ES2684513A1

ES2684513A1 - Generador eléctrico, de transmisión con eje-perimetral, entre piñón y corona

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Publication number: ES2684513A1
Application number: ES201700522A
Authority: ES
Inventors: Francisco Javier Porras Vila
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: ES2684513B1

Abstract

El Generador eléctrico, de transmisión con eje-perimetral, entre piñón y corona, es un sistema formado por un motor eléctrico (1), que tiene un piñón (2), al que se une el extremo de un eje perimetral (4) que se une, por el otro extremo, al pivote (5) de una corona (6), que se engrana con un piñón (7) del eje (8) del generador eléctrico (8-11) propiamente dicho, que es un eje (8) con imanes (9) enfrentados a otros imanes (10) con bobina (11). Con éstos y otros elementos similares añadidos podemos formar un tren de transmisión de ejes perimetrales, con el que podremos aumentar, tanto la fuerza que se transmite desde el piñón (2) hasta la corona (6), como la cantidad de giro que transmitirá la corona (6), al piñón (7) del eje (8) del generador de imanes (9, 10, 11).

Description

DESCRIPCIÓN

Generador eléctrico, de transmisión con eje-perimetral, entre piñón y corona.

Objetivo de la invención 5

El principal objetivo de la presente invención es el de aumentar la fuerza en la transmisión de un piñón (2) a una corona (6), aumentando, al mismo tiempo, la cantidad de giro que la corona (6) podrá transmitir a otro piñón (7) del eje (8) de un generador de imanes (8-11).

10

Antecedentes de la invención

El principal antecedente de mi invención del día (27.03.17) se encuentra en la transmisión tan conocida de las Ruedas de un Tren, en donde también existe un Eje (4), que conecta dos Pivotes (3, 5) próximos al Perímetro de dos Ruedas del mismo Diámetro. La diferencia principal 15 estriba en que, en la invención que se presenta, las dos Ruedas, el Piñón (2) y la Corona (6), no tienen el mismo Diámetro, lo que permite que, al ponerlas a determinada Distancia, la Fuerza que se suele transmitir desde un Piñón a una Corona, -como sucede en una Pieza de Engranaje que mantiene unidas a sus dos Ruedas, sin Distancia alguna entre ellas-, pueda aumentar su valor, ya que, cuando falta la Distancia, y, si la Proporción de Diámetros es de 20 (2:1), la Fuerza que se transmite sólo es del 50 % del total de la Fuerza a transmitir por el piñón (2) del Motor (1), hacia la Corona (6). Al aumentar la Distancia entre Piñón y Corona, el Ángulo que forma el Eje Perimetral (4) con la Línea Horizontal, se irá reduciendo progresivamente, de manera que, la Fuerza que se transmitirá, será mayor a medida que el Ángulo se aproxime a los 0°, momento éste en el que la Fuerza que se transmite habrá aumentado hasta el 100 %. El 25 segundo antecedente a destacar se encuentra en algunas de mis patentes anteriores, referidas a los Engranajes-Cono, como, por ejemplo, mi Patente n° P201200374, titulada: Juguete de vaivén con espirales, en la que los engranajes-cono formaban parte de su estructura fundamental. En la lógica de la invención de estos engranajes-cono se preparó la lógica de la invención de hoy porque, en los dos casos se trata de aumentar la fuerza que un Piñón quiere 30 transmitir hacia su corona, con la que se une a distancia mediante varillas metálicas. En la invención de hoy, se trata, también, de un Piñón (2) y una corona (6) que se unen a distancia mediante un eje perimetral (4) que está situado en otra posición, ya que las dos ruedas no tienen enfrentados los planos de las mismas, sino que se enfrentan las aristas de sus perímetros, lo que determina una configuración distinta, en una lógica de funcionamiento 35 similar.

