ES2389791A1 - Dispositivo generador de movimiento de giro - Google Patents

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Abstract

Dispositivo generador de movimiento de giro; que comprende: un elemento interior, giratorio; un eje fijado al mencionado elemento interior y que gira solidariamente con el mismo; y un cuerpo exterior fijo, montado coaxialmente respecto al elemento interior; presentando el elemento interior y el cuerpo exterior unas superficies enfrentadas mutuamente. El elemento interior y el cuerpo exterior disponen en sus superficies enfrentadas de sendas series de imanes enfrentados, dispuestos circularmente en un plano perpendicular al eje del elemento interior, orientados con una cierta inclinación respecto a la dirección radial del eje del elemento interior y con los polos iguales enfrentados, definiendo los imanes enfrentados del elemento interior y del cuerpo exterior unos campos magnéticos antagonistas y unas fuerzas de repulsión, que provocan el giro del elemento interior respecto al cuerpo exterior a medida que los imanes del elemento interior giratorio se van enfrentando a los sucesivos imanes del cuerpo exterior.

Description

Dispositivo generador de movimiento de giro.
Objeto de la invención.
La presente invención se refiere a un dispositivo generador de movimiento de giro, que comprende: un elemento interior, giratorio; un eje fijado al mencionado elemento interior y que gira solidariamente con el mismo; y un cuerpo exterior fijo, montado coaxialmente respecto al elemento interior; presentando el elemento interior y el cuerpo exterior unas superficies enfrentadas mutuamente.
Este dispositivo generador de movimiento de giro presenta unas particularidades constructivas orientadas a generar dicho movimiento sin necesidad de realizar un aporte y consumo en combustible o energía eléctrica.
Campo de aplicación de la invención.
Esta invención es aplicable en el campo dedicado a la fabricación de aparatos y dispositivos generadores de movimiento de giro.
Antecedentes de la invención.
Actualmente existen en el mercado diferentes dispositivos que permiten generar un movimiento de giro y que requieren para su funcionamiento un aporte externo de combustible o energía.
Estos dispositivos incluyen los motores de todo tipo, que requieren para su funcionamiento un consumo de combustible, o la aportación de una energía externa, en forma de presión hidráulica o neumática, energía eléctrica
o cualquier otra.
Estos motores y dispositivos, además de presentar generalmente una elevada complejidad constructiva tienen el inconveniente de que requieren para su funcionamiento la mencionada aportación externa de energía o combustible, lo que conlleva en la mayor parte de los casos un significativo coste añadido.
Por tanto el problema técnico que se plantea es un dispositivo generador de movimiento de giro que no presente los inconvenientes de los existentes actualmente, especialmente en lo que se refiere al propio coste de fabricación del dispositivo y al coste añadido de alimentación durante su funcionamiento.
Descripción de la invención.
El dispositivo generador de un movimiento de giro objeto de esta invención, siendo de una gran sencillez constructiva, presenta unas características orientadas a permitir su funcionamiento de una forma continuada y sin necesidad de realizar un aporte externo de combustible o energía durante su funcionamiento.
El dispositivo generador de movimiento de giro objeto de esta invención comprende: un elemento interior, giratorio; un eje fijado al mencionado elemento interior y que gira solidariamente con el mismo; y un cuerpo exterior fijo, montado coaxialmente respecto al elemento interior; presentando el elemento interior y el cuerpo exterior unas superficies enfrentadas mutuamente.
Para conseguir los objetivos propuestos el elemento interior y el cuerpo exterior disponen en sus superficies enfrentadas de sendas series de imanes enfrentados, dispuestos circularmente en un plano perpendicular al eje del elemento interior, orientados con una cierta inclinación respecto a la dirección radial del eje del elemento interior y con los polos iguales enfrentados; definiendo los imanes enfrentados del elemento interior y del cuerpo exterior unos campos magnéticos antagonistas y unas fuerzas de repulsión que provocan el giro del elemento interior respecto al cuerpo exterior a medida que los imanes del elemento interior giratorio se van enfrentando con los sucesivos imanes del cuerpo exterior.
