Dispositivo para la transmisión sin contacto de energía eléctrica entre una pared y una hoja fijada en esta pared.

Dispositivo para la transmisión sin contacto de energía eléctrica entre una pared y una hoja fijada en esta pared de forma articulada con bisagra alrededor de un eje de bisagra (S),

en la que están previstas una bobina primaria (1, 10) fijada en la pared y una bobina secundaria (2, 9) que se puede fijar en la hoja, y con un bulón de bisagra (3, 103) que sirve como cuerpo conductor de flujo magnético entre la bobina primaria (1, 10) y la bobina secundaria (2,9), en el que el bulón de bisagra (3, 103) comprende al menos un elemento de flujo (4, 4'; 104, 104') configurado como componente prefabricado con lados frontales (18, 19; 18', 19'; 118, 119; 118', 119') así como al menos dos piezas de cojinete (8, 8'; 108, 108'), respectivamente, con un lado frontal opuesto (17, 17'; 20, 20'; 117, 117'; 120, 120'), y al menos un lado frontal (18, 19; 18', 19'; 118, 119; 118', 119') del elemento de flujo (4, 4'; 104, 104') está tensado contra un lado frontal opuesto (17, 17'; 20, 20'; 117, 117'; 120, 120') de una pieza de cojinete (8, 8'; 108, 108'), caracterizado por que el dispositivo comprende dos parejas de bobinas distanciadas entre sí, que están constituidas, respectivamente, por una bobina primaria y una bobina secundaria y el bulón de bisagra (6) presenta elementos de flujo (4, 4'; 104, 104') distanciados entre sí por una pieza media (7), que comprende lados frontales opuestos (20, 20') que se distancian uno del otro.

Dispositivo para la transmisión sin contacto de energía eléctrica entre una pared y una hoja fijada en esta pared

La invención se refiere a un dispositivo para la transmisión sin contacto de energía eléctrica entre una pared y una hoja fijada en esta pared de forma articulada con bisagra alrededor de un eje de bisagra, en la que están previstas una bobina primaria fijada en la pared y una bobina secundaria fijada en la hoja, que se encuentran con la ayuda de un bulón de bisagra en conexión operativa inductiva.

En particular, las hojas de puertas para objetos como casas, comercios o naves de producción presentan cada vez en mayor medida instalaciones que mejoran la seguridad o la comodidad, cuyo estado de funcionamiento actual respectivo y cuya activación se supervisan o se activan a través de instalaciones de supervisión o instalaciones de activación dispuestas fuera de la puerta y que emiten modificaciones del estado de funcionamiento o señales recibidas eventualmente desde sensores a las instalaciones de supervisión o de activación.

A modo de ejemplo se menciona aquí una instalación de alarma de peligro, que se comunica con instalaciones previstas en la puerta, por ejemplo para la supervisión de la apertura, de irrupción, de cierre, de sabotaje o de cierre del motor.

Para la supervisión de señales correspondientes y de potencias eléctricas entre la instalación de supervisión e instalaciones que se encuentran en la puerta encuentran aplicación en el estado de la técnica cables de cuatro hilos, que están tendidos de forma flexible entre la hoja y el marco y que están rodeados con frecuencia para la protección por una manguera metálica flexible.

Estos pasos de cables perjudican la apariencia óptica considerablemente y se pueden encajar durante el cierre de la hoja, lo que puede conducir a daños o incluso a la destrucción de los cables. Además, los pasos de cables representan puntos débiles con respecto a posibles manipulaciones, por lo que para la protección contra sabotaje se realiza un llamado cableado Z de sensores y contactos también en el paso de cables.

Se conoce a partir del documento DE 10 2004 017 341 A1 una bisagra con un transformador incorporado para una transmisión de energía sin contacto. Esta bisagra comprende una bobina primaria dispuesta en una parte de la bisagra del marco y una bobina secundaria dispuesta en una parte de la bisagra de la hoja. Para el acoplamiento magnético de la bobina secundaria en la bobina primaria, que están distanciadas entre sí en la dirección del eje de la bisagra, sirve un núcleo de hierro que atraviesa ambas bobinas y que forma al mismo tiempo el bulón de la bisagra.

En concreto, en principio, la transmisión de energía sin contacto desde un marco fijo a una hoja dispuesta de forma pivotable en el marco es deseable para la prevención de los inconvenientes mencionados anteriormente. No obstante, los ensayos han mostrado que con la bisagra conocida a partir del documento DE 10 2004 017 341 A1 del tipo indicado al principio solamente se pueden transmitir potencias eléctricas muy reducidas desde el lado primario sobre el lado secundario, puesto que la potencia de pérdida es muy alta durante la transmisión.

