MXPA03004457A - Metodo y dispositivo para transmitir magneticamente fuerza. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un metodo y a un dispositivo para transmitir fuerza, en particular un impulso, por medio de interaccion magnetica. Una pluralidad de apoyos se equipa con uno o mas imanes y se apoyan de forma giratoria por medios de cojinete. Cada apoyo se conecta a uno o mas medios de rueda libre, es decir cojinetes de marcha con rueda libre, de manera que cada apoyo pueda ponerse en rotacion o movimiento, sobre un eje de rotacion o a lo largo de una trayectoria recta o curva en una sola direccion. Tambien, cada apoyo se equipa con uno o mas imanes individuales en un arreglo predeterminado. Una pluralidad de tales apoyos se coloca entre si a una distancia relativa de tal manera que un impulso transmitido a un primer apoyo se transmita por este primer apoyo a un segundo apoyo adyacente por interaccion magnetica, se transmita por el segundo apoyo al tercer apoyo adyacente al segundo apoyo, y asi sucesivamente. Es importante que los medios de rueda libre hagan imposible que un apoyo que se ha fijado en movimiento hacia adelante vaya en marcha inversa, esto provoca que virtualmente todo el impulso sea transmitido a cualquiera que sea el siguiente apoyo en turno. Por tanto un impulso de arranque, habiendo sido transmitido al dispositivo de transmision magnetica de impulso desde una fuente externa de impulso, puede transmitirse por grandes distancias sin virtualmente perdidas de manera similar a una ola. Si la distancia es un lazo cerrado, por ejemplo un circulo, el impulso puede mantenerse durante periodos bastante largos.

Description

MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA TRANSMITIR MAGNÉTICAMENTE FUERZA DESCRIPCIÓN Antecedentes y campo de la invención La invención se refiere a un método y a un dispositivo para transmitir magnéticamente fuerza por medio de imanes que se pueden mover, los cuales interactúan entre si . Se conocen desde hace mucho tiempo los dispositivos magnéticos para transmitir fuerza, en los cuales se transmite una fuerza de impulso de un primer cuerpo montado de forma giratoria a un segundo cuerpo montado de forma giratoria. El primer y segundo cuerpos se colocan co-axialmente entre si una distancia. La transmisión de fuerza producida por la acción de los imanes es similar a aquella transmisión por medio de una red de engranes que forman un tren de engranes. Una desventaja de tales dispositivos conocidos de transmisión de fuerza es que conforme aumenta la cantidad de fuerza a ser transmitida también se incrementan las pérdidas de transmisión .

La patente de los Estados Unidos de América No. 5,013,949 (Mabe) describe transmisiones magnéticas en una relación de transmisión de torsión de contacto con un miembro planetario giratorio y un miembro de anillo giratorio. Cada uno de los miembros giratorios se provee con una pluralidad de polos magnéticos que comprenden polaridades magnéticas norte y sur alternantes. Las transmisiones descritas pueden usarse como transmisiones que incrementan o disminuyen la velocidad dependiendo del miembro que está impulsando y el impulsado, respectivamente. Además, la transmisión permite la separación del primer miembro giratorio del segundo miembro giratorio . El documento DE-A-43 02 216 (Schótter) describe una transmisión que comprende dos o más cuerpos similares a rodillos que se apoyan de forma giratoria y se disponen paralelos y en relación íntima entre sí . En las superficies exteriores de los cuerpos similares a rodillos se proveen imanes en forma de hélice en tanto que los polos magnéticos de la misma polaridad se dirijan radialmente hacia el exterior. La transmisión de fuerza de un rollo al siguiente se logra por los efectos repulsivos de los polos de las mismas polaridades.

Objeto de la invención El objeto de la presente invención es proveer un método y un dispositivo mejorados para transmitir magnéticamente una fuerza, en particular un impulso, por medio de lo cual la habilidad de transmisión de torque puede mejorarse en particular. Otro objeto es proveer un método y un dispositivo para transmitir magnéticamente fuerza por medio de los cuales puedan transmitirse impulsos por largas distancias. También es un objeto el proponer un método y dispositivo para permitir que se aproveche la energía .

