Acoplador magnético con histéresis, en particular para dispositivos arrolladores-desarrolladores.

Acoplador magnético con histéresis (1) que comprende un subconjunto inductor (2) y un subconjunto inducido (6)susceptibles de girar uno con respecto al otro,

presentando el subconjunto inductor una pluralidad de polosmagnéticos y presentando el subconjunto inducido (6) uno o varios imanes permanentes inducidos con histéresis(11, 12), estando el o cada imán inducido realizado en forma de una corona de una sola pieza en material magnéticocon ciclo de histéresis vertical, caracterizado porque el o cada imán de inducido comprende unas hendiduras (F1-F4)pasantes de atenuación de las corrientes radiales que se extienden cada una en la dirección de la extensióncircunferencial de la corona.

Acoplador magnético con histéresis, en particular para dispositivos arrolladores-desarrolladores.

La presente invención se refiere al campo de los acopladores magnéticos con histéresis, en particular para accionar unos dispositivos arrolladores-desarrolladores con un par poco variable en una amplia gama de velocidades.

El documento FR-1 602 519 describe un dispositivo arrollador-desarrollador que utiliza dichos acopladores. Cada acoplador comprende dos elementos coaxiales que pueden girar uno con respecto al otro, a saber un inductor que 10 desarrolla un campo magnético-multipolar alterno cuyos polos se suceden según una simetría de revolución alrededor del eje de revolución, y el otro elemento está realizado en material ferromagnético, preferentemente magnéticamente duro y no imantado previamente. Los polos del inductor están formados por unos electroimanes o, preferentemente, por unos imanes permanentes. Durante el arrollado o el desarrollado, se puede mantener el motor de arrastre a la velocidad normal gracias a las posibilidades de deslizamiento de los elementos receptores o

elementos conducidos con respecto a los elementos motores o elementos conductores. Según este documento, el par transmitido varía entonces poco.

La experiencia ha demostrado sin embargo que a velocidades de deslizamiento elevadas, sobre todo en el desarrollado, el par transmitido aumentaba de manera importante y molesta con la velocidad de deslizamiento, con 20 un incremento que puede exceder por ejemplo 60% para unas velocidades de deslizamiento superiores a 2.000 rpm.

Es el mismo caso para el acoplador descrito en el documento EP 1 026 815, que comprende un elemento inductor y un elemento inducido susceptibles de girar uno con respecto al otro, presentando el elemento inductor varios polos magnéticos y el elemento inducido uno o varios permanentes inducidos con histéresis.

Se conoce asimismo a partir del documento FR-A-2 607 333 un acoplador magnético del mismo tipo general, pero que prevé proporcionar un par transmitido que depende mucho menos de la velocidad de deslizamiento.

Según este documento, el subconjunto inducido del acoplador está por lo menos en parte constituido por una pasta

moldeada que contiene unas partículas de imanes con histéresis y un ligante eléctricamente aislante tal como una resina epóxida, siendo esta pasta retenida sobre un soporte en forma de disco que presenta unas disposiciones de disipación del calor.

Se desprende de ello que las variaciones del par, que proceden esencialmente de las corrientes de Foucault 35 inducidas por las variaciones de los flujos magnéticos en el subconjunto inducido, han disminuido en gran medida.

Sin embargo, en este acoplador conocido, se observa también en el subconjunto inducido unos calentamientos importantes que proceden del hecho de que la energía disipada en los ciclos de histéresis está mal transmitida, disposiciones de disipación a causa de la mala conductividad térmica del ligante eléctricamente aislante, y que

imponen dimensionar ampliamente este subconjunto inducido para evitar alcanzar unas temperaturas excesivas.

Por otro lado, la patente US nº 6.129.193 describe un acoplador con histéresis cuyo elemento inductor está constituido por una serie de polos electromagnéticos separados angularmente y cuyo elemento inducido está constituido por una serie de imanes permanentes inducidos con histéresis también separados angularmente. Cada 45 uno de estos imanes permanentes se presenta en forma de una porción de corona de material magnético con ciclos de histéresis y está montado sobre una corona radialmente externa de plástico en la que está incrustada una segunda corona de material magnético que asegura la unión magnética entre los diferentes imanes permanentes. Además, la superficie de cada imán permanente con respecto al elemento inductor comprende una serie de hendiduras radiales que permiten canalizar el flujo magnético, atenuando al mismo tiempo las corrientes de Foucault

50 sobre esta superficie solamente y reforzando el par de sincronización entre el elemento inducido y el elemento inductor. Sobre las demás superficies del imán, así como sobre la corona magnética que las une, las corrientes de Foucault siguen presentes sin ninguna limitación. Esto no permite, por un lado, un deslizamiento continuo entre inducido e inductor y, por otro lado, un par transmitido regular con respecto al posicionamiento angular relativo del elemento inductor y del elemento inducido.

55 La presente invención prevé atenuar los inconvenientes del estado de la técnica y proporcionar un nuevo acoplador que, asegurando al mismo tiempo una buena regularidad del acoplador, presente unas prestaciones mejoradas en materia de calentamiento.

