ES2315161B1

ES2315161B1 - Momento de radio multiple.

Info

Publication number: ES2315161B1
Application number: ES200700887A
Authority: ES
Inventors: Fco. Javier Porras Vila
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2010-01-11
Anticipated expiration: 2027-03-23
Also published as: ES2315161A1

Abstract

Momento de radio múltiple.

El Momento de radio múltiple es el que se produce en el eje perpendicular de una rueda dentada cuando la fuerza se aplica sobre un eje doblado (3), -como el de los pedales de una bicicleta-, que se triplica o se multiplica en varios ejes de radios diferentes (4) que van a parar al pedal o manivela (6) que la hace girar. De esta manera, el mismo esfuerzo sirve para aplicar la fuerza en puntos distintos del plano de la rueda, con lo que la fuerza se multiplica según el número de estos ejes añadidos. Se añade un conjunto de variantes de este principio de acción mecánica.

Description

Momento de radio múltiple.

Objeto de la invención

El principal objetivo de la presente invención es el de aumentar la fuerza del momento de giro mecánico de una rueda, -como la de una bicicleta, por ejemplo-, sin tener que realizar un mayor esfuerzo. Basta con poner otro eje (4), perpendicular al plano de la rueda, en la periferia del plano de la misma. Este eje se une al pedal (6), o a la manivela que la hace girar. El mismo efecto se puede conseguir con otras variantes de esta forma básica.

Antecedentes

No hace falta describir el plato de piños y los pedales de una bicicleta para delimitar el uso más generalizado de este principio de creación de movimiento. Ese plato utiliza el principio físico del momento de una fuerza para mover la bicicleta. Este momento es el que produce, -en el eje de giro-, la fuerza (F) que se aplica en el perímetro de la rueda a una distancia de un radio (r) desde el centro de giro. El vector momento, (m), es tan grande como lo pueda ser el radio de la fuerza y la fuerza que se ejerce. En la presente invención se trata de añadir otra posibilidad a este principio físico al añadir otro radio (r'), que se funda en un eje (4), situado en la periferia del piano de la rueda (1), y, que se articula al mismo pedal, (6), o en la manivela en la que se aplica la fuerza. De esta manera, la manivela ejerce la misma fuerza sobre dos puntos diferentes de la rueda: sobre el eje de giro, -sobre el momento propiamente dicho-, y sobre el perímetro de la rueda. Se añade un conjunto de variantes que modifican los parámetros de este nuevo principio ampliado en tanto que este eje añadido puede multiplicarse, convertirse en un plano, curvarse, etc...

Descripción de la invención

El Momento de radio múltiple es un momento de fuerza que se puede aplicar al plato de piños grande (1) de una bicicleta, o a cualquier rueda de cualquier engranaje, para aumentar la fuerza con que será movida dicha rueda, disminuyendo, a la vez, el esfuerzo que hay que realizar para hacerla girar. Este nuevo plato utiliza el principio físico del momento de una fuerza. Este momento (m) es el vector de fuerza que produce, en el eje de giro, la fuerza (F) que se aplica en el perímetro de la rueda a una distancia de un radio (r) desde el centro de giro. El vector momento es tan grande como lo pueda ser el radio de la fuerza y la fuerza que se ejerce. La ecuación que lo describe es la siguiente:
m = r x F.

