SECTOR DE LA TECNICA. La invención se encuadra en el sector técnico de las maquinas que producen un movimiento giratorio del conjunto que las compone o del eje que la soporta.

ESTADO DE LA TECNICA.

Actualmente, dentro de las maquinas de movimiento giratorio, existen gran cantidad y variada de maquinas con hélice, siendo la mayoría de ellas movidas por medio de la electricidad.

Existen también maquinas de movimiento giratorio que son movidas por el viento, el oleaje del mar, diferencias térmicas, etc.

Todas las maquinas de movimiento giratorio con hélice que existen en la actualidad precisan para su movimiento de un factor de propulsión exterior a la maquina, ya sea de origen natural (viento, oleaje, etc.) creado por el hombre (electricidad, magnetismo, etc.) o a través de la fuerza ejercida por el hombre o animales.

No existe actualmente ninguna maquina de movimiento giratorio de hélice, que su movimiento sea producido por una acción y reacción dentro de la propia hélice de la maquina. OBJETO DE LA INVENCION.

La maquina de movimiento giratorio, de hélice con cilindros y pistón libre, no precisa para su movimiento de factores o propulsión exterior a la propia maquina, con la ventaja y el ahorro energético que esto proporciona a la industria.

Una gran ventaja ya que no necesita de factores naturales (viento, oleaje, etc.) que no se producen de forma constante y por lo tanto estaría gran parte de su tiempo parada, es decir sin trabajar.

Un gran ahorro energético ya que no necesita energía exterior para producir el movimiento.

La maquina cuando inicia el movimiento giratorio, lo mantiene de forma constante, sin variaciones de ningún tipo. Pero el primer y principal objeto de la invención, es que la maquina de movimiento giratorio, de hélice con cilindros y pistón libre, es no contaminante. Es decir produce movimiento siendo totalmente respetuosa con el medio ambiente.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION. La presente invención titulada, maquina de movimiento giratorio, de hélice con cilindros y pistón libre, contiene los siguientes elementos o partes:

1. - Un eje central que sirve para colocar y acoplar la hélice.

2. - La hélice, que esta compuesta por un número indeterminado de palas. ( 1,2,3,4 ) Es decir, es el conjunto de x palas.

3. - Pala de la hélice, que esta compuesta por un número

indeterminado de cilindros. ( 2,3,4 )

A continuación vamos a explicar con detalle cada uno de los elementos o partes que contiene la maquina.

1.- Eje Central: Es el eje común y simétrico de todas las partes de la maquina, y sirve para colocar, acoplar y fijar la hélice y para transmitir a otras maquinas o aparatos las revoluciones, la fuerza y la potencia generada.

Estará siempre en posición horizontal, de longitud variable con dos soportes con freno en sus dos extremos, y que puede ser de distintas formas geométricas, de forma que puede girar junto con la hélice o quedar fijo mientras gira la hélice.

2.- Hélice: Es el elemento de la maquina que gira, y esta

compuesta por un número indeterminado de palas ( 1,2,3,4 ) Estará siempre en posición vertical y puede girar en los dos sentidos. Es decir en el sentido de las agujas del reloj o en el contrario. Las vueltas por minuto

(R.P.M.) de la hélice esta en función del número de palas que la compone y de las dimensiones de estas.

El movimiento giratorio de la hélice se produce por la diferencia de peso de la misma, dentro de los cuatro cuadrantes del círculo que la contiene:

Cuadrante arriba derecha. De 12 a 3 según numeración horaria.

Cuadrante abajo derecha. De 3 a 6 según numeración horaria.

Cuadrante abajo izquierda. De 6 a 9 según numeración horaria.

Cuadrante arriba izquierda. De 9 a 12 según numeración horaria.

Como ya se a indicado la hélice esta compuesta por un número

indeterminado de palas y estas con un número indeterminado de cilindros. Por ejemplo, hélice compuesta por x palas de 2 cilindros. Hélice compuesta por x palas de 3 cilindros.

Hélice compuesta por x palas de 4 cilindros.

Y como formula general:

Hélice compuesta por x palas de x cilindros.

La relación de pesos de los cuatro cuadrantes de la hélice, sea cual sea el número de palas y de cilindros de estas es la siguiente, teniendo en cuenta solo el exceso de peso (carga de la hélice) en el cuadrante.