60 Prevé asimismo asegurar de manera más mejorada la regularidad del par transmitido, en gamas de variaciones de la velocidad aún más amplias (especificándose en este caso que estas variaciones estaban limitadas en la técnica anterior por la necesidad de limitar los calentamientos debido a una dilatación térmica diferencial importante entre el ligante de la pasta y el material metálico que constituye el soporte de inducido) .

65 Para ello, se propone según la invención un acoplador magnético con histéresis según la reivindicación 1 adjunta.

Algunos aspectos preferidos, pero no limitativos, de este acoplador son los siguientes:

* está previsto un conjunto de hendiduras desplazadas unas con respecto a las otras en la dimensión radial de la

corona, entre su borde exterior y su borde interior; 5

* cada hendidura presenta una extensión angular sustancialmente superior a la de un polo del subconjunto inductor;

* las hendiduras se extienden según unos círculos concéntricos con el centro de la corona; 10

* los círculos son esencialmente equidistantes unos de los otros;

* el o cada imán inducido está realizado en aleación magnética hierro-cromo-cobalto;

* el o cada imán inducido presenta una relación entre anchura de corona y grosor superior a aproximadamente 3;

* el o cada imán inducido está soportado por una brida en material metálico no magnético de resistividad eléctrica elevada, en particular superior a 5 Iohm·cm, y de conductividad térmica elevada;

* la brida es de acero inoxidable;

* existe un contacto de superficie íntimo entre el o cada imán inducido y la brida asociada;

* está previsto entre el o cada imán inducido y la brida asociada una pasta térmicamente conductora; 25

* la o cada brida posee, en la parte opuesta al imán inducido, unas aletas de disipación de calor;

* un número de hendiduras por nivel concéntrico (F1-F4) y un número de polos magnéticos del subconjunto inductor no son múltiplos uno del otr.

Otros aspectos, objetivos y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada siguiente de una forma de realización preferida de ésta, dada a título de ejemplo no limitativo y realizada haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista en sección longitudinal axial de un acoplador magnético con histéresis según la presente invención, y

la figura 2 es una vista en alzado frontal de un elemento magnético de inducido del acoplador de la figura 1.

Haciendo referencia a la figura 1, se ha representado un acoplador magnético con histéresis designado globalmente por la referencia 1, que comprende un subconjunto inductor 2 en forma general de disco y un subconjunto inducido 6 que comprende dos partes de inducido ensambladas 7 y 8, y situadas a ambos lados del subconjunto inductor, pudiendo el subconjunto inductor y el subconjunto inducido girar uno con respecto al otro según un eje A por medio de rodamientos 20.

45 El subconjunto inductor 2 está constituido por un plato 3 en material ferromagnético que soporta dos zonas de imanes permanentes en forma de coronas 4 y 5, y que se prolongan en un eje de salida 14 que puede girar entre los rodamientos 15. Los imanes permanentes 4 y 5 definen unos polos magnéticos alternos de separación angular regular, y por... [Seguir leyendo]

1. Acoplador magnético con histéresis (1) que comprende un subconjunto inductor (2) y un subconjunto inducido (6) susceptibles de girar uno con respecto al otro, presentando el subconjunto inductor una pluralidad de polos

magnéticos y presentando el subconjunto inducido (6) uno o varios imanes permanentes inducidos con histéresis (11, 12) , estando el o cada imán inducido realizado en forma de una corona de una sola pieza en material magnético con ciclo de histéresis vertical, caracterizado porque el o cada imán de inducido comprende unas hendiduras (F1-F4) pasantes de atenuación de las corrientes radiales que se extienden cada una en la dirección de la extensión circunferencial de la corona.

2. Acoplador magnético según la reivindicación 1, caracterizado porque está previsto un conjunto de hendiduras desajustadas (F1-F4) unas con respecto a otras en la dimensión radial de la corona, entre su borde exterior y su borde interior.

3. Acoplador según la reivindicación 2, caracterizado porque cada hendidura presenta una extensión angular sustancialmente superior a la de un polo del subconjunto inductor.

4. Acoplador según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las hendiduras se extienden según

unos círculos concéntricos con el centro de la corona. 20

5. Acoplador según la reivindicación 4, caracterizado porque los círculos son esencialmente equidistantes unos de otros.

6. Acoplador según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el o cada imán inducido (11, 12) está 25 realizado en aleación magnética de hierro-cromo-cobalto.

7. Acoplador según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el o cada imán inducido presenta una relación entre anchura de corona y grosor superior a aproximadamente 3.

8. Acoplador según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el o cada imán inducido está soportado por una brida (9, 10) en material metálico no magnético de resistividad eléctrica elevada, en particular superior a 5 Iohm·cm, y de conductividad térmica elevada.

9. Acoplador según la reivindicación 8, caracterizado porque la brida es de acero inoxidable. 35

10. Acoplador según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque existe un contacto de superficie íntimo entre el o cada imán inducido y la brida asociada.

11. Acoplador según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque está previsto entre el o cada imán inducido y la 40 brida asociada una pasta térmicamente conductora.

12. Acoplador según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque la o cada brida posee, en la parte opuesta del imán inducido, unas aletas (90, 100) de disipación de calor.

45 13. Acoplador según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque un número de hendiduras por nivel concéntrico (F1-F4) y un número de polos magnéticos del subconjunto inductor no son múltiplos uno del otro.