ES2564501B1

ES2564501B1 - Volante de inercia regulable

Info

Publication number: ES2564501B1
Application number: ES201500873A
Authority: ES
Inventors: Evaristo GALIANA DOMÍNGUEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2035-11-26
Also published as: ES2564501A1; US20190063550A1; US10487913B2; WO2017089636A1; EP3409974A1; EP3409974A4

Abstract

El volante de inercia presenta la capacidad de variar su comportamiento sin para ello tener que recurrir a realizar ajustes cuando éste se halla en reposo, de esta forma su momento de inercia puede ser regulado bajo el criterio del técnico en función de la velocidad angular del sistema o las posibles variaciones de carga del volante. El volante dispone de la capacidad de variar la distribución de sus masas puntuales merced a la influencia de al menos un campo magnético o electromagnético que puede ser modificado en funcionamiento. Destinado al sector industrial dedicado a la construcción de maquinaria. Se han previsto versiones en las que las masas puntuales no están imantadas y otras versiones en las que las fuerzas de atracción se generan mediante el empleo de electroimanes.

Description

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DESCRIPCION

Volante de inercia regulable.

Objeto de la invencion

El objeto de la presente invencion es el de dotar a los volantes de inercia de la capacidad de regular su comportamiento frente a diferentes fluctuaciones de la potencia de entrada de este y su carga sin para ello tener que detener el volante.

Sector de la tecnica

La presente invencion se encuentra comprendida dentro del sector industrial, especialmente en las industrias dedicadas a la construction de maquinaria.

Antecedentes de la invencion

Es conocida la contribution a la mecanica que aportan los volantes de inercia, dado pues que el momento de inercia depende del diferencial de masa con respecto a su eje de rotation, el estado del arte a seguido dos tipos de estrategia, de un lado aquellas innovaciones basadas en modificar el radio de giro del conjunto y otras basadas en modificar esta masa. Atendiendo a esta clasificacion natural tambien se ha tenido en cuenta aquellas innovaciones que permiten que este ajuste se pueda efectuar o no cuando el volante de inercia se encuentra en funcionamiento.

La patente CN103470688A muestra un volante con la capacidad de montar distintas masas puntuales en los momentos de reposo, la patente JPS5993547A comprende distintos espacios interiores rellenadles con fluidos de diferentes densidades o la patente CN203825938U cuyas masas puntuales se encuentran dispuestas en unas gulas para su ajuste: todas estas requieren que el volante se encuentre en reposo y por tanto difieren de la presente. De otro lado existen diferentes documentos que recogen soluciones basadas en el cambio de los parametros intrlnsecos al funcionamiento del volante. mas concretamente de su velocidad angular. aprovechando exclusivamente el desplazamiento de unas masas puntuales por efecto de las fuerzas centrifugas generadas en el funcionamiento del volante, como en CN201588906U cuyas masas ascienden a traves de unas gulas debido a estas fuerzas incrementando el momento de inercia. El documento US5085088A proporciona una solution proxima a la anterior mediante unas masas puntuales en forma de bolas conectadas al volante mediante una articulation a modo semejante al regulador centrlfugo de James Watt. Paralelamente a este tipo de configuraciones existen otras en las que las masas deben de vencer ademas de las fuerzas gravitatorias otras fuerzas elasticas, como US5085088U ya mencionada o US5269197A.

Tambien recoge el estado del arte ejemplos en los que las masas no son puntuales si no que se encuentran distribuidas en un conjunto de pequenas partlculas o se emplea para esta funcion fluidos Muestra de estas patentes son la patente francesa FR2431788A1, US3970409 o SU1744331A1.

Otra posibilidad recurrente es el empleo de diferentes camaras que contienen fluidos conectadas a traves de un conjunto de valvulas que permiten variar la position de estas masas. como por ejemplo puede verse en US2009033162A1.

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Son conocidos tambien medios para variar el comportamiento de los volantes de inercia mediante el empleo de embragues o elementos de trasmision como engranajes, como divulgan KR10025225781 o FR2490766A1.

Son conocidos medios de variar las caracterlsticas del volante de inercia mediante el empleo de fluidos ferromagneticos, SU1171619A o RU2265761C1.

