ES1078234U

ES1078234U - Generator of electrical energy by means of a spiral spring (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1078234U
Application number: ES201201014U
Authority: ES
Inventors: Fernando ANDRÉS LÓPEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-11-02
Also published as: ES1078234Y

Abstract

Generator of electrical energy by means of a spiral spring, consisting of a device that generates electrical energy starting from the potential energy stored in a spiral spring, characterized by consisting of a frame (1), a barrel (2), shaped of hollow cylinder, straight, of revolution, a spiral spring (16), with a cogwheel (3) joined to the barrel (2) all supported on supports (4), equipped with ball or roller bearings. It also consists of a crank (5), an attack pinion (14), a load gear (3), a ratchet lever (6), a transmission gear wheel (15) an intermediate gear (7), a group multiplier (8) with regulator (9), large pulley (10), small pulley (12), belt (11) and alternator (13) that can alternatively be replaced by a dynamo. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA MEDIANTE UN RESORTE
EN ESPIRAL GENERATOR OF ELECTRICAL ENERGY THROUGH A SPRING
SPIRAL

OBJETO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un generador de energía eléctrica que produce dicha energía gracias a la energía potencial almacenada en un resorte en espiral. El generador puede fabricarse en diversos tamañ.os resultando muy adecuado para situaciones de emergencia o cualquier otra situación en la que no se puede contar con la energía de la red de distribución, con energía procedente de captadores solares, de corrientes hidráulicas o de aerogeneradores. TECHNICAL OBJECT OF THE INVENTION The present invention relates to an electric power generator that produces said energy thanks to the potential energy stored in a spiral spring. The generator can be manufactured in different sizes, being very suitable for emergency situations or any other situation in which you cannot count on the power of the distribution network, with energy from solar collectors, hydraulic currents or wind turbines.

SECTOR DE LA TÉCNICA AL QUE SE REFIERE LA INVENCIÓN La invención que se presenta afecta a la Sección de Electricidad, capítulo de Producción de Energía Eléctrica incidiendo, desde el punto de vista industrial, en la fabricación de generadores especiales y sus accesorios. SECTOR OF THE TECHNIQUE TO WHICH THE INVENTION IS REFERRED The invention presented affects the Electricity Section, chapter of Electric Power Production, affecting, from an industrial point of view, the manufacture of special generators and their accessories.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN. Dada la utilización generalizada de la energía eléctrica en nuestros días se
comprende que existan multitud de soluciones para la producción de energía eléctrica. Cuando se trata de cubrir necesidades generales de suministro a grandes ciudades, la energía se produce en generadores accionados por saltos o corrientes de agua, motores de combustión interna, aerogeneradores, centrales mareomotrices, etc. Cuando las potencias requeridas son más pequeñ.as, se acude a grupos electrógenos de diversos tamañ.os según la potencia necesaria, transformadores de la energía solar, pequeñ.os aerogeneradores y otros similares. En todos los casos la generación de energía eléctrica se produce, por la aplicación sobre dinamos o alternadores, de la potencia proveniente de fuentes alternativas como pueden ser los combustibles o las fuerzas naturales. El dispositivo que se presenta en este documento responde a una situación concebida por el inventor en la que, por las razones que sean, fallan todas las fuentes de suministro. En esos casos la idea es recurrir a la energía mecánica almacenada en un resorte en tensión y aplicarla al movimiento de un generador del tipo dinamo o alternador. La solución actual conocida más próxima a ésta consiste en generadores de pequeño tamaño movidos por la fuerza humana por medio de una manivela almacenándose la energía eléctrica producida en pilas o baterías para el suministro continuo posterior. También se conocen dispositivos generadores por aplicación de la fuerza humana a base del movimiento rápido y alternativo de una o varias bobinas que se desplazan longitudinalmente sobre imanes permanentes. Por último podemos citar que existen generadores accionados por el hombre en los que por medio de un tirador con dispositivo de trinquete se hace girar un rotor de imanes permanentes que inducen sobre las bobinas fijas. La invención que ahora se presenta requiere la carga del resorte en cualquier momento con la finalidad de descargar su energía potencial cuando surja la necesidad. BACKGROUND OF THE INVENTION Given the widespread use of electricity today
understands that there are many solutions for the production of electrical energy. When it comes to covering general supply needs to large cities, energy is produced in generators powered by waterfalls or water currents, internal combustion engines, wind turbines, tidal power plants, etc. When the required powers are smaller, use is made of generators of various sizes according to the necessary power, solar energy transformers, small wind turbines and the like. In all cases the generation of electrical energy is produced, by the application on dynamos or alternators, of the power coming from alternative sources such as fuels or natural forces. The device presented in this document responds to a situation conceived by the inventor in which, for whatever reasons, all sources of supply fail. In these cases the idea is to resort to the mechanical energy stored in a tension spring and apply it to the movement of a generator of the dynamo type or alternator. The current known solution closest to this consists of small-sized generators moved by human force by means of a crank, storing the electrical energy produced in batteries for subsequent continuous supply. Generating devices are also known by application of human force based on the rapid and alternative movement of one or more coils that move longitudinally on permanent magnets. Finally, we can mention that there are man-powered generators in which, by means of a handle with a ratchet device, a rotor of permanent magnets that induces on the fixed coils is rotated. The invention now presented requires the loading of the spring at any time in order to discharge its potential energy when the need arises.

