DESCRIPCION

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo para generar y almacenar energía a partir de una fuerza de accionamiento externa, como por ejemplo a partir del empuje de un usuario en un carrito de supermercado, o cualquier vehículo o artefacto equivalente accionado por una fuerza externa. Mas en particular, la presente invención describe un dispositivo que comprende una pluralidad de generadores eléctricos acoplados a sendos ejes motrices que comprenden a su vez embragues, y un eje dotado de resortes configurados para proveer la máxima energía posible tanto cuando existe una fuerza de accionamiento externa, como cuando ésta ha sido frenada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Existen una gran cantidad de dispositivos o artefactos que requieren de energía para su funcionamiento por lo que el ser humano utiliza las fuentes de energía que tiene disponible en su entorno. A medida que todas estas fuentes finitas de energía generan impacto ambiental negativo las fuentes de energía renovables son una gran alternativa para mitigar este impacto.

La generación de energía renovable resulta posible desde hace algún tiempo, sin embargo, generar energía dentro de aparatos o sistemas móviles es bastante complejo. Para ello existen formas de generar energía por medio de la transformación de la energía cinética a energía eléctrica, tomando en cuenta que en la ausencia de energía cinética en algún instante provoca la ausencia de la continua generación de energía, es decir en sistemas de vehículos o aparatos que generan energía de forma autónoma, lo hacen siempre y cuando el aparato se mantenga en movimiento, cuando éste frena la generación de la misma se detiene siendo éste un gran inconveniente. Por consiguiente, en muchas ocasiones resulta necesario y esencial utilizar baterías o tanques capacitivos que pueden suplir de energía el sistema mientras vuelve a existir una fuerza externa que continúe generando la energía, dichos sistemas de almacenamiento resultan costosos y de durabilidad limitada en ocasiones.

El documento americano US 2017/0214262 A1 divulga un sistema de generación de energía por medio de la liberación de energía potencial.

Otros documentos, como por ejemplo U S20170214262 A 1 describen un sistema para la generación de energía por medio de energía cinética. Estos sistemas conocidos en la técnica comprenden elementos como ruedas, muelles, generadores, batería, ejes, etc. Al combinarlos otorgan la solución para el instante en el que existe una fuerza externa que excita a un generador, sin embargo, cuando el vehículo o artefacto frena no existe forma posible de que genere energía con dichos conceptos.

Otros sistemas como el divulgado por la patente US 8.497,59062 describen generadores basados en el almacenamiento de energía potencial para su descarga en otro sistema de almacenamiento de energía potencial formando un ciclo de carga y descarga de energía potencial, sin embargo, esto limita a que cuando el eje deje de rotar o cuando el vehículo o sistema frene entonces ya no se genera más energía. Se debe dar un impulso inicial a cada uno de los muelles para que el ciclo empiece. Esto limita a que el sistema se pueda montar sobre un sólo eje y que se complemente con un eje en constante movimiento para generar energía tanto cuando se empuja el vehículo o artefacto como cuando se frena.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención pretende solucionar alguno de los problemas mencionados en el estado de la técnica.

Mas en particular, la presente invención describe un dispositivo para generar y almacenar energía a partir de una fuerza de accionamiento externa, en el que dicho dispositivo comprende:

- unos ejes motrices extremos cuyo movimiento está determinado por la fuerza de accionamiento externa de aceleración o de desaceleración,

- unos generadores eléctricos extremos asociados a los ejes motrices que generan energía eléctrica a partir de la energía mecánica de los ejes motrices, -un eje central dotado de sendos extremos que puede rotar en ambos sentidos de giro,

-unos embragues asociados a ios extremos del eje central que vinculan o desvinculan el movimiento de los ejes motrices con el eje central, de tal modo que durante la aceleración se encuentran embragados a dicho eje central con ios ejes motrices haciendo que el movimiento del eje central sea solidario al de ios ejes motrices y durante la desaceleración se desembragan haciendo que el eje central deje de ser solidario a los ejes motrices,

- unos resortes que circundan el eje central de tal modo montados que se comprimen en dirección radial durante la aceleración, almacenando energía mecánica y durante la desaceleración se expanden en dirección radial liberando su energía mecánica haciendo girar al eje central en sentido inverso al de los ejes motrices,

- un generador eléctrico central asociado al eje central que genera energía cuando dicho eje central gira en sentido inverso ai de los ejes motrices.

De manera que, la fuerza de accionamiento externa proporciona una potencia mecánica a las ruedas que a su vez son solidarias a sendos ejes motrices que embragan y desembragan con el eje central, permitiendo así generar energía eléctrica a ios primeros generadores eléctricos cuando existe aceleración y en consecuencia la fuerza de accionamiento esta activa, mientras que, simultáneamente la pluralidad de resortes principales en serie se comprime almacenando energía mecánica.

En contraste, durante la desaceleración o frenada dichos ejes motrices se desembragan haciendo que el eje central deje de ser solidario a los ejes motrices y en consecuencia ios resortes principales se expanden en dirección radial liberando su energía mecánica haciendo girar al eje central en sentido inverso ai de los ejes motrices y permitiendo ai generador eléctrico central generar energía eléctrica.

Preferentemente, el dispositivo comprende, además:

- una corona dentada solidaria al eje central y configurada para engranar con un piñón dentado solidario a un eje de transición,

-un segundo embrague asociado al eje de transición que vinculan o desvinculan e! movimiento de dicho eje de transición con un eje secundario, - unos resortes secundarios que circundan el eje secundario de tal modo montados que se comprimen en dirección radial, almacenando energía mecánica, de tai modo que cuando alcanzan un límite de compresión el embrague desembraga el eje secundario del eje de transición y los resortes se expanden en dirección radial liberando su energía mecánica haciendo girar ai eje secundario en sentido inverso ai del eje de transición,

- un generador eléctrico secundario asociado al eje secundario que genera energía cuando dicho eje secundario gira en sentido inverso al del deje de transición.

