WO2020002732A1 - Mecanismo hidráulico y metodo para produccion de energia - Google Patents

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    • F01B23/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/26—Reciprocating-piston liquid engines adapted for special use or combined with apparatus driven thereby
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Definitions

  • the present invention hydraulic mechanism and method for energy production, refers to a mechanism intended for industrial uses, including the production of electrical energy, and which is basically formed from a set of mobile elements that, by means of a system of Vertical and horizontal hydraulic impulse pistons, fed by one or several external hydraulic pumps, cause the displacement and rotation of said mobile elements and the thrust of flexible rods that intermittently embrace one of the rotating elements of the mechanism.
  • said flexible rods move forward due to the thrust they preferably receive from first horizontal pistons, they are separated by the opposite end of the joint with the first horizontal piston of said rotating element to join each of said ends from the flexible rods to a rigid rod placed tangentially next to the mechanism, thus forming both a single rod that, in turn, pushes the piston of a second horizontal hydraulic piston also placed tangentially next to the hydraulic mechanism, so that they transform the force of hydraulic impulse pressure in a turning movement and this, in turn, in a horizontal thrust force capable of being used to move one or more turbines to generate electrical energy that are placed at the ends of said second horizontal pistons tangential, being able to present the mechanism itself, dimensions and work of pressure ón variables depending on the performance you want to obtain.
  • the invention also relates to a method for energy production.
  • the field of application of the present invention is part of the industry sector dedicated to the manufacture of mechanisms applicable in the industrial field for the use of energy and its transformation for the generation of electrical energy.
  • the hydraulic mechanism object of the invention refers to a mechanism for industrial uses structured to transform a hydraulic pressure force that, through vertical and horizontal impulse pistons, causes the movement of vertical displacement, up and down, of a screw which, at its upper end, is connected to a circular disk with projections and that rotates threaded to a tubular nut and also rotates a cylinder formed by three pieces joined together, thereby obtaining a horizontal displacement movement consisting of the rotation of said cylinder and in the thrust, preferable but not mandatory, of first horizontal hydraulic pistons located at different height and angularly equidistant from the outer wall of said cylinder, which, in turn, transmit the thrust force on flexible rods that surround the indicated cylinder, hugging it, and let go of it as it rotates to each of them being attached to other rigid rods placed tangentially next to the cylinder and to the indicated hydraulic pistons with which they each form a single rigid rod that in turn pushes the piston of a second horizontal hydraulic pistons placed tangentially next to the cylinder. mentioned rotating
  • the present invention has as its first object a hydraulic mechanism according to the first claim, and in particular a mechanism that essentially comprises: A screw arranged vertically and threaded inside a tubular nut and associated by means of a disk superior to a block outer cylindrical surrounding the nut, the disc and outer block being larger in diameter than the diameter of the nut, said outer block having at least two vertical pistons that produce the vertical displacement of the upper disc and therefore of the screw thus producing the rotation of the outer cylindrical block with respect to the axial axis of the screw, and presenting at least one flexible horizontal rod associated by one end to the outer wall of the outer cylindrical block and whose opposite end is associated to a first end of a rigid rod having a second horizontal piston at its second end.
  • the mechanism includes:
  • a vertical screw that moves up and down by rotating in the complementary thread of a tubular nut fixed vertically on a settling base.
  • the circular rotating block or outer cylindrical block or rotating circular crenellated block which surrounds the nut and rotates in one direction or another, which is formed by three cylinder bodies joined together with different characteristics, which we will call the sleeve, upper cylinder and crenellated cylinder , the jacket being located at the bottom of the block, the upper cylinder disposed on the sleeve and the crenellated cylinder disposed on the upper cylinder.
  • Said block rotates around said nut as a result of the force of a set of vertical impulse hydraulic pistons, at least two, incorporated into the block, which exert on the projections of the circular disk which is fixedly placed in the upper part of the screw vertical and whose projections rest on the lower part of the battlements of the indicated crenellated cylinder, rotating the block as the disk rises through said holes and whose hydraulic pistons are fed by one or several external hydraulic pumps, and can also be pushed further by one or several electric motors.
  • At least one flexible rod preferably two, and more preferably four, placed at different heights that surround the jacket and are born from each, either from the shirt itself or from first horizontal hydraulic pistons of additional thrust, fixedly placed and angularly equidistant from each other and at a different height on the outside of the jacket, so that said flexible rods embrace the shirt provisionally along a guide and subsequently are released from it by the ends that are not attached to the first pistons horizontal as the jacket rotates as a result of the force of the vertical pistons and first horizontal impulse pistons, to join each flexible rod, also provisionally, to a rigid rod placed tangentially next to said first horizontal hydraulic thrust pistons integrated in the sleeve cylinder.
  • Rigid horizontal rods preferably two and more preferably four, placed tangentially next to the first horizontal hydraulic thrust pistons incorporated to the outer cylindrical block or sleeve, which are attached, each of them, to the opposite end of each of the rods.
  • a few second horizontal hydraulic thrust pistons preferably two and more preferably four, placed tangentially next to each of the aforementioned horizontal fixed thrust hydraulic pistons, these being incorporated into the rotating cylinder or circular block, in line with the straight rigid rods , to whose pistons one end of said rigid rods is attached so that with the linear reciprocating movement of said rigid rods they push said pistons, transmitting the pressure force caused by the external hydraulic pumps to each of these second tangential horizontal hydraulic pistons that as they expel the liquid they contain they make turbines work preferably.
  • the mechanism constitutes a hydraulic machine whose operation, by introducing pressurized liquid to the hydraulic pistons that drive the movement of the cylinder block, is rotating and expansive, while instantaneous, and its force and Expansive spin speed will be determined by the diameter and length of said hydraulic impulse pistons and by the flow and pressure at which the fluid is introduced into them.
  • the flexible rods that surround it will exert at their opposite end a force or pressure equal to that received from the aforementioned vertical hydraulic impulse pistons and, where appropriate, also from the first additional horizontal impulse hydraulic pistons from which they are born.
  • the second horizontal hydraulic thrust pistons placed tangentially next to the rotating block, as they receive the force or thrust of said rigid rods, will expel the fluid contained therein through an opening located at its opposite end, in which a turbine is placed that will be connected to an alternator that will produce electricity.
  • a second object of the present invention is a method for producing energy from a hydraulic mechanism as described above.
  • the method of producing energy from the previous hydraulic mechanism comprises at least the following stages:
  • the fluid or liquid contained in said at least one second horizontal tangential piston is ejected therefrom by an opening located at the opposite end of the thrust piston and can be used among other industrial uses to activate a turbine that will move an alternator that will produce electricity .
  • the described invention therefore represents a device, and method, capable of generating a mechanical movement capable of being used in various industrial fields, including that of electricity generation, which has no similarity to any of the procedures so far. known and is therefore a novelty in the field of technology.
  • Figure number 1 shows a schematic sectional elevation view of a preferred embodiment of the hydraulic mechanism object of the invention, showing the main parts and elements it comprises, as well as the configuration and arrangement thereof.
  • Figure number 2 shows a side perspective view of some of the essential elements of the mechanism of the invention, in particular of the already mounted rotating block and of the disk that is coupled thereon, according to the example shown in Figure 1.
  • Figure number 3 shows another perspective view of several of the essential elements of the mechanism, according to the same example of the preceding figures, in this case showing the different elements that form the rotary block in exploded view.
  • Figure number 4 shows a side elevation view of the vertical screw incorporating the mechanism.
  • Figure number 5 shows a sectional view of the tubular nut in which the screw is housed.
  • Figure number 6 shows a top perspective view of the rotating block formed by the three cylinders, once again shown once mounted, with the disc coupled thereto and incorporating the vertical hydraulic impulse pistons, showing how they are arranged.
  • Figure number 7 shows a top perspective view of the outer protection housing that the mechanism has, showing the circular path that incorporates in its upper annular base and the lateral openings it presents.
  • Figure number 8 shows a schematic representation, without the rest of the mechanism, of the flexible and rigid rods it contemplates and its coupling to the tangential horizontal hydraulic piston.