Esta disposición inclinada de los imanes del elemento interior y del cuerpo exterior respecto a la dirección radial del eje del elemento interior permite que el elemento interior vaya girando de forma continuada debido al par de giro generado por el enfrentamiento de los campos magnéticos, de la misma polaridad, de los imanes del elemento interior y del cuerpo exterior.
De acuerdo con la invención el elemento interior puede disponer de dos o más series paralelas de imanes desfasadas angularmente y enfrentadas a otras tantas series paralelas de imanes, también desfasadas angularmente y dispuestas en la superficie enfrentada del cuerpo exterior del dispositivo.
El desfase angular de dichas series paralelas de imanes tiene la finalidad de garantizar que, en cualquier posición angular del elemento interior respecto al cuerpo exterior, parte de los imanes de los mismos se encuentren enfrentados provocando el giro relativo del elemento interior respecto al cuerpo exterior hasta otra posición en la que nuevamente se encontrarán enfrentados entre sí parte de los imanes del elemento interior y del cuerpo exterior, y así sucesivamente proporcionando un giro continuo del elemento interior respecto al cuerpo exterior.
En una realización de la invención se ha previsto que las superficies enfrentadas del elemento interior y del cuerpo exterior presenten una curvatura en dirección transversal, siendo dichas superficies del elemento interior y del cuerpo exterior curvoconvexa y curvocóncava respectivamente.
Esta configuración de las superficies enfrentadas del elemento interior y del cuerpo exterior facilita el autocentrado del elemento interior respecto al cuerpo exterior durante el giro relativo de los mismos.
Según la invención el cuerpo exterior se encuentra alojado una carcasa envolvente que presenta al menos en uno de sus laterales un orificio provisto de unos rodamientos para el apoyo del eje del elemento interior y su salida al exterior del dispositivo, de forma que el movimiento de giro proporcionado por el dispositivo pueda ser utilizado para el accionamiento de cualquier aparato o dispositivo externo.
En esta invención se ha previsto que los imanes del cuerpo exterior y los imanes del cuerpo interior puedan ser fijos y definir entre sí una separación constante en dirección radial; o bien que los imanes del elemento interior sean fijos y que los imanes del cuerpo exterior se encuentren montados con posibilidad de desplazamiento longitudinal en unos orificios definidos en dicho cuerpo exterior y asociados a unos medios de accionamiento que posibiliten su disposición a una distancia variable respecto a los imanes del elemento interior.
En este segundo caso, mediante la aproximación en mayor o menor medida de los imanes del cuerpo exterior a los imanes del elemento interior se consigue que la fuerza de repulsión de sus campos magnéticos sea de una mayor o menor intensidad lo que permite variar la velocidad y el par de giro suministrado por el dispositivo.
En una realización de la invención los medios de accionamiento utilizados para provocar el desplazamiento de los imanes montados sobre el cuerpo exterior y conseguir su aproximación o alejamiento a los imanes montados sobre el elemento interior, comprenden unos empujadores para el desplazamiento de los imanes del cuerpo exterior hacia los imanes del elemento interior, y unos resortes antagonistas que tienden a desplazar dichos imanes hacia el interior de los orificios del cuerpo exterior, distanciándolos de los imanes del elemento interior.
Los mencionados empujadores, que pueden ser de accionamiento mecánico, hidráulico, neumático, o de cualquier otro tipo que se considere oportuno, son los encargados de realizar el posicionamiento efectivo de los imanes del cuerpo exterior mientras que los resortes antagonistas tienen la finalidad de mantenerlos en dichas posiciones y permitir que dichos imanes retrocedan cuando se cambia su posición mediante la actuación sobre los empujadores.
Descripción de las figuras.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
-
La figura 1 muestra una vista en alzado de un ejemplo de realización del dispositivo generador de un movimiento de giro según la invención.
-
La figura 2 muestra una vista explosionada en perspectiva del dispositivo de la figura anterior.
-
La figura 3 muestra una vista en alzado del dispositivo de la figura 1 seccionado.
-
Las figuras 4 y 5 muestran sendas secciones del dispositivo por los planos A-A y B-B marcados en la figura 1 y que cortan las dos series enfrentadas de imanes del elemento interior y del cuerpo exterior; pudiendo apreciarse las posiciones relativas de las dos series de imanes en una misma posición angular del elemento interior respecto al cuerpo exterior.