SUMMARY OF THE INVENTION

La presente invención, tal como se acaba de indicar en párrafos anteriores, se refiere a un tipo de generador que permite la transformación de la energía potencial almacenada en un resorte en espiral en energía eléctrica destinada a consumo ocasional o de emergencia cuando faltan las fuentes de suministro habituales. Se puede fabricar en diversos tamaños en función de la potencia deseada. Básicamente consta de un barrilete que aloja el resorte en espiral que, como se ha dicho, constituye la fuente de energía original una vez se ha puesto en tensión mecánica por medio de un sistema biela-manivela o por aplicación de cualquier otro tipo de energía como puede ser la de un motor eléctrico o de combustión interna. Mediante un sistema de engranajes se transmite el movimiento hasta un grupo multiplicador que, a su vez, se conecta al generador eléctrico final por medio de un par de poleas y correa de transmisión. The present invention, as just indicated in previous paragraphs, refers to a type of generator that allows the transformation of the potential energy stored in a spiral spring into electrical energy destined for occasional or emergency consumption when the sources of power are missing. usual supply. It can be manufactured in various sizes depending on the desired power. It basically consists of a kite that houses the spiral spring that, as mentioned, constitutes the original energy source once it has been put into mechanical tension by means of a crank-crank system or by application of any other type of energy such as It can be that of an electric or internal combustion engine. Through a gear system, the movement is transmitted to a multiplier group which, in turn, is connected to the final electric generator by means of a pair of pulleys and transmission belt.

El dispositivo permanece con el resorte en carga hasta que, por cualquier motivo, se requiere su puesta en funcionamiento, en cuyo momento de libera el trinquete de retención y el mecanismo descarga progresivamente su energía potencial sobre el generador eléctrico final que puede ser de tipo alternador o dinamo. La energía eléctrica obtenida se puede utilizar para alumbrado, carga de baterías de acumuladores o para cualquier otro fin. Se trata de un dispositivo muy sencillo y fiable que, como se ha dicho, puede fabricarse en pequeñas dimensiones para un aparato portátil de bolsillo o en tamaño grande como instalación pesada a modo de grupo electrógeno de emergenCIa. Las figuras que se incluyen a continuación facilitan la comprensión de la invención mostrando los diferentes detalles de la misma. The device remains with the spring loaded until, for any reason, its operation is required, at which time the retention ratchet is released and the mechanism progressively discharges its potential energy on the final electric generator that can be of the alternator type or dynamo. The electrical energy obtained can be used for lighting, battery charging of batteries or for any other purpose. It is a very simple and reliable device that, as mentioned, can be manufactured in small dimensions for a portable pocket device or in large size as a heavy installation as an emergency generator set. The figures included below facilitate the understanding of the invention showing the different details thereof.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DffiUJOS

Se han incluido tres figuras que se consideran suficientes para que cualquier persona conocedora de esta especialidad pueda comprender su funcionamiento y las ventajas que de ello se derivan. Three figures have been included that are considered sufficient so that any person who knows this specialty can understand its operation and the advantages that derive from it.

