Embrague de imanes permanentes para la transmisión síncrona de pares de giro,

que comprende un primerórgano (1) que presenta imanes permanentes (4a, 4b) y un segundo órgano (2), los cuales están concebidos comorotor interior y como rotor exterior y están separados por un entrehierro (3) que se extiende entre los órganos (1, 2)en donde los órganos (1, 2), para posibilitar un movimiento síncrono, están acoplados por fuerzas que songeneradas por los imanes permanentes (4a, 4b) en cooperación con el segundo órgano (2), en donde el primerórgano (1) presenta un primer grupo de imanes permanentes (4a) con direcciones de magnetización que discurrenparalelas al entrehierro (3) y un segundo grupo de imanes permanentes (4b) con direcciones de magnetización quediscurren perpendiculares al entrehierro (3), en donde los imanes permanentes (4a, 4b) del primer grupo y delsegundo grupo del primer órgano (1) están dispuestos alternándose en dirección periférica y en donde, visto endirección periférica, los imanes permanentes consecutivos (4a) del primer grupo y los imanes permanentesconsecutivos (4b) del segundo grupo presentan cada uno de ellos una dirección de magnetización contraria,caracterizado porque los imanes permanentes (4b) del segundo grupo están dispuestos retranqueados a partir delentrehierro (3) con respecto a los imanes permanentes (4a) del primer grupo de tal manera que entre el entrehierro(3) y los imanes permanentes (4b) del segundo grupo quedan unos espacios intermedios (5) exentos de imanespermanentes que están limitados lateralmente por los imanes permanentes (4a) del primer grupo, realizándose ladisposición de los imanes de tal manera que en los distintos espacios intermedios los imanes adyacentes con polosdel mismo nombre miran en dirección al respectivo espacio intermedio considerado.

Embrague de imanes permanentes.

La invencion concierne a un embrague de imanes permanentes para la transmision sincrona de pares de giro, que comprende un primer organo que presenta imanes permanentes y un segundo organo, los cuales estan configurados como un rotor interior y un rotor exterior y los cuales estan separados por un entrehierro que se extiende entre los organos, en donde los organos, para posibilitar un movimiento sincrono, estan acoplados por fuerzas que son generadas por los imanes permanentes en cooperacion con el segundo organo, en donde el primer organo presenta un primer grupo de imanes permanentes con direcciones de magnetizacion que discurren paralelamente al entrehierro y un se gundo grupo de imanes permanentes con direcciones de magnetizacion que discurren perpendicularmente al entrehierro, en donde los imanes permanentes del primer grupo y del segundo grupo del primer organo estan dispuestos alternandose en direccion periferica y en donde, visto en direccion periferica, los imanes permanentes consecutivos del primer grupo y l os imanes permanentes consecutivos del segundo grupo presentan cada uno de ellos una direccion de magnetizacion contraria.

Los embragues de imanes permanentes hacen posible una transmision sin desgaste y sin contacto fisico de fuerzas y pares de giro a traves del entrehierro. El termino entrehierro se refiere en general de la manera tecnicamente usual a la distancia formada en una direccion de transmision entre los organos, en la cual puede estar prevista tambien, por ejemplo, una cubeta de entrehierro que posibilite un sellado exento de fugas entre los organos. Asi, se pueden utilizar embragues de imanes permanentes con una cubeta de entrehierro en, por ejemplo, bombas, garantizandose por la transmision de fuerzas o pares de giro sin fugas, incluso en el caso de materiales contaminantes del medio ambiente, toxicos o peligrosos en otros aspectos, una seguridad incrementada debido a la separacion espacial. Otros campos de utilizacion son aplicaciones en las que es necesaria una limitacion de fuerza o de par de giro, realizando los organos hasta una fuerza prefijada o un par de giro prefijado un movimiento sincrono o al menos ampliamente sincrono y resbalando el embrague de imanes permanentes al alcanzarse un valor limite prefijado. Tales propiedades son ventajosas especialmente en maquinas de fabricacion y de mecanizacion cuando, por ejemplo, se debera evitar una sobrecarga o bien se debera mantener un par de apriete prefijado para la generacion de una union de atornillamiento. Dado que la transmision del par de giro o de la fuerza se efectua sin contacto fisico, el resbalamiento no conduce a un desgaste del embrague, con lo que este es adecuado para una utilizacion de larga duracion bajo grandes cargas.