De manera que, el eje secundario gira en el mismo sentido que el eje de transición que recibe la potencia mecánica del eje central a través de la corona dentada. Como consecuencia, la pluralidad resortes secundarios en serie se comprimen y almacenan energía mecánica.

De modo que, cuando la pluralidad de resortes secundarios ha llegado a un máximo de compresión, el segundo embrague desvincula el eje secundario del eje de transición y ios resortes secundarios liberan la energía mecánica, haciendo girar al eje secundario en sentido inverso y permitiendo así al generador eléctrico secundario generar energía eléctrica.

En una realización preferente, la energía eléctrica generada por al menos uno de ios generadores eléctricos puede ser almacenada en una batería, para optimizar así la generación la eléctrica con la demanda de consumo eléctrico que deba proporcionar el dispositivo.

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, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de una realización preferente de! dispositivo dispuesto en un eje entra ¡as ruedas motrices de un carrito de supermercado.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva dei interior del dispositivo de la figura 1 , donde se muestran los generadores eléctricos, embragues y muelles dentro del dispositivo.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de la realización preferente de la invención, donde el dispositivo para generar y almacenar energía esta dispuesto entre las ruedas (1 , T) de un carrito de supermercado, donde dichas ruedas (1 , T) son solidarias cada una a sendos ejes motrices (4’, 4”) extremos cuyo movimiento está determinado por la fuerza de accionamiento externa de aceleración o de desaceleración aplicada por el usuario que este utilizando el carrito de supermercado.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva con mayor detalle, del dispositivo de la realización preferente descrita arriba. Mas en particular, se observa claramente que dicho dispositivo comprende unos generadores eléctricos extremos (2,2 ^’ ) asociados a ios ejes motrices (4,4”) que generan energía eléctrica a partir de la energía mecánica de los ejes motrices (4,4”),

Asimismo, el dispositivo comprende un eje central (4) dotado de sendos extremos que puede rotar en ambos sentidos de giro. En cada uno de ios extremo están dispuestos unos embragues (3,3’) que vinculan o desvinculan ei movimiento de los ejes motrices (4’, 4”) con el eje centra! (4), de tal modo que durante la aceleración se encuentran embragados dicho eje central (4) con los ejes motrices (4’, 4”) haciendo que ei movimiento dei eje central (4) sea solidario ai de los ejes motrices (4’, 4”) y durante la desaceleración se desembragan haciendo que el eje central (4) deje de ser solidario a ios ejes motrices (4’, 4”).

En la figura 2 se puede apreciar también que el dispositivo comprende unos resortes secundarios (5) que circundan el eje central (4) de tai modo montados que se comprimen en dirección radial durante la aceleración, almacenando energía mecánica y durante la desaceleración se expanden en dirección radial liberando su energía mecánica haciendo girar ai eje central (4) en sentido inverso al de los ejes motrices (4’, 4”).

De manera que, la fuerza de accionamiento externa proporciona una potencia mecánica a las ruedas (1 , 1’) que a su vez son solidarias a sendos ejes motrices (4’, 4”) que embragan y desembragan con el eje central (4), permitiendo así generar energía eléctrica a los generadores eléctricos centrales (2,2’) cuando existe aceleración y en consecuencia la fuerza de accionamiento esta activa, mientras que, simultáneamente la pluralidad de resortes principales (5) en serie se comprimen almacenando energía mecánica.

En contraste, durante la desaceleración o frenada dichos ejes motrices (4,4”) se desembragan haciendo que el eje central (4) deje de ser solidario a los ejes motrices (4’, 4”) y en consecuencia los resortes principales se expanden en dirección radial liberando su energía mecánica haciendo girar ai eje central (4) en sentido inverso al de los ejes motrices (4’, 4”) y permitiendo a un generador eléctrico central (7) generar energía eléctrica cuando no existe fuerza de accionamiento externa a dicho eje central (4) gira en sentido inverso.

En la realización preferente, tal y como se puede apreciar en la figura 2, el dispositivo comprende además una corona dentada (9) solidaria ai eje central (4) y configurada para engranar con un piñón (9’) dentado solidario a un eje de transición (10’).

De manera equivalente, dicho eje de transición (10) está asociado a un segundo embrague (3”) que vincula o desvincula el movimiento de dicho eje de transición (10’) con un eje secundario (10) que está dotado de unos resortes (5’) que circundan dicho eje secundario (10) de tai modo montados que se comprimen en dirección radial, almacenando energía mecánica.

Cuando los resortes secundarios (10) alcanzan un límite de compresión, el embrague (3”) desvincula el eje secundario (10) del eje de transición (10’) y ios resortes (5’) se expanden en dirección radial liberando su energía mecánica haciendo girar al eje secundario (10) en sentido inverso al del eje de transición (10’), como consecuencia, un generador secundario (7 ) asociado al eje secundario (10) genera energía eléctrica a partir de la energía mecánica del eje secundario (7) girando en sentido inverso.

Con esta configuración, se permite maxímízar la producción de energía eléctrica y almacenar energía en los muelles, para la consecuente producción de energía eléctrica cuando el carrito ya este frenado.

Adicionalmente, en la realización preferente el dispositivo comprende, además, una batería (6) para almacenar energía de ai menos uno cualquiera de los generadores eléctricos (2, 2’, 7, 7) para no desaprovechar energía no consumida instantáneamente y gestionar de manera eficiente la producción de energía eléctrica.