Introdução

[0001] Refere-se o presente pedido de patente de invenção de um inédito “SISTEMA AMPLIFICADOR E GERADOR PENDULAR DE ENERGIA”, totalmente autônomo no sentido de não depender de nenhum outro mecanismo externo para gerar energia elétrica. É utilizado uma pequena quantidade de energia elétrica inicial, que serve para partir e manter um servomotor energizado até que o próprio sistema tenha energia suficiente armazenada e passe a alimentar o servomotor dispensando a necessidade de outra fonte externa de energia. O servomotor tem a função de movimentar um disco que faz parte de um mecanismo que promove a inclinação constante de uma mesa, que tem um pêndulo fixado em seu eixo, que por sua vez está ligado ao alternador gerador, que começa a girar a medida em que o pêndulo se desloca no sentido rotacional, pela atuação da gravidade, que ocorre em função da inclinação da mesa que se movimenta em torno do seu próprio eixo continuamente.

Campo de aplicação

[0002] O campo de aplicação da invenção é os geradores de energia tanto aqueles alimentados por combustíveis fósseis, quantos os alimentados por fontes renováveis.

Convencimento

[0003] É de conhecimento dos técnicos no assunto os mais variados tipos de geradores de energia em que pese os geradores a Diesel, a geradores solares e os geradores eólicos.

[0004] O gerador a Diesel por se tratar de um sistema movido por um motor de combustão interna, o ruído é muito elevado. Outro ponto negativo é a poluição ambiental, uma vez que utilizam um sistema de queima de combustível fóssil, o que resulta em emissão de CO2 em grande quantidade. Por fim, estes geradores têm alto custo operacional, pois os combustíveis fósseis além de poluidores estão cada vez mais escassos na natureza e por este motivo 0 custo da energia elétrica gerada é muito alto tornando a utilização deste equipamento uma alternativa proibitiva em substituição a outras fontes. [0005] O gerador fotovoltaico depende do sol como fonte de alimentação. O fato de haver sol apenas um período do dia, torna o gerador fotovoltaico limitado na geração de energia, onde o mesmo permanece a maior parte do tempo inativo por falta de sol, tornando este sistema muito restrito. Os sistemas de geração fotovoltaica precisam de muito espaço físico para gerar uma quantidade de energia elétrica muito limitada e apresentam alto custo operacional, se considerar o investimento de aquisição e instalação em relação ao tempo de retorno do valor empregado que é longo.

[0006] O gerador eólico depende do vento como fonte de alimentação e conforme observado, este fator pode variar durante o dia, apresentando períodos de pouco ou nenhum vento, portanto, não sendo uma geração uniforme e contínua. O fato de não haver vento constante, faz com que a geração de energia seja variável 100% do tempo, necessitando de sistemas eletrônicos que garantam e promovam a estabilidade da frequência da energia gerada, tornando a operação mais complexa, e em casos de muito vento pode ocorrer um incêndio provocado pela elevada temperatura gerada, principalmente se houver falhas nos sistemas de frenagem hidráulica em dia com muito vento. Tal como a geração fotovoltaica, a eólica necessita de grande espaço físico para atuar com eficiência, além de uma infraestrutura complexa de preparação da base para suportar a estrutura da torre, que é dimensionada para suportar condições climáticas adversas.

[0007] Neste contexto, novas tecnologias que possibilitam a geração de energia sem a utilização de combustíveis fósseis, em nível uniforme/ contínuo, sem ocupação de espaço físico demasiado e custo operacional acessível são bem-vindas no segmento em apreço.

Estado da técnica

[0008] O atual estado da técnica antecipa alguns documentos de patentes que versam sobre dispositivos e sistema geradores de energia pendulares, como o WO 2008/009123 A1 intitulado “PENDULUM MECHANISM AND POWER GENERATION SYSTEM USING SAME’ - descreve um mecanismo de acionamento de um gerador, compreendendo pelo menos um pêndulo compreendendo uma massa livre para oscilar em torno de um eixo de oscilação; um atuador para aplicar uma força à massa em uma direção de pendulação para pelo menos uma porção da pendulação; e um trem de acionamento entre o pêndulo e o gerador. O trem de acionamento compreende um membro de acionamento montado no pêndulo para oscilar com o mesmo; uma roda, o elemento de acionamento aplicando uma força rotacional alternativa à roda quando pendular, a roda rotativa acionando o eixo de acionamento; e um mecanismo de embreagem de roda livre interposto entre a roda e o veio de accionamento de modo que o veio de accionamento seja accionado apenas numa direcção de rotação predeterminada.

