IT202100006590A1 - Verricello-generatore - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell?invenzione avente per TITOLO:
?VERRICELLO-GENERATORE?,
DESCRIZIONE
Il presente trovato si riferisce ad un particolare verricello che, utilizzato su una imbarcazione, oltre alla funzione di salpa-?ncora, produce energia elettrica.
Si premette che quando i verricelli, collegati tramite cime e/o catene, sono utilizzati anche per salpare l??ncora evitando sforzi eccessivi, sono detti anche salpa-?ncora.
I modelli di verricelli automatici salpa-?ncora attualmente in commercio, sono dei meccanismi, idraulici o elettromeccanici, ad asse orizzontale o verticale, che solitamente equipaggiano le imbarcazioni oltre i 20 piedi (6 metri).
Naturalmente, la potenza del verricello salpa-?ncora deve essere scelta in base al peso dell??ncora da gestire, che ? funzione della imbarcazione da equipaggiare.
I verricelli idraulici, caratterizzati da elevate coppie di funzionamento, sono in grado di movimentare catene ed ancore estremamente pesanti, quindi equipaggiano navi o imbarcazioni molto grandi. Quelli elettromeccanici, solitamente alimentati a 12 o 24 Volt, equipaggiano imbarcazioni pi? piccole dovendo movimentare catene e corde pi? leggere.
I verricelli salpa-?ncora possono essere dotati anche di una campana di tonneggio, realizzata con una particolare sagomatura, per permettere, una volta effettuati alcuni giri di cima, di fare forza sulla corda senza ?girare a vuoto?, nel momento in cui la cima viene messa in tensione.
In questo caso il verricello ? utile anche per le manovre atte a tonneggiare la barca e pu? essere usato come ?winch? automatico, al posto di quello classico a manovella.
In linea di massima i verricelli elettromeccanici usati nella nautica sono formati da una parte statorica, fissata sulla coperta, a cui sono vincolati i vari componenti come il motore elettrico, il sistema di trasmissione del moto (demoltiplicato, angolato o meno), il dispositivo di trazione detto tamburo, campana o barbotin a seconda dei casi, il cui unico grado di libert? ? quello di rotazione attorno al proprio asse, permettendo la trazione o l?allentamento della cima o della catena calibrata con la quale interagisce, ma attualmente non esistono verricelli nautici che fungano anche da generatore di corrente, come nel caso del presente trovato.
Generalmente il sistema di comando ? costituito da una pulsantiera in coperta collegata al verricello tramite un cavo, oppure vengono adoperati i pulsanti a piede istallati in coperta, in alternativa viene utilizzato un radiocomando che ne permette la gestione a distanza.
Si chiarisce, per quanto noto alla persona esperta del ramo, che in campo nautico le corde vengono chiamate generalmente ?cime? e che l?organo rotante dei verricelli ha geometrie diverse a seconda che movimenti cime o catene. Infatti, nel caso movimenti solo cime, ha una forma cilindrica svasata alle estremit? ed ? detto ?tamburo? o ?campana?. Nel caso movimenti catene calibrate o anche cime, presenta una particolare sagomatura atta ad interfacciarsi con entrambe ed ? detto ?barbotin?.
Solitamente i verricelli salpa-?ncora sono muniti del barbotin. Questo perch?, la linea di ancoraggio ? spesso formata da un tratto di catena in prossimit? dell??ncora, e da un tratto di cima per la restante parte. Pertanto, per una migliore comprensione del testo successivo si parler? genericamente di ?barbotin? volendo indicare, a seconda delle configurazioni, un barbotin o una campana; si parler? di ?ormeggio? volendo significare anche ?l?ancoraggio?, si parler? di ?linea di ormeggio? volendo indicare le cime o le catene o entrambe, necessarie all?ormeggio e all?ancoraggio della imbarcazione. Ai fini dell?utilizzo del trovato, la catena e/o la cima producono gli stessi effetti se vincolano l?imbarcazione, o qualsiasi altro mezzo galleggiante, alla banchina, all??ncora, al palo di ormeggio o al fondale.