  • Figure number 9 shows a perspective view of the shirt, represented with one of the flexible and rigid rods coupled on the guides of the surface thereof, showing its configuration and arrangement.
  • Figure number 10 again shows a perspective view of the sleeve of the mechanism, according to the invention, in this case represented on the support base surrounding the screw housed in the nut and with the four rods and tangential horizontal pistons.
  • Figure number 11 shows a top plan view of the complete mechanism, showing the arrangement of the four horizontal tangential pistons oriented towards four different points and in parallel two to two.
  • Swivel block consisting of jacketed cylinder (13), upper cylinder (14) and crenellated cylinder (15)
  • the mechanism (1) in question essentially comprises the following elements:
  • a circular rotating block (5) which, consisting of three cylinders: a jacketed cylinder (13), an upper cylinder (14) and a crenellated cylinder (15), surrounds the nut (3) and is linked to it through a circular disk (12) with projections (17) that is fixedly attached to the screw (2) in its upper part, the center of the disc (12) coinciding with the axial axis of the screw (2), rotating in one direction or another with said screw (2) by means of a set of vertical hydraulic pistons (18) of impulse incorporated therein, which are described further on, fed by one or several external hydraulic pumps.
  • Flexible rods (6) preferably four, which, placed at different heights, are born from fixed horizontal hydraulic pistons (21) incorporated into the jacketed cylinder (13) and surround it, embraced and provisionally joined each of them in a guide ( 7) horizontal provided for this purpose in said shirt (13), and from which they separate and join when turning in one direction or another.
  • a guide ( 7) horizontal provided for this purpose in said shirt (13), and from which they separate and join when turning in one direction or another.
  • Straight rigid rods (8) preferably four, which are joined at the opposite end to the junction with the first horizontal pistons (21) of the flexible rods (6) being placed, also horizontally, tangentially on the circular surface of the sleeve cylinder (13) of the rotating block (5), next to the flexible rods (6), being pushed by them as they are released from the sleeve cylinder (13) with the rotation of the block (5), so that they describe a movement of horizontal linear reciprocating movement depending on the direction of rotation of the outer cylindrical block (5) or rotating block (5).
  • the rotating block (5) preferably has wheels (10) that run on a circular track (11) provided in the base (4) surrounding the nut (3) to facilitate the rotation of said block (5) and the mechanism assembly
  • the disk (12) with projections (17) constituting the connecting element between the rotating block (5) and the screw (2) rotates rising and falling driven by the vertical impulse pistons (18) and, as which rises or falls, rotates said screw (2) to be fixed to it by its center at the top and its perimeter edge with the rotating block (5) by means of a mobile joint that allows its vertical displacement with respect to the indicated block (5).
  • the rotating block (5) preferably comprises a lower sleeve cylinder (13), the surface of which has parallel horizontal channels defining the guides (7) for the flexible stems (6), an upper cylinder (14) of greater diameter fixed jointly on said jacket (13), and a crenellated cylinder (15) which, with the same diameter as the upper cylinder (14) joins in solidarity with it, and between whose battlements (16) radial projections (17) of the disc ( 12), so that said projections (17) with the disc (12) rise and fall in the battlements (16) driven by the vertical hydraulic pistons (18), while they transmit the turning movement to the screw (2) and to the crenellated cylinder (15), in turn, consequently causing the rotation of the entire rotating block (5).
  • the diameter of the upper cylinder (14) and the crenellated cylinder (15) is larger than the diameter of the jacket (13), and preferably is double. And, also preferably, the radial projections (17) of the disc (12) and the spaces between battlements (16) of the crenellated cylinder (15) are equidistant, in particular angularly equidistant.
  • the flexible rods (6) surrounding the jacket cylinder (13) embracing it, are born from the first additional fixed impulse hydraulic pistons (21) incorporated therein into the fixing devices (20) provided for it and, as said jacket (13) of the block (5) rotates, they are released by the opposite end of the cylindrical surface to join the rigid rods (8) placed tangentially in the mechanism (1) and thus push the pistons of the second horizontal hydraulic pistons tangential (9) that is, also placed tangentially in said mechanism (1).
  • the screw (2) has one or two threads or helicoids that run around it, turning completely (360 °) during its travel, so that, if said screw (2) is three meters long and a thickness of two, the indicated thread or helical will only take a full turn (360 °) during its journey through a tubular nut (3) adapted to its measurements and characteristics; and, if said screw (2) had a length of six meters, its thread or helical would take two full turns during its travel, three turns if it had nine meters, four if it had twelve, and so on.
  • the nut (3) has a wrought or spiral that runs inside, giving only a complete turn (360 °) during its travel, so that if said nut had characteristics and measures adapted to those of the screw (2) and If coupled to it, it would only take a full turn (360 °) during its journey.
  • the sleeve (13) and the upper cylinder (14) of the rotating block (5) have a joint height equal to that of the tubular nut (3) and its diameter will be given by the size that the mechanism (1) is to be given. ) hydraulic.
  • the flexible stems (6) are composed of continuous moving parts articulated together with each other, although they could be made of a single material that allows flexion, and therefore that can be hugged, around the shirt (13) at the same time as It maintains its mechanical characteristics.
  • Each of the second horizontal tangential hydraulic pistons (9) is preferably located in front of the sleeve (13) of the rotating block (5), forming tangential lines relative to its cylindrical surface, its length being similar to that of each of the flexible stems (6) surrounding said jacket (13) and its variable diameter, depending on the amount of hydraulic fluid that is to be introduced therein.
  • the mechanism (1) further comprises an outer protection housing (22) intended to protect the moving components of the lower area of the mechanism (1), in particular the fixed horizontal hydraulic pistons (21), the flexible rods (6) and the rigid stems (8), and facilitating the circular movement of the rotating block (5), for which said housing (22) has an upper and lower open cylindrical configuration and a dimension suitable for engaging around the sleeve (13), as can be seen in figures 1 and 7, with another circular track (11) placed in the annular base of its upper part, on which some wheels (10) placed at the base of the upper cylinder (14) rest.
  • an outer protection housing (22) intended to protect the moving components of the lower area of the mechanism (1), in particular the fixed horizontal hydraulic pistons (21), the flexible rods (6) and the rigid stems (8), and facilitating the circular movement of the rotating block (5), for which said housing (22) has an upper and lower open cylindrical configuration and a dimension suitable for engaging around the sleeve (13), as can be seen in figures 1 and 7, with another circular track (11) placed in the annular base of
  • said outer protection housing (22) moreover, has lateral openings (25) that allow the passage through the tangential horizontal hydraulic pistons (9).
  • the mechanism (1) further comprises a lower central piston (23) that is located under the screw (2), whose main objective is to neutralize the weight of said screw (2) and of the disc (12) coupled thereto .
  • Said hydraulic piston (23) has a lifting force greater than the weight of the indicated screws (2) and disc (12), and pushes both pieces vertically at the same speed which push and rotate the vertical hydraulic pistons (18) of impulse located on the platforms (19) of the upper cylinder (14).
  • One or more motors (24), preferably electric but without limitation, can be arranged to provide an additional pulse to rotate the block (5), preferably being incorporated on said outer protection housing (22).
  • the mechanism (1) comprises four flexible rods (6) that surround the jacket (13), embracing it, which are born, each of them, from a first horizontal fixed hydraulic piston (21) of impulse incorporated into said jacket (13). ) of the rotating block (5), located at different height and equidistant from the horizontal guides (7) provided parallel to the circular surface of said jacket (13), each of said flexible rods (6) being connected to a rigid rod (8) which, in turn, is linked to the piston of each of the four second horizontal tangential hydraulic pistons (9) to the circular surface of the jacket (13), being oriented towards four different points in respective positions at 90 ° and parallel two to two, as shown in Figures 10 and 11.
  • the disc (12) preferably has eight radial projections (17) that are housed in the eight spaces of the battlements (16) of the crenellated cylinder (15) supported on eight vertical hydraulic pistons (18) coupled on eight platforms (19 ) protruding from the outer wall of the upper cylinder (14).
  • the hydraulic mechanism (1) is installed as follows:
  • a hole is created whose measures will be adapted to those necessary to place inside the lower central hydraulic piston (23) designed to neutralize the weight of the assembly formed by the screw (2) described vertical and the disc (12) circular with the radial projections (17), as well as facilitating the up and down path of said vertical screw (2).