El cuadrante arriba derecha (12-3) es siempre el doble que el cuadrante arriba izquierda (9-12), y el doble que el cuadrante abajo derecha (3-6). El cuadrante abajo derecha (3-6) es siempre el mismo que el cuadrante arriba izquierda (9-12).

El cuadrante abajo izquierda (6-9) nunca tiene exceso de peso.

Por lo tanto este diagrama de pesos en los cuatro cuadrantes de la hélice produce un movimiento giratorio constante de la hélice.

3.- Pala de la Hélice: Es el elemento o parte más importante de la maquina y esta compuesta por un número indeterminado de cilindros. Vamos a ver tres ejemplos de Pala:

Pala de dos cilindros: (figura 1) Esta compuesta por dos cilindros de la misma dimensión, capacidad y peso en vacío. Cada cilindro esta situado (según la numeración horaria) el superior a las 12 y el inferior a las 6. Cada cilindro esta compuesto por el cuerpo hueco del cilindro, un pistón o embolo libre, dos aperturas en el cuerpo del cilindro (una en la parte superior y otra en la parte inferior).

Los dos cilindros están conectados por dos tuberías que siguen el trazado de las dos circunferencias que unen las partes interiores y exteriores de los cilindros. En estas dos tuberías hay válvulas de paso, que en la tubería de conexión exterior solo permiten el paso en el sentido contrario al sentido de giro de la pala y en la tubería de conexión interior solo permiten el paso en el sentido de giro de la pala. Este conjunto de elementos esta rigidizado y unidos entre si e interiormente a un elemento de acoplamiento al eje central.

Colocada la pala en posición vertical, cada pistón o embolo esta en la parte inferior de cada uno de los dos cilindros que los contienen.

El espacio no ocupado por el pistón o embolo en el cilindro superior y la tubería de conexión exterior de ambos cilindros esta llena de líquido. (Agua, aceite, etc).

El espacio no ocupado por el pistón o embolo en el cilindro inferior y la tubería de conexión interior de ambos cilindros esta ocupado por un gas ( aire, algún gas, etc) a una determinada presión o vacío ( con un vacío). Procedemos a girar la pala en posición vertical, sobre su eje central y en el sentido de las agujas del reloj y observamos lo siguiente según la numeración horaria:

El cilindro superior en el cuadrante arriba derecha (de 12 a 3) y el cilindro inferior en el cuadrante abajo izquierda (de 6 a 9) permanecen exactamente iguales a la posición de partida, es decir el cilindro superior con el pistón o embolo en su parte inferior e interior y lleno de líquido el espacio no ocupado por el pistón o embolo.

Y el cilindro inferior con el pistón o embolo en su parte inferior y exterior y con el espacio no ocupado por el pistón o embolo lleno de gas o vacío.

Volvemos a girar la pala, hasta que los cilindros ocupan las siguientes posiciones:

El cilindro superior en el cuadrante abajo derecha (de 3 a 6) y el cilindro inferior en el cuadrante arriba izquierda (de 9 a 12). En el recorrido de estos sectores por ambos cilindros se produce el movimiento de los dos pistones ó émbolos, de tal manera que el pistón o embolo del cilindro ahora entre las 9 y las 12 comienza a descender por efecto de la fuerza de la gravedad (a partir de las 9) hasta situarse en la parte inferior e interior del cilindro que lo contiene (a las 12) y el espacio que va dejando en su recorrido de bajada va siendo ocupado por el liquido a través de la tubería de conexión exterior. El pistón o embolo del cilindro ahora entre las 3 y las 6 comienza a descender, debido a la fuerza de la gravedad y a la succión del liquido contenido en el cilindro por el pistón o embolo del cilindro opuesto, (a partir de las 3) hasta situarse en la parte inferior y exterior del cilindro que lo contiene (a las 6) y el espacio que va dejando en su recorrido de bajada va siendo ocupado por el gas o vacío a través de la tubería de conexión interior.

En este punto la pala ha vuelto a situarse en la posición de salida, con la única diferencia que los cuerpos han girado 180 grados.

Se aprecia perfectamente en el recorrido de la pala, que el líquido o el exceso de peso de la pala es el 100% en el sector arriba derecha (12-3) y que el exceso de peso de la pala o el liquido contenido en los sectores abajo derecha (3-6) y arriba izquierda (9-12) es el mismo en los dos sectores y es el 50% del peso total del liquido o del exceso de peso total de la pala.