Negli ultimi anni in campo nautico si cerca di ridurre l?impatto ambientale provocato dalle imbarcazioni, in particolar modo in prossimit? di porti e coste, ad esempio munendo le imbarcazioni di motori elettrici o ibridi, la cui propulsione elettrica viene utilizzata principalmente per le manovre nei porti, sotto costa o in aree marine protette.
Tuttavia, l?imbarcazione necessita di energia non solo per la propulsione. Anche quando ? ormeggiata o ? ferma all??ncora ? inevitabile un minimo consumo energetico per garantire servizi essenziali alla vita a bordo, come quello necessario per il sistema di illuminazione, per il frigorifero, per il sistema di climatizzazione, per le pompe di alimentazione dei sanitari, per il VHF, ecc?
Se non ? possibile collegarsi alla rete elettrica di terra offerta nei porti, per l?approvvigionamento energetico spesso ci si affida ai pannelli fotovoltaici ed alle mini-turbine eoliche, evitando di produrre l?energia necessaria mediante l?azionamento di motori termici a bordo, economizzando quindi il combustibile di non facile reperibilit? in navigazione. Inoltre, avviare motori a combustione interna e/o gruppi elettrogeni a benzina o a gasolio, oltre ad emettere fumi inquinanti, ? disagevole per il rumore e per le vibrazioni prodotte.
Anche i pannelli fotovoltaici, laddove ? possibile installarli, hanno bassi rendimenti, mentre le turbine eoliche sono spesso rumorose; inoltre, dal tramonto all?alba per i pannelli e in assenza di vento per le turbine, l?energia prodotta ? nulla.
Tuttavia, l?energia prodotta non sempre garantisce il fabbisogno energetico della imbarcazione in porto o in rada, inducendo l?accensione di motori e gruppi elettrogeni con gli inconvenienti elencati in precedenza.
Per risolvere il problema della ridotta possibilit? di approvvigionamento energetico in maniera ecosostenibile, senza l?utilizzo di combustibili fossili, si ? pensato, allora, ad una ulteriore opportunit? di produzione energetica, ossia quella ottenuta convertendo in energia elettrica l?energia meccanica del moto oscillatorio ondulatorio caratteristico delle imbarcazioni sia quando sono ormeggiate o ancorate, sia quando sono in navigazione.
Si ricorda che anche in assenza di vento e nelle ore notturne, condizione nella quale non ? possibile alcuna produzione energetica con le mini-turbine eoliche o coi pannelli solari, ? sempre presente un seppur minimo fenomeno ondulatorio marino.
Quindi, a differenza delle mini-turbine eoliche e dei pannelli solari, ? sempre possibile produrre energia dal moto ondoso del mare, anche quando di modesta intensit?.
Si ? pensato, allora, alla realizzazione di un particolare dispositivo da istallare sulle imbarcazioni, sulle banchine e sui pali di ormeggio, che possa essere utilizzato sia come verricello che come generatore di corrente elettrica, con un elevato rendimento e senza l?uso di costose infrastrutture aggiuntive. Solitamente, la produzione di energia elettrica sfruttando il moto delle onde marine, avviene con infrastrutture formate da 3 elementi essenziali.
Una struttura vincolata alla costa o sul fondale (detta ?elemento fisso?), un ?elemento galleggiante? ed un opportuno meccanismo elettromeccanico che converte il moto oscillatorio relativo tra ?elemento galleggiante? ed ?elemento fisso? in energia elettrica.
Questi appena descritti sono impianti dedicati alla sola produzione di energia elettrica che, per giustificarne la realizzazione e l?investimento necessario, sono spesso di notevoli dimensioni e dal rilevante impatto paesaggistico.