Descripción detallada De conformidad con la invención, el objeto se logra proporcionando una pluralidad de apoyos o miembros para sujetar o colocar uno o más imanes, disponiendo cada apoyo para que sea movible sobre o por medio de medios de cojinete, sobre por ejemplo un huso, una flecha, un riel, un anillo, etc., conectando cada apoyo a uno o más medios de, es decir medios de soporte empotrable o tope de reposo que aseguran que el apoyo pueda moverse sólo en una dirección específica, a lo largo de ya sea una trayectoria recta o curva, es decir son giratorios o se pueden mover, conforme se requiera, en sólo una dirección, equipando o proveyendo cada apoyo con uno o más imanes individuales, con los imanes estando colocados en posiciones específicas y en orientaciones específicas y colocando una pluralidad de los apoyos a una distancia relativa entre si de manera tal que un impulso transmitido a un primer apoyo se transmita por este primer apoyo a un segundo apoyo adyacente por interacción magnética, se transmita por el segundo apoyo al tercer apoyo adyacente al segundo apoyo, y así sucesivamente, en cuyo caso los medios de rueda libre hacen imposible que un apoyo que ha sido fijado vaya en marcha atrás y provocan que virtualmente todo el impulso se transmita a cualquiera que sea el siguiente apoyo en turno. De esta manera un impulso transmitido al primer apoyo movible o al miembro se transmitirá paso a paso al último apoyo movible o miembro en una serie de apoyos o miembros de imanes que trabajan en conjunto. La ventaja que tiene este método es que un impulso de arranque, una vez que se ha transmitido al dispositivo de transmisión de fuerza magnético de una fuente externa de impulso, puede transmitirse por distancias largas sin virtualmente pérdida alguna de manera similar a una ola. Aunque los medios de rueda libre pueden producirse básicamente de maneras diferentes, es preferible que se utilicen los cojinetes de rueda libre (también conocidos como cojinetes de soporte empotrable o tope de reposo) . En una modalidad importante el apoyo puede formar incluso parte de los medios de cojine e y/o medios de rueda libre. La invención se distingue del estado de la técnica anterior en que los miembros que se pueden mover no sólo son soportados por los cojinetes sino también están en una relación que trabaja en conjunto con los medios de soporte empotrable o tope de reposo. Estos medios de soporte empotrable o tope de reposo, en particular los cojinetes de soporte empotrable o tope de reposo, aseguran que los miembros de cojinete de imán sólo puedan moverse en una dirección. Es más, los miembros no se actúan simultáneamente, sino consecutivamente. Esto significa, que sólo unos cuantos miembros o apoyos estarán en movimiento después de que un impulso se ha transmitido a un dispositivo de transmisión de impulso inventivo. Ventajosamente, el apoyo proporcionado es un carro y se coloca una pluralidad de carros en una línea y a una distancia entre si sobre un riel, anillo, etc. que sigue una trayectoria recta o curva o circular, etc., de manera que un impulso de arranque transmitido de una fuente de impulso externa al primer carro pueda transmitirse al último carro situado en el riel. Alternativamente, el apoyo proporcionado puede ser un disco o un anillo y pueden colocarse una pluralidad de discos o anillos a una distancia entre si en un eje de rotación común para formar una pila o un ensamble de discos o anillos, de manera que un impulso de arranque transmitido de una fuente de impulso externa al primer disco en la pila pueda transmitirse al último disco en la pila. Aunque los apoyos pueden, básicamente, estar alineados uno tras otro en diferentes arreglos geométricos, ellos se colocan preferentemente en una línea recta uno detrás del otro o a lo largo de una trayectoria circular. Los imanes cuyos apoyos adyacentes tienen y que se usan para transmitir el impulso de un apoyo al siguiente se orientan preferentemente de manera que cuando ellos se acerquen entre sí, se produzca una repulsión que es preferentemente la máxima. Lo que esto significa es que los polos similares de los imanes que pertenecen a apoyos adyacentes se dirigen preferentemente uno hacia otro. Una variante de lo cual es una preferencia particular que se obtiene si se colocan armazones de bobinas a una distancia de la trayectoria de movimiento de los imanes de manera que el movimiento de los imanes generará un campo eléctrico en las bobinas por inducción y puede extraerse o aprovecharse una corriente eléctrica. Esto hace posible que imanes orientados de forma diferente se coloquen en un solo soporte y que algunos de los imanes sean utilizados para transmisión del impulso y los otros se utilicen para generar un campo por inducción. Los imanes que trabajan en conjunto pueden colocarse en la misma trayectoria circular o pueden desfasarse radialmente entre si . En un arreglo de lazo no cerrado, por ejemplo donde los apoyos se colocan en una línea, es preferible que el impulso del último apoyo sea alimentado de regreso de nuevo al primer apoyo. La ventaja que esto tiene es que un solo impulso puede guardarse en el arreglo de apoyo durante un tiempo largo. La presente invención también se relaciona a un dispositivo para por lo menos la transmisión magnética de impulso, que tiene una pluralidad de apoyos cada uno equipado con uno o más imanes, cada apoyo se coloca sobre o por medio de medios de co inete, por ejemplo en un huso, un eje, una flecha, un anillo o algo similar, y uno o más medios de rueda libre, en particular cojinetes de marcha con rueda libre, que se conectan a cada uno de los apoyos individuales de tal manera que los apoyos que tienen los imanes puedan ya sea girar sobre un eje de rotación o moverse a lo largo de una trayectoria recta o curva formada por un riel, una flecha, un anillo, etc., en sólo una dirección, y a un arreglo de los apoyos con relación uno al otro de manera tal que un impulso transmitido a un primer apoyo se transmita por interacción magnética de este primer apoyo al segundo apoyo adyacente, de este segundo apoyo al tercer apoyo adyacente al segundo apoyo y así sucesivamente, haciendo imposible la inversión de la dirección de un apoyo una vez puesto en movimiento por parte del o los cojinete de marcha con rueda libre provocando que el impulso sea transmitido casi por completo a cualquiera que sea el siguiente apoyo. La ventaja que esto tiene es que una vez que un impulso de arranque se ha transmitido al dispositivo magnético de transmisión de fuerza de una fuente de impulso externa éste puede transmitirse por largas distancias sin virtualmente ninguna pérdida de una manera similar a una ola. Como ya se describió anteriormente, un apoyo puede tomar la forma de un carro y una pluralidad de carros pueden acomodarse para estar espaciados entre si en una línea sobre un riel de manera que ellos puedan moverse en sólo una dirección dada, significando que un impulso de arranque transmitido de una fuente de impulso externa al primer carro se transmitirá hasta el último carro en el riel. Alternativamente, el apoyo proporcionado también puede ser un disco o anillo y puede colocarse una pluralidad de discos o anillos entre si una distancia uno de otro en un eje de rotación común para formar un ensamble de disco o anillo. Las geometrías descritas arriba son fáciles de lograr en la práctica y se han encontrado ser particularmente benéficas.