Para generar en embragues de imanes permanentes de transmision de pares de giro el campo magnetico operativo a traves del entrehierro es conocido el recurso de orientar los imanes permanentes previstos en los organos con sus direcciones de magnetizacion paralelas o perpendiculares al entrehierro. Se co nocen ejecuciones alternativas correspondientes por el documento FR 2 782 419 A1. En este documento se propone, ademas, modular por la forma de los imanes, en funcion del angulo, la fuerza actuante entre los organos.

Se conoce por el sector de los accionamientos electromotorizados el recurso de disponer imanes permanentes con direcciones de magnetizacion diferentes en forma de una llamada matriz de Halbach, con lo que se reduce el flujo magnetico en un lado de la configuracion y se refuerza este flujo en el lado opuesto.

Se conocen por los documentos GB 2 240 666 A y US 2004/0066107 A1 embragues de imanes permanentes con las caracteristicas descritas al principio. El rotor interior y el rotor exterior de los embragues de imanes permanentes previstos para la transmision de pares de giro estan formados cada uno de ellos por un primer grupo de imanes permanentes y un segundo grupo de i manes perm anentes que p resentan d irecciones d e magnetizacion perpendiculares una a otra. Para cons eguir una forma cilindrica en el primer organo y en el segundo organo, los imanes permanentes presentan una forma extremadamente complicada y adaptada a la res pectiva medida del diametro. Con los embragues de imanes permanentes se puede conseguir ciertamente en total una alta densidad de flujo, no siendo tampoco forzosamente necesaria la disposicion de elementos de reflujo, pero la fabricacion es muy complicada y costosa, ya que se necesitan imanes especialmente adaptados en su forma.

Aparte de embragues de imanes permanentes genericos para la transmision sincrona de pares de giro, se conocen tambien embragues de corrientes parasitas que se basan en un principio de funcionamiento fundamentalmente diferente. Un embrague de corrientes parasitas se encuentra descrito, por ejemplo, en el documento JP 2001 327154 A. En los embragues de corrientes parasitas estan previstos un primer organo con imanes permanentes y un segundo organo de un material conductivo. Durante el giro del primer organo, los imanes inducen corrientes parasitas en el material conductivo del segundo organo y, por tanto, un cierto campo magnetico contrario. En caso de un montaje rotativo del segundo organo, este gira a un numero de revoluciones reducido. No se produce una magnetizacion permanente en el material conductivo del segundo organo. Por el contrario, el campo inducido actua en el segundo organo de manera correspondiente al numero de revoluciones diferente entre el primer organo y el segundo. Por tanto, los embragues de corrientes parasitas se basan en el principio de una transmision asincrona.

Se conoce por el documento JP 0 1141206 A u n piston lineal cuya parte interior presenta grupos de imanes permanentes decalados en direccion axial.

Ante estos antecedentes, la invencion se basa en el problema de indicar un embrague de imanes permanentes para la transmision sincrona de pares de giro que, con una construccion compacta, posibilite la transmision de grandes pares de giro o fuerzas y, al mismo tiempo, pueda fabricarse de manera sencilla y barata. La invencion esta definida en las reivindicaciones 1 a 6.

Partiendo de un embrague de imanes permanentes con las caracteristicas descritas al principio, el problema se resuelve segun la invencion por el hecho de que los imanes permanentes del segundo grupo estan dispuestos a partir del entrehierro en posiciones retranqueadas con respecto a los imanes permanentes del primer grupo de tal manera que entre el entrehierro y los imanes permanentes del segundo grupo quedan unos espacios intermedios exentos de imanes permanentes que estan limitados lateralmente por los imanes permanentes del primer grupo.

La dis posicion de los imanes se efectua de tal ma nera que e n los distintos es pacios interme dios los ima nes adyacentes con polos del mismo nombre miran en direccion al respectivo espacio intermedio considerado. En comparacion con las e jecuciones co nocidas se agran da asi, debido a la dis posicion de l os dist intos ima nes alrededor de los espacios intermedios, la superficie disponible para la entrada del flujo magnetico. Con respecto a la interaccion con el segundo organo, los distintos espacios intermedios forman, debido a la sup erposicion de los campos generados por los imanes adyacentes, unos polos efectivos con una elevada densidad de flujo, con lo que se pueden incrementar los pares de retencion a alcanzar o, con un par de retencion prefijado, se puede reducir el tamafo de construccion.