Se conoce a partir del documento WO 2010/139515 A1 una bisagra para la transmisión de energía sin contacto desde un marco fijo hasta una hoja, en la que el bulón de la bisagra comprende un elemento de soporte para la transmisión de fuerzas mecánicas entre la hoja y el marco y un elemento de flujo que debe procesarse especialmente en el estado apto para fluir para la conducción de líneas de flujo magnético entre la bobina primaria y la bobina secundaria.

La invención tiene el cometido de crear un dispositivo del tipo indicado al principio con un bulón de bisagra mejorado con respecto a la conexión operativa inductiva de la bobina primaria y de la bobina secundaria.

Este cometido se soluciona por medio de la invención reproducida en la reivindicación 1.

El bulón de bisagra del dispositivo de acuerdo con la invención está configurado de varias partes. Comprende al menos dos elementos de flujo configurados como componentes prefabricados. De esta manera, se entiende el componente que solo o en una medida predominante conduce el flujo magnético entre la bobina primaria y la bobina secundaria. Estos elementos de flujo están prefabricados. Con ello se entiende que no debe fundirse ya, moldearse por inyección o conformarse de otra manera otro componte existente del bulón de la bisagra. Está presente más bien antes del ensamblaje con al menos otra pieza del bulón de la bisagra al menos en su forma casi definitiva.

El bulón de bisagra de acuerdo con la invención comprende, además, al menos dos piezas de cojinete, que sirven solo o en una medida predominante para la introducción de fuerzas mecánicas en el bulón de bisagra o bien para ejercer fuerzas mecánicas a través del bulón de bisagra, es decir, en último término para la transmisión de fuerzas mecánicas entre la hoja y la pared.

A través de la estructura de varias piezas, se pueden optimizar los elementos de flujo y las piezas de cojinete en diferentes propiedades, como resistencia magnética reducida en el caso del elemento de flujo o alta capacidad de carga en el caso de la pieza de cojinete y se pueden disponer allí donde están propiedades son necesarias en una

medida especial. El elemento de flujo prefabricado puede estar fabricado de un material especialmente adecuado para el objeto de aplicación respectivo del dispositivo. Por ejemplo, si el dispositivo debe servir para la transmisión de una tensión alterna de aproximadamente 50 Hz, entonces el elemento de flujo puede estar constituido, por ejemplo, de chapa magnética o puede comprenderla. Si la tensión alterna presenta una frecuencia más elevada, por ejemplo en el intervalo de Kilohertzios, entonces el elemento de flujo puede estar constituido, por ejemplo, de cintas amorías o nanocristalinas o también de ferritas o puede comprenderlas.

Puesto que la fabricación del elemento de flujo se realiza de forma separada de las otras partes del bulón de bisagra, es especialmente sencilla y económica. También se pueden reservar para diferentes objetos de aplicación elementos de flujo optimizados junto con los otros componentes del bulón de bisagra en una especie de sistema de mecano.

Los elementos de flñujo0 comprenden lados frontales, al menos uno de los cuales está tensado contra un lado frontal opuesto de una pieza de cojinete. De esta manera, la pieza de cojinete y el elemento de flujo están fijados de una manera fiable entre sí.

El elemento de flujo es con preferencia simétrico rotatorio. De esta manera, a favor de una resistencia magnética especialmente reducida, puede presentar un área de la sección transversal lo más grande posible. Además, se excluyen cantos perturbadores, que se extienden axialmente sobre la superficie del bulón de bisagra, del elemento de flujo, como son concebibles por ejemplo en un elemento de flujo formado por semicáscaras.

Para la realización de la tensión, en una primera variante preferida del bulón de bisagra, está previsto al menos un elemento de tracción que atraviesa los elementos de flujo en un taladro central y que está conectado con al menos una pieza de cojinete. En este caso, el diámetro del elemento de tracción y del taladro del elemento de flujo se mantienen lo más pequeños posible, con lo que el elemento de flujo presenta el área de la sección transversal lo más grande posible para la reducción al mínimo de la resistencia magnética. Por lo tanto, para el elemento de tracción encuentra aplicación con preferencia un material, que presenta una resistencia a la tracción suficiente para la consecución de la intensidad de la tensión necesaria para el caso de aplicación respectivo.

El elemento de tracción está atornillado con al menos una pieza de cojinete, puesto que esta unión se puede realizar fácilmente de acuerdo con la técnica de máquinas y se puede liberar. Además, se puede conseguir una tensión de tracción deseada a través de la fijación del par de torsión, con la que se realiza la unión atornillada.

