Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo.

1. Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo,

que comprende al menos un imán permanente y al menos un electroimán, caracterizado porque está formado por uno o más conjuntos formados por:

- un cuadrilátero articulado

- con una primera barra articulada libremente a un primer eje de giro, siendo dicha primera barra portadora de forma solidaria de un imán permanente o de un electroimán, en que dicha barra articulada tiene un movimiento de giro en vaivén respecto a dicho primer eje de giro;

- un electroimán o un imán permanente dispuesto en una posición fija respecto a dicho primer eje de giro, en que se produce una fuerza de atracción/repulsión del imán permanente o el electroimán dispuesto en la primera barra, en función del sentido del movimiento de giro de dicha primera barra;

- una segunda barra articulada a un segundo eje receptor y transmisor de la energía mecánica, en el que el segundo eje tiene un movimiento de giro completo; y

- una tercera barra, articulada a las barras primera y segunda.

2. Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo, según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera barra es portadora de dos imanes permanentes, de dos electroimanes o de un imán permanente y un electroimán, y porque el dispositivo comprende en posiciones fijas respectivos electroimanes, imanes permanentes o un electroimán y un imán permanente respectivamente.

3. Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo, según la reivindicación 1, caracterizado porque está formado por un conjunto de unidades sobre un mismo eje desfasadas angularmente.

4. Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende además una leva o conjunto de levas, o un dispositivo de cambio de polaridad que comanda la inversión de la polaridad del electroimán o de cada uno de los electroimanes.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201531093.

Solicitante: BAIXAULI BACH, Jaume.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: BAIXAULI BACH,Jaume.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02K35/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › Generadores con sistemas de bobinas, de imán, de inducido o de otra parte del circuito magnético con movimiento alternativo, oscilante o vibratorio (dispositivos de manipulación de la energía mecánica estructuralmente asociados a los generadores H02K 7/00, p. ej. H02K 7/06).

Fragmento de la descripción:

Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo 5

El presente invento consiste en un dispositivo magnético de accionamiento mecánico, basado en la atracción y repulsión entre elementos magnéticos y electromagnéticos.

La utilización del magnetismo es conocida desde tiempos remotos. Sus 10 propiedades son empleadas, por ejemplo en la utilización de motores eléctricos giratorios convencionales, en los que se generan unas cargas eléctricas que se repelen o atraen con cargas electromagnéticas; así, el funcionamiento básico de un motor eléctrico es la aplicación de corriente para generar un campo electromagnético en un estator y producir la 15 repulsión/atracción en determinadas posiciones de un rotor, provisto a su vez de una o más bobinas y/o provisto de imanes permanentes que generan los campos que por su atracción o repulsión producen el movimiento de dicho rotor. La potencia del motor depende directamente de la intensidad del campo generado. 20

Estado de la técnica anterior Los motores eléctricos se configuran usualmente con un estator y un rotor, en el que una serie de elementos electromagnéticos situados en el estator provocan campos electromagnéticos que actúan sobre el rotor 25 (usualmente de un material ferromagnético) y provocan su rotación.

De forma alternativa se han desarrollado motores magnéticos alternativos del tipo biela-manivela, que cuando están formados por múltiples elementos, comprenden un cigüeñal que permite distintas 30 posiciones de biela sobre un eje único. Estos dispositivos están normalmente provistos de uno o más sensores de posición que permiten activar o desactivar campos eléctricos que cooperan con correspondientes imanes permanentes.

Por ejemplo, la patente ES 2000067 describe un motor electromagnético en el que uno a más cilindros provistos de electroimanes y actúan sobre 5 una pieza magnética a modo de pistón de modo que a través de una biela se acciona el cigüeñal del motor. Las patentes US 4404503, FR 2592536, FR 2466127, ES 2024311, ES 2324442, ES2402461 describen configuraciones similares, en las que el movimiento del elemento magnético inducido es rectilíneo y va guiado, y posteriormente mediante 10 una biela o similar se trasmite el movimiento de rotación al eje.

Uno de los problemas en ambos tipos de motores es el de las pérdidas mecánicas, particularmente en el sistema de guiado del "pistón" debido a la fricción, en primer lugar puramente mecánica debido al movimiento 15 circular del cigüeñal (si lo hay) o correspondiente elemento giratorio, y en segundo lugar inducida por el empuje o atracción magnética, que en adición al de los elementos de giro (rodamientos) disminuyen de manera muy significativa los rendimientos de este tipo de motores.

Así, un objetivo de la presente invención es el de producir un dispositivo de accionamiento mecánico por medios magnéticos que reduzca de una manera significativa las pérdidas mecánicas que tienen los mecanismos correspondientes de tipo biela-manivela. De este modo, se obtiene la ventaja de evitar pérdidas por rozamiento entre los elementos mecánicos 25 en el movimiento de traslación, ya que el movimiento no va guiado, si no que se transmite a través de un mecanismo de cuadrilátero articulado.

Descripción de la invención La presente invención describe un dispositivo generador de movimiento 30 por accionamiento magnético alternativo, en el que el movimiento de atracción y repulsión se transmite a través de un mecanismo de cuadrilátero articulado; un primer eje fijo de giro libre articula una primera barra que está provista de un imán permanente; este imán permanente es accionado mediante la acción de un electroimán cuya polaridad se cambia en función de la posición de dicha primera barra, que se sitúa desde una posición de giro en la que el imán permanente 5 está situado próximamente al electroimán, a una posición alejada, en la que las fuerzas de atracción/repulsión son poco significativas. El imán permanente, solidario a la primera barra, por tanto, trazará un arco de circunferencia en movimiento de vaivén.