En la presente invención se trata de añadir otra posibilidad a este principio físico al añadir otro radio (r') que se funda en un segundo eje (4), situado en la periferia del plano de las ruedas (1 y 2), eje que se articula al mismo pedal (6), -o, manivela-, en la que se aplica la fuerza. El cilindro (5), -que se incrusta en el pedal-, reúne en su interior los dos extremos de los dos ejes (3 y 4) para que ambos ejes reciban por separado la misma fuerza que les transmite el pie del ciclista, o la fuerza que provenga de cualquier medio mecánico. De esta manera, el pedal (6) ejerce la misma fuerza sobre dos puntos diferentes de la rueda, o sea: sobre el eje de giro, -sea el eje (3), sobre el momento propiamente dicho-, y, sobre el perímetro de la rueda -sea el eje (4). De esta manera, la ecuación que describe el momento de esa fuerza dará un resultado bastante mayor: m = Fr x Fr'=F(r x r'). Cuando se trata de describir la fuerza ejercida en los dos pedales de estas dos ruedas o platos de bicicleta, la fuerza será doble: m = 2F(r x r'). El principio del plato grande de piños de una bicicleta es el mismo que el del árbol dentado que tiene dos ruedas dentadas unidas. El radio de una de ellas es el doble que el radio de la otra. La rueda pequeña del árbol mecánico ejerce la misma función que el eje del plato de piños. Los pedales de la bicicleta tienen la misma función que la rueda grande del árbol. De esta manera su ecuación matemática es la misma que la que caracteriza al sistema que hoy describo aquí. m = F (r x r') porque habría un momento en el eje -un vector perpendicular al plano de las dos ruedas-, que reuniría la fuerza total de los dos radios en los que se aplica la fuerza, más allá de que la fuerza de la rueda pequeña sólo sea el doble que la de la rueda grande cuando su radio es también el doble. Y, en el caso de utilizar dos árboles, -ya que los pedales y el plato de piños de la bicicleta es un sistema doble, es decir, un par de fuerzas-, se trataría, entonces, de: m = 2F(r x r'). A partir de esta situación podemos variar este principio elemental añadiendo más ejes, como el eje (4), a todo lo largo del radio. Véase la figura n° 2 en la que se han añadido dos ejes más, (7, 8) entre los dos ejes descritos en la figura n° 1. En la figura n° 3 se sustituyen estos ejes múltiples por un plano metálico (9) que abarca absolutamente todos los puntos del radio pudiendo así aplicar en ellos toda la fuerza de la manivela. En la figura n° 4 vemos una variante de la figura n° 3 en la que, en vez de poner un solo piano metálico (9), se han puesto dos planos más, (10), curvados. En la figura n° 5, se varía el sistema para ser usado en una bicicleta. Se trata de poner dos platos de piños de bicicleta como los de la figura n° 4, -o sea, con tres planos metálicos cada una-. Las dos parejas de pedales se unen dos a dos mediante una varilla metálica (12), (como la que se utilizan en las máquinas de los trenes), aunque en este caso, la fuerza no proviene de la primera rueda (11), -que no está dentada-, sino de la que le puede aplicar el pie del ciclista sobre la varilla (12) que une los pedales de las dos ruedas. La segunda rueda es la que está dentada y es aquella en la que se pone la cadena de transmisión. La novedad principal de esta variante de la figura n° 5 es, pues, la que hay en los platos propiamente dichos y no la varilla que une los pedales, -que ya existe, insisto, por lo menos, en los trenes. La figura n° 6 utiliza el mismo principio que el de la figura n° 3, aunque en esta ocasión se ha aplicado a una invención anterior mía -motivo de otro registro anterior-, en la que el eje (16) es un eje como el que se utiliza normalmente en las bicicletas, pero, que se dobla al llegar al lugar en el que habitualmente se sitúa el pedal y se dirige hacia el otro extremo del plato en donde ahora sí se pone el pedal (6). Los ejes (17) unen dicho eje doblemente doblado (16) al plano del plato dentado. La siguiente variante es la que se dibuja en las figuras n° 7 y 8. De lo que se trata aquí es de otro eje (3) que no se aplica al centro de giro del plato dentado, sino en un punto lateral de la periferia del plano de la rueda dentada, o del plato. Se prolonga después el eje (3) más allá de la rueda, aumentando así el radio de la fuerza que se aplicará sobre el pedal (6). Al aplicar de esa manera la fuerza, el momento aumentará también, no sólo porque aumenta el radio de giro, sino porque al aplicar la fuerza sobre el lateral del perímetro directamente, -en vez de aplicarlos sobre el eje de giro-, se añaden algunos puntos de fuerza al vector momento.