Un disco que actúa como un apoyo se lleva ventajosamente por un cojinete de marcha con rueda libre central que asegura que el apoyo esté soportado por un cojinete y pueda girar en sólo una dirección de rotación. El cojinete de marcha con rueda libre puede ser una combinación de un cojinete convencional y un cojinete de marcha con rueda libre. Para mantener baja la tensión en el cojinete de marcha con rueda libre, es útil que los anillos, discos, carros, etc. Descansen sobre cojinetes separados convenientes o ser sostenidos por los últimos de tal manera que se puedan mover en por lo menos una dirección, y para cojinetes de marcha con rueda libre separados ser usados los cuales, junto con por ejemplo un engrane que coopera con dientes convenientes en el anillo o disco, supervisar la dirección de recorrido o movimiento. Cabe aclarar que si se utiliza una pluralidad de cojinetes ellos pueden descansar contra la circunferencia interna y/o exterior de un anillo. Es aceptable para un disco ser provisto como un apoyo para los imanes y para una pluralidad de tales discos ser colocados entre si a una distancia en un plano común para que se puedan girar en sólo una dirección específica (eje de rotación perpendicular al plano común) de manera que un impulso de arranque rotatorio transmitido al primer disco desde una fuente de impulso externa se transmitirá hasta el último disco en el ensamble de disco. Es posible en este caso para los discos el ser colocados para girar en la misma dirección de rotación o para discos alternos girar en direcciones opuestas cuando ellos no se sitúan uno detrás del otro sino uno al lado del otro. También es concebible para los discos ser colocados como una pila y en un círculo (ver Fig. 17) . En una modalidad particularmente preferida, se colocan las bobinas a una distancia de la trayectoria a lo largo de la cual los imanes se mueven de manera que el movimiento de los imanes genere un campo eléctrico en las bobinas por inducción y extraiga una corriente eléctrica. Cuando éste es el caso y el apoyo de imán usado es un anillo, las bobinas pueden colocarse en el plano del anillo a una distancia desde su periferia o perpendicularmente al plano del anillo. Cada apoyo es equipado con por lo menos dos imanes orientados de forma diferente y espaciados entre si, con los imanes en una primera orientación específica siendo utilizados para transmitir el impulso al apoyo adyacente y los imanes en una segunda orientación específica utilizándose para permitir que la energía se extraiga. El efecto sorprendente que un arreglo de este tipo tiene es que esa energía puede extraerse y puede obtenerse de un arreglo construido como se detalló anteriormente. Es aceptable, cuando los apoyos que traban en conjunto están colocados en línea, que los medios se proporcionen para transmitir o alimentar el impulso del último apoyo de regreso al primer apoyo. Tales medios pueden ser por ejemplo una flecha que conecta el último apoyo al primero. Los medios de cojinete usados para los apoyos pueden ser cojinetes de cualquier clase tales como los cojinetes de rodillos, cojinetes lisos, cojinetes neumáticos o similares. La única condición que es importante es que ellos deben permitir que los apoyos se muevan o transporten con las menores pérdidas posibles de manera que no mucha energía alimentada desde fuera en la forma de un impulso se gaste en pérdidas por fricción. La invención se describirá en más detalle abajo haciendo referencia a los dibujos. En cada caso, números de referencia iguales se utilizan para describir las mismas partes en los dibujos.

Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una primera modalidad de un dispositivo para transmitir magnéticamente fuerza que comprende anillos individuales y que pueden giran independientemente.

La Fig. 2 es una vista en planta de un anillo individual del dispositivo mostrado en la Fig. 1. La Fig. 3 es una vista de perspectiva del anillo mostrado en la Fig. 2. La Fig. 4 es una vista en perspectiva de una segunda modalidad de anillo que tiene dos imanes. La Fig. 5 es una vista en explosión de la modalidad mostrada en la Fig. 4. La Fig. 6 muestra un tercer tipo de anillo que tiene un total de cuatro saques para sujetar imanes de orientaciones diferentes. La Fig. 7 muestra un ensamble lineal de anillos formado de anillos como se muestran en la Fig. 6. La Fig. 8 es una vista exterior abierta del ensamble mostrado en la Fig. 7. La Fig. 9 muestra un dispositivo generador y transmisor de fuerza formado usando anillos como se muestran en la Fig. 6. La Fig. 10 muestra los resultados de una simulación de campo electromagnético dinámico. La Fig. 11 es una vista esquemática de un dispositivo prototipo para transmitir fuerza y extraer fuerza al mismo tiempo teniendo un gran número de anillos colocados uno detrás del otro.

