Embrague magnético.

Embrague magnético para la transmisión de un par de apriete, donde dicho embrague (1) comprende un primer eje (2) solidario a una carcasa envolvente (3) en cuyo interior se encuentra un segundo eje (4) coaxial al primer eje (2),

donde dicho segundo eje (4) se encuentra sujeto a la carcasa envolvente (3) mediante medios mecánicos (5) que permiten su libre movimiento de rotación respecto a la misma, donde dichos ejes (2, 4) se embragan por efecto magnético para transmitir el par de apriete, dicho embrague (1) caracterizado porque comprende:

• un primer conjunto magnético (6), vinculado a uno de los ejes (2, 4), formado por:

- un primer grupo de imanes (7) de alta coercitividad magnética dispuestos con sus polaridades alternadas;

• un segundo conjunto magnético (8), vinculado al eje (2, 4) restante y concéntrico al primer conjunto magnético (6), formado por:

- un imán (9) de baja coercitividad magnética; y por

- un segundo grupo de imanes (10) de alta coercitividad magnética, dispuestos con sus polaridades alternadas y contiguos en sentido axial al imán (9) de baja coercitividad magnética;

donde:

- el primer conjunto magnético (6) y el segundo conjunto magnético (8) presentan una superficie enfrentada (F) en sentido radial.

Embrague magnético Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un embrague magnético híbrido para la transmisión de un par de apriete, el cual combina las ventajas y las prestaciones tanto de los embragues magnéticos de tecnología de histéresis como de los embragues magnéticos de tecnología sincrónica.

La presente invención ha sido especialmente diseñada para su aplicación en el sector industrial en general, resultando particularmente idónea en la industria del envasado para el cierre de envases que emplean tapones roscados, y de forma más general en cualquier aplicación que requiera un par de apriete.

Antecedentes de la invención

Los embragues magnéticos para la transmisión de un par de apriete se emplean con frecuencia en la industria del envasado, siendo una de sus aplicaciones más habituales su uso para el roscado de tapones sobre cuellos de envases.

Dichos embragues suelen comprender un cuerpo, o carcasa envolvente, que se encuentra asociado a un primer eje, el cual actúa normalmente como eje conductor sobre el que se aplica una fuerza de rotación externa. En el interior de dicha carcasa se dispone de un segundo eje, coaxial al primer eje, que se encuentra sujeto a la carcasa a través de medios mecánicos que permiten su libre movimiento de rotación respecto a la misma. El segundo eje, o eje conducido, es arrastrado por efecto magnético para finalmente generar un par de apriete en uno de sus extremos, sobre el que se encuentran los medios de sujeción del tapón a roscar. Las diversas formas de ajuste y de regulación del par de apriete han dado lugar a diversas configuraciones constructivas para este tipo de embragues magnéticos.

Algunas de estas soluciones se basan en el empleo de embragues magnéticos de tecnología sincrónica. Un ejemplo de éstas se refleja en el documento US6941724, el cual divulga un embrague magnético según el preámbulo de la reivindicación 1, en particular, correspondiente a un embrague para el roscado de tapones que emplea dos anillos, concéntricos y enfrentados entre sí, de ¡manes permanentes de polaridad alternada (entendiéndose como ¡manes permanentes aquéllos que presentan una alta resistencia a la desmagnetización, también denominados "¡manes duros"). Cada uno de dichos anillos de imanes se encuentran asociado a uno de los ejes conductor y conducido, de modo que cuando el eje conductor gira, el eje conducido es arrastrado sincrónicamente debido a la fuerza de atracción entre los imanes de polos opuestos y de repulsión entre polos ¡guales. Según el tipo de envase a utilizar se puede ajustar la fuerza de atracción/repulsión entre ¡manes. Ello se consigue mediante el roscado/desenroscado de un cuello de ajuste asociado a la parte inferior del eje conducido. El movimiento del cuello de ajuste provoca el desplazamiento axial, sin rotación, del anillo de ¡manes asociado al eje conducido. De este modo se modifica la distancia axial entre ambos anillos de ¡manes, permitiendo reducir o aumentar la superficie enfrentada entre ellos en sentido radial. Cuando la resistencia al movimiento del tapón roscado supera la fuerza de arrastre sobre el eje conducido, éste patina y deja de seguir el movimiento del eje conductor. Cuando el eje conducido patina se produce un efecto de martilleo, debido a que los imanes permanentes de uno y otro eje buscan las posiciones estables, las cuales se producen cuando los imanes de polos opuestos quedan enfrentados. El martilleo ayuda a cerrar mejor el tapón, gracias a los picos de fuerza intermitentes que se generan durante el mismo, a la vez que permite desbloquear posiciones no deseadas entre el tapón y el cuello del envase cuándo éstos se atascan entre sí. Por el contrario, el martilleo puede provocar fallos de agarre de los elementos que sujetan el tapón, haciendo que éstos deslicen sobre el mismo y lo dañen en consecuencia, así como vibraciones no deseadas que generan un mayor desgaste sobre los componentes del embrague.

