Aparato magnético monolítico y autofijado.

Un aparato magnético (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) para sujeción magnética de elementos ferrosos (P1,

P2), que comprende:

una estructura (11, 11A) de soporte que tiene un ancho (L), longitud (1) y espesor (S) predeterminados con una pluralidad de piezas (30A) polares,

los primeros y segundos lados (12, 13) están formados en dicha estructura (11, 11A) de soporte en las superficies opuestas más grandes,

dicha pluralidad de piezas (30A) comprende al menos un primer colector (50) de piezas polares y genera en dicho primer lado (12) al menos el primer flujo (F1) magnético a fin de definir una primera superficie de sujeción magnética para sujetar de manera magnética los primeros elementos (P1) ferrosos,

caracterizado por que dicha pluralidad de piezas (30A) polares son mantenidas dentro del espesor (S) de dicha estructura de soporte (11, 11A), una porción lateral (50A) de cada primer colector (50) de piezas polares formando una porción de dicho primer lado (12) y cada primer colector (50) de piezas polares está formado por una pieza con dicha estructura (11) de soporte para crear un aparato (10A) magnético monolítico, la pluralidad de las piezas (30A) polares comprende un segundo colector (60) de piezas polares, formando una porción lateral (60A) de dicho segundo colector (60) de piezas polares una porción de dicho segundo lado (13) de tal modo que en al menos un estado de operación de dicho aparato magnético, dicho al menos un primer flujo (F1) magnético define una segunda superficie de sujeción magnética en dicho segundo lado (13) para sujetar de manera magnética segundos elementos (P2) ferrosos,

dicho al menos primer flujo (F1) magnético que sale de un segundo lado (13) y reengancha en una pieza (30A) polar adyacente con una profundidad (T) de campo predeterminada.

Aparato magnético monolítico y autofijado La presente invención se refiere a un aparato magnético monolítico y autofijado según se define en el preámbulo de la reivindicación 1. Tal aparato es conocido a través del documento EP-A- 0345554.

Según se usa es este documento, el término aparato magnético se pretende que indique:

- un aparato con imán permanente, es decir, un aparato que no requiere alimentación eléctrica alguna cuando es usado para sujetar o para cambiar su estado de activo a inactivo y viceversa, y está formado con imanes permanentes en una disposición adecuada en el interior del aparato;

- un aparato electro-permanente, es decir, un aparato que no requiere alimentación eléctrica alguna cuando es usado para sujetar y requiere alimentación eléctrica cuando es activado y desactivado, y está formado con imanes permanentes reversibles y, si fuera necesario, con imanes estáticos permanentes en una disposición adecuada en el interior del aparato;

- un aparato electromagnético, es decir, un aparato que requiere alimentación eléctrica cuando se usa para sujetar, cuyo núcleo magnético está hecho de material ferromagnético.

En la técnica anterior, conocida por ejemplo del documento EP-A-345 554 también haciendo referencia a las Figuras 1A y 1B, un aparato magnético 1 de sujeción, por ejemplo del tipo electro-permanente de doble imán, comprende una envolvente 2, está hecha de un bloque de material ferromagnético la cual tiene un fondo 2B, con un número “N” de piezas polares 3A dispuestas sobre su superficie interna 2C.

De otra manera, la envolvente 2 puede estar formada mediante el ensamblado de varios componentes juntos con métodos bien conocidos a los expertos en la técnica.

Cada pieza polar 3A (véase la Figura 1B) , en el caso de un aparato electro-permanente, comprende al menos:

- un colector 5 de piezas polares,

- un núcleo magnético 4 permanente reversible y

- una bobina eléctrica 3 (también conocida como solenoide) para cambiar el estado de magnetización, la cual se extiende alrededor del núcleo magnético 4 permanente reversible.

En particular, puede ser resaltado que las bobinas eléctricas 3 tienen una configuración tal que definen un espacio para recibir el imán 4 permanente reversible, tal como un imán del tipo AlNiCo, por encima del cual está situado el colector 5 de piezas polares.

Además, las piezas polares 3A pueden comprender también uno o más imanes 9 estáticos, por ejemplo hechos de ferrita o NdFeB, también orientados de forma adecuada, que pueden generar un campo magnético permanente adicional para sujetar el elemento ferroso P.

También, de acuerdo con técnicas bien conocidas, las piezas polares 3A están asociadas a la evolvente 2, por ejemplo, por medio de un tornillo 6 recibido en un agujero 7 adecuado, de forma que el conjunto solenoide 3-imán 4 reversible puede ser sujeto en un paquete.

Además, expansiones polares 14 pueden estar asociadas respectivamente a una o más piezas polares 3A, cuando sea necesario específicamente para mecanizar los elementos ferrosos P.

También se proporciona un paso 10 de colado de resina, por el cual el aparato magnético 1 puede ser hecho sustancialmente impenetrable a impurezas y/o infiltraciones de líquidos y pueden rellenarse todos los espacios vacíos.