-
La figura 6 muestra una sección de una variante de realización del dispositivo en la que el elemento interior dispone de imanes fijos y el cuerpo exterior de imanes desplazables en dirección longitudinal y asociados a unos medios de accionamiento para el ajuste de la distancia de los mismos respecto a los imanes del elemento interior.
-
La figura 7 muestra un detalle ampliado de una porción de la figura 6 en la qué los imanes del cuerpo exterior se encuentran a una separación mínima respecto a los imanes del elemento interior.
-
La figura 8 muestra una vista análoga a la anterior en la qué los imanes del cuerpo exterior se encuentran en una posición de separación máxima respecto a los imanes del elemento interior.
Realización preferente de la invención.
En el ejemplo de realización mostrado en las figuras 1 a 5 el dispositivo generador de movimiento de giro comprende un elemento interior (1), giratorio, un eje (2) que gira solidariamente con aquél; y un cuerpo exterior (3) montado coaxialmente con el elemento interior (1); presentando el elemento interior (1) y el cuerpo exterior (3) unas superficies enfrentadas curvoconvexa y curvocóncava respectivamente.
El elemento interior (1) dispone en la superficie externa, enfrentada al cuerpo exterior (3), de dos series paralelas de imanes (11, 12) enfrentados a otras dos series de imanes (31, 32) situados en la superficie enfrentada del cuerpo exterior (3).
Las series de imanes (11, 31) se encuentran desfasadas angularmente respecto a las series (12, 32) tal como se puede observar claramente en la figura 2.
En el ejemplo de realización mostrado en las figuras 1 a 5 los imanes (11, 12) y (31, 32) se mantienen en unas posiciones fijas respecto al elemento interior y al cuerpo exterior respectivamente, con sus polaridades iguales enfrentadas y con una cierta inclinación respecto a la dirección radial del eje del elemento interior (1), de forma que enfrentándose progresiva y alternativamente los imanes (11 y 31) y los imanes (12 y 32), éstos generan unas fuerzas de repulsión que provocan el giro del elemento interior (1) respecto al cuerpo exterior (3).
En el ejemplo mostrado el cuerpo exterior (3) se encuentra alojado una carcasa (4) que actúa de elemento de retención de los imanes (31, 32) en el interior de dicho cuerpo exterior (3).
En el ejemplo mostrado esta carcasa (4) está constituida por un anillo central (41) que cubre periféricamente al cuerpo exterior (3) y por unas tapas laterales (42), presentando dicha carcasa (4), lateralmente, un orificio (43) provisto de unos rodamientos (44) para el apoyo y salida al exterior del eje (2) del elemento interior (1).
Como se puede observar en las figuras 2 y 3 los imanes (11, 12) y (31, 32) presentan en su extremo anterior una curvatura análoga a la de las respectivas superficies enfrentadas, curvoconvexa y curvocóncava, del elemento interior (1) y del cuerpo exterior (3).
En la variante de realización mostrado en la figura 6 los imanes (31, 32) del cuerpo exterior (3) se encuentran montados con posibilidad de desplazamiento longitudinal en respectivos orificios (34).
En este ejemplo concreto de realización los imanes del cuerpo exterior, representados en este caso por los imanes
(31) visibles en las secciones mostradas en las figuras 6 a 8, se encuentran montados en unos empujadores (5) que al ser accionados, por ejemplo neumáticamente por su parte posterior provocan el desplazamiento de los imanes (31, 32) hacia una posición anterior acercándolos a los imanes (11, 12) del elemento interior (1).
Sobre los mencionados empujadores (5) actúan unos resortes (6) que tienden a desplazarlos hacia la zona posterior distanciando los imanes (31, 32) del cuerpo exterior de los imanes (11, 12) del elemento interior.
Estos resortes (6) garantizan que los imanes (31, 32) del cuerpo exterior se mantengan de forma estable en la posición determinada por los respectivos empujadores (5).
Mediante el accionamiento de los empujadores (5) se consigue que los imanes (31, 32) del cuerpo exterior (3) pueden desplazarse entre una posición muy próxima a los imanes (11, 12) del cuerpo (1) tal como se muestra en la figura 7, y una posición de máxima separación tal como se muestra en la figura 8.