En el sector abajo izquierda (6-9) el liquido o exceso de peso de la pala es del 0%.

Nunca hay líquido en los cilindros en este sector.

Nunca hay exceso de peso en este sector. Pala de tres cilindros: (figura 2) Los componentes de esta pala son los mismos que los de la pala de dos cilindros, solo que en vez de dos cilindros, tiene tres. Vamos a describirla siguiendo le numeración horaria y el giro en el sentido de las agujas del reloj.

Colocada la pala en posición vertical, el primer cilindro esta a las 12, y esta con el pistón o embolo en su parte inferior e interior, y el resto del espacio del cilindro no ocupado llenó de líquido.

El segundo cilindro esta a las 4, y el tercer cilindro a las 8.

Ambos cilindros tienen el pistón o embolo en su parte inferior y exterior y el resto del espacio del cilindro no ocupado, esta con un gas o vacío.

Esta posición de la pala, la identificamos por los números (12,4,8).

Procedemos a girar la pala y vemos que en la posición (1,5,9) la relación de pesos de la pala en los cuatro cuadrantes es la misma.

Todo el exceso de peso esta en el cuadrante arriba derecha. (12-3)

Giramos la pala a la posición (2,6,10) y el pistón o embolo del tercer cilindro en la posición 10, quiere comenzar a bajar y el poco espacio que va dejando esta siendo ocupado por el liquido.

El pistón o embolo del primer cilindro en la posición 2, comienza a subir muy lentamente y el poco espacio que va dejando esta siendo ocupado por el gas o vacío.

El segundo cilindro permanece igual en la posición 6.

El exceso de peso de la pala esta casi al 100% en el cuadrante arriba derecha. (12-3)

Giramos la pala a la posición (3,7,11) y el movimiento del pistón o embolo del tercer cilindro en la posición 11 ahora si baja mas rápido y el del primer cilindro en la posición 3 se desplaza hacia el exterior, transfiriéndose liquido y gas o vacío de uno al otro.

El segundo cilindro permanece igual en la posición 7.

El exceso de peso de la pala esta casi el 70% en el cuadrante arriba derecha (12-3) y el 30% restante en el cuadrante arriba izquierda. (9-12)

Giramos la pala a la posición (4,8,12) y el movimiento de bajada del pistón o embolo del tercer cilindro en la posición 12, termina su recorrido de bajada y el del primer cilindro en la posición 4, llega a la parte exterior del cilindro, terminándose en esta posición la transferencia de líquido y gas o vacío entre ambos cilindros.

El segundo cilindro permanece igual en la posición 8.

En esta posición anterior (4,8, 12) esta la pala con la misma relación de exceso de pesos que en la posición de salida (12,4,8).

Solo se ha producido un giro de 120 grados de todos los cuerpos.

Observamos que el proceso de transferencia de líquido y gas o vacío entre el primer y tercer cilindro de la pala, se produce entre las posiciones 10 y 4.

Con lo que la relación de exceso de pesos en los cuatro cuadrantes de la pala es la siguiente:

En el cuadrante arriba derecha (12-3) desde el 100% al 70%.

En el cuadrante abajo derecha (3-6) desde el 70% al 0%.

En el cuadrante abajo izquierda (6-9) es siempre del 0%.

Y en el cuadrante arriba izquierda (9-12) desde el 0% al 70%.

Según esto anterior, y en una hipotética situación de rozamiento 0, de la hélice formada por una pala de tres cilindros con su eje central, podría girar la hélice.

Pala de cuatro cilindros: (figura 3) Es el resultado de unir en una pala dos palas de dos cilindros, y colocarlas en la posición (12,3,6,9).

Los cilindros de las posiciones 12 y 3 están con los pistones o émbolos en la parte inferior e interior y el resto de los dos cilindros llenos de líquido. Los cilindros de las posiciones 6 y 9 están con los pistones o émbolos en la parte inferior y exterior y el resto de los dos cilindros ocupado por un gas o vacío.

La tubería de conexión exterior esta llena de liquido y tiene cuatro válvulas que solo permite el paso en el sentido contrario al sentido de giro.

La tubería de conexión interior esta ocupada por un gas o vacío y tiene cuatro válvulas que solo permite el paso en el sentido de giro.

Vamos a describirla siguiendo la numeración horaria y el giro en el sentido de las agujas del reloj.

Colocada la pala en posición vertical.