  • the tubular nut (3) is placed and fixed to the base (4), so that, once placed, it will have a sufficient height to place around the sleeve cylinder (13) and the upper cylinder (14) of the rotating block (5).
  • the screw (2) is introduced into it, which will be longer than the nut (3), so that said screw (2) is at the same level or flush that the upper part of the indicated nut (3), is also introduced approximately a quarter of its length into the ground.
  • the jacket (13) is placed around the nut (3) resting its base on the circular track (11) placed in the base (4), so that it can rotate around the nut (3) independently of it.
  • the upper cylinder (14) is placed on the upper part of the jacket (13), resting on it, and, by means of wheels (10), on the circular track (11) provided on the annular base of the upper part of the housing of external protection (22) of the mechanism (1).
  • the crenellated cylinder (15) is placed on the upper cylinder (14), so that the spaces between its battlements (16) coincide vertically with the platforms (19) of the upper cylinder (14), forming said elements, that is, the jacket (13), the upper cylinder (14) and the crenellated cylinder (15), once installed, a single piece or block (5) that rotates around the nut (3).
  • Each of the vertical hydraulic impulse cylinders (18) is placed on each of the platforms (19) of the upper cylinder (14), so that they coincide vertically with the spaces between the battlements (16) of the crenellated cylinder (15) and with the radial projections (17) of the disc (12) inserted in said spaces.
  • the circular disk (12) is placed in the central hollow of the crenellated cylinder (15), resting on the upper part of the screw (2), to which it is fixedly joined forming a solidarity piece and in such a way that its projections (17 ) Radial rectangles rest on the base of the space formed by the battlements (16) of the crenellated cylinder (15) and on the vertical hydraulic impulse pistons (18) placed on the platforms (19) of the upper cylinder (14).
  • the first fixed horizontal hydraulic pistons (21) are placed, when the mechanism to be installed comprises them, fixedly in the fixing devices (20) prepared for it on the surface of the jacket (13), whose direction of thrust will be identical in the direction of rotation of said cylinder.
  • the flexible rods (6) are placed around the jacket (13), so that each of them is connected at one end to each of the first fixed horizontal hydraulic pistons (21) fixedly placed in said jacket ( 13) or as mentioned above, directly on the sleeve (13) without first horizontal hydraulic pistons.
  • Said flexible stems (6) are provisionally attached around the shirt (13), each one by means of a guide (7) and will be released therefrom automatically as said shirt (13) rotates, to join, also of automatically, to rigid stems (8).
  • the rigid stems (8) are each placed at the height and next to each of the flexible stems (6) that provisionally surround the jacket (13), so that they remain forming a tangential line in relation to to the cylindrical surface of the jacket (13) and run in a straight line next to said flexible stems (6) and to which they are automatically joined as they separate from said jacket (13) when it rotates, forming with this union rigid stems (8) straight that transmit all the force exerted by the rotation of the block (5) to the second horizontal tangential hydraulic pistons (9) then coupled at the opposite end of each of said rigid rods (8).
  • the outer protection housing (22) of the mechanism (1) is placed to protect it and facilitate the rotation of the upper cylinder (14), which rests on the jacket (13) and on the part ring off its upper part.
  • the fixed horizontal hydraulic pistons (21) placed on the surface of the jacket (13) and the vertical hydraulic pistons (18) of the flywheel (14) are connected to each other by pipes, sleeves, or other similar appropriate means, so that the fluid pressure placed in them is identical.
  • one or more motors (24) can be placed on the upper part of the outer protection housing (22) thereof, which will help to rotate the rotating block (5).
  • the flexible rods (6) that surround the jacket (13) which, preferably, are connected at one end to first fixed horizontal hydraulic pistons (21) located in fixing devices ( 20) of said jacket (13), will exert at its opposite ends a force or pressure equal to that received from the vertical pistons (18) and, where appropriate, from said first fixed pistons (21).
  • the four flexible stems (6) that surround the jacket (13) will be released automatically and will join the rigid stems (8) placed next to them tangentially forming four rigid stems, the which will transmit to the indicated second hydraulic pistons (9) placed tangentially to said jacket (13), all the force they receive from the block (5) when it rotates.
  • the second horizontal tangential hydraulic pistons (9), as they receive the force or thrust of said rigid rods (8), will expel the fluid they contain through an opening located at its opposite end, in which it goes placed a turbine (not shown) that will be connected to an alternator that It will produce electricity.
  • the hydraulic mechanism (1) can also be operated without the fixed hydraulic pistons (21) placed horizontally on the jacket (13), the flexible rods (6) surrounding it being connected directly thereto.

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Abstract

Mecanismo hidráulico y método para producción de energía, referido a un mecanismo destinado a usos industriales, entre ellos la producción de energía eléctrica, y que está conformado básicamente a partir de un conjunto de elementos móviles que, mediante un sistema de pistones hidráulicos verticales y horizontales de impulso, alimentados por una o varias bombas hidráulicas externas, provocan el desplazamiento y giro de dichos elementos móviles y el empuje de unos vástagos flexibles que abrazan intermitentemente uno de los elementos giratorios del mecanismo. La invención también se refiere a un método para la producción de energía.

Description

MECANISMO HIDRÁULICO Y METODO PARA PRODUCCION DE ENERGIA
DESCRIPCION
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, mecanismo hidráulico y método para producción de energía, se refiere a un mecanismo destinado a usos industriales, entre ellos la producción de energía eléctrica, y que está conformado básicamente a partir de un conjunto de elementos móviles que, mediante un sistema de pistones hidráulicos verticales y horizontales de impulso, alimentados por una o varias bombas hidráulicas externas, provocan el desplazamiento y giro de dichos elementos móviles y el empuje de unos vástagos flexibles que abrazan intermitentemente uno de los elementos giratorios del mecanismo. A su vez, a medida que dichos vástagos flexibles van avanzando debido al empuje que reciben preferiblemente de unos primeros pistones horizontales, se van separando por el extremo opuesto al de unión con el primer pistón horizontal de dicho elemento giratorio para unirse cada uno de dichos extremos de los vástagos flexibles a un vástago rígido colocado de forma tangencial junto al mecanismo, formando así ambos un único vástago que, a su vez, empuja el émbolo de un segundo pistón hidráulico horizontal colocado también tangencialmente junto al mecanismo hidráulico, de manera que transforman la fuerza de presión hidráulica de impulso en un movimiento de giro y éste, a su vez, en una fuerza de empuje horizontal susceptible de ser aprovechada para mover una o varias turbinas para generar energía eléctrica que se encuentran colocadas en los extremos de dichos segundos pistones horizontales tangenciales, pudiendo presentar el mecanismo en sí, dimensiones y trabajo de presión variables en función del rendimiento que se quiera obtener. La invención también se refiere a un método para la producción de energía.
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de mecanismos aplicables en el ámbito industrial para el aprovechamiento de energías y su transformación para la generación de energía eléctrica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, si bien se conocen muchos otros mecanismos para el aprovechamiento de energías a través del movimiento de fuerzas, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ninguno que presente unas características técnicas y estructurales iguales o semejantes a las que presenta el que aquí se reivindica.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El mecanismo hidráulico objeto de la invención se refiere a un mecanismo para usos industriales estructurado para transformar una fuerza de presión hidráulica que, a través de unos pistones verticales y horizontales de impulso, provoca el movimiento de desplazamiento vertical, arriba y abajo, de un tornillo que por su extremo superior está unido a un disco circular con salientes y que gira roscado a una tuerca tubular y hace girar también un cilindro formado por tres piezas unidas entre sí, obteniendo con ello un movimiento de desplazamiento horizontal consistente en el giro de dicho cilindro y en el empuje, preferible aunque no obligatorio, de unos primeros pistones hidráulicos horizontales situados a diferente altura y de forma angularmente equidistante en la pared exterior de dicho cilindro, los cuales, a su vez, transmiten la fuerza de empuje sobre unos vástagos flexibles que rodean el indicado cilindro, abrazándolo, y que se van soltando de éste a medida que gira para unirse cada uno de ellos a otros vástagos rígidos colocados tangencialmente junto al cilindro y a los indicados pistones hidráulicos con el que forman, cada uno de ellos, un único vástago rígido que empuja a su vez el émbolo de unos segundos pistones hidráulicos horizontales colocados tangencialmente junto al mencionado cilindro giratorio. A partir de la configuración anterior, se emplea como fuente de energía externa una o varias bombas hidráulicas que alimentan los pistones verticales de impulso, y hacen trabajar una o más turbinas acopladas a los citados pistones hidráulicos tangenciales para generar energía eléctrica.
