', 41', por ejemplo, en aguas poco profundas para no tocar el fondo. Los accionamientos 90, según la invención, tienen la ventaja de que también en caso de un cambio parcial de las palas 31', 41' se genera un momento de empuje, de modo que son muy adecuados también para barcos fluviales planudos.

El hecho de que en el ejemplo de realización representado estén previstos también accionamientos 90 en la proa, posibilita una dirección precisa, pudiéndose lograr una gran maniobrabilidad. A pesar del reducido calado, la embarcación puede mantener así también su curso en caso de vientos laterales. Mediante la dirección de empuje, ajustable en más de 360º, de cada dispositivo 90 de accionamiento se pueden realizar con seguridad todas las maniobras. En caso de la navegación fluvial aguas abajo, los accionamientos traseros 90 pueden frenar en inversión de empuje la popa, mientras que los accionamientos 90 de proa a pleno empuje remolcan la embarcación. Otra ventaja radica en que este tipo de embarcación no necesita un sistema de remos. Además, con este concepto de accionamiento se pueden alcanzar velocidades esencialmente altas.

La figura 13 muestra el principio de un dispositivo mezclador de productos sólidos que genera una corriente inversa mediante dos accionamientos 100, 101, según la invención, contiguos y engranados con una palanca 103, 104 de trabajo, en cada caso, con una paleta 131, 141, en cada caso, como dispositivo de trabajo. Los dispositivos mezcladores convencionales de dos árboles trabajan con paletas que presionan el producto a mezclar, lo que requiere un alto consumo de energía y se somete el producto a mezclar a una alta presión. No ocurre así con este dispositivo mezclador, según la invención, en el que una paleta 131, 141 sube el producto a mezclar y lo conduce por encima de la mitad de la paleta 131, 141 en sentido contrario. En caso de una velocidad adecuada de giro tiene lugar una fluidización del producto a mezclar que permite pulverizar mediante una cabeza 110 de tobera aditivos en la zona de fluidización.

Las figuras 14 y 15 muestran una aeronave novedosa que se puede realizar mediante el dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento. A tal efecto, se montan de manera opuesta dos dispositivos 200 de accionamiento, según la figura 9, con dos palancas 203, 204 de trabajo y aspas 231, 241 en cada caso, de modo que dos pares de alas pueden realizar con simetría axial los movimientos de aleteo. Los aleteos corresponden, en principio, a los movimientos de las alas de los insectos volando que se pueden observar mediante cámaras de alta velocidad.

Para controlar la aeronave se controla individualmente cada aspa, de modo que son posibles maniobras de vuelo de gran variedad, por ejemplo, volar hacia delante, hacia atrás, hacia arriba, hacia abajo o en curva, así como planear con el motor apagado. La aeronave se puede configurar sin problemas de manera que los extremos de las alas alcancen el umbral acústico crítico a una velocidad de traslación superior a 750 km/h. A partir de ensayos en el tubo aerodinámico se conoce, además, que la generación de ruido es mínima. El dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento posibilita así la realización de una aeronave de poco nivel de ruido, cuyo sistema motriz presenta una alta potencia de empuje y acelera el aire sin grandes zonas inactivas.

En las figuras 16 y 17 está representada una instalación eólica que comprende dos dispositivos, según la invención, para la transformación del movimiento con una palanca 303, 304, en cada caso, con una superficie 331, 341 de viento respectivamente. Los dos dispositivos están dispuestos con simetría axial y unidos mecánicamente, de modo que mediante el viento, que incide en las superficies 331, 341 de viento, se generan trayectorias del movimiento en sentido contrario de las palancas 303, 304 de trabajo. Los movimientos de las palancas 303, 304 de trabajo se transforman en movimientos de rotación que se usan para la generación de corriente mediante un generador de corriente no representado. Mediante el montaje excéntrico de los dispositivos en un pilar 310 con cojinetes de giro, los dispositivos giran siempre automáticamente en la dirección del viento , de modo que en esta aplicación no es necesario montar de manera regulable la rueda satélite. Además de las variantes de realización representadas con una palanca 303, 304 de trabajo por dispositivo, también se puede pensar en variantes de realización con varias palancas de trabajo por dispositivo.