En la siguiente variante, -figura n° 9-, se utiliza el principio contrario al de las dos figuras anteriores, n° 7 y 8. Se trata aquí de aplicar el eje (3) en el lateral del perímetro del plato, pero, en vez de hacer que se prolongue el eje más allá del perímetro de la rueda, -como hemos visto que sucedía en las figuras n° 7 y 8-, se hace que el eje se dirija hacia el centro de la misma. Al pedal se le añade el extremo de otro eje (3) que viene del centro de giro de la rueda. De esta manera, en el pedal (6) se podrá aplicar, -además de la fuerza del eje central-, la fuerza que también se aplicará sobre el lateral del perímetro de la rueda.

En la figura siguiente, la n° 10 se trata de la misma situación que en la figura anterior, pero, sin el eje que viene del centro de la rueda. Sólo está el eje que viene desde el lateral del perímetro y que se curva hacia el centro de la rueda dentada. La última variante está destinada a la rueda trasera de la bicicleta. Es la figura n° 11, en la que se ve una rueda dentada (1) grande, a la que se une una rueda pequeña (18), unida a la grande por unos ejes o varillas metálicas (3). En este caso la rueda pequeña (18) no está unida sólo al eje central de la rueda trasera de la bicicleta, sino, también, a los puntos laterales de la periferia de la rueda grande. Esto permite que el momento de la fuerza aumente en determinada medida, porque es mucho más poderosa la fuerza que se ejerce en el perímetro, que la que se ejerce cerca del eje de giro. Y, si, además, se unen las dos fuerzas, el efecto es aún mayor. De esta manera, la cadena de transmisión de la bicicleta -que llega desde el plato grande de piños-, se articularía a esta rueda pequeña (18) y la fuerza no se transmitiría sólo al eje central de la rueda trasera, sino que se transmitiría, -vía rueda pequeña (18)-, al perímetro del chasis de la rueda trasera de la bicicleta, o sea a la rueda grande (1), con lo que el momento de la fuerza de esta rueda trasera ganaría todo el radio del chasis y aumentaría en proporción a dicha ganancia. En la figura n° 11 está representada la situación en la que, lo que transmite la fuerza de giro, no es la cadena de la bicicleta, sino la rueda dentada (19) de un motor eléctrico (20). La bicicleta que utilice dos de estas variantes podrá aumentar considerablemente su poder y su velocidad desplegando mucho menor esfuerzo que el que se necesita desplegar en las bicicletas de la actualidad. Si el plato de piños grande duplica o cuadruplica, -con este sistema-, su fuerza, y la rueda trasera cuadruplica la suya con la variante de la figura n° 11, esto supone un aumento de velocidad muy superior al que se puede conseguir con las bicicletas que existen hasta la fecha, y, con un esfuerzo muchísimo menor. Y, de la misma manera, toda maquinaria que utilice estos principios de acción en sus engranajes y en sus ruedas dentadas, podrá beneficiarse de una reducción de sus costes de energía, o podrá aumentar su rendimiento con el mismo esfuerzo mecánico. Fecha de la invención:18-19.03.07

Descripción de los dibujos

Figura n° 1: Vista frontal de las ruedas dentadas del plato de una bicicleta, con el eje doblado, típico de los pedales de la misma, y el eje añadido en la periferia de la rueda.

Figura n° 2: Vista frontal de las ruedas dentadas del plato de una bicicleta, con el eje doblado, típico de los pedales de la misma, y el eje añadido en la periferia de la rueda, pero, multiplicado en varios ejes.

Figura n° 3: Vista frontal de las ruedas dentadas del plato de una bicicleta, en las que se sustituyen los ejes de diferente radio por un plano metálico que cumple su función.