Para ello, la presente invención tiene como primer objeto un mecanismo hidráulico conforme a la reivindicación primera, y en particular un mecanismo que comprende esencialmente: Un tornillo dispuesto verticalmente y roscado en el interior de una tuerca tubular y asociado mediante un disco superior a un bloque cilindrico exterior que rodea a la tuerca, siendo el disco y bloque exterior de mayor diámetro que el diámetro de la tuerca, presentando dicho bloque exterior al menos dos pistones verticales que producen el desplazamiento vertical del disco superior y por lo tanto del tornillo produciendo así el giro del bloque cilindrico exterior respecto al eje axial del tornillo, y presentando al menos un vástago horizontal flexible asociado por un extremo a la pared exterior del bloque cilindrico exterior y por cuyo extremo opuesto se asocia a un primer extremo de un vástago rígido que presenta en su segundo extremo un segundo pistón horizontal.
De manera más concreta, el mecanismo comprende:
Un tornillo vertical que se desplaza arriba y abajo girando en la rosca complementaria de una tuerca tubular fijada verticalmente sobre una base de asentamiento.
Un disco circular con salientes colocado de forma fija en la parte superior del tornillo vertical, coincidente el centro del disco con el eje axial del tornillo, cuyos salientes descansan sobre la base de los huecos que forman unas almenas de un bloque cilindrico exterior o bloque almenado circular giratorio.
El bloque giratorio circular o bloque cilindrico exterior o bloque almenado circular giratorio, que rodea la tuerca y gira en un sentido u otro, el cual está formado por tres cuerpos cilindros unidos entre sí con características diferentes, que denominaremos camisa, cilindro superior y cilindro almenado, estando la camisa situada en la parte inferior del bloque, el cilindro superior dispuesto sobre la camisa y el cilindro almenado dispuesto sobre el cilindro superior. Dicho bloque gira alrededor de dicha tuerca como consecuencia de la fuerza de un conjunto de pistones hidráulicos verticales de impulso, al menos dos, incorporados al bloque, que ejercen sobre los salientes del disco circular que está colocado de forma fija en la parte superior del tornillo vertical y cuyos salientes descansan sobre la parte inferior del hueco de las almenas del indicado cilindro almenado, haciendo girar el bloque a medida que el disco se eleva por los citados huecos y cuyos pistones hidráulicos están alimentados por una o varias bombas hidráulicas externas, pudiendo además ser empujado adicionalmente por uno o varios motores eléctricos.
- Al menos un vástago flexible, preferiblemente dos, y más preferiblemente cuatro, colocados a diferentes alturas que rodean la camisa y que nacen de cada uno, bien de la propia camisa bien de unos primeros pistones hidráulicos horizontales de empuje adicional, colocados de forma fija y angularmente equidistantes entre si y a diferente altura en la parte exterior de la camisa, de manera que dichos vástagos flexibles abrazan la camisa provisionalmente a lo largo de una guía y posteriormente se sueltan de la misma por los extremos que no están unidos a los primeros pistones horizontales a medida que gira la camisa como consecuencia de la fuerza que efectúan los pistones verticales y primeros pistones horizontales de impulso, para unirse cada vástago flexible, también provisionalmente, a un vástago rígido colocado tangencialmente junto a dichos primeros pistones hidráulicos horizontales de empuje integrados en el cilindro camisa.
Unos vástagos rígidos horizontales, preferiblemente dos y más preferiblemente cuatro, colocados tangencialmente junto a los primeros pistones hidráulicos horizontales de empuje incorporados al bloque cilindrico exterior o camisa, los cuales se unen, cada uno de ellos, al extremo opuesto de cada uno de los vástagos flexibles que nacen de dichos primeros pistones hidráulicos para formar ambos vástagos, flexible y rígido, un solo vástago, el cual recibe el empuje del vástago flexible cuando gira el bloque exterior o bloque circular.
- Y unos segundos pistones hidráulicos horizontales de empuje, preferiblemente dos y más preferiblemente cuatro, colocados tangencialmente junto a cada uno de los antedichos pistones hidráulicos horizontales fijos de empuje, estando estos incorporados al cilindro o bloque circular giratorio, en línea con los vástagos rígidos rectos, a cuyos émbolos se une un extremo de dichos vástagos rígidos de modo que con el movimiento lineal de vaivén de dichos vástagos rígidos empujan dichos émbolos, transmitiendo la fuerza de presión originada por las bombas hidráulicas externas a cada uno de estos segundos pistones hidráulicos horizontales tangenciales que a medida que expulsan el líquido que contienen hacen trabajar preferiblemente unas turbinas.
Con todo ello y los correspondientes aparejos, el mecanismo constituye una máquina hidráulica cuyo funcionamiento, al introducirle líquido a presión a los pistones hidráulicos que impulsan el movimiento del bloque de cilindros, es giratorio y expansivo, a la vez que instantáneo, y su fuerza y velocidad giro expansiva vendrá determinada por el diámetro y longitud de dichos pistones hidráulicos de impulso y por el flujo y la presión a la que se introduzca el fluido en los mismos.
Como consecuencia del movimiento giro expansivo producido por el bloque giratorio indicado, los vástagos flexibles que lo rodean ejercerán en su extremo opuesto una fuerza o presión igual a la recibida de los pistones hidráulicos verticales de impulso antedichos y, en su caso, también de los primeros pistones hidráulicos horizontales de impulso adicionales de donde nacen.
A medida que el cilindro o bloque gira, los vástagos flexibles que lo rodean se irán soltando del mismo de forma automática y se unirán a los vástagos rígidos colocados junto a éstos tangencialmente, formando vástagos rígidos, los cuales transmiten a los segundos pistones hidráulicos horizontales de empuje colocados tangencialmente junto a dicho cilindro o bloque circular giratorio, toda la fuerza que reciben de éste cuando gira.
De esta forma, los segundos pistones hidráulicos horizontales de empuje colocados tangencialmente junto al bloque giratorio, a medida que reciben la fuerza o empuje de dichos vástagos rígidos, expulsarán del mismo el fluido que contienen por una abertura situada en su extremo opuesto, en la cual va colocada una turbina que irá conectada a un alternador que producirá electricidad.
Un segundo objeto de la presente invención es un método para producir energía a partir de un mecanismo hidráulico como el descrito anteriormente.
En concreto, el método de producción de energía a partir del mecanismo hidráulico anterior, comprende al menos las siguientes etapas:
Impulsión de líquido a presión a los pistones hidráulicos verticales y a los primeros pistones hidráulicos horizontales desde al menos una bomba hidráulica externa, cuando el mecanismo comprende dichos primeros pistones horizontales,
Expansión o empuje de los pistones verticales, y cuando se disponen en el mecanismo, también de los primeros pistones horizontales,
Elevación del disco sujeto al tornillo,
Giro de dicho tornillo respecto a la tuerca tubular y también del bloque cilindrico exterior, compuesto por la camisa, el cilindro superior y el cilindro almenado, Empuje del al menos un vástago flexible asociado a los primeros pistones horizontales, cuando el mecanismo los incluye, provocando que el mismo se vaya soltando de la camisa del bloque desde una posición en la que abraza a la camisa, para unirse a al menos un vástago rígido formando ambos vástagos un único vástago y
Empuje por parte del único vástago del émbolo del al menos un segundo pistón hidráulico horizontal y tangencial de empuje situado tangencialmente respecto al mecanismo.