Invece, con il trovato in questione, per la produzione di energia elettrica non si necessita di macchinari, componenti e strutture dedicate, ma solo di sistemi che gi? normalmente equipaggiano le imbarcazioni per altri scopi e che possono produrre anche energia elettrica;
Difatti, con l?adozione del ?verricello generatore?, oggetto della presente domanda di brevetto si ottiene, oltre ai normali utilizzi permessi dalla tecnica nota (ossia quelli di un normale verricello che pu? essere utilizzato, a seconda di come ? equipaggiato, per tirare corde e catene al fine di cazzare le cime, salpare l??ncora o tonneggiare la barca) la funzione di generatore di corrente elettrica con elevato rendimento di trasformazione, superando cos? i limiti della tecnica nota in merito ai verricelli usati in campo nautico.
Quindi, usando la stessa imbarcazione come ?elemento galleggiante?, l??ncora, il palo di ormeggio o la banchina, solitamente utilizzati per vincolare l?imbarcazione in una postazione definita, come ?elemento fisso?, con l?adozione del presente trovato si ? in grado di produrre energia elettrica con la quale ? possibile alimentare gli impianti dell?imbarcazione, con i suoi dispositivi ed accumulatori, oppure, in applicazioni pi? significative, pu? essere ceduta alla rete elettrica di terra, senza impattare ulteriormente sull?ambiente circostante.
In definitiva si pu? produrre energia sfruttando il trovato, oggetto della presente domanda di brevetto, che grazie al particolare sistema di gestione, al particolare sistema di trasmissione e al motogeneratore che lo compongono, funge anche da generatore di corrente.
Inoltre, il trovato permette, in caso di ormeggio, simultaneamente alla produzione di energia elettrica, di godere di un ormeggio pi? confortevole. Infatti, per la produzione di energia elettrica, il trovato produce una coppia resistente al barbotin, che smorza i colpi di trazione delle linee di ormeggio dovute al vento e alle onde. Infatti, il controllo della intensit? della coppia di reazione prodotta dal trovato in modalit? di generazione, riduce l?ampiezza delle oscillazioni della imbarcazione e l?entit? dei colpi di trazione esercitate dalle linee di ormeggio, aumentando il confort a bordo e riducendo il rischio di eventuali rotture causate dal protrarsi nel tempo delle suddette sollecitazioni, senza l?uso di ulteriori dispositivi elastici come le molle di ormeggio. Si ricorda che, la coppia (motrice o resistente) esercitata da una macchina elettrica (moto-generatore) 10 dipende dalla quantit? di energia consumata o prodotta (e quindi di facile determinazione), a seconda se la macchina funziona da motore o da generatore.
Di seguito come la presente invenzione possa esaudire gli obiettivi proposti superando la tecnologia nota, mostrando la possibilit? di utilizzare il trovato nelle sue due modalit? di funzionamento, ossia come verricello e come generatore di corrente.
Per una migliore comprensione del funzionamento del macchinario, le immagini allegate mostrano una possibile soluzione realizzativa dell?apparato oggetto della richiesta di domanda di brevetto, volendo essere illustrative a titolo indicativo e non limitative. Per semplicit? di esposizione, nelle figure allegate sono presenti, tramite tratteggio, la piastra montante posteriore 24 e la piastra montante anteriore 27, avendo solo funzione portante e non funzionali del meccanismo di funzionamento del trovato. La fig.1 mostra una vista dall?alto dell?apparato oggetto del trovato, in una delle possibili realizzazioni, con la indicazione dei principali componenti costituenti il dispositivo.
Le figure 2 e 3 successive mostrano, per una maggiore chiarezza, due viste isometriche del macchinario nella stessa realizzazione.
Nella breve descrizione che segue dei componenti principali, della loro funzione e di una loro possibile configurazione, si intende per ?attivazione? o ?chiusura? degli attuatori l?azione per la quale il meccanismo rende solidali le parti (semialberi, ruote e molla) a cui ? assemblato, viceversa, si intende per ?disattivazione? o ?apertura? degli stessi l?azione per la quale si permettono rotazioni indipendenti delle parti.