Figura n°4: Vista lateral del plato de piños de una bicicleta en la que se observa que hay 3 planos metálicos como los de la figura n° 3, -dos de ellos curvados.

Figura n° 5: Vista lateral del plato de la figura n° 4, -o sea, con 3 planos metálicos curvados-, que se ha duplicado en una bicicleta y se han articulado los dos pares de pedales con un eje que se acciona con los pies.

Figura n° 6: Vista lateral de las ruedas dentadas que tienen un eje que se dobla en el punto en donde se pone normalmente el pedal de una bicicleta, y que se dirige hasta el otro extremo del perímetro del plato en donde acaba situándose el pedal. Además, el eje está unido al plato en diversos puntos para añadir más puntos en donde ejercer la fuerza del pedal.

Figura n° 7: Vista frontal de las ruedas dentadas en las que sus ejes no se sitúan en el centro de giro de dichas ruedas, sino que se sitúan en un punto extremado de la periferia del piano de las ruedas y sobresalen más allá para ampliar el radio de giro, ademas de ejercer mayor poder al aplicarse en el lateral del perímetro de las ruedas.

Figura n° 8: Vista lateral de una de las ruedas de la figura n° 7.

Figura n° 9: Vista frontal de una rueda dentada en la que el pedal que la hace girar está situado en un punto que es la mitad del radio de la rueda, o menor. Al estar en conexión con dos ejes, uno que viene del centro de giro y el otro que viene de la periferia del plano de la rueda, la manivela, o el pedal, puede ejercer su fuerza a esa altura del radio y, sin embargo, esa fuerza se imprime también sobre el lateral del perímetro de la rueda.

Figura n° 10: Vista frontal de una rueda dentada con un solo eje que se une al pedal, y que se sitúa éste a mitad de recorrido del radio, como en la figura n° 9. En este caso, sólo hay un eje -y, no dos ejes-, que se aplica en un punto de la periferia de la rueda.

Figura n° 11: Vista frontal de una rueda dentada, o de una rueda trasera de bicicleta, en la que normalmente se disponen las ruedas pequeñas de piños que determinan las distintas velocidades de la bicicleta. En esta ocasión, se dibuja sólo una rueda pequeña (18) que no se sujeta sólo al eje de giro, como es habitual, sino que se une también con varios ejes (3) a la periferia de la rueda, aplicando ahí también la fuerza de giro que recibe desde la cadena que viene del plato de piños grande, -o, como en la figura, que se sustituye la transmisión de la cadena por la que le otorga la rueda dentada de un motor eléctrico.

Figuras 1-11

1): Rueda dentada grande

2): Rueda dentada grande

3): Eje metálico doblado, -o liso

4): Eje añadido en la periferia de la rueda

5): Cilindro de unión de los extremos de los ejes

6): Pedal o manivela

7): Segundo eje

8): Tercer eje

9): Plano metálico

10): Pianos metálicos curvados añadidos

11): Rueda no dentada de la bicicleta de doble rueda

12): Eje de unión de los pedales

13): Cadena

14): Bota

15): Rueda trasera de la bicicleta

16): Eje doblado dos veces

17): Ejes de fijación al plano de la rueda dentada

18): Rueda dentada pequeña de la rueda trasera de la bicicleta

19): Rueda dentada del motor eléctrico

20): Motor eléctrico.

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Descripción de un modo de realización preferida