El fluido o líquido contenido en dicho al menos un segundo pistón horizontal tangencial es expulsado del mismo por una abertura situada en el extremo opuesto al del émbolo de empuje y puede ser empleado entre otros usos industriales para activar una turbina que moverá un alternador que producirá electricidad. La invención descrita representa por lo tanto un dispositivo, y método, capaz de generar un movimiento mecánico susceptible de ser usado en diversos campos industriales, entre ellos el de la generación de electricidad, el cual no tiene similitud alguna con ninguno de los procedimientos hasta ahora conocidos y supone por lo tanto una novedad en el campo de la técnica.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de unas figuras con carácter ilustrativo y no limitativo.
La figura número 1 muestra una vista esquemática en alzado seccionado de un ejemplo de realización preferido del mecanismo hidráulico objeto de la invención, apreciándose las principales partes y elementos que comprende, así como la configuración y disposición de las mismas.
La figura número 2 muestra una vista en perspectiva lateral de algunos de los elementos esenciales del mecanismo de la invención, en particular del bloque giratorio ya montado y del disco que se acopla sobre el mismo, según el ejemplo mostrado en la figura 1.
La figura número 3 muestra otra vista en perspectiva de varios de los elementos esenciales del mecanismo, según el mismo ejemplo de las figuras precedentes, en este caso mostrando los diferentes elementos que forman el bloque giratorio en despiece.
La figura número 4 muestra una vista en alzado lateral del tornillo vertical que incorpora el mecanismo.
La figura número 5 muestra una vista en sección de la tuerca tubular en que se aloja el tornillo.
La figura número 6 muestra una vista en perspectiva superior del bloque giratorio formado por los tres cilindros, de nuevo representado una vez montado, con el disco acoplado al mismo e incorporando los pistones hidráulicos verticales de impulso, mostrando el modo en que se disponen.
La figura número 7 muestra una vista en perspectiva superior de la carcasa de protección exterior con que cuenta el mecanismo, mostrando la vía circular que incorpora en su base anular superior y las aberturas laterales que presenta. La figura número 8 muestra una representación esquemática, sin el resto del mecanismo, de los vástagos flexibles y rígidos que contempla y su acople al pistón hidráulico horizontal tangencial.
La figura número 9 muestra una vista en perspectiva de la camisa, representada con alguno de los vástagos flexibles y rígidos acoplados sobre las guías de la superficie de la misma, apreciándose su configuración y disposición.
La figura número 10 muestra de nuevo una vista en perspectiva de la camisa del mecanismo, según la invención, en este caso representada sobre la base de sustentación rodeando el tornillo alojado en la tuerca y con los cuatro vástagos y pistones horizontales tangenciales.
La figura número 11 muestra una vista en planta superior del mecanismo completo, mostrando la disposición de los cuatro pistones horizontales tangenciales orientados hacia cuatro puntos distintos y en paralelo dos a dos.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las mencionadas figuras, se puede observar en ellas un ejemplo de realización no limitativo del mecanismo hidráulico de la invención, el cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación, habiéndose asignado a cada uno de ellos una referencia numérica según el siguiente listado:
1. mecanismo
2. tornillo
3. tuerca tubular
4. base
5. bloque giratorio, compuesto por el cilindro camisa (13), el cilindro superior (14) y el cilindro almenado (15)
6. vástagos flexibles
7. guía
8. vástagos rígidos
9. segundos pistones hidráulicos horizontales tangenciales (de empuje)
10. ruedas
11. vía circular
12. disco 13. cilindro camisa
14. cilindro superior
15. cilindro almenado
16. almenas
17. salientes, del disco (12)
18. pistones hidráulicos verticales (de impulso)
19. plataformas, en que se colocan los pistones hidráulicos verticales (18)
20. dispositivos de fijación, de los pistones hidráulicos horizontales fijos (20)
21. primeros pistones hidráulicos horizontales fijos (de impulso adicional)
22. carcasa de protección exterior
23. pistón hidráulico central inferior
24. motores
25. aberturas laterales.
Así, tal como se observa en dichas figuras, el mecanismo (1) en cuestión, comprende, esencialmente, los siguientes elementos:
Un tornillo (2) vertical que se desplaza girando arriba y abajo alojado en una tuerca (3) tubular que va fijada verticalmente sobre una base (4) horizontal.
Un bloque (5) giratorio circular que, compuesto por tres cilindros: un cilindro camisa (13), un cilindro superior (14) y un cilindro almenado (15), rodea la tuerca (3) y se vincula a la misma a través de un disco (12) circular con salientes (17) que va unido de forma fija al tornillo (2) en su parte superior, coincidiendo el centro del disco (12) con el eje axial del tornillo (2), girando en un sentido u otro con dicho tornillo (2) mediante un conjunto de pistones hidráulicos verticales (18) de impulso incorporados al mismo, los cuales se describen más delante, alimentados por una o varias bombas hidráulicas externas.
Unos vástagos flexibles (6), preferentemente cuatro, que, colocados a diferentes alturas, nacen de unos pistones hidráulicos horizontales fijos (21) incorporados al cilindro camisa (13) y la rodean, abrazados y unidos provisionalmente cada uno de ellos en una guía (7) horizontal prevista al efecto en dicha camisa (13), y de la que se separan y juntan al ir girando en un sentido u otro. Como se ha mencionado anteriormente, es posible prescindir de estos pistones hidráulicos horizontales (21) de manera que los vástagos flexibles (6) nacen en este caso directamente del cilindro camisa (13).
Unos vástagos rígidos (8) rectos, preferiblemente cuatro, que se unen al extremo opuesto al de unión con los primeros pistones horizontales (21) de los vástagos flexibles (6) situándose, también en posición horizontal, tangencialmente sobre la superficie circular del cilindro camisa (13) del bloque (5) giratorio, junto a los vástagos flexibles (6), siendo empujados por estos a medida que se van soltando del cilindro camisa (13) con el giro del bloque (5), de modo que describen un movimiento de desplazamiento lineal horizontal de vaivén dependiendo del sentido de giro del bloque cilindrico exterior (5) o bloque giratorio (5).
- Y unos pistones hidráulicos horizontales tangenciales (9) de empuje, colocados tangencialmente junto a cada uno de los pistones hidráulicos horizontales fijos (21) de la camisa (13) del bloque (5) giratorio y en línea con los vástagos rígidos (8) rectos, a cuyos émbolos se une el extremo opuesto de dichos vástagos rígidos (8) empujándolos con su movimiento lineal horizontal de vaivén.
El bloque (5) giratorio preferiblemente cuenta con ruedas (10) que discurren sobre una vía circular (11) prevista en la base (4) rodeando la tuerca (3) para facilitar el giro de dicho bloque (5) y del conjunto del mecanismo
Preferentemente, el disco (12) con salientes (17) que constituye el elemento de unión entre el bloque (5) giratorio y el tornillo (2), gira elevándose y descendiendo impulsado por los pistones verticales (18) de impulso y, a medida que se eleva o baja, hace girar dicho tornillo (2) al estar fijado a él por su centro en la parte superior y por su borde perimetral con el bloque (5) giratorio mediante una unión móvil que permite su desplazamiento vertical respecto del indicado bloque (5).
El bloque (5) giratorio preferiblemente comprende un cilindro camisa (13) inferior, cuya superficie presenta canales horizontales paralelos que definen las guías (7) para los vástagos flexibles (6), un cilindro superior (14) de mayor diámetro fijado solidariamente sobre dicha camisa (13), y un cilindro almenado (15) que, con el mismo diámetro que el cilindro superior (14) se une solidariamente sobre el mismo, y entre cuyas almenas (16) se acoplan unos salientes radiales (17) del disco (12), de manera que dichos salientes (17) con el disco (12) ascienden y descienden en las almenas (16) impulsados por los pistones hidráulicos verticales (18), a la vez que transmiten el movimiento de giro al tornillo (2) y al cilindro almenado (15) provocando a su vez, consecuentemente, el giro de todo el bloque (5) giratorio.
El diámetro del cilindro superior (14) y del cilindro almenado (15) es mayor que el diámetro de la camisa (13), y preferiblemente es el doble. Y, también preferentemente, los salientes radiales (17) del disco (12) y los espacios entre almenas (16) del cilindro almenado (15) son equidistantes, en concreto angularmente equidistantes.