Nel presente trovato si possono distinguere diversi sistemi funzionali e vari componenti:
? Un sistema di azione e generazione, formato dal moto-generatore 10, vincolato tra la piastra montante centrale posteriore 24 e la piastra motore 11, che opportunamente controllato da un sistema di gestione, non presente nelle figure perch? comunemente in commercio, tramite il cablaggio 7, pu? avere sia la funzione motrice che generatrice, come ? noto a persone esperte del ramo.
? Un volano 12 calettato sull?albero 8 del moto-generatore 10, che aumentando il momento d?inerzia dell?albero 8 del moto-generatore 10, ne riduce le ampiezze delle oscillazioni della velocit? angolare e ne stabilizza la rotazione.
? Tre sistemi di trasmissione (primario, secondario e di trazione), di cui quello primario (14,15,17) e quello secondario (13,16,18,22) entrano in funzione in modalit? generatore, attivati dall?attuatore 23, ed hanno il compito di collegare cinematicamente il moto del barbotin 2, e quindi della linea di ormeggio 1 ad esso connessa, a quello dell?albero 8 del moto-generatore 10. I sistemi di trasmissione primario e secondario entrano in funzione ognuno per un solo verso di rotazione, grazie alle rispettive ruote libere (15,16) calettate sul semialbero di generazione 25 con verso attivo di rotazione opposto, ed alla ruota oziosa 18, con relativo cuscinetto, che inverte il verso di rotazione indotto dal sistema di trasmissione secondario, in modo che per entrambi i versi di rotazione del barbotin, corrisponda, in fase di generazione, sempre lo stesso verso di rotazione dell?albero 8 del moto-generatore elettrico 10.
? Il sistema di trasmissione di trazione (6,9), attivo in modalit? verricello tramite l?attuatore 4, invece, ha il compito di collegare cinematicamente il moto del barbotin 2, e della relativa linea di ormeggio 1, a quello del moto-generatore in entrambi i versi di rotazione. Infatti, l?attuatore 4 vincola rigidamente la ruota di trazione 6 al semialbero di trazione 5.
? Il gruppo molla con elettro-attuatore 3 che, attivato in modalit? generatore, collega elasticamente il semialbero di trazione 5 alla piastra montante posteriore 24, permettendo, grazie anche alla gestione elettronica della coppia di reazione esercitata dal moto-generatore 10, oscillazioni controllate del barbotin 2 attorno ad una posizione prestabilita.
? La struttura portante del trovato ? formata da una piastra di base 20 sulla quale sono vincolati perpendicolarmente la piastra montante posteriore 26, la piastra montante centrale posteriore 24, la piastra motore 11, la piastra montante centrale anteriore 19 e la piastra montante anteriore 27 con i relativi cuscinetti necessari a sostenere e permettere la rotazione dell?albero motore 8 e i semialberi di trazione 5 e di generazione 25.
L?intero sistema ? gestito da una centralina di controllo, attraverso il cablaggio 7 il cui compito ? di gestire gli elettro-attuatori ed i flussi energetici e le relative coppie di funzionamento del motogeneratore 10, a seconda delle modalit? di funzionamento imposte.
Come precedentemente evidenziato, il trovato pu? funzionare sia in modalit? verricello che in modalit? generatore, descritti di seguito.
Modalit? verricello
Il funzionamento in modalit? verricello ? quello consueto, e si ottiene attivando la trasmissione di trazione (6,9) ed isolando la trasmissione primaria (14,15,17) e secondaria (13,16,18,22) dalla catena cinematica tra il barbotin 2 e il moto-generatore 10. Ci? si ottiene chiudendo l?attuatore 4, che rende rigidamente connessi la ruota di trazione 6 al semialbero di trazione 5 e attiva di conseguenza la trasmissione di trazione (6,9), ed aprendo l?attuatore 23, che vincolato anche con funzione di supporto sulla piastra montante centrale anteriore 19, rende indipendente il semialbero di trazione 5, su cui ? calettato rigidamente il barbotin 2, da quello di generazione 25. Naturalmente, in questa modalit?, il gruppo molla 3 viene disinnestato dal semialbero di trazione 5 aprendo l?attuatore corrispondente, dando la possibilit? al barbotin di effettuare tutte le rotazioni richieste.