[0009] O documento WO 2008/156779 A1 intitulado “POWER GENERATION DEVICE’ - descreve um pêndulo de braço rígido combinado com um dispositivo helicoidal acoplado ao eixo horizontal do pêndulo para proporcionar uma dupla ação recíproca. Enquanto o pêndulo alterna em rotação em torno do eixo, descrevendo arcos sucessivos de menos de 360 graus, o eixo produz simultaneamente uma ação alternada em torno de sua linha central longitudinal. Uma ação de bombeamento é assim desenvolvida em linha com a linha central longitudinal do eixo. Esta ação de bombeamento (reciprocidade linear) pode ser utilizada para uma variedade de requisitos, incluindo uma bomba hidráulica e um sistema para acionar um gerador elétrico.

[0010] O documento US 2015340932 intitulado “GRA VITY-ASSISTED ROTATING DRIVING APPARATUS” - conectado a um eixo rotativo horizontal e inclui uma estrutura, uma unidade de pêndulo, pelo menos uma unidade eletromagnética e pelo menos uma unidade de interruptor de sensor. A estrutura é montada no eixo giratório e possui um espaço interno formado dentro da estrutura. A unidade de pêndulo está localizada no espaço interno da estrutura e é montada rotativamente no eixo giratório para formar um caminho de rotação. A pelo menos uma unidade eletromagnética está disposta no espaço interno e está disposta ao longo do caminho de rotação. A pelo menos uma unidade de interruptor de sensor é montada na estrutura e disposta no espaço interno. Quando a unidade de pêndulo passa pela unidade de interruptor do sensor adjacente. [0011] O aparelho pendular acima funciona conectado a um sistema gerador de energia, como por exemplo uma geradora eólica, e funciona como “auxiliar” na geração de energia ou trabalha de forma independente. Em qualquer que seja a situação, o pêndulo depende da geração de um campo magnético que tem a função de deslocar o peso até o ponto superior, mais alto, e depois o campo magnético é desativado para aproveitar a inércia do pêndulo e assim sucessivamente, aproveitando este torque gerado para complementar um sistema gerador como a eólica, ou geração independente, e assim trabalha sucessivamente. Na invenção ora reivindicada o sistema é totalmente autônomo no sentido de não depender de nenhum outro mecanismo externo para gerar energia elétrica. É utilizado uma pequena quantidade de energia elétrica inicial, que serve para partir e manter um servomotor

[0012] O documento GB 2234637 intitulado “GRAVITY OPERATED ELECTRICITY GENERATOR” -funciona por meio da utilização de forças magnéticas que atuam em imãs permanentes e bobinas com campo magnético, que servem para forçar a movimentação do pêndulo, que por sua vez irá mover o eixo de um alternador gerador de eletricidade.

Objetivos da invenção

[0013] É objetivo da presente invenção propor um sistema amplificador e gerador pendular de energia que utiliza uma quantidade pequena de energia elétrica para partir o sistema, que ao entrar em operação fornece parte da própria energia gerada para manter o sistema operante. Esta energia inicial pode ser fornecida uma única vez por uma fonte externa e em seguida manter reservar uma quantidade de energia gerada, uma bateria para ser utilizada em partidas futuras.

[0014] É objetivo da presente invenção propor um sistema amplificador e gerador pendular de energia que utiliza 10% da energia produzida para alimentar o Servo Motor que movimenta o sistema.

[0015] É objetivo da presente invenção propor um sistema amplificador e gerador pendular de energia capaz de gerar energia elétrica de forma contínua 100% do tempo, independentemente das condições climáticas. [0016] É objetivo da presente invenção propor um sistema amplificador e gerador pendular de energia capaz de gerar energia elétrica sem utilizar fontes naturais, que são variáveis, como o sol, vento, magnetismo, calor, água ou qualquer outra fonte natural que não garantem funcionamento contínuo.