Descripción de la invención

El Generador eléctrico, de transmisión con eje-perimetral, entre piñón y corona, es un sistema 40 formado por un motor eléctrico (1) que tiene un piñón (2) con un pivote (3) próximo a su perímetro. A este pivote (3) se une un eje perimetral (4) que, por el otro extremo, se une al pivote (5) de una corona (6), cuyo diámetro es, como mínimo, el doble que el del piñón (2). Con la corona (6) se engrana el piñón (7) del eje (8) del generador eléctrico (8-11) que está formado por el piñón (7), y, un eje (8) con imanes (9), que se enfrentan a otros imanes (10) con bobina 45 (11). Con este eje perimetral (4), el piñón (2), la corona (6), y, con otros dos ejes perimetrales (13, 15) unidos a los pivotes de otras dos ruedas intermedias (12, 14), de diámetros progresivamente mayores entre el diámetro del piñón (2) y el diámetro de la corona (6), se forma un tren de transmisión de ejes-perimetrales (TTEP) en el que se puede aprovechar un espacio menor, para aumentar el valor de la fuerza que se transmite desde el piñón (2), hasta 50 la corona (6). Sería lo mismo poner un solo eje perimetral (4) entre estas dos ruedas (2, 6), que midiese lo mismo que la suma de los tres ejes perimetrales (4, 13, 15) de la figura n° 3, pero, el espacio longitudinal que tendría que ocupar el generador tendría que ser mucho mayor, equivalente a la suma de las medidas de los tres ejes perimetrales (4, 13, 15). Por lo tanto,

para aprovechar un espacio mucho menor, se sitúan en las esquinas, -formando un cuadrado-, las cuatro ruedas (2, 12, 14, 6) del tren, y, sus respectivos pivotes se unen mediante tres ejes perimetrales (4, 13, 15).

Descripción de las figuras 5

Figura n° 1: Vista frontal de un motor eléctrico (1), cuyo rueda es un piñón (2), que tiene, en un pivote (3) que se halla próximo a su perímetro, un eje perimetral (4) que se une, por el otro extremo, y, a cierta distancia, con el pivote (5), -próximo al perímetro también-, de una corona (6), que se engrana con el piñón (7) del eje (8) del generador eléctrico (8-11). 10

Figura n° 2: Vista en planta del generador eléctrico, formado por un piñón (7) que tiene un eje (8) con imanes (9), que están enfrentados a otros imanes (10) con bobina (11) arrollada.

Figura n° 3: Vista frontal de un tren de transmisiones de eje-perimetral (TTEP) que comienza 15 en el piñón (2) de un motor eléctrico (1), y, su eje perimetral (4) unido a su pivote (3), que se conecta, por el otro extremo, con el pivote de una rueda intermedia (12) de mayor diámetro que el piñón (2), que tiene, en el mismo pivote, otro eje perimetral (13), que se fija, por el otro extremo, en el pivote de otra rueda (14) de mayor diámetro que la rueda (12). Desde la rueda intermedia (14) parte otro eje perimetral hacia la corona (6), a la que se une en su pivote (5). 20 Esta corona (6) se engrana con el piñón (7) del eje (8) del generador eléctrico (8-11).

Figuras n° 1-3:

1) Motor eléctrico 25

2) Piñón

3) Pivote próximo al perímetro del piñón

30

4) Eje perimetral

5) Pivote

6) Corona 35

7) Piñón del eje del generador eléctrico

8) Eje del generador

40

9) Imán del eje

10) Imán con bobina

11) Bobina 45

12) Rueda intermedia

13) Eje perimetral

50

14) Rueda intermedia

15) Eje perimetral

Descripción de un modo de realización preferido

El Generador eléctrico, de transmisión con eje-perimetral, entre piñón y corona, está caracterizado por ser un sistema formado por un motor eléctrico (1), que tiene un piñón (2) con un pivote (3) próximo a su perímetro. A este pivote (3) se une el extremo de un eje perimetral 5 (4) que se une, por el otro extremo, al pivote (5) de una corona (6), que se engrana con un piñón (7) del eje (8) del generador eléctrico (8-11) propiamente dicho, que es un eje (8) con imanes (9) enfrentados a otros imanes (10) con bobina (11). Con estos elementos, a los que añadimos otras dos ruedas intermedias (12, 14) de diámetros progresivamente mayores que los diámetros del piñón (2) y la corona (6), y, con otros dos ejes perimetrales (13, 15), de la 10 misma longitud que el eje perimetral (4), se puede formar un tren de transmisión de ejes perimetrales (TTEP) como el que se presenta en la figura n° 3, con el que tratamos de aprovechar un reducido espacio, para poder aumentar tanto la fuerza que se transmite desde el piñón (2) hasta la corona (6), como la cantidad de giro que transmitirá la corona (6), al piñón