La posición de partida es (12,3,6,9), y giramos la pala a la posición (1,4,7,10) en donde el primer cilindro esta en la posición 1, igual a la posición anterior.

El cuarto cilindro esta en la posición 10 y el pistón o embolo empieza a descender siendo ocupado el espacio que va dejando en su bajada por el líquido.

El segundo cilindro esta en la posición 4, y el pistón o embolo comienza a descender y el espacio que va dejando en su bajada es ocupado por el gas o vacío.

El tercer cilindro esta en la posición 7, igual a la posición anterior.

Giramos la pala a la posición (2,5,8,11) y en esta posición el segundo y el cuarto cilindro que están en las posiciones 5 y 11 continúan con el movimiento descendente de sus respectivos pistones o émbolos e intercambiando el liquido y el gas o vacío. Los cilindros primero y tercero que están en las posiciones 2 y 8 siguen igual a las anteriores posiciones.

Volvemos a girar la pala a la posición (3,6,9,12).

Y en esta posición el segundo y cuarto cilindro, que están en las posiciones 6 y 12, y sus respectivos pistones o émbolos han terminado su movimiento de bajada y se encuentran en la parte inferior e interior el

12 y en su parte inferior y exterior el 6.

Los dos cilindros han intercambiado totalmente el líquido y el gas o vacío.

Los cilindros primero y tercero en las posiciones 3 y 9 siguen igual a las anteriores posiciones.

Con respecto a la posición de salida (12,3,6,9) la pala esta con la misma relación de pesos, solo se ha producido un giro de 90 grados de todos los cuerpos de la pala.

La relación de pesos en los cuatro cuadrantes de la pala, considerando que cada cilindro ocupado por líquido tiene 4 unidades de peso, es la siguiente:

El cuadrante arriba derecha (12-3) tiene de exceso de peso 4 unidades.

El cuadrante abajo derecha (3-6) tiene de exceso de peso 2 unidades.

El cuadrante arriba izquierda (9-12) tiene de exceso de peso 2 unidades.

El cuadrante abajo izquierda (6-9) siempre tiene de exceso de peso 0.

Según esto anterior vemos que una hélice compuesta de una pala de cuatro cilindros, podría girar por si misma, sobre su eje central o hacerlo girar.

Podemos seguir desarrollando ejemplos con palas de mas cilindros, y siempre la relación de exceso de pesos en los cuatro cuadrantes de la pala será el mismo.

El sector arriba derecha (12-3) es siempre el doble que el sector arriba izquierda (9-12), y el doble que el sector abajo derecha (3-6).

El sector abajo derecha (3-6) es siempre el mismo que el sector arriba izquierda (9-12).

El sector abajo izquierda (6-9) nunca tiene exceso de peso. EJEMPLO DE REALIZACION. A continuación vamos a detallar un ejemplo de maquina de movimiento giratorio, de hélice con cilindros y pistón libre.

Realizamos una maquina compuesta por un eje central rígido, de longitud variable con dos soportes en sus extremos, en principio fijo con dos frenos, uno en cada extremo y que podemos dejar libre para que gire cuando queramos.

El eje central colocado horizontalmente.

A continuación acoplamos al eje central una hélice compuesta por seis palas de dos cilindros, en posición vertical.

Cada pala ocupara las posiciones (12-6) (1-7) (2-8) (3-9) (4-10) (5-1) Esta hélice tiene doce cilindros, y también la podríamos componer con cuatro palas de tres cilindros, que ocuparan las posiciones (12,4,8) (1,5,9) (2,6,10) (3,7,11) o con tres palas de cuatro cilindros en las posiciones (12,3,6,9) (1,4,7,10) (2,5,8,11)

La hélice esta acoplada fija al eje central, de forma que los doce cilindros que la componen tienen la relación de exceso de pesos o de carga de líquido que se describe en la figura 4.

Dejamos libre el eje central y la hélice gira en el sentido de las agujas del reloj, manteniendo siempre la relación de exceso de pesos en sus cuatro cuadrantes que hemos indicado anteriormente, y que produce que el giro Sea siempre constante.

Al estar la hélice fija al eje central, el giro de la hélice produce un giro en el mismo sentido al eje central.

La maquina trabaja de forma constante como una fuerza motriz, capaz de aportar revoluciones, fuerza y potencia a cualquier otra maquina o aparato (vehículo, generador, bomba, utensilio, etc) que se le acople.