[0017] É objetivo da presente invenção propor um sistema amplificador e gerador pendular de energia ecológico, que não gera nenhum tipo de poluição, não produz resíduos, preservando os recursos naturais e o meio ambiente, podendo ser autossustentável após alguns minutos iniciais de operação.

[0018] É objetivo da presente invenção propor um sistema amplificador e gerador pendular de energia eficaz, com capacidade de gerar grandes quantidades de energia elétrica ocupando pouco espaço físico, e com maior segurança.

[0019] É objetivo da presente invenção propor um sistema amplificador e gerador pendular de energia capaz de produzir energia limpa, com baixo custo operacional e construtivo, com grande capacidade de expansão para substituir sistemas ineficientes e sistemas poluentes que consomem grandes recursos naturais e requerem complexa infraestrutura.

[0020] É objetivo da presente invenção propor um sistema amplificador e gerador pendular de energia de ótima relação custo x benefício.

Vantagens da invenção

[0021] Não utiliza água para funcionar.

[0022] Não utiliza força magnética para funcionar.

[0023] Compacto.

[0024] 100 % ecológico, não produz nenhum resíduo poluente.

[0025] Baixo custo operacional.

[0026] Baixa emissão de ruído.

[0027] Simples manutenção.

Sumário da invenção

[0028] “SISTEMA AMPLIFICADOR E GERADOR PENDULAR DE ENERGIA ”, formado por mecanismos capazes de produzir energia elétrica por meio de dois alternadores geradores que trabalham independentes e simultaneamente, cuja operação é baseada na força da gravidade que atua deslocando uma grande massa, na forma de um eixo tubular com rolete extremo, de grande massa, mancalizado em rolamentos para facilitar a rolagem na pista de uma placa de apoio de um disco cilíndrico, formando um pêndulo, que tem a função técnica de uma alavanca tubular, ligado perpendicularmente a um eixo central principal, mancalizado e apoiado em rolamentos nas duas extremidades, superior e inferior, possibilitando assim a rolagem do rolete na pista da placa de apoio.

[0029] Interno ao eixo tubular, existe um varão de transmissão que tem na extremidade externa uma engrenagem movida, que trabalha independente, embora apoiado no eixo tubular do pêndulo, por meio de rolamentos. Na extremidade oposta, ainda na parte interna, denota-se uma engrenagem cônica horizontal que tem a função de transmitir rotação para um eixo de transmissão angular montado no lúmen do eixo central principal.

[0030] Todo o conjunto móvel supracitado está montado no disco cilíndrico, que por sua vez está apoiado sobre uma rótula esférica central que suporta toda a massa que se desloca e ao mesmo tempo permite a movimentação do disco em 360 graus em torno do seu próprio eixo, que no estado de repouso está inclinado e com um ponto do seu perímetro externo do diâmetro, sempre apoiado e tangenciando a superfície, de modo a forçar o pêndulo, com função de alavanca tubular, a também permanecer neste ponto, e se deslocar quando a inclinação do disco cilíndrico for promovida.

[0031] Funcionalmente, o disco cilíndrico, apoiado na rótula central esférica, começa a se inclinar, como um gangorra, no sentido rotacional, em torno do próprio eixo para forçar o pêndulo a se deslocar no sentido rotacional, provocado cujo movimento ocorre através de um rolete que empurra a superfície inferior deste disco, como se estivesse sempre levantando a extremidade de uma gangorra, e sempre mantendo um ponto do perímetro externo do disco cilíndrico apoiado na superfície estática, e assim forçando a massa pesante a rolar, resultando na rotação do eixo central principal e assim transmitindo a rotação e torque para duas caixas de velocidades, montadas de forma independente, e que estão acopladas a dois alternadores geradores de energia, que são independentes. O deslocamento do rolete que empurra a base do disco, é realizado através da atuação de pelo menos um servomotor que depende de energia elétrica para funcionar.