(7) del eje (8) del generador de imanes (9, 10, 11). A medida que hagamos más largo al eje 15 perimetral (4), la transmisión irá aumentando el valor de su fuerza, lo que coincidirá con que el ángulo alfa que se forma entre el eje perimetral (4) y la línea horizontal, irá reduciendo, en proporción inversa, sus grados. Siendo así, podemos comparar lo que sucede, con la fuerza que una pieza de engranaje transmite desde el piñón a su corona, con la que está bien unida. Cuando la proporción de sus diámetros es de (2:1) la fuerza que se transmite sólo es del 50 %, 20 no pudiendo pasar de este valor. En la presente invención ocurriría exactamente lo mismo entre el piñón (2) y la corona (6), pero, al haberlos alejado el uno de la otra a la mayor distancia posible, la fuerza que se transmitirá será mayor. Con la ecuación que se presenta a continuación, podemos determinar el valor total que tendrá la fuerza de la transmisión del eje perimetral en función del número (n) que es el número mayor de la proporción de los diámetros 25 del piñón (2) y la corona (6); y, también, en función de la fuerza total que debería transmitir la fuerza del motor y su piñón (2). Y, en función, también, del ángulo beta que se define al restar de 90°, el valor del ángulo alfa que he destacado antes: β=90º-α. Ésta diferencia se refiere a la que existe entre los (90% y, los grados que tenga el ángulo alfa, -sea el que se forma entre la línea horizontal, y, el eje perimetral (4). Por último, el cociente de la derecha nos presenta al 30 número (p) que será el porcentaje de fuerza que se puede ganar cuando los grados del ángulo alfa se hayan reducido en su totalidad los 90° que hay para reducir. De ahí que, los conceptos del segundo paréntesis, nos indiquen la cantidad de fuerza que corresponde a cada grado del ángulo beta:

35

F (T-E-P)= + F11Nº90P

En el primer paréntesis se presenta la cantidad de fuerza real que se transmitiría entre el piñón (2) y la corona (6), en el caso de estuviesen juntos, como si formasen una pieza de engranaje. En un ejemplo, suponemos que tenemos una transmisión de eje-perimetral (TEP) en la que la 40 fuerza total que quiere transmitir el piñón (2), hacia su corona (6), -que tiene el doble de su diámetro, en una proporción de (2:1)-, es de (100) newtons. En principio, -al igual que en una pieza de engranaje-, la fuerza real que transmitiría el piñón a la corona cuando el ángulo alfa fuese de (90°), sería, tan sólo, de (50) newtons:

45

NNFr501002121

Suponemos que, en el ejemplo, el ángulo alfa tiene (52º): α = 52°, de manera que la fuerza que transmitirá, entonces, el eje-perímetro (TEP), -con este ángulo alfa-, será de (71’09) newtons, lo que se comprueba otorgando valores a la ecuación: 50

F (T-E-P)= =
F21r
+ º90P

= º90%50º52º9010021N

= (50N) + (38º0’5) = 50 + 21'09 = 71'09 N 5 

en donde se cumple que: β = 90º-α =90º-52°=38° , y, también, que la fuerza que se puede ganar en ésta transmisión de eje-perimetral, es del 50 %, -cuando el ángulo alfa se reduzca hasta los 0º-, que sería la misma fuerza que se pierde en una pieza de engranaje en la que piñón y corona están juntos, y, en donde el ángulo alfa que formaría la fuerza al circular desde 10 el eje del piñón, hasta el perímetro de la corona, sería de 90°.

Claims

REIVINDICACIONES

1) Generador eléctrico, de transmisión con eje-perimetral, entre piñón y corona, caracterizado por ser un sistema formado por un motor eléctrico (1) que tiene un piñón (2) con un pivote (3) próximo a su perímetro; a este pivote (3) se une un eje perimetral (4) que, por el otro extremo, 5 se une al pivote (5) de una corona (6), cuyo diámetro es, como mínimo, el doble que el del piñón (2); con la corona (6) se engrana el piñón (7) del eje (8) del generador eléctrico (8-11) que está formado por el piñón (7), y, un eje (8) con imanes (9), que se enfrentan a otros imanes (10) con bobina (11).

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2) Generador eléctrico, de transmisión con eje-perimetral, entre piñón y corona, -según reivindicación primera-, caracterizado por ser una aplicación del sistema descrito, en el que, con este eje perimetral (4), el piñón (2), la corona (6), y, con otros dos ejes perimetrales (13, 15) unidos a los pivotes de otras dos ruedas intermedias (12, 14), -de diámetros progresivamente mayores entre el diámetro del piñón (2) y el diámetro de la corona (6)-, se 15 forma un tren de transmisión de ejes perimetrales (TTEP) que ocupa menor espacio; por lo tanto, en éste (TTEP), se sitúan en las esquinas, -formando un cuadrado-, las cuatro ruedas (2, 12, 14, 6) del tren, y, sus respectivos pivotes se unen mediante tres ejes perimetrales (4, 13, 15).