Otras de las soluciones utilizadas se basan en el empleo de embragues magnéticos de tecnología de histéresis. Un ejemplo de éstas se puede apreciar en el documento US5996311 correspondiente a un dispositivo para el roscado de tapones sobre envases, el cual emplea un anillo de histéresis enfrentado a un grupo circular de ¡manes permanentes de polaridad alternada. El anillo de histéresis, formado por un material de baja reluctancia magnética (también denominados "imanes blandos"), se encuentra asociado al eje conductor, mientras que el grupo de imanes permanentes se encuentra asociado al eje conducido. Cuando el eje conductor gira, los imanes permanentes asociados al eje conducido tienden a cambiar la polaridad del anillo de forma continua y se produce un movimiento de arrastre de dicho eje conducido. Cuando la resistencia al movimiento del tapón roscado supera la fuerza de arrastre sobre el eje conducido, éste patina y deja de seguir el movimiento del eje conductor. Según el tipo de envase a utilizar se puede ajustar la fuerza de arrastre, prefijando unas posiciones de trabajo preestablecidas en las que el anillo de histéresis y los

imanes permanentes se encuentran a distintas distancias en sentido axial, permitiendo reducir o aumentar la superficie enfrentada entre ellos en sentido radial. Para lograr este preajuste, la carcasa envolvente, portadora del anillo de histéresis, se puede disponer sobre un limitado número de posiciones predeterminadas mecanizadas sobre el eje conductor que varían su posición relativa en sentido axial con 5 respecto al eje conducido. A diferencia de los embragues magnéticos de tecnología sincrónica, cuando el eje conducido patina se produce un movimiento suave. Así pues, al evitar el martilleo, se evita el daño sobre el tapón y el desgaste de los componentes del embrague. Aunque por el contrario, al no producirse picos de fuerza intermitentes, el tapón puede quedar mal cerrado o bien bloquearse en una posición no deseada del cuello del envase. Además, la densidad de fuerza de un embrague de histéresis es siempre menor a la de un 10 embrague sincrónico. Es decir, para un mismo tamaño de embrague, la tecnología sincrónica permite obtener pares de apriete mayores que la tecnología de histéresis.

La presente invención comprende un embrague magnético híbrido que emplea ambas tecnologías magnéticas descritas anteriormente, permitiendo solventar los problemas que presentan cada una de ellas y a la vez obtener todas sus ventajas. En este sentido, el embrague magnético híbrido de la presente invención 15 permite regular el patinaje entre ejes, haciendo que éste se produzca de forma suave con un ligero martilleo.

Descripción de la invención

Para resolver los problemas expuestos anteriormente, el embrague magnético para la transmisión de un par de apriete de la presente invención comprende un primer eje solidario a una carcasa envolvente en cuyo interior se encuentra un segundo eje coaxial al primer eje. Dicho segundo eje se encuentra sujeto a la 20 carcasa envolvente mediante medios mecánicos que permiten su libre movimiento de rotación respecto a la misma, embragándose ambos ejes por efecto magnético para transmitir el par de apriete. La configuración descrita mantiene el principio de simetría, pudiendo actuar cada uno de los ejes como eje conductor o eje conducido independientemente.

El embrague magnético comprende a su vez:

un primer conjunto magnético, vinculado a uno de los ejes, formado por:

o un primer grupo de imanes de alta coercitividad magnética dispuestos con sus polaridades alternadas; y:

un segundo conjunto magnético, vinculado al eje restante y concéntrico al primer conjunto magnético,

formado por:

o un imán de baja coercitividad magnética; y por

o un segundo grupo de imanes de alta coercitividad magnética, dispuestos con sus polaridades alternadas y contiguos en sentido axial al imán de baja coercitividad magnética;

donde:

el primer conjunto magnético y el segundo conjunto magnético presentan una superficie enfrentada en sentido radial.