Figura 1 Figure 1

En esta figura se representa una vista esquemática en alzado en la que pueden distinguirse sus partes principales. Se han señalado los siguientes elementos: This figure represents a schematic elevation view in which they can distinguish its main parts. The following elements have been indicated:

1.-Bastidor 2.-Barrilete 3.-Rueda dentada de carga 4.-Soporte 5.-Manivela 6.-Palanca trinquete 7.-Engranaje intermedio 8.-Grupo multiplicador 9.-Regulador 10.-Polea grande 11.-Correa 1.-Frame 2.-Kite 3.-Load sprocket 4.-Support 5.-Crank 6.-Ratchet lever 7.-Intermediate gear 8.-Multiplier group 9.-Regulator 10.-Large pulley 11.-Strap

12.-Polea pequeña 12.-Small pulley

13.-Alternador 13.-Alternator

Figure 2

En esta figura se representa una vista esquemática en planta en la que además de los elementos de la figura anterior se señalan los siguientes: This figure represents a schematic plan view in which, in addition to the elements of the previous figure, the following are indicated:

14.-Piñón de ataque 14.-Attack sprocket

15.-Rueda dentada de transmisión 15.-Transmission gearwheel

Figure 3

Representa esquemáticamente el barrilete, el piñón de ataque y la manivela en vistas ortogonales de planta y alzado. Se ha señalado lo siguiente: Schematically represents the kite, the attack pinion and the crank in orthogonal views of plan and elevation. The following has been noted:

16.-Resorte en espiral 16.-Spiral spring

DESCRIPCIÓN DE UNA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA Generador de energía eléctrica mediante un resorte en espiral (Figs. 1, 2 Y 3) consistente en un dispositivo que genera energía eléctrica partiendo de la energía potencial almacenada en un resorte en espiral, según una forma de realización preferida por el inventor, consta de un bastidor (1) donde se apoyan todos los elementos, un barrilete (2), a modo de un cilindro hueco, recto, de revolución en cuyo interior se aloja un resorte en espiral (16), teniendo en su parte externa una rueda dentada de carga (3) solidarizada con el barrilete (2) que gira sobre su eje apoyado en soportes (4) con cojinetes de cualquier tipo, preferentemente rodamientos de bolas o de rodillos. Es importante señalar que el resorte en espiral (16) es de acero templado preferentemente en forma de fleje con anchuras variables según necesidades de potencia final. Para accionar el barrilete (2) y poner en tensión el resorte en espiral (16) se dispone de una manivela (5) que forma cuerpo con el piñón de ataque (14), el cual engrana con la rueda dentada de carga (3). Dado que en el proceso de puesta en carga del resorte en espiral (16), éste tiende a entregar la potencia mecánica que se va almacenando, se instala una palanca trinquete (6) cuyo trinquete bloquea, en un sentido, la rueda dentada de carga (3) permitiendo sin embargo su libre giro en sentido contrario. La actuación sobre la palanca trinquete (6) estando totalmente cargado el resorte en espiral (16) pone en marcha el generador cuya marcha se prolongará hasta que cese la tensión elástica almacenada en el resorte en espiral (16). En el lado opuesto a la rueda dentada de carga (3), solidarizada con ella y, en consecuencia, con el barrilete (2), se dispone una rueda dentada de transmisión DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT Electricity generator by means of a spiral spring (Figs. 1, 2 and 3) consisting of a device that generates electrical energy from the potential energy stored in a spiral spring, according to an embodiment preferred by the inventor, it consists of a frame (1) where all the elements are supported, a kite (2), by way of a hollow, straight, revolution cylinder inside which a spiral spring (16) is housed, having in its external part a load sprocket (3) in solidarity with the barrel (2) that rotates on its axis supported on supports (4) with bearings of any type, preferably ball or roller bearings. It is important to note that the spiral spring (16) is made of tempered steel preferably in the form of a strap with variable widths according to final power requirements. To drive the barrel (2) and tension the spiral spring (16), a crank (5) is provided that forms a body with the pinion of attack (14), which meshes with the gear sprocket (3) . Since in the process of loading the spiral spring (16), it tends to deliver the mechanical power that is stored, a ratchet lever (6) is installed whose ratchet locks, in one direction, the load sprocket (3) however allowing its free rotation in the opposite direction. The actuation on the ratchet lever (6) when the spiral spring (16) is fully loaded starts the generator whose operation will continue until the elastic tension stored in the spiral spring (16) ceases. On the opposite side of the load sprocket (3), in solidarity with it and, consequently, with the barrel (2), a transmission sprocket is arranged