Preferiblemente, los salientes radiales (17) del disco (12), que sobresalen externamente entre las almenas (16) del cilindro almenado (15), descansan sobre los pistones hidráulicos verticales (18) por los que son empujados para elevarlos, provocando con ello el giro del tornillo (2) al que está unido solidariamente el disco (12) y con ello, a la vez el movimiento giratorio del conjunto del bloque (5), estando dichos pistones hidráulicos verticales (18) ubicados sobre unas plataformas (19) que sobresalen radialmente a la pared exterior del cilindro superior (14), en posiciones coincidentes con dichos espacios entre almenas (16).
Los vástagos flexibles (6) que rodean el cilindro camisa (13) abrazándolo, nacen de los primeros pistones hidráulicos fijos (21) de impulso adicional incorporados al mismo en los dispositivos de fijación (20) previstos para ello y, a medida que dicha camisa (13) del bloque (5) gira, se van soltando por el extremo opuesto al de la superficie cilindrica para juntarse con los vástagos rígidos (8) colocados tangencialmente en el mecanismo (1) y empujar así los émbolos de los segundos pistones hidráulicos horizontales tangenciales (9) es decir, colocados también tangencialmente en dicho mecanismo (1).
Preferentemente, el tornillo (2) cuenta con una o dos roscas o helicoides que discurren alrededor del mismo, dando una vuelta completa (360°) durante su recorrido, de tal forma que, si dicho tornillo (2) tiene una longitud de tres metros y un grosor de dos, la indicada rosca o helicoide solo dará una vuelta completa (360°) durante su recorrido por una tuerca tubular (3) adaptada a sus medidas y características; y, si dicho tornillo (2) tuviera una longitud de seis metros, su rosca o helicoide daría dos vueltas completas durante su recorrido, tres vueltas si tuviera nueve metros, cuatro si tuviera doce, y así sucesivamente.
Por su parte, la tuerca (3) cuenta con un labrado o espiral que discurre por su interior, dando solo una vuelta completa (360°) durante su recorrido, de forma tal que si dicha tuerca tuviera unas características y medidas adaptadas a las del tornillo (2) y se acoplara al mismo, éste solo daría una vuelta completa (360°) durante su recorrido.
En cualquier caso, para facilitar al máximo el deslizamiento del tornillo (2) por la tuerca (3), preferentemente, se contempla la existencia de rodillos o cojinetes entre ambos elementos.
Preferentemente, la camisa (13) y el cilindro superior (14) del bloque giratorio (5) tienen una altura conjunta igual a la de la tuerca (3) tubular y su diámetro vendrá dado por el tamaño que se quiera dar al mecanismo (1) hidráulico.
Los vástagos flexibles (6) se componen de piezas móviles continuas unidas articuladamente entre sí, aunque podrían estar fabricados en un único material que posibilite su flexión, y por lo tanto que puedan abrazarse, alrededor de la camisa (13) a la vez que se mantiene sus características mecánicas.
Cada uno de los segundos pistones hidráulicos horizontales tangenciales (9) se halla preferiblemente situado frente a la camisa (13) del bloque (5) giratorio, formando rectas tangenciales con relación a su superficie cilindrica, siendo su longitud similar a la de cada uno de los vástagos flexibles (6) que rodean dicha camisa (13) y su diámetro variable, en función de la cantidad de fluido hidráulico que se quiera introducir en los mismos.
Preferentemente, el mecanismo (1) comprende además una carcasa de protección exterior (22) destinada a proteger los componentes móviles de la zona inferior del mecanismo (1), en particular los pistones hidráulicos horizontales fijos (21), los vástagos flexibles (6) y los vástagos rígidos (8), y facilitar el movimiento circular del bloque (5) giratorio, para lo cual dicha carcasa (22) tiene una configuración cilindrica abierta superior e inferiormente y una dimensión apta para acoplarse alrededor de la camisa (13), como se observa en las figuras 1 y 7, contando con otra vía circular (11) colocada en la base anular de su parte superior, sobre la que descansan unas ruedas (10) colocadas en la base del cilindro superior (14).
Como se observa en la figura 7, dicha carcasa de protección exterior (22), además, presenta aberturas laterales (25) que permiten el paso a su través de los pistones hidráulicos horizontales tangenciales (9).
De manera preferente el mecanismo (1) comprende además un pistón central inferior (23) que se halla situado debajo del tornillo (2), cuyo objetivo principal es neutralizar el peso de dicho tornillo (2) y del disco (12) acoplado al mismo. Dicho pistón (23) hidráulico tiene una fuerza de elevación superior al peso de los indicados tornillos (2) y disco (12), y empuja ambas piezas verticalmente a la misma velocidad que las empujan y hacen girar los pistones hidráulicos verticales (18) de impulso situados en las plataformas (19) del cilindro superior (14).
Uno o varios motores (24), preferentemente eléctricos pero sin que ello suponga una limitación, pueden disponerse para proporcionar un impulso adicional para hacer girar el bloque (5), incorporándose preferiblemente sobre la citada carcasa de protección exterior (22).
Preferentemente, el mecanismo (1) comprende cuatro vástagos flexibles (6) que rodean la camisa (13), abrazándola, que nacen, cada uno de ellos, de un primer pistón hidráulico horizontal fijo (21) de impulso incorporados a dicha camisa (13) del bloque (5) giratorio, situados a diferente altura y de forma equidistante en las guías (7) horizontales previstas en paralelo en la superficie circular de indicada camisa (13), estando cada uno de dichos vástagos flexibles (6) unidos a un vástago rígido (8) que, a su vez, está vinculado al émbolo de cada uno de los cuatro segundos pistones hidráulicos horizontales tangenciales (9) a la superficie circular de la camisa (13), quedando orientados hacia cuatro puntos distintos en respectivas posiciones a 90° y paralelos dos a dos, como muestran las figuras 10 y 11.
Asimismo, el disco (12) cuenta preferiblemente con ocho salientes radiales (17) que se alojan en los ocho espacios de las almenas (16) del cilindro almenado (15) sustentados sobre ocho pistones hidráulicos verticales (18) acoplados sobre ocho plataformas (19) que sobresalen de la pared externa del cilindro superior (14).
Con todo ello, en la realización preferida de la invención, el mecanismo hidráulico (1) se instala del siguiente modo:
Sobre una base (4), el suelo por ejemplo, se crea un agujero cuyas medidas se adaptaran a las necesarias para colocar en su interior el pistón hidráulico central inferior (23) destinado a neutralizar el peso del conjunto formado por el tornillo (2) vertical descrito y el disco (12) circular con los salientes (17) radiales, así como facilitar el recorrido de subida y bajada de dicho tornillo (2) vertical.
Sobre dicho agujero se coloca y se fija a la base (4) la tuerca (3) tubular, de tal forma que, una vez colocada la misma, ésta tendrá una altura suficiente como para colocar a su alrededor el cilindro camisa (13) y el cilindro superior (14) del bloque (5) giratorio.
Sobre la base (4), rodeando dicha tuerca (3) y separada de ésta, se coloca una vía circular (11) sobre la que descansan las ruedas (10) colocadas en la base de la camisa (13).
Una vez colocada y fijada la tuerca (3), se introduce en ella el tornillo (2), el cual tendrá una longitud superior a la de la tuerca (3), de forma tal que estando dicho tornillo (2) al mismo nivel o rasante que la parte superior de la indicada tuerca (3), queda también introducido en el suelo aproximadamente un cuarto de su longitud.
La camisa (13) se coloca alrededor de la tuerca (3) descansando su base sobre la vía circular (11) colocada en la base (4), de forma tal que pueda girar alrededor de la tuerca (3) independientemente de ella.
El cilindro superior (14) se coloca en la parte superior de la camisa (13), descansando sobre ésta, y, mediante ruedas (10), sobre la vía circular (11) prevista en la base anular de la parte superior de la carcasa de protección exterior (22) del mecanismo (1).