El dispositivo de acuerdo con la invención comprende dos parejas de bobinas distanciadas una de la otra, que están constituidas, respectivamente, por una bobina primaria y una bobina secundaria. Esto se da, por ejemplo, cuando una pareja de bobinas debe servir para la transmisión de potencia eléctrica, la otra pareja de bobinas debe servir para la transmisión de señales eléctricas entre la bisagra y la hoja. El bulón de bisagra de acuerdo con la invención comprende dos elementos de flujo distanciados uno del otro por... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la transmisión sin contacto de energía eléctrica entre una pared y una hoja fijada en esta pared de forma articulada con bisagra alrededor de un eje de bisagra (S) , en la que están previstas una bobina primaria (1, 10) fijada en la pared y una bobina secundaria (2, 9) que se puede fijar en la hoja, y con un bulón de bisagra (3, 103) que sirve como cuerpo conductor de flujo magnético entre la bobina primaria (1, 10) y la bobina secundaria (2, 9) , en el que el bulón de bisagra (3, 103) comprende al menos un elemento de flujo (4, 4’; 104, 104’) configurado como componente prefabricado con lados frontales (18, 19; 18’, 19’; 118, 119; 118’, 119’) así como al menos dos piezas de cojinete (8, 8’; 108, 108’) , respectivamente, con un lado frontal opuesto (17, 17’; 20, 20’; 117, 117’; 120, 120’) , y al menos un lado frontal (18, 19; 18’, 19’; 118, 119; 118’, 119’) del elemento de flujo (4, 4’; 104, 104’) está tensado contra un lado frontal opuesto (17, 17’; 20, 20’; 117, 117’; 120, 120’) de una pieza de cojinete (8, 8’; 108, 108’) , caracterizado por que el dispositivo comprende dos parejas de bobinas distanciadas entre sí, que están constituidas, respectivamente, por una bobina primaria y una bobina secundaria y el bulón de bisagra (6) presenta elementos de flujo (4, 4’; 104, 104’) distanciados entre sí por una pieza media (7) , que comprende lados frontales opuestos (20, 20’) que se distancian uno del otro.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que está previsto un elemento de tracción (6) que atraviesa los elementos de flujo (4, 4’) y que está conectado con al menos una pieza de cojinete (8, 8’) .

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de tracción (6) está enroscado con al menos una pieza de cojinete (8, 8’) .

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la pieza media (7) presenta propiedades de amortiguación.

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que el elemento de tracción (6) está atornillado con piezas de cojinete (8, 8’) , que forman piezas extremas.

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que en al menos un elemento de flujo (104, 104’) está previsto en el lado frontal al menos un apéndice roscado (104a, 104a’) o un taladro roscado y porque en el lado frontal opuesto (117, 117’) asociado de la pieza de cojinete (108, 108’) correspondiente está previsto un taladro roscado complementario (105’) o un apéndice roscado, de manera que el al menos un elemento de flujo (103) se puede enroscar con la pieza de cojinete (108, 108’) .

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que el bulón de bisagra (103) comprende dos elementos de flujo (104, 104’) distanciados entre sí por medio de una pieza media (107) , que comprende lados frontales opuestos (120, 120’) que se alejan uno del otro, en el que la pieza media (107) comprende en sus lados frontales opuestos (120, 120’) taladros roscados (105) o apéndices roscados complementarios de los apéndices roscados (104a, 104a’) o de los taladros roscados de los elementos de flujo (104, 104’) , de manera que los elementos de flujo0 (104, 104’) se pueden enroscar con la pieza media (107) .

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que la pieza media (107) presenta propiedades de amortiguación.

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que las piezas de cojinete (8, 8’; 108, 108’) presentan superficies de llave (8a, 8a’; 108a, 108a’) para la colocación de una herramienta giratoria.

10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que las piezas de cojinete (8, 8’; 108, 108’) presentan, respectivamente, una superficie de centrado (17, 17’; 117, 117’) y los elementos de flujo presentan, respectivamente, un superficie de centrado opuesta (18, 19; 18’, 19’; 118, 119; 118’, 119’) .

11. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la pieza media (7, 107) comprende superficies de centrado opuestas (20, 20’; 120, 120’) , respectivamente, para una superficie de centrado (19, 19’; 119, 119’) de un elemento de flujo (4, 4’; 104, 104’) .

12. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que las piezas de cojinete (8, 8’; 108, 108’) están fabricadas de un material con permeabilidad reducida.

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que la pieza media (7, 107) está fabricada de un material con permeabilidad reducida.