La Fig. 12 muestra una modalidad adicional de apoyo en la forma de un anillo que tiene imanes que se proyectan en la dirección radial . La Fig. 13 muestra una ensamble de anillos como se muestran en la Fig. 12 colocados en una relación separada uno sobre el otro. La Fig. 14 muestra una ensamble de anillos como los mostrados en la Fig. 13 que tienen una pila de bobinas colocadas alrededor de los anillos. La Fig. 15 muestra el ensamble mostrado en la Fig. 14 con un marco en el extremo para llevar los anillos y la pila de bobinas. La Fig. 16 es una vista esquemática de otra posible modalidad para extraer energía que tiene un apoyo en la forma de un anillo, cuando las bobinas pueden colocarse alrededor del anillo y perpendicularmente a éste. La Fig. 17 es una vista esquemática de un dispositivo para transmitir impulso y extraer energía que tiene pilas de discos colocadas en un círculo. La Fig. 18 muestra esquemáticamente, un dispositivo para transmitir impulso y simultáneamente impulsar una flecha. La Fig. 19 es una vista esquemática en perspectiva parcial del dispositivo de la Fig. 18 que muestra los apoyos en forma de anillo que tienen dientes en su circunferencia los cuales se entrelazan con engranes montados en una flecha o flecha (parte de los apoyos y engranes, respectivamente, estando en corte para una mejor ilustración) . La fig. 20 muestra un solo engranaje de apoyo con un engrane (parte del apoyo y el engrane están cortados para una mejor ilustración) . Las Figs . 1 a 4 muestran una primera modalidad de un dispositivo 10a de conformidad con la invención para transmitir magnéticamente fuerza el cual se forma por medio de una pluralidad de anillos lia, 11b, 11c, etc. Los cuales se separan entre si y se equipan para los imanes 13. Los anillos lia, 11b, 11c, etc. Actúan como apoyos para los imanes 13 y son libres para girar alrededor de un eje común 15. Colocados alrededor de las periferias de los anillos lia, llb, lie, etc. a intervalos regulares se encuentran cojinetes 17 (no mostrados en la Fig. 1) los cuales aseguran que los anillos estén libres para girar con mínimas pérdidas por fricción absolutas. Cada anillo lia, llb, 11c, etc. se equipa con por lo menos un imán 13. Por lo menos parte del imán o imanes se retiene en los saque 14a en el anillo 11. Los imanea 13, que se utilizan para transmitir fuerza de anillo a anillo, se orientan en la misma dirección sobre los anillos, los cuales se colocan uno detrás del otro, para que los polos magnetizados en esa misma manera se encuentren entre si cuando los anillos giren con relación entre ellos. Este arreglo para los imanes 13 asegura que un impulso rotatorio transmitido al anillo lia por ejemplo de un dispositivo externo (no mostrado) se transmita al siguiente anillo 11b debido a la repulsión magnética y se pase entonces adelante el último al anillo 11c, y así sucesivamente a cualquiera que sea el anillo adyacente en el caso particular, de una manera similar a la que se propaga una ola. Para prevenir que un anillo 11 que se fija en movimiento rotatorio se mueva en dirección opuesta, los anillos se conectan cada uno a por lo menos un cojinete de marcha con rueda libre 19. El cojinete de marcha con rueda libre 19 asegura que cada anillo lia, 11b, 11c, etc. pueda girar en sólo una dirección (flecha 20 = dirección de rotación) y no puede invertir su rotación cuando un imán de la misma polarización se aproxima en el apoyo adyacente. En la modalidad mostrada el cojinete de marcha con rueda libre 19 se monta en una flecha 21 (no mostrada en detalle) que se extiende co-axialmente al eje de rotación 15 y se conecta para ser acoplado en giro a un engrane 23. Los dientes 25 del engrane 23 se enlazan con un conjunto correspondiente de dientes 27 en la parte interior de un anillo lia, 11b, 11c, etc.

Las Figs . 4 y 5 muestran una segunda modalidad del anillo 11 ' para utilizarse en un dispositivo de transmisión de fuerza de conformidad con la invención. El anillo 11 difiere de la modalidad mostrada en las Figs. 1 a 4 principalmente en que se colocan dos imanes 13 situados diametralmente opuestos entre si en el anillo 11. Los imanes 13, que son rectangulares en planta, se retienen parcialmente en el anillo 11 en saques correspondientes y se colocan para orientarse de la misma manera (flecha 32 = dirección de polarización) . Para hacer el campo magnético tan fuerte como sea posible, los imanes 13 se ensamblan preferentemente en una pila de una pluralidad de imanes individuales 13a, 13b, 13c (ver Fig. 5) . Cada pila de imanes se retiene en conjunto por medio de copas 29 las cuales se aseguran a lados opuestos del anillo 11 por medio de remaches 31. Cabe aclarar que pueden sujetarse las pilas de imanes en el sitio por cualquier medio conveniente y familiar para una persona con conocimientos medios en la materia . El anillo 11" mostrado en las Figs. 6 a 8, que tiene un total de cuatro saques 14b, puede usarse para permitir que la fuerza se extraiga del arreglo de anillo en funcionamiento por medio de algunos de los imanes 13. Para este propósito, dos imanes 13" ubicados de forma opuesta entre si están en una primera orientación Oí (en una dirección tangencial) , por cuyos medios un impulso puede transmitirse al siguiente anillo inmediato virtualmente en su totalidad, y los otros dos imanes 13', los cuales están igualmente situados en forma opuesta entre si, están en una orientación radial 02, por lo cual un campo eléctrico máximo puede transmitirse a una armadura de bobina 35 adyacente al anillo 11 (Fig. 9) . Cabe aclarar que pueden usarse sólo dos imanes en lugar de cuatro, con el primer imán estando polarizado en la dirección radial y el segundo en la dirección circunferencial . La modalidad en la Fig. 9 muestra los cojinetes 17 colocados contra las circunferencias internas de los anillos por medio de las flechas 33 de los anillos. Colocados una distancia de los anillos 11 que llevan los imanes 13' y 13" y en el mismo plano debido a que ellos son una pluralidad de armazones de bobinas fija 35 con o sin núcleos de ferrita (por claridad en el dibujo no se han mostrado los centros de ferrita y los cojinetes de marcha con rueda libre) . El dispositivo para transmitir y extraer fuerza sólo se muestra esquemáticamente y en funcionamiento, cuando los anillos 11 giran, los imanes 13' generan un campo eléctrico en los armazones de bobinas 35 por inducción y este campo puede extraerse como energía eléctrica .