In questa modalit? il moto del barbotin 2, e quindi la posizione della linea di ormeggio 1, dipende cinematicamente dal moto-generatore 10 tramite la sola trasmissione di trazione (6,9).
Modalit? generatore
Il funzionamento in modalit? generatore, invece, si ha isolando la trasmissione di trazione (6,9) dalla catena cinematica tra barbotin 2 e moto-generatore 10. Ci? si ottiene lasciando aperto l?attuatore verricello 4, innestando il gruppo molla 3 e l?attuatore generatore 23, rendendo, quindi, solidali i 2 semialberi (5,25) e di conseguenza il barbotin 2.
In questo modo, il barbotin 2 ? dinamicamente connesso con il moto-generatore 10 tramite le trasmissioni primaria (14,15,17) e secondaria (13,16,18,22). Di conseguenza, l?albero 8 del motogeneratore 10 sar? sollecitato sempre nello stesso verso di rotazione, a prescindere da quello con cui ruota il barbotin 2, il cui moto alterno prodotto dalle trazioni periodiche agenti tramite la linea di ancoraggio 1 e la reazione elastica della molla 3, sar? trasformato in moto unidirezionale dell?albero 8 del moto-generatore 10, la cui gestione elettronica permetter? la produzione di energia.
Infatti, come precedentemente descritto, la gestione elettronica di comando del presente trovato, regola, oltre l?apertura e la chiusura degli attuatori, anche la coppia motrice o resistente sviluppata dal moto-generatore 10 e quindi i flussi di energia prodotti o consumati. Si ricorda che il consumo energetico e quindi la coppia motrice si avr? nella modalit? verricello, mentre la coppia resistente, che oltre a produrre energia elettrica smorza i colpi di trazione, si avr? in modalit? Generazione.
Naturalmente i componenti elettrici sono preferibilmente inclusi a tenuta nel verricello in modo da non rischiare un loro malfunzionamento se investiti dall?acqua.
Di seguito si descrive l?utilizzo del trovato istallato a bordo di una imbarcazione, collegato alla linea di ancoraggio, quando l?imbarcazione raggiunge la rada dove ha deciso di fermarsi, e d? fondo all??ncora.
Utilizzo del trovato in modalit? verricello durante la fase di ancoraggio
L?utilizzo principale dei verricelli a bordo delle imbarcazioni ? quello di salpa-?ncora. Nel caso del trovato oggetto della presente domanda di brevetto, per effettuare l?ancoraggio della imbarcazione, sar? utilizzato nella modalit? di verricello elettrico, condotto tramite opportuna pulsantiera del sistema di gestione. In questa prima fase per la calata dell??ncora l?attuatore modalit? verricello 4, l?attuatore del gruppo molla 3 e quello di generazione 23 vengono disattivati per permettere la rotazione libera del barbotin 2, e dare fondo all??ncora grazie alla sua gravit?. Dopodich? viene attivato il solo attuatore di trazione 4, per controllare la lunghezza della linea di ormeggio 1 tramite il moto-generatore 10. In caso di necessit?, ossia che il peso dell??ncora non sia sufficiente a svolgere la linea di ormeggio stivata nel gavone, ? possibile attivare l?attuatore modalit? verricello 4 per movimentare il barbotin 2 e svolgere la catena servendosi dell?aiuto del moto-generatore 10 per calare l??ncora.
In questa modalit?, il trovato si comporta come un classico verricello la cui rotazione del barbotin 2 ? pilotata dal moto-generatore 10 attraverso la trasmissione di trazione (6,9) che ne permette di gestirne la rotazione in entrambi i versi.
Utilizzo del trovato in modalit? generatore una volta effettuato l?ancoraggio
Una volta calata la lunghezza della linea di ormeggio voluta, e stabilizzata la posizione della imbarcazione rispetto all??ncora che, si ricorda, ? influenzata dalle correnti marine e dai venti, viene disattivata la modalit? ?verricello? e attivata la modalit? ?generatore?, come precedentemente illustrato, disinnestando l?attuatore della modalit? verricello 4 ed innestando l?attuatore di generazione 23 e l?attuatore del gruppo molla 3.