Variando la separación de los imanes del elemento interior (1) y del cuerpo exterior, se consigue variar el par y la velocidad de giro del elemento interior (1)
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Dispositivo generador de movimiento de giro; que comprende: un elemento interior, giratorio; un eje fijado al mencionado elemento interior y que gira solidariamente con el mismo; y un cuerpo exterior fijo, montado coaxialmente respecto al elemento interior; presentando el elemento interior y el cuerpo exterior unas superficies enfrentadas mutuamente;
    caracterizado porque el elemento interior y el cuerpo exterior disponen en sus superficies enfrentadas de sendas series de imanes enfrentados, dispuestos circularmente en un plano perpendicular al eje del elemento interior, orientados con una cierta inclinación respecto a la dirección radial del eje del elemento interior y con los polos iguales enfrentados, definiendo los imanes enfrentados del elemento interior y del cuerpo exterior unos campos magnéticos antagonistas y unas fuerzas de repulsión, que provocan el giro del elemento interior respecto al cuerpo exterior a medida que los imanes del elemento interior giratorio se van enfrentando a los sucesivos imanes del cuerpo exterior.
  2. 2.-Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento interior dispone de dos
    o más series paralelas de imanes desfasadas angularmente y enfrentadas a otras tantas series paralelas de imanes también desfasadas angularmente y dispuestas en la superficie enfrentada del cuerpo exterior.
  3. 3.-Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las superficies enfrentadas de elemento interior y del cuerpo exterior presentan una curvatura en dirección transversal, siendo dichas superficies curvoconvexa y curvocóncava respectivamente.
  4. 4.-Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo exterior se encuentra alojado una carcasa que presenta al menos en uno de sus latearles un orificio provisto de unos rodamientos para el apoyo del eje del elemento interior y su salida al exterior.
  5. 5.-Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado, porque los imanes del cuerpo exterior y los imanes del elemento interior son fijos y definen entre sí una separación constante en dirección radial.
  6. 6.-Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los imanes del elemento interior son fijos, y los imanes del cuerpo exterior se encuentran montados con posibilidad de desplazamiento longitudinal en unos orificios definidos en el cuerpo exterior, y asociados a unos medios de accionamiento que posibilitan su disposición a una distancia variable respecto a los imanes del elemento interior.
  7. 7.-Dispositivo, según la reivindicación 6, caracterizado porque los medios de accionamiento comprenden unos empujadores para el desplazamiento de los imanes del cuerpo exterior hacia los imanes del elemento interior y unos resortes antagonistas que tienen a desplazar dichos imanes hacia el interior de los orificios del cuerpo exterior, distanciándolos de los imanes del elemento interior.
  8. 8.-Dispositivo, según la reivindicación 4, caracterizado porque la carcasa del cuerpo exterior está constituida por un anillo central y dos tapas laterales,
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201231391
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 07.09.2012
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : H02K53/00 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    ES 2316274 A1 (MOTAS VALLS JAUME) 01.04.2009, resumen; página 4, línea 15 – página 7, línea 13; figuras. 1-5,8
    Y
    6,7
    X
    GB 2298319 A (WESTBOURNE ROBERT DOUGLAS) 28.08.1996, todo el documento. 1-5,8
    X
    US 2011050019 A1 (HAN DONG GOO) 03.03.2011, resumen; párrafos [19-32]; figuras. 1-4,8
    A
    6,7
    Y
    US 2011234023 A1 (GOLDSTEIN MARVIN) 29.09.2011, resumen; figuras. 6,7
    A
    US 6433452 B1 (GRAHAM W RALPH) 13.08.2002, columna 1, línea 54 – columna 2, línea 7; figuras. 1,6,7
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 17.10.2012
    Examinador E. García Lozano Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201231391
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H02K Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201231391
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 17.10.2012
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones 2-4, 6-8 Reivindicaciones 1,5 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-8 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201231391
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    ES 2316274 A1 (MOTAS VALLS JAUME) 01.04.2009
    D02
    US 2011234023 A1 (GOLDSTEIN MARVIN) 29.09.2011