El tercer ejemplo de realización, representado en la figura 18, del dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento se corresponde ampliamente con el primer ejemplo de realización representado en la figura 1. En vez de las ruedas 50, 55 de transmisión, que acoplan las ruedas planetarias 5, 6 a la rueda satélite 7, cadenas infinitas 450, 455 de rodillo, guiadas sobre ruedas 401, 403 de desviación, sirven como elemento de transmisión entre las ruedas planetarias 402, 404 y la rueda satélite 407. Las ruedas planetarias 402, 404 y la rueda satélite 407 están configuradas como ruedas de cadena. Si las ruedas planetarias 402, 404 se configuran en comparación con la rueda satélite 407 con el número doble de arrastre, se logra una vez más el mismo efecto como en el primer ejemplo de realización.

En el ejemplo, representado en la figura 19, que no pertenece a la invención, el dispositivo para la transformación del movimiento presenta dos palancas 503, 504 de trabajo con palas 531, 541 y ejes A', B' de rotación propia. Los dos ejes A', B' de rotación propia son paralelos entre sí. Las palancas 503, 504 de trabajo están alojadas de manera giratoria mediante cojinetes 522, 523, 524, 525 de giro en un elemento 502 de apoyo de palanca. El elemento 502 de apoyo de palanca está unido de manera resistente a la torsión a un árbol hueco 509 de accionamiento, alojado de manera rotatoria mediante cojinetes 511, 512 de rodamiento en un elemento fijo 510. Dentro del elemento fijo 510 está dispuesta por fuera una corona dentada 591 alrededor del árbol 509 de accionamiento. Mediante la rotación de un árbol 593, alojado de manera rotatoria en el elemento fijo 510 y provisto de un piñón 592 de ataque, se puede hacer rotar el árbol 509 de accionamiento mediante el piñón 592 de ataque, que engrana en la corona dentada 591. En caso de una rotación del árbol 509 de accionamiento rotan a la vez el elemento 502 de apoyo de palanca y las palancas 503, 504 de trabajo alrededor del eje C' de rotación, de modo que las palancas 503, 504 de trabajo realizan respectivamente un movimiento que define un cilindro.

Con el fin de generar también una rotación propia de las palancas 503, 504 de trabajo alrededor de los ejes A', B' de rotación propia al rotar el elemento 502 de apoyo de palanca, las palancas 503, 504 de trabajo están provistas en su extremo superior en cada caso de una rueda planetaria 505, 506. Las ruedas planetarias 505, 506 están configuradas como ruedas dentadas y están acopladas mediante ruedas 550, 555 de transmisión a una rueda satélite 507 en forma de una rueda dentada. La rueda satélite 507 está fijada alrededor del eje C' de rotación en un árbol 580 de regulación, alojado de manera giratoria mediante cojinetes 581, 582 de giro en el árbol 509 de accionamiento. Mediante el árbol 580 de regulación se puede regular el giro de la rueda satélite 509, regulándose también, en caso de una regulación del giro de la rueda satélite 507, el giro de las ruedas planetarias 505, 506, acopladas a ésta mediante ruedas 550, 555 de transmisión, y las palancas 503, 504 de trabajo, unidas a éstas, lo que permite regular la posición de rotación propia de las palancas 503, 504 de trabajo. Durante la rotación del elemento 502 de apoyo de palanca, se bloquea el giro de la rueda satélite 507 en general, de modo que mediante la rotación de las palancas 503, 504 de trabajo alrededor del eje C' de rotación, las ruedas planetarias 505, 506 ruedan mediante ruedas 550, 555 de transmisión, que varían la dirección del giro, en la rueda satélite 507, dotándose así a las palancas 503, 504 de trabajo de una rotación propia en sentido contrario a la rotación.

El hecho de que las dos palancas 503, 504 de trabajo no están cruzadas y están dispuestas de tal modo, que sus ejes A', B' de rotación propia discurren paralelos entre sí, se puede construir el dispositivo de manera muy compacta en la altura. Por tanto, éste resulta especialmente adecuado, por ejemplo, para accionamientos de embarcaciones que se usan en ríos con un nivel bajo del agua.