No son conocidos medios que permitan la regulation de las propiedades del volante de inercia como el preconizado.

Description de la invention

El volante de inercia regulable preconizado dispone de medios que permiten ajustar las caracterlsticas de su momento de inercia sin precisar para ello que este se encuentre en reposo, obteniendo de esta forma un funcionamiento adaptable por el tecnico dependiendo de la velocidad angular de entrada del volante o diferentes situaciones de carga acoplada a este Estos medios se concretan al disponer de al menos dos masas puntuales imantadas alojadas en al menos dos brazos porta masas que tienen permitido su movimiento de giro con respecto al punto de rotation situado proximo al diametro maximo del chasis del volante, de tal forma que la fuerza centrlfuga generada produzca el giro de los brazos y las masas. incrementando el momento de inercia del conjunto al verse estas masas puntuales desplazadas con respecto al punto de rotacion. El chasis del volante dispone de medios convencionales para limitar el movimiento de los brazos porta masas como unos topes que acotan su recorrido.

La regulacion que se efectua sobre el volante de inercia es realizada mediante la atraccion o repulsion generada sobre estas masas puntuales; por una parte por al menos dos imanes permanentes insertados en el propio chasis del volante proximos a su diametro maximo y cuyas caras concentricas al eje de accionamiento son coincidentes con sus reciprocas en los brazos porta masas imantadas, generando las correspondientes fuerzas de atraccion o repulsion en funcion de su orientacion; por otra parte el volante de inercia regulable dispone de medios para ubicar al menos dos imanes en un elemento porta imanes situado de forma concentrica a su eje de accionamiento de tal forma que estos imanes permanezcan enfrentados a las caras reciprocas de las masas puntuales imantadas, la atraccion o repulsion de estas caras enfrentadas se producira atendiendo a la disposicion de sus polaridades, este elemento porta imanes dispone de medios convencionales para poder desplazarse longitudinalmente en el sentido del eje del volante y/o de forma rotativa, empleando para ello medios convencionales como un sistema de deslizaderas o de roscado de este elemento con respecto a un soporte de fijacion, alterando con esto la interaction magnetica de las masas puntuales.

Se han previsto versiones en las que los campos magneticos descritos son generados por electroimanes en lugar de imanes permanentes, en estos casos el volante de inercia regulable descrito presentara los medios convencionales de conmutacion, control y alimentation electrica pertinentes. Se han previsto versiones en las que las masas puntuales estan realizadas con un material ferromagnetico y no se encuentran imantadas.

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Breve descripcion de los dibujos

Para la mejor comprension de cuanto queda descrito en la presente memoria, se acompanan unos dibujos en los que, tan solo a titulo de ejemplo, se representa una relacion de las figuras de la invention propuesta.

Figura 1, muestra una explosion en una vista isometrica del volante de inercia ajustable donde puede apreciarse:

1. Chasis del volante

2. Imanes permanentes del chasis

3. Brazo porta masas

4. Masa puntual imantada del brazo (3)

5. Imanes de regulation

6. Porta imanes desplazable

7. Soporte

8. Eje de accionamiento

Figura 2, vista en planta del chasis volante donde pueden apreciarse los imanes del chasis (2), los brazos porta masas (3), las masas puntuales imantadas (4) del brazo, los topes de desplazamiento (9) de los brazos porta masas, asl como el punto de rotation (10) de los brazos porta masas. En esta figura se aprecia ademas que las masas imantadas merced al brazo que los porta. se encuentran proximas a la position de maximo giro permitido y enfrentadas a los imanes del chasis volante.

La figura 3 muestra una vista isometrica del volante de inercia regulable encontrandose referenciados en esta representation los brazos porta masas (3) y sus correspondientes masas puntuales imantadas (4) proximas al centro de giro del volante, puede apreciarse que esta posicion es limitada por el contacto de los brazos con los topes de desplazamiento (9) de los brazos porta masas. Tambien se aprecia el punto de rotacion (10) de los brazos porta masas y el porta imanes desplazable (6) situado en su posicion mas alejada del chasis del volante.

En la vista isometrica de la figura 4 se muestra el porta imanes desplazable (6) aproximado al chasis del volante y proximo a las masas imantadas del brazo.