Descrição das figuras

[0032] Na sequência são apresentadas as figuras para melhor explicar o pedido de patente de forma ilustrativa e não limitativa:

Figura 1 : Vista em corte anterior do sistema amplificador e gerador pendular de energia, ilustrando os mecanismos de transmissão de torque para os respectivos alternadores geradores de energia elétrica.

Figura 2: Vista lateral do sistema amplificador e gerador pendular de energia, ilustrando o rolete sustentando o disco cilíndrico, com disco cilíndrico apoiado no rolete de arrasto.

Figura 3: Vista em corte anterior do sistema amplificador e gerador pendular de energia, ilustrando o primeiro mecanismo de transmissão de torque (alternador gerador de energia elétrica direito).

Figura 4: Vista superior do sistema amplificador e gerador pendular de energia, ilustrando as engrenagens motoras, mancais e engrenagem movida.

Figura 5: Vista em corte anterior do sistema amplificador e gerador pendular de energia, ilustrando o segundo mecanismo de transmissão de torque (alternador gerador de energia elétrica esquerdo).

Figura 6: Vista superior do sistema amplificador e gerador pendular de energia, ilustrando o pêndulo, o varão de transmissão, rolete extremo e cremalheira fixa .

Figura 7: Detalhe em corte do sistema amplificador e gerador pendular de energia, ilustrando a conexão do sistema aos alternadores geradores de energia.

Figura 8: Detalhe em corte do sistema amplificador e gerador pendular de energia, ilustrando o pêndulo.

Descrição detalhada da invenção

[0033] O “SISTEMA AMPLIFICADOR E GERADOR PENDULAR DE ENERGIA”, objeto desta solicitação de patente de invenção consiste de um pêndulo, formado por eixo tubular (6) e rolete extremo (7), gerando uma alavanca, montados em um disco cilíndrico (5) que instado inicialmente por servomotores (A, B) que através de engrenagens motoras (8, 9), engrenagem movida (10) e rolete de arrasto (13), gira 360 ^s em torno do eixo de uma rótula esférica central (19), como uma gangorra, que permite uma movimentação angular e rotacional concomitantes para dois mecanismos (M1 e M2), distintos e independentes entre si, que usam o torque resultante, quer seja pelo eixo central principal (14) ou pelo varão de transmissão (28) cada qual direcionado para os alternadores geradores de energia (3, 4), que ao receberem as rotações com torques começarão a produzir energia elétrica num volume superior ao que está sendo consumido pelos servomotores (A, B) assim cumprindo sua função de amplificador e gerador de energia elétrica.

[0034] Mais particularmente, a invenção reivindicada trata de um sistema amplificador e gerador de energia elétrica montado em uma base (1 ) que sustenta um patamar (2) que inclui pelo menos dois alternadores geradores de energia elétrica, nesta forma de viabilização da invenção, um alternador gerador de energia elétrica direito (3) e outro alternador de energia elétrica esquerdo (4), que devidamente acoplados a um disco cilíndrico (5) com eixo tubular (6) e rolete extremo (7) forma um pêndulo, com função de alavanca, que utilizando de forma concomitante o movimento circular e de inclinação, ou seja, a mesma inércia é passível de gerar energia por meio de dois mecanismos (M1 , M2) distintos e independentes entre si, um mecanismo (M1 ) para o gerador de energia elétrica direito (3) e outro mecanismo (M2) para o alternador de energia elétrica esquerdo (4).