Il barbotin sar? dinamicamente ed elasticamente collegato, grazie al gruppo molla 3, al motogeneratore 10 tramite il sistema di trasmissione primario (14,15,17) e secondario (13,16,18,22), ed il moto-generatore 10 sar? gestita in modalit? generatore.
Le onde del mare imprimeranno una oscillazione alla imbarcazione e quindi delle trazioni periodiche sulla linea di ormeggio. La generazione di corrente avviene grazie alla possibilit? del macchinario di consentire alla imbarcazione oscillazioni controllate intorno alla posizione stabilita all?atto dell?ancoraggio, grazie al gruppo molla 3 ed alla gestione del moto-generatore 10. La produzione di energia avverr? sia nella fase ascendente della oscillazione che in quella discendente. Nella fase ascendente dell?oscillazione la trazione sulla corda sar? contrastata dalla coppia resistente esercitata dal moto-generatore 10 in modalit? generatore (necessaria per produrre energia) e dalla molla di richiamo del gruppo molla 3, producendo energia e, nello stesso tempo, smorzando i colpi di trazione. Nella fase discendente della oscillazione, la molla di richiamo 3 contribuir? ad avvolgere la linea di ormeggio 1 per una determinata lunghezza, e rilascer? l?energia elastica immagazzinata nella fase ascendente, dando maggiore continuit? alla produzione di energia elettrica.
Nel sistema di gestione del moto-generatore 10, ? anche implementata una logica di controllo che testa periodicamente la tensione della linea di ormeggio, misurando la corrente assorbita dal motogeneratore 10 per movimentare il barbotin, e ne adegua opportunamente la trazione, ad esempio nel caso in cui una variazione delle correnti marine o del vento possa far variare la tensione della linea di ormeggio 1, in modo da evitare che vari la lunghezza media della linea di ancoraggio o che la coppia resistente esercitata dal moto-generatore 10 possa far sollevare l??ncora facendola arare sul fondale. In tal caso si chiarisce, per quanto noto alla persona esperta del ramo, che la posizione angolare dell?albero del moto-generatore 10 e la sua velocit? possono essere determinate in diversi modi, a seconda del tipo di moto-generatore 10 adottato, ad esempio tramite i dati forniti dall?inverter (usato per controllare i motori a corrente alternata) o tramite l?uso di sensori di giri e posizione (detti anche pick-up) che, affacciandosi su una ruota fonica ricavata sulla periferia del volano 12 (o calettata sull?albero 8 del motogeneratore 10) ne rileva la posizione e la velocit?.
Al momento di ricominciare la navigazione, il trovato verr? riattivato in modalit? verricello, quindi verr? chiuso l?attuatore di trazione 4 e disattivati l?attuatore di generazione 23 e del gruppo molla 3. Di conseguenza, rendendo attiva la trasmissione di trazione (6,9), folli le trasmissioni primaria e secondaria, e disinserendo il gruppo molla 3, il moto-generatore comander? direttamente il barbotin 2 in modalit? verricello e sar? possibile salpare l??ncora.
L?applicazione del trovato, come evidenziato pocanzi, oltre alla produzione energetica, contribuisce anche all?aumento del confort a bordo riducendo l?intensit? dei colpi di trazione trasmessi alla imbarcazione, rendendo superflue l?impiego delle molle da ormeggio o di ancoraggio. Infatti, eventuali episodi impulsivi di trazione vengono smorzati dal funzionamento in modalit? di generazione del dispositivo oggetto della presente domanda di brevetto. Difatti la gestione elettronica del motogeneratore decide la coppia resistente agente sul barbotin, di conseguenza la quantit? di energia prodotta, e quindi lo smorzamento esercitato alla oscillazione della imbarcazione.
