ES2401872A2

ES2401872A2 - Rosario hidraulico.

Info

Publication number: ES2401872A2
Application number: ES201031594A
Authority: ES
Inventors: Tomás MOYA PASTOR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: ES2401872R1; ES2401872B1

Abstract

Rosario hidráulico. Es una máquina hidráulica que comprende un rodete compuesto por un encadenamiento de vasijas (7), que mueven un eje motriz (1) soportado sobre cojinetes (3, 4). El eje motriz (1) está dotado, coaxialmente y en continuidad con los cojinetes (3, 4), de al menos una rueda (5, 10) fija a éste y sobre las cuales montan en su giro los cables (6), soportando las ruedas sobre su eje y los cojinetes el peso de las vasijas (7) y su contenido de fluido. Las vasijas se fijan en unos marcos (9), soportando los brazos (8) de los marcos (9) el peso equilibrado, tanto del lado exterior como del lado interior de cada una de las vasijas en su ascenso y descenso, estando los brazos sujetos con enganches (12) a los cables (6), con los que el rosario hidráulico hace el circuito de giro por el peso de agua entre las ruedas (5, 10) de eje (1, 11), y comprendiendo las vasijas (7) en sus extremos unas ruedas acanaladas (39) que ruedan sobre el cable o guía (38).

Description

quot;Rosario hidráulicoquot;

5 1 O: Sector técnico de la invención La presente invención se refiere a un rosario hidráulico de acción por gravedad, compuesto por un encadenamiento de álabes-vasija, que accionan un eje motriz soportado sobre cojinetes, aplicable a la generación de energía eléctrica u otro me-canismo, a partir del movimiento generado por agua procedente de un embalse de aguas arriba del rosario, a través de un alternador o una dinamo. Con el rosario hidráulico de la presente invención se consigue un mejor rendimiento energético sobre las máquinas hidráulicas conocidas anteriormente.

15 20: Antecedentes de la invención En el antecedente de la invención se encuentran las ruedas y turbinas hidráulicas, de las que se conocen un gran número de realizaciones. Estas máquinas hidráuli-cas del estado de la técnica normalmente tienen el inconveniente de que las ruedas del eje motriz son de gran diámetro para grandes alturas y que el peso en cada vasija es diferente a lo largo del descenso. Además, en las máquinas conocidas, el agua entra en las vasijas o álabes con notable presión, provocando su desgaste.

La presente invención tiene por finalidad proporcionar una realización mejorada de un rosario hidráulico que dé solución a los anteriores inconvenientes.

25 30: Explicación de la invención A tal finalidad, el objeto de la presente invención es un rosario hidráulico del tipo citado al inicio, de novedoso concepto y funcionalidad, que en su esencia se carac-teriza, según la parte caracterizante de la reivindicación independiente 1 que sigue, porque el eje motriz está dotado de al menos una rueda dispuesta colateralmente al cojinete y fija a éste y sobre la cual cuales montan en su giro unos cables portado-res de las vasijas, soportando las ruedas sobre su eje y los cojinetes el peso de las vasijas y su contenido de fluido.

En las reivindicaciones dependientes 2 y siguientes se dan a conocer característi-

cas adicionales preferidas de la presente invención.

En definitiva, el rosario hidráulico consiste en un conjunto de álabes-vasija que se

introducen dentro de unos marcos, en cuyos extremos poseen unos brazos que,

5: con dos opciones de enganche, se sujetan fuertemente a los cables, bien montando

los cables a los brazos (1a opción), o bien montando los brazos a los cables (2a op-

ción), para girar los brazos sobre ruedas soporte superiores e inferiores.

Las vasijas, sujetas por sus brazos a los cables citados, giran en el espacio entre

1 O: ambas ruedas, siendo estas ruedas fijas a su respectivo eje. El eje de las ruedas

superiores es el eje motriz, al girar por el continuo peso del flujo del agua, proce-

dente de un río o embalse de aguas arriba, que entra en las vasijas para hacer el

recorrido de descenso hasta la parte inferior de salida de aguas abajo del rosario

hidráulico.