[0035] A geração de energia tem início com a partida do servomotor direito (A) e do servomotor esquerdo (B), que ao se movimentarem fazem girar a engrenagem motora direita (8) e a engrenagem motora esquerda (9) que acionam a engrenagem movida (10), apoiada em mancais (11 ), e que têm fixado na sua face superior um suporte (12) que sustenta um rolete (13) de arrasto em sua extremidade, em permanente contato com a face inferior do disco cilíndrico (5). O disco cilíndrico (5) possui um eixo central principal (14) apoiado e fixado em um mancai inferior (15) e um mancai superior (16) e que possui incorporado em si, em posição perpendicular o eixo tubular (6), que como já comentado tem a função de alavanca, e que possui montado na ponta do referido eixo tubular (6) o rolete extremo (7) com rolamentos (17) na parte interna para permitir a sua rolagem na placa de apoio (18) do disco cilíndrico (5). Este disco cilíndrico (5) está apoiado sobre uma rótula esférica central (19) que permite movimentação angular e rotacional ao mesmo tempo, propiciada pelo deslocamento radial do suporte (12) do rolete (13) de arrasto, que ao se deslocar no sentido radial começa a empurrar angularmente, a face inferior da placa de apoio (18) dando início a um movimento de inclinação do disco cilíndrico (5), como se fosse uma gangorra contínua, sendo ancorado pelo mancai estrutural (20), e guiado pelo mancai com esferas (21 ) e finalmente passando a iniciar um movimento circular, alternando em 360 graus um movimento rotacional angular em torno do eixo da rótula esférica (19) num movimento constante. A medida em que o disco cilíndrico (5) é inclinado para o lado, o pêndulo, formado pelo eixo tubular (6) e rolete extremo (7), com função de alavanca, no lado mais baixo disco cilíndrico (5) é forçado, por meio da atuação da gravidade, a rolar para o lado, procurando sempre se acomodar na parte mais baixa da inclinação, e a medida que o rolete (13) de arrasto se movimenta, o disco cilíndrico (5) continua a ser inclinado para outra direção e assim sucessivamente, e de forma contínua, vai se alternando em todo o circuito perimetral da engrenagem movida (10) forçando constantemente o pêndulo a se deslocar no sentido radial do eixo central principal (16) gerando ao mesmo tempo rotação e torque no mesmo. A geração de torque com rotação é continua e o movimento de inclinação do disco cilíndrico (5) é constante, ocorrendo sempre em torno do eixo da rótula esférica (21 ).

[0036] Considerando que o pêndulo irá girar constantemente numa trajetória circular em torno do eixo central principal (14), o resultado será um torque e uma rotação constante no mesmo, que na geração de energia pelo mecanismo (M1 ), é transmitida para uma junta universal angular (22) que está montada na extremidade inferior do eixo central principal (14) que por sua vez transfere este torque e rotação para o eixo movido maior (23), que está devidamente apoiado em um mancai (24) e tem acoplado na sua extremidade inferior uma engrenagem motriz (25) que está engrenada em uma engrenagem movida (26), para transmitir este torque e rotação para uma caixa de engrenagens, que é um amplificador de velocidade (27) e este por sua vez transmite torque e rotação para o alternador gerador direito (3) onde o resultado deste trabalho é a geração de energia elétrica.

[0037] Ao mesmo tempo em que se produz energia com o movimento rotacional do rolete extremo (7) fixo no eixo tubular (6), o mecanismo (M2) em paralelo, utilizando a mesma força inercial gerada pelo conjunto pêndulo. O mecanismo (M2) está montado na parte interna do eixo tubular (6) onde denota-se um varão de transmissão (28) e uma engrenagem movida (29) montada em paralelo à face externa do rolete extremo (7) apoiada em rolamentos (30) posicionados na parte interna da alavanca do eixo tubular (6), engrenagem movida (29) essa movimentada sobre uma cremalheira fixa (31 ) que tem a função de forçar e promover o giro do varão de transmissão (28) no momento em que o disco cilíndrico (5) é inclinado, utilizando a inércia gerada através do deslocamento por gravidade do rolete extremo (7) girando continuamente a engrenagem movida (29). Na extremidade do varão de transmissão (28), no lado oposto da engrenagem movida (29), existe uma engrenagem cônica horizontal (32) que transmite esta rotação e torque, para uma engrenagem cônica vertical (33), montada na extremidade superior do eixo de transmissão angular (34) e acoplado a uma junta universal angular (35), que por sua vez transmite esta rotação e torque gerado, para o eixo movido (36) que está acoplado a um caixa de engrenagens que é um amplificador de velocidade (36) que tem a função de ajustar a velocidade rotacional e transmitir esta rotação através do acoplamento (37), o torque e rotação para o alternador de energia elétrica esquerdo (4).