El cilindro almenado (15) se coloca sobre el cilindro superior (14), de forma tal que los espacios de entre sus almenas (16) coinciden en su vertical con las plataformas (19) del cilindro superior (14), formando dichos elementos, es decir, la camisa (13), el cilindro superior (14) y el cilindro almenado (15), una vez instalados, una sola pieza o bloque (5) que gira alrededor de la tuerca (3). Cada uno de los cilindros hidráulicos verticales (18) de impulso se coloca en cada una de las plataformas (19) del cilindro superior (14), de tal forma que los mismos coincidan en su vertical con los espacios de entre las almenas (16) del cilindro almenado (15) y con los salientes radiales (17) del disco (12) insertados en dichos espacios.
El disco circular (12) se coloca en el hueco central del cilindro almenado (15), descansando sobre la parte superior del tornillo (2), al que se une de forma fija formando una pieza solidaria y de forma tal que sus salientes (17) rectangulares radiales descansan sobre la base del espacio que forman las almenas (16) del cilindro almenado (15) y sobre los pistones hidráulicos verticales (18) de impulso colocados en las plataformas (19) del cilindro superior (14).
Los primeros pistones hidráulicos horizontales fijos (21) se colocan, cuando el mecanismo a instalar los comprenda, de forma fija en los dispositivos de fijación (20) preparados para ello en la superficie de la camisa (13), cuyo sentido de empuje será idéntico al sentido de giro de dicho cilindro. Los vástagos flexibles (6) se colocan alrededor de la camisa (13), de tal forma que cada uno de ellos va conectado por un extremo a cada uno de los primeros pistones hidráulicos horizontales fijos (21) colocados de forma fija en dicha camisa (13) o como se ha mencionado anteriormente, directamente sobre la camisa (13) sin primeros pistones hidráulicos horizontales. Dichos vástagos flexibles (6) van unidos alrededor de la camisa (13) de forma provisional, cada uno mediante una guía (7) y se irán soltando de la misma automáticamente a medida que dicha camisa (13) gira, para unirse, también de forma automática, a los vástagos rígidos (8).
Los vástagos rígidos (8), por su parte, se colocan cada uno a la altura y junto a cada uno de los vástagos flexibles (6) que rodean provisionalmente la camisa (13), de tal forma que quedan formando una recta tangencial con relación a la superficie cilindrica de la camisa (13) y discurren en línea recta junto a dichos vástagos flexibles (6) y a los que se unen automáticamente a medida que éstos se separan de dicha camisa (13) cuando gira, formando con esta unión vástagos rígidos (8) rectos que transmiten toda la fuerza efectuada por el giro del bloque (5) a los segundos pistones hidráulicos horizontales tangenciales (9) acoplados a continuación en el extremo opuesto de cada uno de dichos vástagos rígidos (8).
Una vez montados todos los elementos descritos anteriormente, se coloca la carcasa de protección exterior (22) del mecanismo (1) para protegerlo y facilitar el giro del cilindro superior (14), el cual descansa sobre la camisa (13) y sobre la parte anular de su parte superior.
Los pistones hidráulicos horizontales fijos (21) colocados en la superficie de la camisa (13) y los pistones hidráulicos verticales (18) del volante (14) están conectados entre sí mediante tuberías, manguitos, u otro medio apropiado similar, a fin de que la presión del fluido colocado en los mismos sea idéntica.
Finalmente, cabe señalar que, a fin de facilitar el movimiento del mecanismo (1), se pueden colocar uno o varios motores (24) en la parte superior de la carcasa de protección exterior (22) del mismo, los cuales ayudarán a girar el bloque (5) giratorio.
Por su parte, el funcionamiento del mecanismo (1) es como sigue:
Una vez efectuado el montaje de los componentes citados con sus aparejos correspondientes (barras, tuercas, tornillos, muelles, tuberías, manguitos, válvulas, bombas hidráulicas, reguladores de presión, rodillos, cojinetes, ruedas, motores eléctricos, etc.), resultará una máquina hidráulica cuyo funcionamiento, al introducirle líquido a presión a los pistones hidráulicos verticales (18) de impulso y horizontales fijos (9) de impulso, y tangenciales (21) de empuje incorporados al mismo, será giratorio y expansivo a la vez que instantáneo, y su fuerza y velocidad giro-expansiva vendrá determinada por el diámetro de dichos cilindros o pistones hidráulicos y el flujo y la presión a la que se introduzca el fluido en los mismos.
Como consecuencia del movimiento giro-expansivo instantáneo que dicho mecanismo efectúa, los cilindros o pistones hidráulicos verticales (18) de impulso situados sobre las plataformas (19) situadas en la parte baja de la pared exterior del cilindro superior (14), al recibir el líquido a presión procedente de una o varias bombas hidráulicas externas instaladas al efecto, producirán un empuje vertical sobre los salientes (17) rectangulares del disco (12), los cuales, a medida que suben, producirán una fuerza de giro sobre el tornillo (2) a la vez que una fuerza de empuje sobre los laterales de los huecos de las almenas (16) del cilindro almenado (15), provocando que ésta gire junto con la camisa (13) y el cilindro superior (14) a los que va unido formando una sola pieza, esto es, el bloque (5) giratorio.
Como consecuencia del movimiento giro-expansivo producido por el mecanismo indicado, los vástagos flexibles (6) que rodean la camisa (13) que, preferentemente, van unidos por un extremo a primeros pistones hidráulicos horizontales fijos (21) situados en dispositivos de fijación (20) de dicha camisa (13), ejercerán en sus extremos opuestos una fuerza o presión igual a la recibida de los pistones verticales (18) y, en su caso, de dichos primeros pistones fijos (21).
A medida que el mecanismo gira, los cuatro vástagos flexibles (6) que rodean la camisa (13) se irán soltando del mismo de forma automática y se unirán a los vástagos rígidos (8) colocados junto a éstos tangencialmente formando cuatro vástagos rígidos, los cuales transmitirán a los indicados segundos pistones hidráulicos (9) colocados tangencialmente a dicha camisa (13), toda la fuerza que reciben del bloque (5) cuando gira.
De esta forma, los segundos pistones hidráulicos horizontales tangenciales (9), a medida que reciben la fuerza o empuje de dichos vástagos rígidos (8), expulsarán del mismo el fluido que contienen por una abertura situada en su extremo opuesto, en la cual va colocada una turbina (no mostrada) que irá conectada a un alternador que producirá electricidad.
Como se ha mencionado, el mecanismo (1) hidráulico también podrá funcionar sin los pistones hidráulicos fijos (21) colocados horizontalmente en la camisa (13), quedando de este modo conectados directamente a la misma los vástagos flexibles (6) que la rodean.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Mecanismo hidráulico para producción de energía caracterizado porque comprende un tornillo (2) dispuesto verticalmente y roscado en el interior de una tuerca tubular (3) y asociado mediante un disco superior (12) a un bloque cilindrico exterior (5) que rodea a la tuerca (3), siendo el disco (12) y bloque exterior (5) de mayor diámetro que el diámetro de la tuerca (3), y presentando dicho bloque exterior (5) al menos dos pistones hidráulicos verticales (18) que producen el desplazamiento vertical del disco superior (12) y por lo tanto del tornillo (2), produciéndose así el giro del bloque cilindrico exterior (5) respecto al eje axial del tornillo (2), y presentando al menos un vástago horizontal flexible (6) asociado por un extremo a la pared exterior del bloque cilindrico exterior (5) y por cuyo extremo opuesto se asocia a un primer extremo de un vástago rígido (8) que presenta en su segundo extremo un segundo pistón horizontal (9).