15

Comprenderán los expertos en la técnica que, gracias a las novedosas e inventivas

características de la invención, las ruedas del eje motriz pueden ser de poco diáme-

tro para saltos de agua de mucha altura, estando así también más revolucionadas,

y el flujo existente dentro de sus vasijas ofrece en éstas el mismo peso en todo su

20: recorrido de descenso. Y frente a las turbinas de la técnica actual, se obtiene la

ventaja de que el flujo en el rosario hidráulico de la invención entra en sus vasijas o

álabes sin presión alguna, permitiendo obtener así que no exista desgaste en las

vasijas, y dando consiguientemente un pleno rendimiento del caudal en todo el pe-

riodo de actuación y, por lo tanto, un rendimiento energético global de producción

25: de electricidad mejorado, puesto que, en definitiva, el agua proporciona en estas

vasijas, toda la acción dinámica de su peso gravitacional. Además, el agua sale de

las vasijas sin presión alguna, consiguiéndose así un pleno rendimiento del caudal

existente, y sin necesidad alguna de un mecanismo de regulación. En ello radica la

gran ventaja de la invención, ya que se puede convertir toda la altura manométrica

30: del agua en fuerza electromotriz en la dinamo o el alternador.

Estas vasijas de la presente invención pueden admitir sin problema la suciedad que

pueda llevar el agua, lo cual permite simplificar y abaratar el enrejado de limpieza.

Otra ventaja de la presente invención es que todos los componentes principales

están emplazados en la parte alta del rosario hidráulico, por lo que el riesgo de

inundación queda disminuido. Siendo también el aprovechamiento en salto (altura

manométrica) superior, ya que podrá funcionar aunque el nivel de crecida de un rio

5: rebase la parte baja del dispositivo.

El rosario hidráulico de la invención es adecuado también para ser emplazado a pie

de un embalse, tanto si éste está con alto o bajo nivel de agua, ya que un solo gru-

po de rosario según la invención puede suministrar el agua deseada a soltar, dando

1 O: un buen rendimiento.

Estos rosarios, para su mayor rendimiento ante un caudal mermado de agua, re-

quieren tener un embalse en la parte alta para retener el agua y hacer con ello ac-

tuar a mismo en las horas de mayor consumo de energía eléctrica (horas punta).

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Breve descripción de los dibujos

A continuación se hace la descripción detallada de una forma de realización preferi-

da del rosario hidráulico objeto de la invención, para cuya mejor comprensión se

acompaña de unos dibujos, dados meramente a título de ejemplo no limitativo, en

20: los cuales:

La Fig. 1 es una vista frontal de los principales componentes del rosario, y que ilus-

tra la transmisión de fuerza que éste origina a un segundo eje de dinamo.

25: La Fig. 2 es una vista en alzado lateral que muestra el rosario de vasijas o álabes

que cogidas a los cables montan en su giro sobre una de las ruedas motrices que la

soportan, así como una de las ruedas en la parte baja del mismo, lo cual mantiene

el correcto giro en esta parte baja, en donde entre estas ruedas y cables se encuen-

tra el protector de suciedad, por si ante crecidas del rio son cubiertos de agua.

30: Muestra igualmente esta Fig. 2 la entrada de flujo en las vasijas y la salida aguas

abajo, así como uno de los soportes regulables en altura para el apoyo de las vasi-

jas cuando estas giran en la parte inferior, y así los engranajes de éstas no originan

tensión en los cables de esta parte si los brazos montan a los cables, de forma que

éstos no se deterioran.

5: La Fig. 3 es una vista en alzado lateral de una de las ruedas en la que montan en su giro los cables y en la que se muestra los encajes los en la misma para los en-ganches en la opción en la que los enganches se fijan a los brazos de las vasijas montando a los cables.

La Fig. 3A muestra los encajes de una de las ruedas para los brazos de las vasijas en la opción en que montan los cables a los brazo para su enganche.