Como quiera que, segun la invencion, los espacios intermedios forman con los imanes adyacentes a ellos un polo efectivo, no es necesaria una ejecucion costosa de los distintos imanes para materializar la innovacion segun la invencion. En particular, para los imanes permanentes del primer grupo y del segundo grupo del primer organo pueden estar previstas unas sencillas formas paralelepipedicas. Los imanes permanentes fabricados, por ejemplo, por sinter izacion y c ortados ev entualmente a un a med ida pr efijada pueden fabric arse asi de una ma nera especialmente barata y sin perdidas de material. Es posibletambienrecurrir a medidas estandar usuales en el mercado, con lo que se consiguen en conjunto unos costes de fabricacion muy pequefos incluso para pequefas series o pro ducciones i ndividualizadas. D ado que se pueden utiliz ar simples ima nes paralelepipedicos para la formacion del primer organo, es posible tambien una adaptacion especialmente flexible, por ejemplo a consignas de diametro diferentes.

En los espacios intermedios exentos de imanes permanentes esta previsto convenientemente un material de relleno para c onseguir... [Seguir leyendo]

1. Embrague de imanes permanentes para la transmision sincrona de pares de giro, que comprende un primer organo (1) que presenta imanes permanentes (4a, 4b) y un segundo organo (2) , los cuales estan concebidos como rotor interior y como rotor exterior y estan separados por un entrehierro (3) que se extiende entre los organos (1, 2) en d onde l os orga nos (1, 2) , para posibilitar u n movi miento sincr ono, estan acoplados p or fu erzas q ue so n generadas por los imanes permanentes (4a, 4b) en cooperacion con el segundo organo (2) , en donde el primer organo (1) presenta un primer grupo de imanes permanentes (4a) con direcciones de magnetizacion que discurren paralelas al entrehierro (3) y un segundo grupo de imanes permanentes (4b) con direcciones de magnetizacion que discurren perpendiculares al entrehierro (3) , en donde los imanes permanentes (4a, 4b) del primer grupo y del segundo grupo del primer organo (1) estan dispuestos alternandose en direccion periferica y en donde, visto en direccion p eriferica, los ima nes perm anentes consecut ivos (4a) de l p rimer grup o y los imanes permanentes consecutivos ( 4b) de l seg undo gru po presentan c ada uno d e ell os u na dir eccion d e magn etizacion co ntraria, caracterizado porque los imanes permanentes (4b) del segundo grupo estan dispuestos retranqueados a partir del entrehierro (3) con respecto a los imanes permanentes (4a) del primer grupo de tal manera que entre el entrehierro

(3) ylos imanes permanentes (4b) del segundo grupo quedan unos espacios intermedios (5) exentos de imanes permanentes que estan limitados lateralmente por los imanes permanentes (4a) del primer grupo, realizandose la disposicion de los imanes de tal manera que en los distintos espacios intermedios los imanes adyacentes con polos del mismo nombre miran en direccion al respectivo espacio intermedio considerado.

2. Embrague de imanes permanentes segun la reivindicacion 1, caracterizado porque en los espacios intermedios

(5) exentos de imanes permanentes esta dispuesto un material de relleno.

3. Embrague de imanes permanentes segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque los imanes permanentes (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) del primer grupo y/o del segundo grupo son de forma paralelepipedica.

4. Embrag ue de ima nes permanentes segu n la r eivindicacion 3, caracterizado porq ue tod os los ima nes permanentes (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) del embrague de imanes permanentes son de forma paralelepipedica.

5. Embrague de imanes permanentes segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el segundo organo (2) presenta imanes permanentes (4c, 4d, 4e) que cooperan con los imanes permanentes (4a, 4b) del primer organo (1) .

6. Embrague de imanes permanentes segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el segundo organo (2) presenta un material magnetizable, preferiblemente un material de histeresis, que coopera con los imanes permanentes (4a, 4b) del primer organo (1) .

FIG. 2

FIG. 1

FIG. 3

FIG. 4

FIG. 5