Altra applicazione del trovato ? quella di produrre energia anche durante la navigazione. Se si svolge la linea di ormeggio 1 di una lunghezza tale da permettere l?oscillazione verticale dell??ncora senza farla urtare contro lo scafo (all?uopo ? possibile utilizzare apposite guide da customizzare in funzione dell?imbarcazione) e si attiva il trovato in modalit? generatore, ? possibile convertire l?energia inerziale dell??ncora sospesa per produrre energia elettrica. Infatti, a causa del moto di beccheggio dell?imbarcazione, l??ncora oscilla verticalmente. In questa oscillazione, l?inerzia dell??ncora equilibrata dalla reazione della molla 3 e dalla coppia resistente prodotta dal moto-generatore 10 (opportunamente modulata dal sistema di gestione) induce a sua volta una rotazione alterna del barbotin che produce energia elettrica. Si evidenza che, modulando la coppia resistente del motogeneratore 10, cos? da indurre una oscillazione dell??ncora in controfase rispetto a quella dell?imbarcazione, oltre alla produzione di energia si ha uno smorzamento dei moti di beccheggio durante la navigazione e quindi una navigazione pi? confortevole.
Altra applicazione del trovato ? quello di produrre energia elettrica riducendo l?ampiezza delle oscillazioni dei pontili galleggianti. Infatti, istallando il trovato sui pontili galleggianti e vincolando la corda, la catena o la cinghia di fissaggio avvolta sul barbotin ad un punto solidale col fondale, l?oscillazione del pontile e la conseguente rotazione del barbotin 2 permette di convertire in energia elettrica il moto oscillatorio del pontile e di smorzarne le oscillazioni.
Ovviamente il trovato si presta ad assumere diverse configurazioni di forma, componentistica e modalit? di installazione. Ciascuna delle possibili varianti della descrizione appena illustrata ? da ritenersi protetta dalle rivendicazioni in allegato.
Ad esempio l?adozione di trasmissioni a cinghia o catena in luogo di quelle ad ingranaggi; la disposizione del barbotin ad asse con diversa angolazione; l?istallazione su banchine o pali di ormeggio (a servizio delle imbarcazioni sprovviste del trovato); l?adozione di un moto-generatore trifase o a corrente continua, ecc. ecc..
Per una migliore comprensione del funzionamento del macchinario, le immagini allegate mostrano una possibile soluzione realizzativa dell?apparato oggetto della richiesta di domanda di brevetto, volendo essere illustrative a titolo indicativo e non limitative.
Riassumendo, di seguito si descrive, in definitiva, come l?invenzione raggiunga gli scopi proposti, superando i limiti della tecnica nota:
1) Il trovato oltre alla funzione di un normale verricello, esplica la funzione di generatore elettrico con elevato rendimento, grazie alla gestione elettronica del moto-generatore 10 che permette di generare energia, ed al sistema integrato di ruote di trasmissione (13,14,17,18,22) e ruote libere (15,16) che converte il moto alterno del barbotin dovuto alla oscillazione indotta all?imbarcazione dal moto ondoso e dal gruppo molla 3, in moto unidirezionale dell?albero 8 del moto-generatore 10, ottenendo un elevato rendimento di trasformazione energetica.
2) Il sistema in modalit? ?generatore? esplica, simultaneamente alla produzione di energia elettrica, una coppia resistente all?albero del barbotin che smorza i colpi di trazione prodotti dalla reazione dei cavi di ormeggio alla oscillazione della imbarcazione, rendendo pi? confortevole l?ormeggio e riducendo i rischi di rottura dei dispositivi utilizzati per ormeggiare (come le bitte) presenti sui ponti delle imbarcazioni.
Si intendono utilizzare, per la gestione elettrica ed elettronica del trovato, tecnologie convenzionali, compreso uno o pi? batterie di accumulo presenti a bordo, in relazione alla dimensione della imbarcazione.
