Sistema de control de flujo magnético entre imanes permanentes.

Especialmente idóneo para ser utilizado en motores alternativos por repulsión magnética, tiene como finalidad mejorar sustancialmente las condiciones en las que se produce la interrupción intermitente del campo magnético entre cada pareja de imanes y cuenta para ello con una lámina (1) de hierro dulce que hace de apantallamiento ferromagnético de alta permeabilidad, desplazable sobre guías (5) en el soporte (2) del imán permanente, en orden a quedar alternativamente enfrentada/desenfrentada a este último. El movimiento de la lámina (1) es suministrado a la misma por un micromotor eléctrico (10) provisto en su eje de un piñón (14) que engrana con una cremallera (15) existente en un brazo (6) prolongación de la lámina (1), desplazamiento que se produce en contra o a favor de la tensión de un muelle (13) que tiende a impedir el desplazamiento de la lámina por la acción de atracción del imán (1)

Sistema de control de flujo magnético entre imanes permanentes.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de control de flujo magnético, que permite anular a voluntad dicho flujo entre dos imanes permanentes, de forma intermitente, en orden a conseguir un desplazamiento alternativo de un imán con respecto al otro.

El sistema que se preconiza resulta de especial aplicación en motores alternativos por repulsión magnética.

Descripción de la invención

Son conocidos motores alternativos que, en su versión más simple, están estructurados a partir de un pistón que suministra un movimiento longitudinal y alternativo a un vástago rematado en una leva asociada a un eje cigüeñal, como en todo motor alternativo, pero con la particularidad de que el citado pistón se materializa en un imán permanente, obviamente móvil, con el que colabora un segundo imán permanente, éste último fijo, estableciéndose entre ellos un cuerpo tubular de naturaleza diamagnética con el que colaboran dos piezas de hierro dulce contrapuestas y capacitadas para realizar maniobras de aproximación y distanciamiento, accionadas por sendos electroimanes, de manera que cuando las piezas de hierro dulce quedan alejadas del cuerpo tubular, la interacción de los imanes permanentes determina la repulsión del imán móvil en funciones de pistón, produciéndose el desplazamiento del mismo, mientras que cuando las piezas de hierro dulce se interacoplan en el seno del cuerpo tubular citado, determinan una barrera que elimina la interacción de imanes, con lo que el imán móvil queda libre para completar el segundo semiciclo de trabajo del motor, en el que dicho pistón resulta inoperante volviendo a la posición inicial del ciclo.

Este sistema de control del flujo magnético, a base de las citadas piezas de hierro dulce desplazables en contraposición, no ha resultado en la práctica tan eficaz como sería deseable, lo que ha llevado a su inventor a desarrollar un nuevo sistema, más simple y eficaz, el constitutivo de la presente invención.

Descripción de la invención

Partiendo del concepto básico del motor alternativo por repulsión magnética anteriormente descrito, es decir partiendo de la utilización de dos imanes permanentes, en igual polaridad y enfrentados a la menor distancia posible que su diseño permite entre ellos, la invención consiste en establecer, en el soporte de cada uno de dichos imanes, unas guías con rodamientos para desplazamiento de una lámina de hierro dulce en funciones de apantallamiento ferromagnético de alta permeabilidad.

Esta lámina es desplazable en contra de la tensión de un muelle-real, que ejerce una fuerza igual y opuesta a la fuerza que el imán ejerce hacia la lámina de hierro dulce, la cual está ajustada de tal manera que con tan solo una leve fuerza adicional ejercida sobre ella, se produce su desplazamiento por las vías citadas, dejando a la vista u ocultando la zona de concentración máxima de flujo magnético de los imanes.

El desplazamiento de la lámina de apantallamiento magnético se lleva a cabo con la colaboración de un pequeño servo-motor eléctrico que actúa sobre la propia lámina mediante un sistema de transmisión tipo piñón-cremallera.

Como en el caso del motor anteriormente citado, los movimientos del motor están generados a expensas de las órdenes recibidas de los sensores que controlan el posicionamiento del imán en funciones de pistón, es decir del imán móvil.

Lógicamente en un motor real existirán varios juegos de imanes permanentes, y consecuentemente varias láminas de apantallamiento magnético, que actuarán secuencialmente.

En su inicio los imanes complementarios están enfrentados, en situación de máxima proximidad, como anteriormente se ha dicho, y al detectar la posición inicial de los sensores dan la orden a los motores de las láminas de alta permeabilidad para que se desplacen éstas sincronizadamente hasta el final de la guía, sin salirse de la órbita de influencia del imán, con lo que se produce la repulsión mutua. Al llegar el imán móvil al final de su recorrido tras el que el disco de inercia o contrapeso del cigüeñal hace volver a la posición inicial a dicho imán móvil, los sensores detectan el punto de fin de recorrido y dan la orden a los motores eléctricos de desplazar las láminas de alta permeabilidad para que se interpongan entre los imanes, concretamente en el núcleo de mayor intensidad de campo, y de este modo no existirán fuerzas de repulsión significativas en el segundo semiciclo del imán móvil en funciones de pistón. Así pues, cada lámina de apantallamiento de alta permeabilidad tiene la función de cerrar el circuito de cada imán, y de este modo no interactuar con el imán enfrentado.