La Fig. 10 muestra los resultados de una simulación del campo electromagnético dinámico. A lo largo del eje y se traza la fuerza en newtons que actúa entre los imanes 13 en dos anillos adyacentes y el eje x es el eje del tiempo en ms . La gráfica muestra que las fuerzas relativas están casi en equilibrio después de sólo el primer paso (= transferencia de impulso) y la energía (curvas integradas) se mantienen entre los pasos individuales . El dispositivo para transmitir fuerza y permitir extraer la energía en el mismo momento se muestra en la Fig. 11 comprende dos módulos 37a, 37b unidos juntos en línea, uno con otro, cada uno tiene una pluralidad de anillos 11 colocados uno detrás del otro. Los anillos 11 se montan para ser girados libremente por medio de cojinetes 17 los cuales descansan contra las circunferencias de los anillos, con cojinetes de marcha con rueda libre (no mostrados en la Fig. 11 por razones de simplicidad) asegurando que los anillos 11 puedan girar en sólo una dirección específica de rotación. También se muestran armazones de bobinas 35 colocados alrededor de los anillos 11 por medio de energía que puede extraerse. Los módulos 37a, 37b tienen un marco 39 en el cual se colocan las flechas 41 que se extienden en la dirección longitudinal para los cojinetes 17. Al final del dispositivo se muestra un motor eléctrico 43 el cual actúa como un generador de impulso. El motor eléctrico puede utilizarse para transmitir un impulso de arranque al anillo delantero. En virtud de las características técnicas ya descritas del dispositivo de transmisión de fuerza, este impulso se transmite entonces a los otros anillos y puede alimentarse de regreso desde el último anillo en el dispositivo al primer anillo. Es importante señalar que en el caso de un arreglo como el mostrado que tiene un gran número de anillos colocados uno detrás del otro más de un impulso puede alimentarse y puede estar sobre su trayectoria a lo largo del arreglo. Será claro para una persona experimentada en el medio al leer lo anteriormente escrito que con un diseño anular para los dispositivos para transmitir fuerza y permitirle ser extraídos se muestran como ejemplos, una vez que los impulsos se han alimentado en, y proporcionando la resistencia friccional encontrada sólo ser ligera, pueden mantenerse impulsos en el sistema durante un tiempo muy largo. Sin embargo, puesto que al mismo tiempo pueden generarse campos eléctricos en armazones de bobinas por inducción cuando los anillos, discos etc. giran o los carros diseñados adecuadamente se mueven en traslación, es posible que la energía se extraiga u obtenga de esta manera cuando se opera el dispositivo de transmisión de fuerza.

El dispositivo mostrado en las Figs . 12 a 14 difiere de las modalidades mostradas previamente en que los apoyos que retienen los imanes 13 están en la forma de carros 47. Los carros 47 están montados de manera que sean libres de moverse por medio de los cojinetes 51 los cuales se acoplan con el lado opuesto del anillo 49. Cojinetes de marcha con rueda libre no mostrados en las figuras aseguran que los carros 47 puedan girar a lo largo de su trayectoria circular en sólo una dirección específica. Al igual que en las otras modalidades, también en ésta los imanes 13 se ensamblan preferentemente de una pluralidad de imanes individuales para poder obtener un campo magnético de mayor fuerz . Las figuras 14 y 15 son vistas esquemáticas de todo el dispositivo para transmitir fuerza y permitirle ser extraída en el cual los anillos individuales 49 y los carros 47 colocados contra ellos se rodean por un gran número de armazones de bobina 35 los cuales se colocan cada uno en los mismos planos que sus anillos respectivos. Cuando el dispositivo está operando, los imanes 13 que giran generan en los armazones 35, campos eléctricos los cuales, cuando se integran con el tiempo, extraen la energía producida. Los anillos 49 y las bobinas 35 colocadas alrededor de ellos se unen por medio de pestañas 53 montadas en las caras de extremo.

La modalidad mostrada en la Fig. 16 difiere de las modalidades descritas anteriormente en que las bobinas no se colocan a una distancia de la periferia de los anillos sino a una distancia desde el plano del anillo perpendicularmente . Un marco 55, de la cual sólo se muestra parte y que se extiende alrededor del anillo y tiene saques 57, se utiliza para sostener bobinas que no se muestran en detalle. En esta modalidad, se requiere utilizar imanes cuya fuerza de campo está en un máximo en una dirección perpendicular al plano del anillo.. La Fig. 17 muestra en forma esquemática otro arreglo básico para anillos colocados en pilas 59. Las pilas de anillos 59 se colocan en un círculo pero por claridad las bobinas, las cuales se colocan alrededor de las pilas de anillo dentro y fuera de ellas, no se muestran . Las pilas de anillos que están adyacentes entre si pueden girar en direcciones opuestas (flechas 61 y 63) . A manera de resumen, puede decirse que el dispositivo y el método de conformidad con la invención pueden utilizarse para transmitir fuerza por medio de interacción magnética y al mismo tiempo permitir que la energía se extraiga. Lo que es esencial en este caso es que, por medio de imanes y repulsión magnética, se transmite un impulso o torsión por medio de un apoyo el cual se equipa con imanes y se monta para moverse en una dirección específica respecto al apoyo adyacente, el cual ae monta para moverse en la misma dirección. Es importante para cada apoyo que se conecte a medios adecuados, por ejemplo medios de marcha con rueda libre o cojinetes de marcha con rueda libre, de manera que los medios sólo puedan girar o moverse en una dirección específica adelante. El hecho de que los medios de marcha con rueda libre empleados hagan imposible para un apoyo que se ha fijado en movimiento ir en sentido inverso provoca que virtualmente todo el impulso a ser transmitido a cualquiera que sea el siguiente apoyo y así un impulso de arranque, una vez que se ha transmitido al dispositivo, para la transmisión magnética de fuerza desde una fuente externa de impulso, puede transmitirse a grandes distancias sin virtualmente pérdidas de una manera similar a una ola. Utilizando bobinas colocadas a una distancia de la trayectoria a lo largo de la cual se mueven los imanes, la energía puede extraerse del arreglo de apoyo al mismo tiempo cuando se está operando. Al lector experimentado en el medio le será claro que son concebibles y reproducibles una gran variedad de arreglos y diseños diferentes dentro del alcance de la invención sin apartarse del concepto básico de la misma.