(15) que transmite el movimiento al engranaje intermedio (7). A su vez, éste, da continuidad al movimiento al engranar con una serie de ruedas dentadas existentes en el interior del grupo multiplicador (8) que dispone de un regulador (9), entregando la potencia al alternador (13) a través de la polea grande (10) y de la polea pequeña (12) enlazadas por medio de la correa (11). En soluciones alternativas, el inventor concibe la sustitución del alternador (13) por una dinamo. El funcionamiento del dispositivo se comprende fácilmente siendo necesaria, en primera instancia la puesta en carga del resorte en espiral (16) por medio de la manivela (5) a la que se puede aplicar la fuerza manualmente o por medio de cualquier medio motorizado. Se entiende que la duración y potencia del suministro de la energía mecánica almacenada en el resorte en espiral (16) es directamente proporcional a las dimensiones de dicho resorte. En ese sentido, se puede jugar con el diámetro interno del barrilete (2) o con la anchura de fleje de acero que constituye el resorte en espiral (16) o con las dos cosas a la vez. Cuando se quiere poner en marcha el dispositivo para que el alternador (13) empiece a entregar energía eléctrica, se debe actuar sobre la palanca trinquete (6) de forma que el diente del trinquete libere la rueda dentada de carga (3). La velocidad se puede controlar con el regulador (9) de tipo centrífugo. Las aplicaciones de la invención son numerosas tal como se ha indicado en párrafos anteriores, si bien se comprende que este dispositivo es adecuado para situaciones de emergencia en las que por cualquier causa no se dispone de ninguna fuente de energía eléctrica. En ese sentido, de la misma forma que se puede acumular energía eléctrica mediante baterías de acumuladores, podemos acumular energía mecánica manteniendo el resorte en tensión a la espera de que sea necesaria su descarga. No se considera necesario hacer más extenso el contenido de esta descripción para que un experto en la materia pueda comprender el alcance y las ventajas derivadas (15) that transmits the movement to the intermediate gear (7). This, in turn, gives continuity to the movement when meshing with a series of cogwheels existing inside the multiplier group (8) that has a regulator (9), delivering power to the alternator (13) through the pulley large (10) and small pulley (12) linked by means of the belt (11). In alternative solutions, the inventor conceives the replacement of the alternator (13) with a dynamo. The operation of the device is easily understood to be necessary, in the first instance the loading of the spiral spring (16) by means of the crank (5) to which the force can be applied manually or by means of any motorized means. It is understood that the duration and power of the supply of mechanical energy stored in the spiral spring (16) is directly proportional to the dimensions of said spring. In that sense, it is possible to play with the internal diameter of the kite (2) or with the width of steel strip that constitutes the spiral spring (16) or with both things at the same time. When you want to start the device so that the alternator (13) starts to deliver electric power, you must act on the ratchet lever (6) so that the ratchet tooth releases the load sprocket (3). The speed can be controlled with the centrifugal type regulator (9). The applications of the invention are numerous as indicated in the preceding paragraphs, although it is understood that this device is suitable for emergency situations in which no source of electrical energy is available for any reason. In that sense, in the same way that electric energy can be accumulated by means of accumulator batteries, we can accumulate mechanical energy by keeping the spring in tension waiting for its discharge to be necessary. It is not considered necessary to make the content of this description more extensive so that a person skilled in the art can understand the scope and the advantages derived

5 de la invención, así como desarrollar y llevar a la práctica el objeto de la misma. Sin embargo, debe entenderse que la invención ha sido descrita según una realización preferida de la misma, por lo que puede ser susceptible de modificaciones sin que ello repercuta o suponga alteración alguna del fundamento de dicha invención. Es decir, los términos en que ha quedado expuesta esta 5 of the invention, as well as develop and implement the object thereof. However, it should be understood that the invention has been described according to a preferred embodiment thereof, whereby it may be susceptible to modifications without affecting or implying any alteration of the basis of said invention. That is, the terms in which it has been exposed this

10 descripción preferida de la invención, deberán ser tomados siempre con carácter amplio y no limitativo. The preferred description of the invention should always be taken broadly and not limitingly.

Claims

1.-Electric power generator by means of a spiral spring, consisting of a device that generates electric energy based on the potential energy stored in a spiral spring, characterized by a frame

5 (1), a kite (2), in the form of a hollow, straight, revolution cylinder, a spiral spring (16), with a load sprocket (3) in solidarity with the kite (2) all supported on supports (4), equipped with ball or roller bearings. It also includes a crank (5), an attack pinion (14), a load sprocket (3), a ratchet lever (6), a transmission sprocket (15) a

10 intermediate gear (7), a multiplier group (8) with regulator (9), large pulley (10), small pulley (12), belt (11) and alternator (13) which, alternatively, can be replaced by a dynamo. 2.-Electric power generator by means of a spiral spring, according to claim one, characterized in that the spiral spring is made of steel

15 tempered, preferably in the form of a strap.