En el extremo opuesto, se dispone un segundo eje en el que se obtiene la potencia del sistema; dicho segundo eje solo permite su movimiento de giro, sin traslación, y es solidario al extremo de una segunda barra, que gira solidariamente a dicho segundo eje; los extremos de la primera barra y de la segunda barra, se encuentran unidos entre sí por los 15 extremos de una tercera barra; cada una de las uniones de dicha tercera barra con la primera y la segunda barra respectivamente, se encuentran articulados por medio de un rodamiento. La posición que adopta dicha tercera barra es variable a lo largo del recorrido de giro, entre un movimiento circular en uno de sus extremos y un movimiento de vaivén 20 en arco de circunferencia, en el otro.

Este efecto de atracción y repulsión es producido por los campos magnéticos creados por una bobina alimentada que está situada en una posición fija, de modo que dichos campos inciden sobre un imán situado 25 en una barra del cuadrilátero. Según la polaridad aplicada a la bobina, se produce la atracción o repulsión del imán. Este movimiento de vaivén se transmite a través de las barras del cuadrilátero plano, provocando la rotación del eje.

Puesto que uno de estos sistemas tiene unas posiciones de máxima y mínima atracción/repulsión, es recomendable que el sistema esté dotado de un elemento de inercia, por ejemplo en el elemento giratorio del segundo eje, de modo que en los puntos en los que se produce escasa atracción/repulsión, el movimiento se encuentre impulsado aprovechando la energía de dicho elemento de inercia.

Por otra parte, es también posible y contemplado dentro del alcance de la invención, la utilización de un eje único movido por una pluralidad de elementos de accionamiento, en los que la posición de cada imán será distinta en función de la posición de la correspondiente primera barra, así como también será distinta la polaridad aplicada a la bobina del 10 electroimán en función de que el movimiento de dicha primera barra con el imán permanente respecto a dicho electroimán sea de acercamiento o de alejamiento.

Además, está previsto dentro del alcance de la invención la utilización de 15 un segundo electroimán situado en oposición geométrica al primero que coopera con el mismo o con otro imán permanente, de modo que cuando se produce una fuerza de atracción en uno de los lados, ésta se ve reforzada con una fuerza de repulsión en el lado opuesto, y viceversa. Esta realización no se representa en las figuras. 20

Breve descripción de los dibujos Con objeto de ilustrar la explicación que va a seguir, adjuntamos a la presente memoria descriptiva, tres hojas de dibujos, en las que en cinco figuras se representa, a título de ejemplo y sin carácter limitativo, la 25 esencia de la presente invención, y en las que La figura 1 muestra una vista esquemática lateral de una unidad del dispositivo magnético de accionamiento mecánico de la invención en una primera posición, en que el imán permanente y el electroimán están en fase de 30 máxima aproximación;

La figura 2 muestra una vista esquemática lateral semejante a la de la figura 1, en que el imán permanente y el electroimán están en fase de alejamiento relativo;

La figura 3 muestra una vista esquemática lateral semejante a la de las figuras 1 y 2, en que el imán permanente y el 5 electroimán están en una posición de máximo alejamiento;

La figura 4 muestra una vista esquemática lateral semejante a la de las figuras 1 a 3, en que el imán permanente y el electroimán están en fase de aproximación; y 10

La figura 5 muestra una vista esquemática en perspectiva de un conjunto de unidades sobre un único eje en que cada unidad adopta una posición angular distinta.

En dichas figuras podemos ver los siguientes signos de referencia: 15

primera barra del cuadrilátero articulado 2 segunda barra del cuadrilátero articulado 3 tercera barra del cuadrilátero articulado, que une el extremo de la primera barra con el extremo de la segunda barra 4 imán permanente 20

electroimán 6 conexiones eléctricas del electroimán 11 primer eje de articulación, de la primera barra 12 segundo eje de articulación, de la segunda barra, 13, 14 ejes de articulación de la tercera barra con las barras 25 segunda y primera respectivamente

Descripción de los modos de realización preferentes Se describe un dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo, que está formado por un cuadrilátero articulado, 30 que está formado por:

una primera barra (1)...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo, que comprende al menos un imán permanente y al menos un electroimán, caracterizado porque está formado por uno o más conjuntos formados por:

- un cuadrilátero articulado

- con una primera barra articulada libremente a un primer eje de giro, siendo dicha primera barra portadora de forma solidaria de un imán permanente o de un electroimán, en que dicha barra articulada tiene un movimiento de giro en vaivén respecto a dicho primer eje de giro;

- un electroimán o un imán permanente dispuesto en una posición fija respecto a dicho primer eje de giro, en que se produce una fuerza de atracción/repulsión del imán permanente o el electroimán dispuesto en la primera barra, en función del sentido del movimiento de giro de dicha primera barra;

- una segunda barra articulada a un segundo eje receptor y transmisor de la energía mecánica, en el que el segundo eje tiene un movimiento de giro completo; y

- una tercera barra, articulada a las barras primera y segunda.

2. Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo, según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera barra es portadora de dos imanes permanentes, de dos electroimanes o de un imán permanente y un electroimán, y porque el dispositivo comprende en posiciones fijas respectivos electroimanes, imanes permanentes o un electroimán y un imán permanente respectivamente.

3. Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo, según la reivindicación 1, caracterizado porque está formado por un conjunto de unidades sobre un mismo eje desfasadas angularmente.

4. Dispositivo generador de movimiento por accionamiento magnético alternativo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende además una leva o conjunto de levas, o un dispositivo de cambio de polaridad que comanda la inversión de la polaridad del electroimán o de cada uno de los electroimanes.

 

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