D E S C R I P C I Ó NSISTEMA DE PROPULSION MAGNETICO TUBULAR

SECTOR DE LA TÉCNICAUn sistema de propulsión magnético tubular, al introducir por uno de sus extremos un

vehículo/objeto con propiedades magnéticas es capaz de propulsar el mismo en dirección

ascendente, lineal y circular, pudiendo generar energía en su recorrido. Esta tecnología

podría aplicarse a sistemas de transporte de bajo consumo. Sistemas de transporte.

Sistemas de generación energética. Sistemas de propulsión. Instrumentos/juguetes

educativos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Lo más similar demostrable respecto a la generación de propulsión de un elemento

magnético concreto, haciendo uso de una colocación de imanes permanentes ésta

reconocido por varias patentes en propulsión lineal, si bien la más similar US4215330A Ethel

Hartman, hace referencia a la propulsión debida a una interacción magnética sin una fuente

de energía adicional de forma lineal. Las patentes US5402021A y US4877983A de Howard

Johnson de nuevo hacen referencia a una propulsión debida a una interacción magnética de

forma lineal con un vehículo con propiedades magnéticas de una forma/diseño concreto sin

energía constante adicional. La patente W02011015693 A2 de Jorge Guerrero Pérez y Luis

F. Iribarne Martínez hace referencia a un sistema de propulsión lineal de objetos con una

interacción magnética en la cual no es necesario un empuje inicial y se reduce el numero de

imanes respecto a las anteriores invenciones.

La ventaja y novedad de la invención que se expone referente a las citadas patentes es la

posibilidad de generar una propulsión circular y ascendente, si bien también lineal sin ningún

aporte energético excepto el usado en la colocación inicial, otra novedad es que la

conformación del recorrido se puede realizar de forma modular, siendo piezas simétricas

individuales conectadas entre sí, lo que facilita su fabricación. En su desplazamiento es

capaz de generar energía. Es factible la fabricación de un juguete educativo, instrumento de

enseñanza, generador energético o sistema de transporte curvo/lineal/ascendente de bajo

consumo.

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EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención SPMT (Sistema de Propulsión Magnético Tubular) se conforma de una pieza

específicamente fabricada, que facilita la colocación equidistante de una serie de imanes

simétricos en forma, fuerza y colocación de forma concéntrica, en grupos desde tres en

adelante, con la misma polaridad hacia el centro de la figura y una inclinación hacia el

exterior de la figura. Con esta colocación de los imanes se forma un polígono regular, sin

que entren en contacto los imanes, creando en ese circuncentro una zona monopolar, por lo

que la apotema tiene una estricta relación con la potencia magnética de cada imán y con el

objeto con propiedades magnéticas que viaje en su interior. Si se introduce por el centro de

la figura magnética SPMT una pieza magnética cilíndrica o Vm (Vehículo magnético) por el

extremo con misma polaridad que el centro común de SPMT, Vm ofrecerá una resistencia, a

superar hasta la llegada de su línea neutra con el comienzo del tubo no magnético de

SPMT, donde la resistencia pasara a ser cero, al superar la línea neutra de Vm, este será

atraído y propulsado por el interior de SPMT levitando por el interior del tubo no magnético

gracias al desequilibrio producido en todo el tramo, pudiendo dirigir e impulsar a Vm en

dirección lineal, ascendente de 0° a 90° y circular si bien para esta última se hace necesaria

por la curvatura, el ensamblado de varias piezas con una inclinación máxima de 11,6° hacia

la dirección deseada y un tubo no magnético interior para dirigir a Vm en la curva.

Para facilitar el ensamblado de las piezas de SMPT, se realizan huecos con las medidas

suficientes en la parte inferior de SMPT para que encajen las secciones solapadas

correspondientes a los imanes de la pieza anterior de SMPT. Vm viaja por el interior de este,

sin mayor energía que la necesaria en la colocación inicial. Bobinando el interior del tubo no

magnético que dirige la dirección de Vm, al paso del imán se genera energía eléctrica.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Para la realización del prototipo de la invención se han utilizado grupos de 18 imanes de

neodimio de forma rectangular con medidas 15 mm de largo, 10 mm de ancho y 2 mm de

grosor, colocándolos de forma equidistante en vertical sin contacto entre sí, en grupos de

seis, con misma apotema para que formen una figura tubular hexagonal longitudinal con

paso interior hexagonal, (Fig.1), cada imán tiene una inclinación de 18° , lo que permite

solapar un hexágono con otro a la mitad de la medida longitudinal de los rectángulos del

hexágono anterior en dirección ascendente (Fig.2). Se han realizado pruebas con otros

ángulos de inclinación, siendo efectiva desde los 9° hasta los 18° si bien se realiza con 18° 2

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para facilitar el ensamblado de varias piezas SPMT en curvatura. Se han realizado

prototipos de una sección curva con 9° de inclinación sin solapamiento entre piezas, siendo

el resultado de propulsión positiva.