Por su parte, los sensores de posicionamiento suministran información a un circuito electrónico que es el que gobierna los motores eléctricos, colaborando en el sistema una batería para arranque inicial y un elemento de escape en el soporte del imán móvil que sólo resulta de interés en la versión más simple del motor, en la que tan sólo existe un único soporte pistón-imán, lámina de apantallamiento magnético y muelle-real, pero que no debe ser tomado en consideración cuando en el motor participan múltiples pistones-imanes, como sucede en cualquier motor alternativo convencional.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, 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:

La figura 1.- Muestra, según un despiece en perspectiva, un sistema de control de flujo magnético entre imanes permanentes realizado de acuerdo con la presente invención, correspondiente a la solución más simple en la que tan solo participan una pareja de imanes.

La figura 2.- Muestra otro despiece similar al de la figura anterior, pero en posición inversa para las piezas que participan en el mecanismo.

La figura 3.- Muestra, finalmente, otra vista en perspectiva del conjunto de las figuras anteriores, debidamente montado.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como el sistema que se preconiza parte de la utilización de una lámina (1) de hierro dulce de alta permeabilidad, que se monta sobre el soporte (2) del imán permanente correspondiente, no representado, imán que se posiciona convenientemente en un alojamiento (3) del soporte (2), con su correspondiente tapa de cierre (4).

El soporte (2) está provisto de una pareja de guías o vías enfrentadas (5), con rodamientos, determinantes de unas óptimas condiciones de deslizamiento para la lámina de apantallamiento magnético (1).

Para la movilización de dicha lámina (1), ésta cuenta con una prolongación o brazo (6), coplanario con la misma, que juega en un sector ahorquillado (7) del soporte (2), provisto en sus ramas laterales de orificios (8) para acoplamiento del eje (9) del micro motor eléctrico (10), y de orificios (11) para acoplamiento del eje soporte (12) de un muelle espiral (13).

De forma más concreta el micro-servo-motor (10) es el encargado de desplazar la lámina (1) dentro de su propio plano en contra o a favor del muelle-real no ferro-magnético (13), y lo hace con la colaboración de un piñón no ferro-magnético (14) convenientemente enchavetado a su eje (9) que engrana con una cremallera (15) existente en la cara inferior o interna del brazo (6) perteneciente a la lámina (1) de apantallamiento magnético.

Tal como anteriormente se ha dicho, el micromotor (10) estará gobernado a expensas de las señales emitidas por los sensores que controlan el posicionamiento del imán móvil, provocando el enfrentamiento de dicha lámina (1) a la pareja de imanes correspondientes, y alternativamente su desenfrentamiento, para conseguir el pretendido movimiento alternativo del pistón o imán permanente móvil, que será suministrado al cigüeñal constitutivo del eje del motor a accionar, o en su caso del generador de energía eléctrica.

1. Sistema de control de flujo magnético entre imanes permanentes, de los que uno de tales imanes es fijo mientras que el otro es móvil, constituyendo un pistón que alternativamente se aproxima y se distancia del imán fijo, caracterizado porque con cada pareja de imanes enfrentados colabora en cada imán una lámina de hierro dulce determinante de un apantallamiento ferromagnético de alta permeabilidad, siendo dicha lámina desplazable alternativamente en su propio plano, en orden a entrar/salir del núcleo principal del campo magnético generado por dicha pareja de imanes, habiéndose previsto que el soporte para el imán permanente incorpore guías enfrentadas, con rodamientos, para los bordes correspondientes de la lámina de hierro dulce de alta permeabilidad, contando con prolongaciones que confieren una configuración ahorquillada a uno de sus extremos, en cuyas ramas laterales se establecen orificios enfrentados para acoplamiento del eje de un micromotor eléctrico, al que está enfrentado un piñón que engrana con una cremallera operativamente establecida en un brazo o prolongación longitudinal y coplanaria de la lámina de hierro dulce, que a su vez juega en el seno de la citada horquilla o soporte, con la particularidad de que entre las ramas laterales del sector ahorquillado del soporte para el imán permanente, se establecen orificios para el acoplamiento del eje-soporte de un muelle espiral, que en uno de sus extremos se acopla en un orificio de la prolongación longitudinal de la lámina de hierro dulce, y en la que este muelle-real ejerce una fuerza igual y opuesta a la que el imán ejerce hacia la lámina de hierro dulce, mientras que la otra extremidad libre de dicho muelle se fija en la extremidad libre de su brazo eje-soporte.