  9. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La presente solicitud se refiere a un dispositivo generador de movimiento de giro a partir del empleo de imanes. El dispositivo comprende un elemento interior giratorio y solidario a un eje, y un elemento exterior coaxial al anterior de modo que ambos disponen en sus superficies enfrentadas unas series de imanes en un plano perpendicular al eje que definen campos magnéticos antagonistas que provocan el giro del elemento interior (Reiv.1). Los elementos interior y exterior incluyen dos o más series paralelas de imanes desfasadas angularmente (Reiv.2), siendo las superficies enfrentadas curvoconvexa y curvocóncava, respectivamente (Reiv.3). Los imanes de ambos cuerpos son fijos y separados por una separación constante (Reiv.5). Como alternativa los imanes del elemento interior pueden ser fijos y los del cuerpo exterior con desplazamiento longitudinal en unos orificios y asociados a unos medios de accionamiento que regulan su disposición a distancia variable respecto a los imanes del elemento interior (Reiv.6), donde estos medios de accionamiento comprenden unos empujadores que los desplazan hacia el exterior y unos resortes antagonistas que los desplazan hacia el interior (Reiv.7). El cuerpo exterior se encuentra alojado en una carcasa constituida por un anillo central y dos tapas laterales (Reiv.8) que presenta al menos en uno de sus laterales un orificio provisto de rodamientos para apoyo del eje (Reiv.4). El documento D01 divulga un motor por interacción de campos magnéticos de imanes permanentes, que comprende un rotor central (1) giratorio alrededor de un eje principal (2), con imanes permanentes (3) repartidos en su periferia; un estator formado por una pluralidad de rodillos (5) alrededor del rotor central (1), cada uno giratorio alrededor de un correspondiente eje secundario (6) paralelo al eje principal (2), con varios imanes permanentes (7) repartidos en su periferia. El motor incluye también una transmisión mecánica de movimiento para obligar al rotor central (1) y rotores satélite (5) a girar en direcciones opuestas (resumen). Como puede verse, el documento D01 anticipa las características de las reivindicaciones 1 y 5, y a partir del mismo podrían derivarse las características de las reivindicaciones 2,3,4 y 8 como se indica a continuación. El empleo de una serie de imanes o de varias series de imanes se considera una realización práctica evidente para un experto en la materia (Reiv.2 de la solicitud). La superficie del rotor (1) es curvoconvexa, y aunque la superficie de cada uno de los rodillos (5) sería convexa también, la del estator en su conjunto es curcocóncava (Reiv.3 de la solicitud). En el documento D01 se divulga la opción de presentar el dispositivo motor con una carcasa (33) cuyo eje principal (2) sobresale por ambos extremo de la carcasa (33) (ver desde página 6, línea 61 a página 7, línea 10, y figura 5). La forma concreta de la carcasa así como la presencia de rodamientos en el apoyo del eje se consideran opciones de diseño evidentes para un experto en la materia (Reiv.4 y 8 de la solicitud). El dispositivo motor divulgado en D01 también incluye un mecanismo de control que varía la distancia entre los imanes variando la distancia entre el eje principal (2) y los ejes secundarios (6) sobre los que giran los rodillos. Este mecanismo se basa en una cadena cinemática a partir de una palanca (10) que mueve una rueda de ajuste (19) que actúa sobre una biela
    (20) y separa los ejes secundarios (6) (ver desde página 5, línea 52 a página 6, línea 18). El mecanismo que varía la distancia entre los imanes que se recoge en las reivindicaciones 6 y 7 de la solicitud se basa en unos resortes y unos orificios o cámaras en el cuerpo exterior dentro de los cuales se mueven los imanes, resultando este mecanismo mucho más sencillo que el propuesto en D01. El documento D02 divulga un motor por interacción de campos magnéticos en el que la posición de los imanes se limita dentro de unas cámaras, y se va variando por la interacción de los mismos conjuntamente con unos muelles. Se considera que un experto en la materia intentaría combinar este mecanismo con el documento D01 para simplificar el mecanismo de posicionamiento con una expectativa razonable de éxito y lograr así las características de las reivindicaciones 6 y 7 de la solicitud. Por lo tanto se considera que las reivindicaciones 1 y 5 carecen de novedad, y las reivindicaciones 2, 3, 4, 6, 7 y 8 carecen de actividad inventiva de acuerdo a los artículos 6 y 8 de la Ley de Patentes.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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