Descripcion de una forma de realizacion preferente

Se cita a modo de ejemplo una forma de realizacion preferida siendo independiente del objeto de la invencion los materiales empleados en la fabrication del volante de inercia regulable, y los metodos de aplicacion y todos los detalles accesorios que puedan presentarse, siempre y cuando no afecten a su esencialidad.

Se plantea una forma de realization preferente de la invention que dispone de un chasis (1) del volante el cual aloja al menos dos imanes permanentes (2) situados proximos al diametro mayor de este y que se enfrentan al menos a dos masas puntuales imantadas (4) alojadas en sus correspondientes brazos porta masas (3). Estos brazos porta masas 5 tienen permitido un giro relativo con respecto al chasis en el punto de rotation (10), situado preferentemente en un punto proximo al diametro mayor del chasis del volante, de tal forma que merced a la action que ejerce sobre estos la fuerza centrlfuga estas masas puntuales descritas se aproximaran a los imanes permanentes del chasis. La fuerza de atraccion o repulsion entre las masas puntuales imantadas y los imanes 10 permanentes del chasis estara en funcion de la orientation de los polos de este par. El volante dispone de medios para delimitar el recorrido de los brazos porta masas mediante medios convencionales como un tope (9) que interfiere en su desplazamiento. Dispone de medios para atraer o repeler las masas puntuales imantadas descritas, mediante un porta imanes desplazable (6) concentrico al eje de accionamiento (8) del 15 volante e independiente de este que aloja al menos dos imanes de regulation (5) complementarios. El porta imanes desplazable (6) tiene permitido su desplazamiento longitudinal y/o de rotation con respecto al eje mediante medios convencionales como un sistema roscado o con deslizaderas y estara alojado preferentemente en un elemento de soporte (7) convencional. La atraccion o repulsion entre las caras enfrentadas de las 20 masas puntuales imantadas y estos imanes dependera analogamente de la polaridad seleccionada en su montaje.

Claims

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ES 2 564 501 A1

REIVINDICACIONES

1. Volante de inercia regulable caracterizado por disponer de al menos dos masas puntuales (4) cuyas caras concentricas al eje de accionamiento (8) estan imantadas, estas masas puntuales se encuentran alojadas en el extremo de al menos dos brazos (3) porta masas que tienen permitido un movimiento relativo de giro con respecto al punto de rotacion (10), este punto se encuentra proximo al diametro mayor del chasis (1) del volante que a su vez presenta medios convencionales para limitar el movimiento del brazo como el empleo de un tope de desplazamiento (9); presenta alojados en el chasis del volante al menos dos imanes permanentes (2) cuya ubicacion es proxima a las masas puntuales imantadas alojadas en los brazos cuando estas se encuentran en su punto mas cercano al diametro mayor del chasis; la polaridad de estas caras enfrentadas, iman permanente del chasis y masa imantada del brazo, podra ser tanto de naturaleza atractiva como repulsiva en funcion de las necesidades de funcionamiento del volante; dispone de al menos dos imanes de regulation (5) alojados en un porta imanes desplazable (6) concentrico al chasis del volante y que tiene permitido el desplazamiento longitudinal en la direction del eje de accionamiento y/o su desplazamiento relativo de rotacion, mediante medios convencionales como el empleo de elementos roscados y/o deslizaderas, variando con esto la influencia de su campo magnetice con respecto a las masas puntuales imantadas.
2. Volante de inercia regulable de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizado por generar el campo magnetico del chasis mediante al menos dos electroimanes, cuya ubicacion es proxima a las masas puntuales imantadas alojadas en los brazos cuando estas se encuentran en su punto mas cercano al chasis; dispone de medios convencionales de alimentacion electrica y conmutacion.
3. Volante de inercia regulable de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizado por estar realizadas sus masas puntuales con un material ferromagnetico y no encontrarse imantadas, empleando para su regulacion unicamente las fuerzas de atraccion de los campos magneticos del resto de imanes del volante de inercia regulable.
4. Volante de inercia regulable de acuerdo con la revindication 2 caracterizado por estar realizadas sus masas puntuales con un material ferromagnetico y no encontrarse imantadas. empleando para su regulacion unicamente las fuerzas de atraccion de los campos electromagneticos del resto de electroimanes del volante de inercia regulable.