El otro ejemplo de realización, representado en la figura 20, del dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento se corresponde ampliamente con el ejemplo, representado en la figura 19, que no pertenece a la invención. La diferencia esencial radica en que las palancas 603, 604 de trabajo están dispuestas, en vez de en paralelo, inclinadas y no cruzadas. En correspondencia, las palas 631, 641, el elemento 602 de apoyo de palanca, las ruedas planetarias 605, 606, las ruedas 650, 655 de transmisión, el árbol 609 de accionamiento, el elemento fijo 610, el árbol 680 de regulación, la corona dentada 691 y el árbol 693 con el piñón 692 de ataque están configurados con ajuste geométrico, pero sin que varíe su respectivo funcionamiento. Por tanto, se cumple ampliamente lo expresado respecto al cuarto ejemplo de realización, exceptuando el hecho de que las palancas 603, 604 de trabajo en cada caso realizan un movimiento, que define un cono truncado y no un cilindro, al rotar el árbol 609 de accionamiento.

Como las dos palancas 603, 604 de trabajo están dispuestas de manera inclinada, se puede construir el dispositivo más compacto en la anchura que en el cuarto ejemplo de realización. Resulta así algo más alto, pero claramente más bajo que en los ejemplos de realización con palancas de trabajo cruzadas.

El dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento es un elemento básico que se puede usar mediante el montaje correspondiente de elementos adecuados y la combinación eventual con otros elementos básicos de la forma más diversa.

Además de las aplicaciones, descritas arriba, se puede pensar también en el uso en la técnica de ventilación para generar un flujo dirigido de transporte que permanezca estable durante largos trayectos. En túneles, pocos ventiladores con alta potencia de transporte y dirección reversible de transporte pueden aumentar la seguridad. Los motores de accionamiento se encuentran ventajosamente por encima de la cubierta del túnel.

El dispositivo, según la invención, para la transformación del movimiento se puede usar también como una balsa de cuerda en aguas rápidas como central fluvial, dotándose para esto de flotadores. La corriente fluvial hace girar las paletas de arrastre que activan el generador de corriente instalado. En el cauce no es necesaria ninguna medida constructiva, de modo que la central queda disponible de inmediato. El nivel del agua es insignificante debido a los flotadores.

Claims (15)