Laa figuras 18 a 20 muestran un dispositivo 61 para transmitir impulso e impulsar una flecha simultáneamente. El dispositivo 61 comprende un marco 63 que apoya un eje estacionario 65 sobre el cual apoyos o miembros 11 se montan por medio de cojinetes 19 de soporte empotrable o tope de reposo. Cada apoyo 11 está provisto con una pluralidad de imanes 13 (sólo dos de ellos se muestran en las Figs . 19 y 20) . Además, cada apoyo 11, se proporciona con dientes 67 en su circunferencia. Los dientes 67 se enlazan con los dientes 69 de engranes 71 adyacentes. Dichos engranes 71 están montados en una flecha 73 la cual se apoya de forma giratoria por el marco 63. Los engranes 71 se montan sobre la flecha 73 por cojinetes 75 de soporte empotrable o tope de reposo separado. Los cojinetes 75 de soporte empotrable o tope de reposo aseguran la rotación de la flecha 73 en sólo una dirección. Un motor eléctrico 43 se monta al marco 63. Este tiene un engrane de impulso 77 montado en una flecha (no mostrada en la Fig. 18) el cual se enlaza con los dientes 67 del primer apoyo lia. El motor eléctrico 43 sirve para transmitir impulso sencillo al dispositivo 61 de transmisión de impulso. Debe entenderse que los cojinetes 19 de soporte empotrable o tope de reposo pueden reemplazarse por o, preferentemente están en combinación con embragues. Los embragues pueden operarse eléctricamente, o electromagnéticamente o mecánicamente. Ellos aseguran que los imanes respectivos de un apoyo impulsado (moviéndose o girando) puedan acercar a un máximo los imanes del apoyo subsecuente permitiendo así una transmisión de impulso máxima de uno al siguiente apoyo. El dispositivo 61 se opera de la siguiente manera: al principio el motor eléctrico 43 transmite un impulso al primer apoyo 13 de manera que el primer apoyo 13 gire hasta que la fuerza de impulso iguale el efecto repulsivo de los imanes 13 que interactúan. Los cojinetes 19 de soporte empotrable o tope de reposo impiden de esta manera que el primer apoyo se mueva en sentido inverso. Las fuerzas repulsivas entre los imanes entrelazados del primer y segundo apoyos lia, 11b establecen el segundo apoyo 11b en movimiento (el primer apoyo lia se retiene en posición por los cojinetes 19 de soporte empotrable o tope de reposo) . Si se utilizan embragues en combinación con los medios de tope de reposo, el segundo (subsecuente) apoyo también puede sujetarse en posición hasta que se alcance la fuerza repulsiva máxima. Cuando se alcanza la fuerza repulsiva máxima, el embrague es liberado y el segundo apoyo 11b gira hacia adelante hasta que las fuerzas repulsivas entre los imanes 13 del segundo y tercero apoyos 11b, 11c son iguales en tamaño, y así sucesivamente.

Cuando el apoyo lia gira, también se gira el engrane 71a con lo cual también gira la flecha 73. Loa engranes restantes 71b, 71c etc. no giran debido a que loa cojinetes 75 de soporte empotrable o tope de reposo permiten el deslizamiento de la flecha 73. Esto significa que sólo el engrane 71 respectivo que se impulsa (gira) por uno de los apoyos 11 se establecen en movimiento. Conforme el impulso se mueve adelante de un apoyo al siguiente, la flecha 73 se gira adicionalmente . Esto produce finalmente una rotación continua de la flecha 73. La fuerza rotatoria puede usarse para impulsar otro dispositivo. Debe hacerse notar que el motor eléctrico puede operarse continuamente con una velocidad rotatoria esencialmente constante. Así, el primer apoyo también gira con una velocidad rotatoria constante. El siguiente (segundo) apoyo, sin embargo, se mantiene en posición por medio de un embrague y se libera cuando se alcanza una fuerza repulsiva predeterminada entre los imanes del primer y segundo apoyos . Después de esto el segundo apoyo se libera y el impulso se transmite al tercer apoyo. El tercero y los apoyos restantes también pueden de ésta manera estar conectados con embragues de manera que se transmita el impulso al apoyo adyacente. Las fuerzas de fricción entre los componentes mecánicos, por ejemplo los cojinetes y ejes, no disminuyen la torsión de los apoyos móviles, sino que conducen sólo a un aumento del tiempo necesario hasta que el impulso alcance el último apoyo en una serie de apoyos . En las modalidades arriba discutidas los imanes pueden estar magnetizados permanentemente o ser electroimanes. Además, los imanes pueden reemplazarse por resortes o dispositivos neumáticos tal como resortes de gas o similares. Debe entenderse que la transmisión del impulso puede lograrse por una combinación de imanes y otros medios mecánicos como se propuso anteriormente.