La coercitividad magnética representa el valor del campo magnético necesario para eliminar la magnetización de un material ferromagnético, y por lo tanto representa también la resistencia de un imán a ser desimantado. Una alta coercitividad magnética implica valores de desimantación iguales o superiores a 0.20 T, como por ejemplo los que pueden ofrecer imanes de tierras raras como el Neodimio o el Samarlo, con coercitividades de 1.20T y 1T respectivamente, u otros imanes de ferritas, con coercitividades medias de 0.25T. A su vez, 40 una baja coercitividad magnética implica valores de desimantación inferiores a 0.20 T, como por ejemplo las aleaciones de Alnico, con... [Seguir leyendo]

1.- Embrague magnético para la transmisión de un par de apriete, donde dicho embrague (1) comprende un primer eje (2) solidario a una carcasa envolvente (3) en cuyo interior se encuentra un segundo eje (4) coaxial al primer eje (2), donde dicho segundo eje (4) se encuentra sujeto a la carcasa envolvente (3) mediante medios mecánicos (5) que permiten su libre movimiento de rotación respecto a la misma, donde dichos ejes (2, 4) se embragan por efecto magnético para transmitir el par de apriete, dicho embrague (1) caracterizado porque comprende:

un primer conjunto magnético (6), vinculado a uno de los ejes (2, 4), formado por:

o un primer grupo de ¡manes (7) de alta coercitividad magnética dispuestos con sus polaridades alternadas;

un segundo conjunto magnético (8), vinculado al eje (2, 4) restante y concéntrico al primer conjunto magnético (6), formado por:

o un imán (9) de baja coercitividad magnética; y por

o un segundo grupo de ¡manes (10) de alta coercitividad magnética, dispuestos con sus polaridades alternadas y contiguos en sentido axial al imán (9) de baja coercitividad magnética;

donde:

el primer conjunto magnético (6) y el segundo conjunto magnético (8) presentan una superficie enfrentada (F) en sentido radial.

2.- Embrague magnético para la transmisión de un par de apriete según la reivindicación 1 caracterizado porque ambos conjuntos magnéticos (6, 8) presentan un movimiento relativo entre ellos de deslizamiento en sentido axial, configurado para aumentar o disminuir progresivamente la superficie enfrentada (F) entre los imanes (7, 9, 10) de uno y de otro conjunto (6, 8), pasando de una posición simple de embrague magnético de histéresis hasta una posición mixta de embrague magnético de histéresis y de embrague magnético sincrónico, y viceversa.

3.- Embrague magnético para la transmisión de un par de apriete según la reivindicación 2 caracterizado porque:

la posición simple comprende el primer grupo de ¡manes (7) enfrentado únicamente al imán (9); y

la posición mixta comprende el primer grupo de imanes (7) enfrentado al imán (9) y al segundo grupo de

¡manes (10).

4 - Embrague magnético para la transmisión de un par de apriete según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3 caracterizado porque:

el primer conjunto magnético (6) se encuentra dispuesto sobre la cara interior de la carcasa envolvente (3), de forma concéntrica al primer eje (2); y

el segundo conjunto magnético (8) se encuentra dispuesto sobre la cara exterior del segundo eje (4) de forma concéntrica al mismo.

5.- Embrague magnético para la transmisión de un par de apriete cualquiera de las reivindicaciones anteriores 2 a 4 caracterizado porque:

el primer conjunto magnético (6) se encuentra configurado para deslizar axialmente sobre la cara interior de la carcasa envolvente (3); y

el segundo conjunto magnético (8) se encuentra fijo sobre la cara exterior del segundo eje (4).

6.- Embrague magnético para la transmisión de un par de apriete según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 5 caracterizado porque los medios mecánicos (5) comprenden el empleo de cojinetes (11) que mantienen unido el segundo eje (4) a la carcasa envolvente (3).

7.- Embrague magnético para la transmisión de un par de apriete según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6 caracterizado porque el primer grupo de ¡manes (7) y el segundo grupo de imanes (10) de alta coercitividad magnética comprenden el empleo de materiales que presentan coercitividades magnéticas ¡guales o superiores a 0.20 T.

8.- Embrague magnético para la transmisión de un par de apriete según cualquiera de las reivindicaciones

anteriores 1 a 7 caracterizado porque el imán (9) de baja coercitividad magnética comprende el empleo de materiales que presentan coercitividades magnéticas inferiores a 0.20 T.