Las revoluciones (vueltas por minuto), la fuerza y la potencia que genera la maquina, están en función del número de cilindros de la hélice y de las dimensiones de estos.

APLICACIONES INDUSTRIALES.

La maquina de movimiento giratorio, de hélice con cilindros y pistón libre, tiene muchísimas aplicaciones industriales, ya que trabaja de manera constante produciendo revoluciones, fuerza y potencia.

Se puede aplicar a todo tipo de generadores eléctricos, bombas, automoción, aparatos diversos, utensilios, maquinaria industrial, etc. Y en general a toda maquina que necesite para funcionar una fuerza motriz. DESCRIPCION DE LAS FIGURAS. La figura 1, describe la pala de dos cilindros, que tiene los siguientes componentes:

(1) Eje central, rígido y que puede ser de distintas formas.

(2) Elemento que rigidiza la pala y la acopla solidariamente al eje central. Si fuese necesario puede tener más radios.

(3) Cuerpo hueco del cilindro, con dos aperturas u orificios en sus dos extremos.

(4) Pistón o embolo del cilindro, con un ajuste perfecto para que en su desplazamiento por el cilindro no se produzcan fugas y con un remate de precisión en sus dos extremos, para que cierre perfectamente las dos aperturas del cilindro.

(5) Tubería o conducto de conexión interior.

(6) Tubería o conducto de conexión exterior.

(7) Válvula de paso. Se colocan en los dos conductos de conexión y tantas como sean necesarias.

La superficie punteada en el cilindro superior y en el conducto de conexión exterior representa el líquido que contienen.

El conducto de conexión interior y el cilindro inferior están en blanco, que representa que contienen gas o vacío.

La flecha de la parte superior de la figura indica el sentido de giro de la pala.

La figura 2, describe la pala de tres cilindros, que tiene los siguientes componentes:

(1) Eje central, rígido y que puede ser de distintas formas.

(2) Elemento que rigidiza la pala y la acopla solidariamente al eje central. Si fuese necesario puede tener más radios.

(3) Cuerpo hueco del cilindro, con dos aperturas u orificios en sus dos extremos.

(4) Pistón o embolo del cilindro, con un ajuste perfecto para que en su desplazamiento por el cilindro no se produzcan fugas y con un remate de precisión en sus dos extremos, para que cierre perfectamente las dos aperturas del cilindro.

(5) Tubería o conducto de conexión interior.

(6) Tubería o conducto de conexión exterior.

(7) Válvula de paso. Se colocan en los dos conductos de conexión y tantas como sean necesarias.

La superficie punteada en el cilindro superior y en el conducto de conexión exterior representa el líquido que contienen. El conducto de conexión interior y los dos cilindros inferiores están en blanco, que representa que contienen gas o vacío.

La fecha de la parte superior de la figura indica el sentido de

Giro de la pala.

La figura 3, describe la pala de cuatro cilindros, que tiene los siguientes componentes:

(1) Eje central, rígido y que puede ser de distintas formas.

(2) Elemento que rigidiza la pala y la acopla solidariamente al eje central. Si fuese necesario puede tener más radios.

(3) Cuerpo hueco del cilindro, con dos aperturas u orificios en sus dos extremos.

(4) Pistón o embolo del cilindro, con un ajuste perfecto para que en su desplazamiento por el cilindro no se produzcan fugas y con un remate de precisión en sus dos extremos, para que cierre perfectamente las dos aperturas del cilindro.

(5) Tubería o conducto de conexión interior.

(6) Tubería o conducto de conexión exterior.

(7) Válvula de paso. Se colocan en los dos conductos de conexión y tantas como sean necesarias.

La superficie punteada en el cilindro superior (12) y en el derecho (3) y en el conducto de conexión exterior representa el líquido que contienen.

El conducto de conexión interior y el cilindro inferior (6) y el izquierdo (9) están en blanco, que representa que contienen gas o vacío.

La fecha de la parte superior de la figura indica el sentido de giro de la pala.

La figura 4, describe el ejemplo de realización.

(1) Eje central, rígido y que puede ser de distintas formas.

La superficie punteada en los cilindros de las posiciones

12,1,2,3,4,5,10,11 y en el conducto de conexión exterior representa el líquido que contienen.

El conducto de conexión interior y los cilindros de las posiciones 6,7,8,9 están en blanco, que representa que contienen gas o vacío.

La flecha de la parte superior de la figura indica el sentido de giro de la hélice.