Haciendo aún referencia a las figuras 1A y 1B, puede notarse que el colector 5 de piezas polares de cada pieza polar 3A consta de una pieza ferromagnética sustancialmente paralelepipédica que tiene una forma plana cuadrada.

Se notará que, según se usa aquí, el término colector 5 de piezas polares se pretende que indique un elemento tiene un lado 5A cuya superficie es magnéticamente neutra cuando el aparato magnético 1 está desactivado y magnéticamente activa cando el aparato magnético 1 está activado.

En otras palabras, el colector 5 de piezas polares puede tener cuatro de sus seis superficies en las cuales el campo magnético está orientado en una dirección, la quinta superficie en la cual la dirección del campo magnético puede ser cambiada a una polaridad que es idéntica u opuesta al campo magnético de las otras cuatro superficies y una sexta superficie, coincidente con el lado 5A, la cual es:

-magnéticamente neutra cuando el campo magnético generado en la quinta superficie tiene una polaridad

opuesta al campo magnético de las otras cuatro superficies (el aparato magnético está inactivo) o

- magnéticamente activo cuando el campo magnético generado en la quinta superficie tiene a misma polaridad que el campo magnético de las otras cuatro superficies (el aparato magnético está activado) .

En resumen, el colector 5 de piezas polares es un elemento diseñado para transportar el flujo magnético generado por el núcleo 4 magnético permanente reversible hasta la superficie del lado 5A para formar una superficie 2A de sujeción magnética.

Se notará que las superficies de los lados 5A de los “N” colectores 5 de piezas polares forman, como un todo, la superficie 2A de sujeción magnética para sujetar firmemente los elementos P ferrosos a ser mecanizados.

Se notará además que, como se usa en este documento, el término activado/desactivado, que hace referencia al aparato magnético, se pretende que indique la posibilidad de cambiar el estado de magnetización del imán 4 permanente reversible por la acción de un control eléctrico que puede generar un campo electromagnético adecuado en la bobina 3 eléctrica.

Aún se notará que, cuando el aparato magnético 1 descansa sobre una superficie que está hecha de un material no ferromagnético, la envolvente 2 tiene un fondo 2B tal que el flujo completo generado por el imán 4 permanente reversible está contenido en el interior del espesor H del fondo 2B.

De esta forma, no está presente ninguna fuerza magnética de sujeción en la superficie 2D externa del fondo 2B, es decir la superficie de soporte de aparato magnético 1, una vez que el aparato magnético 1 ha sido activado.

Por ello, la superficie 2D es magnéticamente neutra.

Se notará que el espesor H está diseñado para permitir que el flujo magnético sea cortocircuitado e impedir las fugas del mismo desde el fondo.

Para este propósito, el espesor H es dimensionado de forma adecuada para impedir fugas de flujo magnético desde la superficie 2D, así como contribuir a la resistencia mecánica requerida del aparato magnético 1.

Un aparato mecánico así está asociado usualmente con dispositivos de mecanizado de elementos ferrosos, tales como máquinas-herramienta o máquinas de sujeción de ferromagnéticas en general.

En particular, la superficie 2D del fondo 2B de la envolvente 2 del aparato magnético 1 se acopla mecánicamente a estos dispositivos de mecanizado.

De esta manera, una vez que el aparato magnético 1 ha sido activado, la superficie 2A de sujeción puede mantener magnéticamente el elemento P ferroso a ser mecanizado y la superficie 2D externa del fondo 2B de la envolvente 2 está acoplada mecánicamente al dispositivo de mecanizado.

Se notará que el aparato magnético y el dispositivo de mecanizado pueden ser acoplados de cualquier manera permanente o desmontable.

Por ejemplo, cuando el fondo 2B del aparato magnético va a ser acoplada de forma desmontable al bastidor (o bancada) de una máquina-herramienta, se usan medios de acoplamiento, tales como mordazas, pernos y/o tornillos, que pueden sostener mecánicamente dicho aparato magnético durante el mecanizado del elemento ferroso.

En la práctica, antes de la mecanización de un elemento P ferroso, el fondo 2B del aparato magnético 1 tiene que ser conectado primero mecánicamente al dispositivo de mecanizado combinando uno o más de estos medios de acoplamiento, causando con ello que la superficie 2D sea movida de forma adecuada hacia la bancada de la máquina.

Luego, el elemento ferroso P se colocará sobre la superficie 2A de sujeción y el aparato magnético será activado para sujetar mecánicamente el elemento ferroso P a tal superficie de sujeción.

Sin embargo, la conexión entre el fondo 2B de la envolvente 2 y el dispositivo de mecanizado es una conexión de punto, estando las partes acopladas sólo en los puntos en los cuales están presentes los medios de acoplamiento.

Esto puede causar tensiones mecánicas no deseadas durante el mecanizado del elemento ferroso P, así como una absorción de vibraciones pobre, afectando por ello a la exactitud con la que se mecaniza el elemento ferroso.