Numeración 10a, 10b, etc. Modalidades del dispositivo de transmisión de fuerza magnética. lia, 11b, 11c Apoyos o miembros (anillos) en la primer modalidad 13 Imán 14a, 14b Saques en los anillos lia, 11b etc. y 11', 11" respectivamente para sujetar los imanes y las pilas de imanes. 15 Eje de rotación de anillos. 17 Cojinetes giratorios. 19 Cojinetes de marcha con rueda libre. 20 Dirección de rotación de anillos. 61 Dispositivo para transmitir impulso y simultáneamente una flecha. 63 Marco. 65 Eje estacionario. 67 Dientes proporcionados en la circunferencia de los apoyos. 69 Dientes de engranes 71. 71 Engranes para impulsar la flecha 73. 73 Flecha impulsada por los engranes 71. 75 Cojinetes de soporte empotrable o tope de reposo que conectan el engrane 71 a la flecha 73. 77 Engrane de impulso del motor eléctrico 42 del dispositivo 61.

Claims (27)

REIVINDICACIONES

1. Un método para transmitir fuerza, en particular un impulso, magnéticamente por medio de imanes que se pueden mover los cuales actúan recíprocamente entre si, que comprende las etapas de proporcionar una pluralidad de apoyos (11) para sostener o colocar uno o más imanes, cada apoyo (11) se puede mover sobre o por medio de medios de cojinete, cada apoyo (11) a uno o más medios de rueda libre, es decir cojinetes de marcha con rueda libre, de manera que el apoyo (11) pueda girar o moverse, sobre un eje de rotación o a lo largo de una trayectoria recta o curva en traslación respectivamente, en sólo una dirección, en cuyo caso el apoyo puede ser parte del cojinete y/o medios de rueda libre, cada apoyo (11) con uno o más imanes individuales en un arreglo prefijado, y colocar una pluralidad de los apoyos con relación entre si a una distancia de manera que un impulso transmitido a un primer apoyo se transmita por este primer apoyo (lia) a un segundo apoyo adyacente (11b) por interacción magnética, se transmita por el segundo apoyo (11b) al tercer apoyo (lie) adyacente al segundo apoyo, y así sucesivamente, en cuyo caso los medios de rueda libre hacen imposible que un apoyo (11) que ha sido fijado en movimiento vaya en sentido contrario y esto provoca que virtualmente la totalidad del impulso a ser transmitido a cualquiera que sea el siguiente apoyo (11) en turno además comprende la etapa de colocar los imanes de transmisión de impulso de manera que el vector de polarización se extienda en la dirección de movimiento, y además colocar polos similares de imanes que pertenecen a apoyos adyacentes de manera que estén enfrentados unos a otros .

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el apoyo (11) provisto es un carro (47) y se colocan una pluralidad de carros (47) uno detrás del otro a una distancia entre si en un riel que sigue una trayectoria (49) recta o curva o circular, etc., de manera que un impulso de arranque transmitido de una fuente de impulso externa al primer carro (47) se transmita al último carro (47) ubicado en el riel (49) .

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el apoyo (11) proporcionado es un disco y se colocan una pluralidad de discos entre si a una distancia uno de otro en un eje común de rotación (15) para formar una pila, de manera que un impulso de arranque transmitido de una fuente de impulso externa al primer disco en la pila se transmita hasta el último disco en la pila.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el eje de rotación común (15) de la pila de discos sigue una trayectoria recta o curva y preferentemente una trayectoria circular.

5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los imanes (13) cuyos apoyos adyacentes (11) tienen y que se usan para transmitir impulso se orientan de tal manera que cuando ellos se acercan entre si el resultado es preferentemente la repulsión máxima.

6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque bobinas (35) se colocan a una distancia de la trayectoria de movimiento de los imanes para que el movimiento de los imanes (13) genere un campo eléctrico en las bobinas (35) por inducción y pueda extraerse una corriente eléctrica.

7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cada apoyo (11) se equipa con por lo menos dos imanes (13) separados entre si y los imanes se orientan de manera tal que los imanes (13") en una primera orientación específica (Oí) se utilicen para transmitir el impulso a cualquiera que sea el apoyo adyacente y los imanes (13') en una segunda orientación específica (02) se utilicen para permitir que la fuerza se extraiga.

8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en un arreglo no de lazo cerrado, por ejemplo donde los apoyos se colocan en una línea, el impulso del último apoyo se regrese o retroalimente de nuevo al primer apoyo.

9. El dispositivo para transmitir fuerza, en particular un impulso por medio de interacción magnética, que comprende una pluralidad de apoyos (11) cada uno equipado con uno o más imanes, con cada apoyo (11) ubicándose en medios de cojinete (17) y uno o más medios de rueda libre (19), en particular cojinetes de marcha con rueda libre, conectándose a los apoyos individuales (11) para que los apoyos (11) que portan los imanes (13) sean capaces de moverse en una sola dirección (20) ya sea alrededor de un eje de rotación (15) o a lo largo de un eje recto o curvado de movimiento de translación, un arreglo de apoyos (11) relativos entre si de tal de manera que un impulso transmitido a un primer apoyo (11) se transmita por interacción magnética de este primer apoyo (lia) al segundo apoyo adyacente (11b) , de este segundo apoyo (11b) al tercer apoyo (11c) adyacente al segundo apoyo y así sucesivamente, en cuyo caso el cambio de dirección de un apoyo (11) una vez puesto en movimiento se hace imposible por el cojinete o cojinetes de marcha con rueda libre, provoca que el impulso sea transmitido casi por completo a cualquiera que sea el apoyo siguiente y un impulso de arranque, habiendo sido transmitido una vez al dispositivo de transmisión de fuerza magnética de una fuente del impulso externa, puede transmitirse a grandes distancias sin virtualmente pérdida de una manera similar a una ola, caracterizado porque los imanes de transmisión de impulso se colocan de manera que el vector de polarización se extienda en la dirección de movimiento y además en que polos similares de los imanes que pertenecen a apoyos adyacentes se enfrenten entre sí.

10. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el apoyo (11) proporcionado es un carro (47) y se coloca una pluralidad de carros (47) para estar separados entre si sobre un riel (49) el cual sigue una trayectoria recta o curva o circular etc., de manera que un impulso de arranque transmitido de una fuente de impulso externa al primer carro (47) se transmita al último carro en el riel o viaje alrededor de un círculo.

11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el apoyo (11) proporcionado es un disco y se coloca una pluralidad de discos entre si a una distancia sobre un eje de rotación común (15) para formar una pila, de manera que un impulso de arranque transmitido de una fuente de impulso externa al primer diaco en la pila se transmita hasta el último disco en la pila.

12. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada disco tiene un co inete de marcha con rueda libre central que porta el disco y provoca que éste se monte para girar en sólo una dirección de giro.

13. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el apoyo proporcionado es un anillo (11) y se coloca una pluralidad de anillos (Ha, 11b, 11c, etc.) entre si a una distancia desde un eje de rotación común (15) para formar una pila, de manera que un impulso de arranque transmitido de una fuente de impulso externa al primer anillo (lia) en la pila se transmita al último anillo (lln) en la pila.

14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los anillos (11) se montan de manera que sean libres de girar por medio de una pluralidad de cojinetes (17) descansando contra sus periferias y en que los dientes (27) se proporcionan sobre la parte interior de los anillos con lo cual un engrane (23) retenido por un cojinete de marcha con rueda libre (19) se enlaza.

15. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque el eje de rotación común de la pila de discos o anillos es una trayectoria recta (15) o curva y preferentemente una trayectoria circular (49) .

16. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el apoyo (11) proporcionado para los imanes (13) es un disco y se coloca una pluralidad de discos entre si a una distancia en un eje común de plano para ser giratorio en sólo una dirección (20) por medio de uno o más cojinetes convenientes, de manera que un impulso de arranque rotatorio transmitido de una fuente de impulso externa al primer disco se transmita al último disco en el arreglo de discos.

17. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado porque la orientación de los imanes (13) colocados en apoyos adyacentes es tal que se produce una repulsión que es preferentemente la máxima cuando ellos se acercan uno a otro.

18. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, caracterizado porque las bobinas (35) se colocan a una distancia respecto a la trayectoria a lo largo de la cual se mueven los imanes (13) de manera que el movimiento de los imanes (13) permita generar un campo eléctrico en las bobinas (35) por inducción y una corriente eléctrica sea extraída.

19. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque cada apoyo (11) ae equipa con por lo menos dos imanes (13) de orientaciones diferentes los cuales se separan entre sí, con los imanes (13") en una primer orientación (0X) específica siendo utilizados para transmitir el impulso al apoyo adyacente (11) y a los imanes (13') en una segunda orientación (02) específica siendo utilizados para permitir que la fuerza se extraiga, en cuyo caso los imanes para transmisión de impulso pueden situarse ya sea paralelos a o radialmente hacia adentro o hacia afuera de los imanes para transmisión por inducción.

20. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 19, caracterizado porque cuando los apoyos no están en un arreglo de lazo cerrado, por ejemplo en un arreglo lineal, se proveen medios transmitir o alimentar el impulso del último apoyo de regreso al primer apoyo.

21. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 18, caracterizado porque los medios de cojinete son cojinetes de bolas, co inetes de marcha con rueda libre, cojinetes lisos, cojinetes neumáticos o una combinación de cojinetes de marcha con rueda libre y cojinetes de bolas o similares.

22. El dispositivo para transmitir fuerza por interacción magnética y permitir obtener o extraer energía de conformidad con una o más de las características caracterizantes de las reivindicaciones 9 a 21.

23. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, caracterizado porque los apoyos (11) se acoplan mecánicamente a un dispositivo externo, por ejemplo una flecha de impulso la cual se impulsa por medio el arreglo a una distancia desde la trayectoria a lo largo de la cual se mueven los imanes (13) de manera que el movimiento de los imanes (13) permita generar un campo eléctrico en las bobinas (35) por inducción y se extraiga una corriente eléctrica.

24. El uso de un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 23 junto con bobinas (35) colocadas a una distancia desde la trayectoria de movimiento de imanes específicos (13) para permitir que se extraiga y se obtenga energía.

25. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los imanes se reemplazan por resortes o dispositivos neumáticos similares a resortes de gas.

26. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 24, caracterizado porque los imanes se reemplazan por resortes o dispositivos neumáticos similares a resortes de gas.

27. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 24 ó 26, caracterizado porque la transmisión del impulso se realiza por una combinación de imanes y dispositivos mecánicos como se reclama en la reivindicación 26. transmisión magnética de impulso desde una fuente externa de impulso, puede transmitirse por grandes distancias sin virtualmente pérdidas de manera similar a una ola. Si la distancia es un lazo cerrado, por ejemplo un círculo, el impulso puede mantenerse durante períodos bastante largos.