1 O: La Fig. 4 es una vista de frente de un brazo de un marco de vasija en la opción que monta el brazo a los cables para su enganche y donde en ambas opciones los en-cajes han de tener una holgura precisa.

15: La Fig. 4A muestra de frente uno de los encajes en la rueda para los brazos en la opción en que los cables montan a los brazos.

20: La Fig. 5 es una vista de frente de tres de las vasijas en posición de ascenso con sus brazos cogidos a los cables y en el extremo de estos brazos las ruedas, que al girar en la parte baja del rosario ruedan sobre los soportes, mostrando asimismo los marcos en los que se introducen las vasijas para su fijación con éstos que soportan el peso de las mismas. También se muestra el eje y los cojinetes de las ruedas infe-riores; y

25 30: la Fig. 6 es una vista esquemática en alzado que muestra el emplazamiento y el modo operativo de un rosario hidráulico según la presente invención, al pie de un embalse con su presa de apreciable altura en donde el mismo puede funcionar con el caudal de agua del rio o con el caudal de agua del embalse a un mismo tiempo por medio de tubos colectores de alargamiento en vertical hasta la altura del nivel del agua embalsada. Descripción detallada de los dibujos En dichos dibujos puede verse la constitución y el modo operativo del rosario hidráulico de la presente invención, el cual comprende un rodete compuesto por un encadenamiento de vasijas 7, que mueven un eje motriz 1 soportado sobre cojine-

tes 3, 4. El eje motriz 1 posee a ambos lados, colateralmente a los cojinetes 3 y 4,

una rueda 5 que soporta sobre ella el giro de unos cables 6 del rosario, que hace

girar el eje 1 al desplazarse hacia abajo por el peso del agua que entra en las vasi-

jas 7 desde un río o embalse de aguas arriba que vierte sobre las vasijas 7. lnfe-

5: riormente, giran éstas sobre un eje inferior 11, que poseen unas ruedas 1O sobre

las que giran los cables 6.

Con el número 6 se designa los cables del rosario, los que, en número y grosor

adecuado, se montan giratoria mente sobre las ruedas 5 y 1 O las cuales, en su cir-

1 O: cunferencia, poseen idénticos encajes para el mejor asiento y sujeción de estos

cables 6 y enganches o brazos 8 en su giro sobre las mismas.

El montaje de estos cables 6 sobre las ruedas 5, 1 O se efectúa montando en éstas

la porción de cable necesaria para el circuito entre las mismas, y posteriormente se

15: unen los cabos de cada cable con una máquina tensora para soldarlos, formando

así éstos la abrazadera de transmisión entre las ruedas superiores 5 y las ruedas

inferiores 1 O.

Cuando se procede a la soldadura de cada cable 6, éste ha de tener la misma lon-

20: gitud que la longitud que tengan todos los idénticos tramos del rosario dese un bra-

zo 8 al otro de cada vasija 7. La longitud de cada uno de estos tramos ha de ser

igual a la longitud del cable 6 de un encaje a otro montado sobre la rueda, por lo

que se requiere que estos cables 6 sean de acero, para que no puedan sufrir alar-

gamientos.

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Y sobre el posible recambio de algunos de los cables 5, 1 O se tiene que entre las

dos opciones de enganche antes reseñadas, la más práctica para ello es la opción

en que se monta el cable 6 al brazo 8, para soltarlo de los enganches y luego, sa-

cando el mismo, se monta el otro con soldadura al igual que anteriormente en su

30: montaje, y posteriormente se fija a los brazos 8 con enganches 12a.

Con el número 7 se designa cada una de las vasijas del rosario hidráulico de la in-

vención, las cuales están sujetas dentro de los marcos 9 (Figs. 1 y 5). Estos marcos

9 poseen en sus extremos los citados brazos 8 que con los enganches 12 o 12a y

según la opción que se trate (Figs. 3 ó Fig. 3A) se fijan a los cables 6 para girar con éstos en su circuito sobre las ruedas 5 y 1 O, por el peso que ofrece el agua dentro de las vasijas 7 en su recorrido de descenso.