Es claro, además, que cuando quiera que el aparato magnético tenga que ser usado... [Seguir leyendo]

1. Un aparato magnético (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) para sujeción magnética de elementos ferrosos (P1, P2) , que comprende:

una estructura (11, 11A) de soporte que tiene un ancho (L) , longitud (1) y espesor (S) predeterminados con una pluralidad de piezas (30A) polares,

los primeros y segundos lados (12, 13) están formados en dicha estructura (11, 11A) de soporte en las superficies opuestas más grandes,

dicha pluralidad de piezas (30A) comprende al menos un primer colector (50) de piezas polares y genera en dicho primer lado (12) al menos el primer flujo (F1) magnético a fin de definir una primera superficie de sujeción magnética para sujetar de manera magnética los primeros elementos (P1) ferrosos,

caracterizado por que dicha pluralidad de piezas (30A) polares son mantenidas dentro del espesor (S) de dicha estructura de soporte (11, 11A) , una porción lateral (50A) de cada primer colector (50) de piezas polares formando una porción de dicho primer lado (12) y cada primer colector (50) de piezas polares está formado por una pieza con dicha estructura (11) de soporte para crear un aparato (10A) magnético monolítico, la pluralidad de las piezas (30A) polares comprende un segundo colector (60) de piezas polares, formando una porción lateral (60A) de dicho segundo colector (60) de piezas polares una porción de dicho segundo lado (13) de tal modo que en al menos un estado de operación de dicho aparato magnético, dicho al menos un primer flujo (F1) magnético define una segunda superficie de sujeción magnética en dicho segundo lado (13) para sujetar de manera magnética segundos elementos (P2) ferrosos,

dicho al menos primer flujo (F1) magnético que sale de un segundo lado (13) y reengancha en una pieza (30A) polar adyacente con una profundidad (T) de campo predeterminada.

2. Aparato magnético (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha profundidad de campo (T) predeterminada de dicho al menos un primer flujo magnético (F1) que sale de dicho segundo lado (13) es igual a o mayor que la dimensión lineal máxima de dicho segundo colector (60) de piezas polares, estando adaptada dicha profundidad de campo para sujetar firmemente dichos segundos elementos ferrosos (P2) .

3. Aparato magnético (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha estructura de soporte (11, 11A) comprende primeros huecos (R1) para acomodar dicho segundo colector (60) de piezas polares, dicho primer núcleo magnético (40) y dicha bobina eléctrica (30) para cambiar el estado de magnetización del primer núcleo magnético (40) .

4. Aparato magnético (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las piezas (30A) polares comprenden segundos núcleos (90) magnéticos para generar un segundo flujo (F2) magnético en dicha primera superficie de sujeción de dicho primer lado (12) , para sujetar de manera magnética dichos primeros elementos (P1) ferrosos por medio de dicho primer y segundo flujos.

5. Aparato magnético (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende segundos huecos (R2) para acomodar dichos primeros núcleos (90) magnéticos.

6. Aparato magnético (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho segundo lado (13) está formado por un fondo (13B) de espesor (H’) predeterminado, comprendiendo dicho segundo lado terceros huecos (R3) los cuales están adaptados para definir la dimensión lineal de dicho segundo colector (60) de piezas polares.

7. Aparato magnético (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una porción (50A) lateral de cada primer colector (50) de piezas polares forma una porción de dicho primer lado (12) , dicho primer lado (12) es una superficie plana de dicho material ferromagnético, de tal modo que dicho primer lado (12) es una superficie enteramente metálica, cada primer colector (50) de piezas polares está formado por una pieza con dicha estructura (11) de soporte.

8. Un aparato magnético de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha estructura (11) de soporte comprende al menos un hueco (R) mantenido dentro del espesor (S) de dicha estructura (11) de soporte.

9. Un aparato magnético de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho hueco (R) comprende una primera porción que tiene una primera profundidad (S´) definida desde la superficie de dicho segundo lado (13) y un diámetro (D1) , dicha primera porción de dicho hueco (R) forma un fondo (50B) de dicho primer colector (50) de piezas polares.

10. Un aparato magnético de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho hueco (R) comprende una segunda porción que tiene una segunda profundidad (Ŝ) definida desde la superficie de dicho segundo lado (13) y un diámetro externo igual al diámetro (D1) de la primera porción del hueco y un diámetro interno (D2) dicha segunda

porción de dicho hueco (R) forma una superficie (50C) lateral de dicho primer colector (50) de piezas polares, dicha superficie (50C) lateral se extiende transversa a dicha porción (50A) lateral.

11. Un aparato magnético de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la segunda profundidad (Ŝ) de dicha segunda porción de dicho hueco (R) es al menos dos veces la diferencia entre el diámetro (D1) de dicha primera porción de dicho hueco (R) y el diámetro interno (D2) de dicha segunda porción de dicho hueco (R) .