El Momento de radio múltiple, se caracteriza por ser un momento de fuerza que se puede aplicar al plato de piños grande (1) de una bicicleta, o a cualquier rueda de cualquier engranaje, para disminuir el esfuerzo que hay que realizar para hacerla girar. En la presente invención se trata de añadir otro radio (r') que se funda en un segundo eje (4), situado en la periferia del plano de las ruedas (1 y 2), eje que se articula al mismo pedal (6), en el que se aplica la fuerza. El cilindro (5) que se incrusta en el pedal, reúne en su interior los dos extremos de los dos ejes (3 y 4). Se puede añadir más ejes, como el eje (4), a todo lo largo del radio. Véase la figura n° 2 en la que se han añadido dos ejes más, (7, 8) entre los dos ejes descritos en la figura n° 1. En la figura n° 3 se sustituyen estos ejes múltiples por un plano metálico (9) que abarca absolutamente todos los puntos del radio. En la figura n° 4 vemos una variante de la figura n° 3 en la que, en vez de poner un solo plano metálico (9), se han puesto dos planos más, (10), curvados. En la figura n° 5, se varía el sistema para ser usado en una bicicleta. Se trata de poner dos platos de pillos de bicicleta como los de la figura n° 4, -o sea, con tres planos metálicos cada una-. Las dos parejas de pedales se unen dos a dos mediante una varilla metálica (12) como la que se utilizan en las máquinas de los trenes. La segunda rueda es la que está dentada y es en la que se pone la cadena de transmisión. La novedad principal de esta variante de la figura n° 5 es, pues, la que hay en los platos propiamente dichos y no la varilla que une los pedales, que ya existe, por lo menos en los trenes. La figura n° 6 utiliza el mismo principio que el de la figura n° 3, aunque en esta ocasión se ha aplicado a una invención anterior mía -motivo de otro registro anterior-, en la que el eje (16) es un eje como el que se utiliza normalmente en las bicicletas, pero, que se dobla al llegar al lugar en el que habitualmente se sitúa el pedal y se dirige hacia el otro extremo del plato en donde ahora sí se pone el pedal (6). Los ejes (17) unen dicho eje doblemente doblado (16) al plano del plato dentado. La siguiente variante es la que se dibuja en las figuras n° 7 y 8. De lo que se trata aquí es de otro eje (3) que no se aplica al centro de giro del plato dentado, sino en un punto lateral de la periferia del plano de la rueda dentada, o del plato. Se prolonga después el eje (3) más allá de la rueda, aumentando así el radio de la fuerza que se aplicará sobre el pedal (6). En la siguiente variante, -figura n° 9-, se utiliza el principio contrario al de las dos figuras anteriores, n° 7 y 8. Se trata aquí de aplicar el eje (3) en el lateral del perímetro del plato, pero, en vez de hacer que se prolongue el eje más allá del perímetro de la rueda, -como hemos visto que sucedía en las figuras n° 7 y 8-, se hace que el eje se dirija hacia el centro de la misma. Al pedal se le añade el extremo de otro eje (3) que viene del centro de giro de la rueda. De esta manera, en el pedal (6) se podrá aplicar, -además de la fuerza del eje central-, la fuerza que también se aplicará sobre el lateral del perímetro de la rueda. En la figura siguiente, la n° 10 se trata de la misma situación que en la figura anterior, pero, sin el eje que viene del centro de la rueda. Sólo está el eje que viene desde el lateral del perímetro y que se curva hacia el centro de la rueda dentada. La última variante está destinada a la rueda trasera de la bicicleta. Es la figura n° 11, en la que se ve una rueda dentada (1) grande, a la que se une una rueda pequeña (18), unida a la grande por unos ejes o varillas metálicas (3). En este caso la rueda pequeña (18) no está unida sólo al eje central de la rueda trasera de la bicicleta, sino también a los puntos laterales de la periferia de la rueda grande. De esta manera, la cadena de transmisión de la bicicleta -que llega desde el plato grande de piños-, se articularía a esta rueda pequeña (18) y la fuerza no se transmitiría sólo al eje central de la rueda trasera, sino que se transmitiría, además, -vía rueda pequeña (18)-, al perímetro del chasis de la rueda trasera de la bicicleta, o sea a la rueda grande (1). En la figura n° 11 está representada la situación en la que, lo que transmite la fuerza de giro, no es la cadena de la bicicleta, sino la rueda dentada (19) de un motor eléctrico (20).