Claims (10)
1) Verricello 30 comprendente un barbotin 2, un sistema di trasmissione (6,9), un motore elettrico 10, e caratterizzato dal fatto di comprendere:
? Uno o pi? moto-generatori 10 che hanno la funzione sia di generatore che di motore; ? Uno o pi? volani 12 che, aumentando il momento d?inerzia dell?albero 8 del moto -generatore 10, hanno la funzione di limitare l?ampiezza delle oscillazioni della velocit? angolare dell?albero 8;
? Una catena cinematica complessa munita di almeno 2 ruote libere (15,16) e di un sistema elastico di richiamo 3 munito di attuatore, che al moto alterno del barbotin 2 fanno corrispondere il moto unidirezionale dell?albero 8 del moto -generatore 10;
? Un sistema di attuatori (3,4,23) che permettono il collegamento cinematico del barbotin 2 al moto-generatore 10 tramite diverse catene cinematiche ;
? Sistema elettronico di gestione che modula la coppia erogata dal moto -generatore 10.
2) Verricello 30 secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere un moto-generatore 10, un articolato sistema di trasmissione, un sistema di richiamo elastico 3 ed un insieme di attuatori (4,23) che permettono al macchinario 30 di funzionare sia come un tradizionale verricello che come un generatore di energia elettrica.
3) Verricello 30 secondo una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un barbotin 2, collegato cinematicamente tramite un articolato sistema di trasmissione munito di almeno due ruote libere (15,16) con verso di rotazione opposto, ad un moto-generatore 10, che permette all?albero 8 del moto -generatore 10 di ruotare sempre nello stesso verso quando il barbotin ? sollecitato con moto roto alternato.
4) Verricello 30, secondo una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un barbotin 2, calettato su un albero munito di elemento elastico 3, connesso tramite una opportuna catena cinematica ad un moto-generatore 10, munito di volano 12.
5) Verricello, secondo una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere:
? un barbotin 2 munito di vincolo elastico 3 che ne permette un moto roto -oscillatorio; ? un moto-generatore 10 munito di volano 12, collegato cinematicamente al barbotin 2; ? un sistema elettronico di gestione della coppia prodotta dal moto -generatore 10 munito di volano 12 che produce energia dal movimento del barbotin 2 riducendone l?oscillazione ; 6) Verricello 30, secondo una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che permette di produrre energia durante la navigazione delle imbarcazioni mediante lo sfruttamento dei moti inerziali dell??ncora (collegata alla linea di ormeggio 1) con trastati dal gruppo molla 3, dal volano 12 e dal moto-generatore 10 la cui coppia resistente ? opportunamente modulata dal sistema di gestione.
7) Verricello 30, secondo una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di gestione che modula opportunamente la coppia resistente del gruppo moto-generatore 10, in modo da avere una oscillazione dell??ncora in controfase rispetto al moto di beccheggio della imbarcazione durante la navigazione.
8) Verricello 30, secondo una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un gruppo molla 3 ed un sistema di gestione che modula opportunamente la coppia resistente del gruppo moto-generatore 10, in modo da ridurre le oscillazioni della imbarcazione ormeggiata, ancorata o attraccata.
9) Verricello 30, secondo una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la trasmissione del moto tra l?albero 8 ed il semiasse di generazione 25 ed il semiasse di trazione 5 pu? avvenire anche con diversi sistemi di trasmissione ad es. catena, cinghia, cardano o ruote di frizione.
10) Verricello 30, secondo una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, opportunamente regolato, sia predisposto sia alla trazione di catene e corde 1, sia alla conversione in energia elettrica del moto oscillatorio di corpi e strutture galleggianti (es. imbarcazioni, pontili, boe) che attraverso le corde o catene 1 mettono in rotazione alterna il barbotin 2.
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Citations (3)
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US3164526A (en) * | 1960-12-06 | 1965-01-05 | Commissariat Energie Atomique | Reel type control rod brake |
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WO2000059820A1 (en) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Toelen Johannes Hendricus Albe | Apparatus for a boat for hauling in an anchor and for pulling the boat on a trailer |
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2021
- 2021-03-23 IT IT102021000006590A patent/IT202100006590A1/it unknown
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