Estas vasijas 7, teniendo cada una como eje los brazos 8, han de tener la misma capacidad y peso equilibrado sobre estos brazos 8, en el punto de apoyo de los enganches 12 ó 12a sobre los cables 6 para que, con este equilibrio se pesos, los enganches 12 ó 12a no deterioren los cables 6, y las vasijas 7 giren en posición correcta sin inclinación a ningún lado en su descenso o ascenso. Para ayudar en este equilibrio, se provee una ruedas 39 (Fig. 5) que posee cada vasija 7 en sus extremos, las cuales en su giro pasan ligeramente rozando sobre el circuito del ca-ble o guía 38.

La referencia numérica 1 O designa una de las ruedas inferiores del eje inferior 11 que gira sobre los cojinetes 3a (Figs. 1 y 5), siendo también estos cojinetes los ten-sores de los cables 6 al ser estos cojinetes regulabes en altura, mediante unos tor-nillos La tensión de los cables, junto con los brazos 8a o enganches 12, según sea la opción -la que al encajar los encajes 16 o 16a hace que los cables 6 no leguen a deslizarse por el peso del agua en su giro sobre las ruedas 5. Las ruedas 5 y 1 O tienen suficiente diámetro para que las vasijas 7 al girar sobre los ejes no toquen a éstos.

Con el número 14 (Fig. 1) se designan los cables o correas de transmisión de la fuerza motriz de la rueda 2 a la rueda 2a en el eje 1 a de la dinamo 15, siendo entre estas dos ruedas dónde se realiza el cambio de velocidad de giro (de revoluciones) más adecuado para la rotación de la dinamo. Esta transmisión puede hacerse tam-bién por engranajes.

Los números 16 y 16a de las Figs. 3 y 3a muestran entre sus opciones los diferentes encajes en las ruedas, siendo para los enganches 12 de la Fig. 3 y para los brazos 8a de la Fig. 3a, ante su giro sobre las ruedas.

La referencia numérica 17 de la Fig. 5 corresponde a las alas en los laterales de cada vasija 7, de donde con tornillos se fijan dentro de los marcos 9 que con los

brazos 8, cogidos a los cables 6, soportan el peso de las vasijas 7 y del agua que

puedan contener.

5: El número 18 muestra el protector entre los cables 6 y ruedas 1 O para liberar de suciedades a estos en caso de crecida del rio y ser rebasados por el agua. Y el número 37 muestra la tapa protectora de los cojinetes 3a.

1O 15 20: El número 34 de la Fig. 5 designa las ruedas de giro libre en cada extremo de los brazos 8 que ruedan sobre unos soportes 35 del peso del conjunto de su vasija 7 para que este peso no despegue los cables 6 de las ruedas 1 O, y con ello evitar que los cables6 se deterioren por los enganches, principalmente si los brazos 8 montan a los cables 6. Estas ruedas 34 al igual que las ruedas 39 poseen cogidos en sus ejes los protectores de suciedad 18a y 19, por si éstos son rebasados por el agua ante la crecida del rio. En la Fig. 6 se ilustra la utilidad del rosario hidráulico según la invención, en su em-plazamiento al pie de un embalse 33, en el que cuando no se embalsa, se aprove-cha el caudal del rio en un salto como muestra la Fig. 6. Cuando el caudal del rio es conducido por el canal 31 que va hasta el salto y central 25 donde se encuentra el rosario, es que puede actuar a la vez con el agua del canal 31 y con el agua del embalse 33, si se precisa soltar más agua, ya que tanto el agua que reciba del ca-nal 31 como la que reciba del embalse 33 entran en el mismo rosario sin presión, dando así al caudal deseado a soltar un mayor rendimiento.