1. Dispositivo para la transformación de un movimiento de rotación en un movimiento, que define un cono truncado y de rotación propia, de una palanca (3, 4; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo, o a la inversa, de un movimiento, que define un cono truncado y de rotación propia, de una palanca (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo, en un movimiento de rotación, con un elemento (2; 502; 602) de apoyo de palanca que rota alrededor de un eje (C; C') de rotación y en el que está alojada la palanca (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo con rotación propia alrededor de un eje (A, B; A', B') de rotación propia, estando dispuesta alrededor del eje (C; C') de rotación una rueda satélite (7; 107, 108; 407; 507; 607) de giro bloqueable, a la que está acoplada mediante un elemento (50, 55; 150, 155; 450; 455; 550, 555; 650, 655) de transmisión una rueda planetaria (5, 6; 105; 106; 402, 404, 505, 506; 605, 606), dispuesta de manera resistente a la torsión en la palanca (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo, de modo que al rotar el elemento (2; 502; 602) de apoyo de palanca alrededor del eje (C; C') de rotación, la palanca (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo realiza, por una parte, debido al alojamiento en el elemento (2; 502; 602) de apoyo de palanca, una rotación en el mismo sentido de rotación y realiza, por otra parte, debido a la rueda planetaria (5, 6; 105, 106; 402, 404; 505, 506; 605, 606), acoplada mediante el elemento (50, 55; 150, 155; 450; 455; 550, 555; 650, 655) de transmisión a la rueda satélite (7; 107, 108; 407; 507; 607), una rotación propia alrededor del eje (A, B; A', B') de rotación propia en sentido contrario de rotación, caracterizado porque éste presenta también, al menos, otra palanca (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo que está alojada en el elemento (2; 502; 602) de apoyo de palanca con rotación propia alrededor de un eje (A, B; A', B') de rotación propia y en la que está dispuesta de manera resistente a la torsión una rueda planetaria (5, 6; 105, 106; 402, 404; 505, 506; 605, 606) que está acoplada mediante un elemento (50, 55; 150, 155; 450; 455; 550, 555; 650, 655) de transmisión a una rueda satélite (7; 107, 108; 407; 507; 607) o a otra rueda satélite (7; 107, 108; 407; 507; 607), dispuesta alrededor del eje (C; C') de rotación, de modo que al rotar el elemento (2; 502; 602) de apoyo de palanca alrededor del eje (C; C') de rotación, la otra palanca (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo realiza, por una parte, debido al alojamiento en el elemento (2; 502; 602) de apoyo de palanca, una rotación en el mismo sentido de rotación y realiza, por otra parte, debido a la rueda planetaria (5, 6; 105, 106; 402, 404; 505, 506; 605, 606), acoplada mediante el elemento (50, 55; 150, 155; 450; 455; 550, 555; 650, 655) de transmisión a la rueda satélite (7; 107, 108; 407; 507; 607), una rotación propia alrededor del eje (A, B; A', B') de rotación propia en sentido contrario de rotación, estando dispuestas las al menos dos palancas (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo de manera inclinada y separadas respecto al eje (C; C') de rotación y cruzándose entre sí.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque entre la rueda planetaria (5, 6; 105, 106; 402, 404; 505, 506; 605, 606) y la rueda satélite (7; 107, 108; 407; 507; 607) hay ventajosamente una relación de transmisión de rotación, de modo que la palanca (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo tiene rotación propia en un ángulo menor que 360º en caso de una rotación del elemento (2; 502; 602) de apoyo de palanca de 360º.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque entre la rueda planetaria (5, 6; 105, 106; 402, 404; 505, 506; 605, 606) y la rueda satélite (7; 107, 108; 407; 507; 607) hay una relación de transmisión de rotación de 2:1.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque éste presenta elementos (11, 12, 13, 14; 111, 112, 113, 114, 121, 122), con los que es ajustable el giro de la rueda satélite (7; 107, 108; 407; 507; 607) y los que bloquean el giro, exceptuando cuando se está regulando el giro.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque estos elementos comprenden una rueda (11; 111, 112) de cadena, unida a la rueda satélite (7; 107, 108; 407; 507; 607), otra rueda (13; 113, 114) de cadena, de giro regulable, y una cadena (12, 121, 122) que une las dos ruedas (11; 13; 111, 112, 113, 114).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la rueda planetaria (5, 6; 105, 106; 505, 506; 605, 606), el elemento (50, 55; 150, 155; 550, 555; 650, 655) de transmisión y la rueda satélite (7; 107, 108; 507; 607) son ruedas dentadas.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las rueda planetarias (402, 404) y la rueda satélite (407) son ruedas de cadena y el elemento de transmisión es una cadena (450, 455) de rodillos que una las ruedas de cadena.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el elemento de transmisión es una correa o una rueda sin dientes.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las ruedas planetarias (5, 6; 105, 106; 402, 404; 505, 506; 605, 606) de las al menos dos palancas (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo están acopladas a la misma rueda satélite (7; 407; 507; 607).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la ruedas planetarias (105, 106) de las al menos dos palancas (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo están acopladas a ruedas satélites (107, 108) separadas.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el elemento (2) de apoyo de palanca está alojado de manera giratoria en una carcasa (1, 10) y está unido a un árbol (9), dispuesto en el eje (C) de rotación, que sobresale de la carcasa (1, 10).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el elemento (2; 502; 602) de apoyo de palanca está unido a un accionamiento para generar el movimiento de rotación y en las palancas (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo está dispuesto en cada caso un dispositivo de trabajo, especialmente una pala (31, 41; 31', 41'; 531, 541; 631, 641), una paleta (131, 141) o un aspa (231, 241).

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque al elemento (2; 502; 602) de apoyo de palanca están unidos elementos para reducir el par de giro, especialmente un generador de corriente.

14. Uso de al menos un dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12 como accionamiento y/o control de un medio de transporte en el agua o en el aire, para generar una corriente de agua o gas o para mezclar materiales fluidos.

15. Uso de un dispositivo según la reivindicación 13 para la generación de corriente mediante la transformación de un movimiento de dos palancas (3, 4; 103, 104; 203, 204; 303, 304; 503, 504; 603, 604) de trabajo, que define un cono truncado o un cilindro, de rotación propia y que se genera mediante agua circulante o viento, con un dispositivo (31, 41; 31', 41'; 131, 141; 231, 241; 531, 541; 631, 641) de trabajo en un movimiento de rotación, con el que se acciona un generador de corriente.