Para lograr la colocación de los imanes de estas características, se ha diseñado una pieza

hexagonal longitudinal con paso hexagonal con las ranuras concretas para la inserción de 3

conjuntos superpuestos de 6 imanes (Fig.3) (Fig.4) que forman una figura hexagonal o

polígono regular de seis lados. También es posible su diseño con diferentes formas siempre

que formen polígonos regulares con un mínimo de tres lados. Uno los requisitos es que la

colocación de los imanes sea de forma concéntrica lo más cerrada posible sin contacto entre

sí, siempre que en el interior de la figura confluyan los campos magnéticos de misma

polaridad de todos los imanes que la conforman. Una vez fabricada una pieza de

SPMT(Fig.5), se pueden ir añadiendo más piezas consecutivas para crear un recorrido, para

evitar que Vm pare o frene en las intersecciones creadas por la unión de varias piezas de

SPMT (al no disponer de rail interior por la limitación de tamaño del prototipo creado), por el

paso hexagonal que queda por el interior de las piezas se introduce un tubo no magnético

circular de 150 mm de radio que será el encargado de impedir que Vm se salga/bloquee en

las intersecciones existentes entre SPMT en curvatura, a su vez si bobinamos ese tubo no

magnético, al paso de Vm se genera una energía eléctrica. El prototipo se ha llegado a crear

con movimiento curvo, formando un polígono con 31 lados y 31 vértices, de forma circular

de 150 mm de radio, colocando las piezas de SPMT con un ángulo interior de 11,6°(Fig.7).

De las 31 piezas que conforman el polígono se han colocado un total de 29 piezas, llegando

este a recorrer el total de las 29 piezas saliéndose de la circunferencia del tubo no

magnético por el hueco de las dos piezas no ensambladas en menos de 1 segundo.

Se han probado varios diseños y formas geométricas para Vm, si bien la más eficaz

encontrada de las probadas, tanto en movimiento lineal , circular y ascendente consiste en

un conjunto de imanes cilíndricos con polarización axial colocados en el orden que se

describe, un imán cilíndrico de 2,5 mm de radio y 10 mm de longitud, un imán cilíndrico de

2,5 mm de radio y 10 mm de longitud, un imán cilíndrico de 5 mm de radio y 10 mm de

longitud, un imán cilíndrico de 5 mm de radio y 10 mm de longitud, un imán cilíndrico de 2,5

mm de radio y 10 mm de longitud y finalizando con un imán cilíndrico de 1,5mm de radio y

10 mm de longitud, todos ellos N52 ver (Fig.7).

Se ha fabricado un dispositivo de movimiento ascendente (Fig.9), lineal (Fig.8), curvo

(Fig.7), obteniendo éxito en el desplazamiento en todas ellas y generando una señal

eléctrica al bobinar el tubo no magnético interior (Fig.10) (Fig.11), entre sus propiedades

también es capaz de crear un movimiento bidireccional, siempre que se introduzca Vm por 3

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la parte de polaridad igual a la del interior de SPMT, girando el vehículo 180°. Este diseño

resultaría escalable, por lo que el tamaño de todos los componentes podría variar de escala.

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BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una

mejor comprensión de las características de la invención, 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:

Fig.1 Vista en perspectiva del conjunto de 6 imanes de neodimio de forma rectangular con

medidas 15 mm de largo, 10 mm de ancho y 2 mm de grosor, colocándolos de forma

equidistante en vertical sin contacto entre sí, en grupos de seis, con misma apotema para

que formen una figura tubular hexagonal longitudinal con paso interior hexagonal.

Fig.2 Vista lateral de conjunto de imanes con forma hexagonal solapados entre sí a la mitad

de su longitud, sin contacto entre ellos.

Fig.3 Vista en perspectiva de la pieza (6) donde se insertan los imanes con los huecos que

existen para la colocación idónea de los imanes (10).

Fig.4 Vista de la sección lateral de la pieza donde se insertan los imanes, donde podemos

apreciar la inclinación y colocación solapada de los imanes (1) en los huecos (10) de la

pieza (6). Pa = Polaridad Norte o Sur. Pb= Polaridad Norte o Sur, siempre que A <> B.

Fig.5 Vista en perspectiva de la pieza completa de SPMT con los imanes insertados (1).

SPMT

Fig.6.Vista frontal, lateral y trasera de Vm.

Fig.7 Vista superior de conjunto de SPMT (Fig.5) ensamblados con una inclinación de 11,6°

formando un polígono regular, con un tubo no magnético con forma circular insertado por

dentro (9), por el que SPMT va impulsando Vm (Fig.7) desde el punto A hasta el punto B. La

circunferencia tiene un radio de 190 mm. Fig.8 Vista lateral de sistema SPMT en propulsión lineal horizontal (Fig.5), donde se

observan los imanes (1) la pieza donde se insertan (6) y la propulsión de Vm (7) siendo Pb

igual a polaridad norte, al igual que el interior de SPMT. Vm viaja de punto A a punto B.