25 30: Tal como se ilustra en la Fig. 6, el número 24 designa el nivel de agua del embalse 33 del que sale el conducto 19 que lleva el flujo al emplazamiento del rosario, en el que a su pie se encuentran los tubos de alargamiento en donde este conducto 19 posee un tramo 19a de mayor diámetro en posición vertical que posee una corona 22 y anillo 30 que mantienen en su interior el anillo goma de taponamiento 23. Este tapona el huelgo entre este conducto 19 y el del tubo de alargamiento 21. Este tubo 19a se apoya en el asiento 20 donde soporta el peso total de este y del agua que contenga éste y el tubo 21 por el anillo 30 fijo al tubo 19a.

Este tubo de alargamiento 21: comprende una cruz de enganche del cable 26 en

cuyo extremo contrario se sujeta al flotador regulador 29 que pasa sobre las ruedas

soporte 28 y 28a , hace automáticamente ascender o descender al tubo de alarga-

miento hasta la altura del nivel del agua embalsada por el peso adecuado del flota-

dor. La altura deseada dele embalse a soltar es regulada por medio de la llave de

5: paso 27. Y para regular el agua del rio para entrar por el canal se efectúa con la

compuerta 32.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la mane-

ra de ponerla en práctica, se hace constar que todo cuanto no altere, cambie o mo-

1 O: difique su principio fundamental, queda sujeto a variaciones de detalle.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Rosario hidráulico del tipo de los que comprenden un rodete compuesto por

un encadenamiento de vasijas (7), que mueven un eje motriz (1) soportado sobre

5

cojinetes (3, 4), caracterizado porque el eje motriz (1) está dotado, coaxialmente y

en continuidad con los cojinetes (3, 4), de al menos una rueda (5, 1O) fija a éste y

sobre las cuales montan en su giro los cables (6), soportando las ruedas sobre su

eje y los cojinetes el peso de las vasijas (7) y su contenido de fluido.

1 O

2.-Rosario hidráulico según la reivindicación 1, caracterizado porque compren-

de unos marcos (9) en cuyo interior se fijan las vasijas (7), soportando los brazos

(8) de los marcos (9) el peso equilibrado, tanto del lado exterior como del lado inter-

ior de cada una de las vasijas en su ascenso y descenso, estando los brazos suje-

tos con enganches (12) a los cables (6), con los que el rosario hidráulico hace el

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circuito de giro por el peso de agua entre las ruedas (5, 1 O) de eje (1, 11 ), y com-

prendiendo las vasijas (7) en sus extremos unas ruedas acanaladas (39) que rue-

dan sobre el cable o guía (38), que guardan el equilibrio de las vasijas.
3.-Rosario hidráulico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque

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el eje (1) se prolonga en un extremo, en donde posee una rueda fija (2) de la

que por correa o engranajes se transmite la fuerza motriz a la rueda (2a) fija al eje

(1a) de una dinamo u otro mecanismo.

Las ruedas (5, 1O) poseen en su circunferencia unos encajes (16, 16a) en

cuyo giro engranan los enganches (12) a los brazos (8); y

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cada extremo de los brazos (8) comprende una rueda giratoria (34) que so-

portan giratoriamente sobre soportes (35) el peso del conjunto de las vasijas (7) al

girar éstas en la parte inferior de su recorrido con protectores (18a).
4.-Rosario hidráulico según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque las

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ruedas (1 O) tienen protectores (18), siendo dichas ruedas (1 O) presentes en la parte

inferior del rosario las que mantienen el correcto giro de las vasijas (7) y la tensión

de los cables (6) por medio de cojinetes regulables en altura (3a) del eje (11 ), sien-

do éstos fijados con tornillos (36) a una altura predeterminada.
5.-Rosario hidráulico según la reivindicación 4, caracterizado porque los coji-netes (3a) comprenden unas tapas de protección (37) amovibles para la protección ante inundaciones.

5 6.-Rosario hidráulico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un tubo colector (19) con alargamiento (21) que, por medio de un dispositivo de flotador (29), da salida al agua sobre las vasijas (7), lo cual permite el funcionamiento del rosario hidráulico a pie de embalse, tanto con el agua de un canal (31) como con el agua directa del propio embalse (33).