Claims

1. Momento de radio múltiple, caracterizado por ser el momento de fuerza de una rueda dentada con un eje añadido, que se puede aplicar al plato de piños grande (1) de una bicicleta, o a cualquier rueda de cualquier engranaje. En la presente invención se trata de añadir un segundo eje (4), situado en la periferia del plano de las ruedas (1 y 2), eje que se articula al mismo pedal (6). El cilindro (5) que se incrusta en el pedal, reúne en su interior los dos extremos de los dos ejes (3 y 4).

2. Momento de radio múltiple, según reivindicación primera, caracterizado por el añadido de dos ejes más, (7, 8) entre los dos ejes anteriores.

3. Momento de radio múltiple, según reivindicación primera, caracterizado por la sustitución de estos ejes múltiples por un plano metálico (9) que abarca absolutamente todos los puntos del radio.

4. Momento de radio múltiple, según reivindicación tercera, caracterizado por ser una variante en la que, en vez de poner un solo plano metálico (9), se han puesto dos planos más, (10), curvados.

5. Momento de radio múltiple, según reivindicación tercera, caracterizado por una variante del sistema para ser usado en una bicicleta. Se trata de poner dos platos de piños de bicicleta, -o sea, con tres planos metálicos cada una-. Las dos parejas de pedales se unen dos a dos mediante una varilla metálica (12) como la que se utilizan en las máquinas de los trenes. La segunda rueda es la que está dentada y es en la que se pone la cadena de transmisión. La novedad principal de esta variante es, pues, la que hay en los platos propiamente dichos y no la varilla que une los pedales, que ya existe, por lo menos en los trenes.

6. Momento de radio múltiple, según reivindicación segunda, caracterizado por un eje (16), como el de las bicicletas, pero, que se dobla al llegar al lugar en el que habitualmente se sitúa el pedal y se dirige hacia el otro extremo del plato en donde ahora sí se pone el pedal (6). Los ejes (17) unen dicho eje doblemente doblado (16) al plano del plato dentado.

7. Momento de radio múltiple, según reivindicación primera, caracterizado por la siguiente variante en la que el nuevo eje (3) no se aplica en el centro de giro del plato dentado, sino en un punto lateral de la periferia del plano de la rueda dentada, o del plato. Se prolonga después el eje (3) más allá de la rueda, aumentando así el radio de la fuerza que se aplicará sobre el pedal (6).

8. Momento de radio múltiple, según reivindicación séptima, caracterizado por la siguiente variante, que utiliza el principio contrario al del anterior. Se trata aquí de aplicar el eje (3) en el lateral del perímetro del plato, pero, en vez de hacer que se prolongue el eje más allá del perímetro de la rueda, se hace que el eje se dirija hacia el centro de la misma. Al pedal se le añade el extremo de otro eje (3) que viene del centro de giro de la rueda. De esta manera, en el pedal (6) se podrá aplicar, -además de la fuerza del eje central-, la fuerza que también se aplicará sobre el lateral del perímetro de la rueda.

9. Momento de radio múltiple, según reivindicación octava, caracterizado por tratarse de la misma situación que en la reivindicación anterior, pero, sin el eje que viene del centro de la rueda. Sólo está el eje que viene desde el lateral del perímetro y que se curva hacia el centro de la rueda dentada.

10. Momento de radio múltiple, según reivindicación primera, caracterizado por la última variante destinada a la rueda trasera de la bicicleta, la que tiene una rueda dentada (1) grande, a la que se une una rueda pequeña (18), unida a la grande por unos ejes o varillas metálicas (3). En este caso la rueda pequeña (18) no está unida sólo al eje central de la rueda trasera de la bicicleta, sino también a los puntos laterales de la periferia de la rueda grande. De esta manera, la cadena de transmisión de la bicicleta -que llega desde el plato grande de piños-, se articularía a esta rueda pequeña (18). Y, también, lo que se articularía a ella podría ser un motor eléctrico (20).