Fig.9 Vista lateral de sistema SPMT con una configuración lineal ascendente donde Vm (7)

recorre de un punto A hasta un punto B en sentido ascendente, se compone de una pieza

de SPMT con un total de 36 grupos de 6 imanes (1) colocados de forma hexagonal, con un

total de 216 imanes. La longitud del prototipo es de 30 cm (6).

Fig.10 Vista superior de pieza SPMT con Vm (7) en su interior, donde se puede ver la

colocación del hilo de cobre para la bobina (3), los imanes colocados de forma equidistante

(1), el tubo no magnético interior (9) y la pieza donde se insertan (6).

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Fig.11 Vista superior ampliada del extremo de SPMT en configuración circular, donde se

observa la salida de Vm (7), el tubo no magnético circular (9) por el que viaja Vm (7), el hilo

de cobre que conforma la bobina o bobinas (3) y el tramo final del ensamblado de varias

piezas de SPMT con los imanes correspondientes (1) y la pieza donde se insertan (6).

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REIVINDICACIONES

1. Sistema de propulsión y transporte tubular mediante campos magnéticos permanentes,

caracterizado por una colocación concéntrica de imanes permanentes rectangulares

simétricos, con la misma polaridad hacia el interior de la figura, y una inclinación

comprendida entre 9 y 18 grados, sin contacto entre ellos, formando una figura similar a un

polígono regular.

2. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por generar la propulsión o transporte de

un objeto o vehículo con propiedades magnéticas en dirección ascendente y lineal,

arrastrando una masa, sin más aporte energético que el necesario en su colocación inicial.

3. Vehículo magnético o pieza compuesta de diversos imanes permanentes o Vm, con forme

a la siguiente estructura geométrica magnética, conjunto de imanes cilíndricos con

polarización axial colocados en el orden que se describe, un imán cilíndrico de 2,5 mm de

radio y 10 mm de longitud, un imán cilíndrico de 2,5 mm de radio y 10 mm de longitud, un

imán cilíndrico de 5 mm de radio y 10 mm de longitud, un imán cilíndrico de 5 mm de radio y

10 mm de longitud, un imán cilíndrico de 2,5 mm de radio y 10 mm de longitud y finalizando

con un imán cilíndrico de 1,5mm de radio y 10 mm de longitud, unidos por sus campos de

fuerza. Las medidas y unidades de imanes pueden variar de tamaño en función de la escala

de la invención, pero manteniendo su geometría.

4. Pieza hexagonal longitudinal con paso hexagonal (Fig.4) con las ranuras concretas para

la inserción de los imanes simétricos en ranuras u orificios en su exterior de forma

concéntrica con ángulo exterior entre 9° y 18°.

5. Uso del dispositivo según reivindicación 1 y 2, como juguete o herramienta educativa

6. Uso del dispositivo según reivindicación 1 y 2, como sistema de transporte.

7. Uso el dispositivo según reivindicación 1 y 2, como generador energético.

8. Conjunto de dispositivos según reivindicación 1 y 2, qué unidos entre sí, pueden generar

un recorrido circular, capaz de transportar un objeto magnético más una masa.

9. Dispositivo según reivindicación 1 y 2, con la característica de generar un campo

magnético de misma polaridad en ambos extremos del tubo no magnético con cargas

magnéticas de diferentes fuerzas en cada extremo.

10. Pieza tubular con la propiedad de disponer de espacios concretos para la inserción de

los imanes simétricos en ranuras u orificios en su exterior de forma equidistante con ángulo

exterior entre 9° y 18°.

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DIBUJOS

Fig.1

Fig.2

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Fig.3

Fig.4

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Fig.5

Fig.6

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Fig.7

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Fig.8

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Fig.9

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Fig.10

Fig.11

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RESUMEN

El sistema propulsor magnético tubular (SPMT) consiste en un sistema ,compuesto por una

serie de imanes permanentes simétricos tanto en fuerza como medidas (1), insertados

específicamente alrededor de una pieza (6) hueca, solapados unos con otros en su mitad

sin contacto, con una inclinación fija pero con rango variable, resultando capaz de impulsar

un vehículo o pieza magnética axial con forma longitudinal (7) que se inserte en su interior

por el extremo con polos iguales, bidireccionalmente, generando un desplazamiento de

masas cuando se supere la línea neutra del vehículo magnético al introducirlo por uno de

sus extremos. Para el control de la distancia y dirección del recorrido, es necesario el

ensamblado de varias piezas de SPMT, pudiendo dirigirlas en dirección lineal, ascendente y

circular con un ángulo máximo. Si se bobina (3) el interior de la pieza donde se insertan los

imanes, esta genera una energía eléctrica al paso del vehículo o imán. Se hace factible la

creación de un sistema de transporte, sistema de generación energética, sistema de

propulsión y como instrumento educativo.

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