2. Mecanismo, según reivindicación 1 , caracterizado porque comprende:
el tornillo (2) vertical que se desplaza girando verticalmente arriba y abajo alojado en la tuerca (3) tubular que va fijada verticalmente sobre una base (4) horizontal;
el bloque cilindrico exterior o giratorio circular (5), que rodea la tuerca (3) y se vincula solidariamente al tornillo (2) a través del disco (12) circular con salientes (17), girando en un sentido y otro con el tornillo (2) impulsado, al menos en un sentido de giro, mediante los al menos dos pistones hidráulicos verticales (18) de impulso incorporados en el mismo;
al menos el vástago flexible (6) que, si son más de uno están colocados a diferentes alturas, se sujeta por un extremo a la superficie circular del bloque (5) giratorio, a la que rodean, abrazados y unidos provisionalmente cada uno en una guía (7) horizontal prevista al efecto en dicha superficie circular, y de la que se separan y vuelven a rodear al ir girando el bloque giratorio (5) en un sentido y otro;
al menos el vástago rígido (8) recto que se une al extremo opuesto al de unión con la guía (7) del vástago flexible (6) situándose, también en posición horizontal, tangencialmente sobre dicha superficie circular del bloque giratorio (5), siendo empujado por el vástago flexible (6) al moverse este con el giro del bloque (5), de modo que describe un movimiento de desplazamiento lineal horizontal de vaivén en función del sentido de giro del bloque (5); y
- Al menos el segundo pistón hidráulico horizontal tangencial (9) de empuje, colocado tangencialmente a la superficie circular del bloque giratorio (5) y en línea con el vástago rígido (8) recto, a cuyo émbolo se une el extremo opuesto de dichos vástago rígido (8) empujándolo con su movimiento lineal de vaivén.
3. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el bloque (5) giratorio cuenta con ruedas (10) que discurren sobre una vía circular (11) prevista en la base (4) rodeando la tuerca (3).
4. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, , caracterizado porque el disco (12) que constituye el elemento de unión entre el bloque (5) giratorio y el tornillo (2), está fijado por su centro con la parte superior del tornillo (2) y por salientes (17) radiales de su borde perimetral con el bloque (5) mediante una unión móvil que permite su desplazamiento vertical respecto del bloque (5), de modo que gira elevándose y descendiendo impulsado por los pistones verticales (18) de impulso haciendo girar dicho tornillo (2).
5. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el bloque giratorio o bloque cilindrico exterior (5) está formado por tres cuerpos cilindricos un cilindro camisa (13) inferior, cuya superficie presenta canales horizontales paralelos que definen las guías (7) para recibir los vástagos flexibles (6); un cilindro superior (14) de mayor diámetro fijado solidariamente sobre dicha camisa (13); y un cilindro almenado (15) que con el mismo diámetro que el cilindro superior (14) se une solidariamente sobre el mismo, y entre cuyas almenas (16) de dicho cilindro almenado (15) se acoplan unos salientes radiales (17) del disco (12), de manera que ascienden y descienden en ellos impulsados por los pistones hidráulicos verticales (18), a la vez que transmiten el movimiento del giro al tornillo (2) y al cilindro almenado (15) provocando, consecuentemente, el giro del bloque (5) giratorio.
6. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diámetro del cilindro superior (14) y cilindro almenado (15) es el doble del diámetro de la camisa (13).
7. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los salientes radiales (17) del disco (12) y los espacios entre almenas (16) del cilindro almenado (15) son angularmente equidistantes.
8. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los salientes radiales (17) del disco (12), que sobresalen externamente entre las almenas (16) del cilindro almenado (15), descansan sobre los pistones hidráulicos verticales (18) por los que son empujados para elevarlos, provocando con ello el giro del tornillo (2) al que está unido solidariamente el disco (12) y con ello, a la vez el movimiento giratorio del conjunto del bloque (5), y cuyos pistones verticales (18), a su vez, están ubicados sobre unas plataformas (19) que sobresalen radialmente a la pared externa del cilindro superior (14), en posiciones coincidentes con dichos espacios entre almenas (16).
9. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los vástagos flexibles (6) nacen de primeros pistones hidráulicos horizontales fijos (21) colocados en la camisa (13).
10. Mecanismo, según la reivindicación 9, caracterizado porque los primeros pistones hidráulicos horizontales fijos (21) de impulso adicional alimentados por una o varias de las mismas bombas hidráulicas que alimentan los pistones verticales (18) se sitúan sobre dispositivos de fijación (20) dispuestos en la camisa (13).
11. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tornillo (2) cuenta con al menos una rosca o helicoides que discurre alrededor del mismo, dando una vuelta completa (360°) durante su recorrido vertical y porque la tuerca (3) comprende un labrado o espiral que discurre por su interior adaptado a las medidas y características del tornillo.
12. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para facilitar el deslizamiento del tornillo (2) por la tuerca (3), se contempla la existencia de rodillos o cojinetes entre ambos elementos.
13. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 12, caracterizado porque la altura total de la camisa (13) y el cilindro superior (14) del bloque (5) giratorio, es igual a la altura de la tuerca (3) tubular.
14. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los vástagos flexibles (6) se componen de piezas móviles continúas unidas articuladamente entre sí.
15. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 14, caracterizado porque cada uno de los segundos pistones hidráulicos horizontales tangenciales (9) se halla situado frente a la camisa (13) del bloque (5) giratorio, formando rectas tangenciales con relación a su superficie cilindrica, siendo su longitud similar a la de cada uno de los vástagos flexibles (6) que rodean dicha camisa (13) y su diámetro variable.
16. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 15, caracterizado porque comprende además una carcasa de protección exterior (22) destinada a proteger los componentes móviles de la zona inferior del mecanismo (1), en particular los vástagos flexibles (6) y los vástagos rígidos (8), y facilitar el movimiento circular del bloque (5) giratorio.
17. Mecanismo, según la reivindicación 16, caracterizado porque la carcasa (22) tiene una configuración cilindrica abierta superior e inferiormente y una dimensión apta para acoplarse alrededor de la camisa (13), contando con una vía circular (11) colocada en la base anular de su parte superior, sobre la que descansan unas ruedas (10) colocadas en la base del cilindro superior (14).
18. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende además un pistón central inferior (23) que se halla situado debajo del tornillo (2) y que neutraliza el peso de dicho tornillo (2) y del disco (12) acoplado al mismo.
19. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos un motor (24) que proporcionan impulso adicional para hacer girar el bloque (5) giratorio.
20. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos una bomba hidráulica externa que alimenta a los pistones de impulso verticales (18) y horizontales.
21. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos una turbina a continuación del segundo pistón horizontal (9).
22. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende cuatro vástagos flexibles (6) fijados por uno de sus extremos bien a la camisa (13) del bloque (5) giratorio bien a cuatro primeros pistones horizontales (21), situados bien los vástagos flexibles (6) bien los primeros pistones (21) sobre cuatro dispositivos de fijación (20) situados de forma angularmente equidistante en cuatro guías (7) horizontales previstas en paralelo a distinta altura en la superficie circular de dicha camisa (13), estando cada uno de dichos cuatro vástagos flexibles (6) unidos a un vástago rígido (8) que, a su vez, está vinculado al émbolo de cada uno de cuatro segundos pistones hidráulicos horizontales tangenciales (9) a la superficie circular de la camisa (13) quedando orientados hacia cuatro puntos distintos en respectivas posiciones a 90° y paralelas dos a dos.
23. Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el disco (12) cuenta con ocho salientes radiales (17) que se alojan en los ocho espacios de entre las almenas (16) del cilindro almenado (15) sustentados sobre ocho pistones hidráulicos verticales (18) acoplados sobre ocho plataformas (19) que sobresalen de la pared externa de cilindro superior (14).
24. Método de producción de energía a partir de un mecanismo hidráulico conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos las siguientes etapas:
Impulsión de líquido a presión a los pistones hidráulicos verticales desde al menos una bomba hidráulica externa,
Expansión o empuje de los pistones verticales,
Elevación del disco sujeto al tornillo,
Giro de dicho tornillo respecto a la tuerca tubular y también del bloque cilindrico exterior,
Empuje del al menos un vástago flexible asociado a la camisa del bloque provocando que el mismo se vaya soltando de dicha camisa desde una posición en la que abraza a la camisa, para unirse a al menos un vástago rígido formando ambos vástagos un único vástago, y
Empuje por parte del único vástago del émbolo del al menos un segundo pistón hidráulico horizontal y tangencial de empuje situado tangencialmente respecto al mecanismo.
25. Método de producción, según reivindicación 24, caracterizado porque la impulsión desde la al menos una bomba se realiza también a los primeros pistones hidráulicos horizontales dispuestos entre la camisa del bloque y el al menos un vástago flexible, de manera que dichos primeros pistones también se expanden y provocan que el vástago flexible se suelte de la camisa.
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