ES2329403T3 - Dispositivo de desplazamiento lineal de un cuerpo entre dos posiciones predeterminadas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) adecuado para desplazar, sobre una trayectoria (F) sensiblemente lineal, un cuerpo (2) entre una primera y una segunda posición predeterminadas, caracterizada porque comprende: - un primer electroimán (5) que presenta un primer núcleo (6) móvil solidario con dicho cuerpo (2) y que está dispuesto para tener un eje (7) de acción sobre dicho cuerpo (2) sensiblemente paralelo a dicha trayectoria (F) lineal, - un segundo electroimán (8) que presenta un segundo núcleo (9) móvil solidario con dicho cuerpo (2) y que está dispuesto para tener un eje (10) de acción sobre dicho cuerpo (2) sensiblemente paralelo a dicha trayectoria (F) lineal, y - un imán (11) permanente asociado funcionalmente con el primer núcleo (6) estando dispuesto con objeto de actuar conjuntamente de manera magnética con dicho primer núcleo (6) cuando el cuerpo (2) se encuentra en su primera posición, gracias a lo cual el dispositivo (1) es adecuado para funcionar del modo siguiente: - en la primera posición del cuerpo (2), los dos electroimanes (5, 8) no se excitan y el imán (11) permanente actúa conjuntamente de manera magnética con el primer núcleo (6) bloqueando, a través de éste, el cuerpo (2) en dicha primera posición, - para desplazar el cuerpo (2) de su primera a su segunda posición, se excita el primer electroimán (5) de forma polarizada con objeto de generar un campo magnético igual y de sentido opuesto al generado por el imán (11) permanente, desbloqueándose así el primer núcleo (6) del primer electroimán (5), y se excita el segundo electroimán (8) que lleva el cuerpo (2) a su segunda posición accionando el primer núcleo (6), desexcitándose el primer electroimán (5) tan pronto como el primer núcleo (6) se aleja del imán (11) permanente, - el cuerpo (2) se mantiene en dicha segunda posición mientras que el segundo electroimán (8) se excita, y - para desplazar el cuerpo (2) de su segunda posición a dicha primera posición, se acciona el cuerpo (2) de dicha segunda posición hacia dicha primera posición accionando también el primer núcleo (6) que se lleva en actuación conjunta funcional magnética con el imán (11) permanente.
Description
Dispositivo de desplazamiento lineal de un
cuerpo entre dos posiciones predeterminadas.
La presente invención se refiere al campo del
desplazamiento en traslación, es decir, sobre una trayectoria
sensiblemente lineal, de un cuerpo entre una primera y una segunda
posición predeterminadas.
Concretamente, la invención se refiere al
desplazamiento de un cuerpo en translación entre una primera
posición estable (en particular, una posición de reposo) y una
segunda posición que necesita un aporte de energía constante,
aunque mínimo, para mantenerse. Preferentemente, la primera posición
estable debe ser una posición de seguridad, es decir, que debe ser
recuperada por el cuerpo en caso de un fallo de alimentación de la
energía requerida para el mantenimiento de la segunda posición.
Finalmente, el cuerpo puede estar sometido a factores de carga y
debe poder mantenerse en las posiciones primera y segunda en
presencia de estos factores de carga.
Con respecto al problema planteado, una solución
técnica podría consistir en poner en práctica un electroimán
asociado funcionalmente con un resorte de recuperación hacia la
primera posición estable. La excitación del electroimán permite
vencer el esfuerzo antagonista debido al resorte y trasladar así el
cuerpo hacia la segunda posición. La pretensión del resorte
permite el mantenimiento del cuerpo en la primera posición en
presencia de cargas inferiores a esta pretensión. En lo que
concierne al aspecto de seguridad, el resorte de recuperación
vuelve a llevar de manera espontánea el cuerpo a la primera
posición en caso de cese de la alimentación de energía del
electroimán.
Sin embargo, el inconveniente de esta solución
clásica radica en el hecho de que el mantenimiento del cuerpo en la
segunda posición, que necesita un aporte constante de energía que
corresponde al menos al necesario para que el electroimán supere el
esfuerzo generado por el resorte de recuperación comprimido, no
responde a la necesidad de realizar un aporte mínimo de
energía.
Otra solución podría consistir en poner en
práctica un motorreductor asociado con un dispositivo de
transmisión por tornillo y tuerca, o por engranajes, para trasladar
el cuerpo; la presencia de un dispositivo de embrague puede
proporcionar el efecto de seguridad buscado.
Sin embargo, esta otra solución presenta varios
inconvenientes. Los motorreductores adecuados para transformar el
movimiento de rotación del motor en un movimiento de traslación
bajo un esfuerzo de tracción suficiente no permiten garantizar un
tiempo de trayecto entre las posiciones primera y segunda tan corto
como el proporcionado por un electroimán. Además, la puesta en
práctica de una transmisión por tornillo y tuerca reduce muy
sensiblemente el rendimiento del dispositivo. Además, una
transmisión de este tipo generalmente es irreversible: el
cumplimiento de la necesidad de seguridad conduce entonces a
emplear un dispositivo de desembrague del tornillo o de la tuerca
con el fin de permitir un retorno libre a la primera posición.
En estas condiciones, si se añaden además
exigencias complementarias, tales como la búsqueda de un recorrido
pequeño y realizado en un tiempo mínimo, o también la búsqueda de
un dispositivo que ocupe un espacio paralelepipédico tan reducido
como sea posible, o incluso la búsqueda de un consumo energético
tan pequeño como sea posible para que permanezca compatible con
una fuente energética pequeña y compartida con varios otros
dispositivos vitales en un sistema global, se concibe que las
soluciones clásicas mencionadas anteriormente no pueden responder
en modo alguno a las diversas y numerosas exigencias.
Para fijar las ideas, una aplicación particular,
aunque no exclusiva, prevista por la invención radica en la
estabilización de una carga optoelectrónica, tal como un visor
montado sobre un vehículo, en un medio que puede ser fuertemente
vibratorio con mantenimiento de la dirección de puntería, y más
precisamente en la estabilización de los sensores optoelectrónicos,
en reposo, cuyos ejes finos deben bloquearse mediante un
dispositivo poco voluminoso y que consuma poca energía eléctrica.
En este caso, el cuerpo que va a desplazarse es un elemento (dedo,
piñón o similar) de bloqueo que pertenece a un soporte o a la carga
que va a bloquearse y adecuado para acoplarse en un alojamiento que
pertenece respectivamente a la carga o al soporte (primera
posición estable, antes de ser ocupada de modo seguro, de bloqueo
de la carga) o para desacoplarse (segunda posición, mantenida, de
liberación de la carga).
La invención tiene esencialmente por objetivo
satisfacer las diversas exigencias de la práctica proponiendo un
dispositivo perfeccionado que, concretamente, sea fiable, seguro,
rápido y ahorre energía, y que pueda realizarse en forma
compacta.
Para ello, la invención propone un dispositivo
de desplazamiento, sobre una trayectoria sensiblemente lineal, de
un cuerpo entre una primera y una segunda posición predeterminadas,
dispositivo que se caracteriza según la invención porque
comprende:
- -
- un primer electroimán que presenta un primer núcleo móvil solidario con dicho cuerpo y que está dispuesto para tener un eje de acción sobre dicho cuerpo sensiblemente paralelo a dicha trayectoria lineal,
- -
- un segundo electroimán que presenta un segundo núcleo móvil solidario con dicho cuerpo y que está dispuesto para tener un eje de acción sobre dicho cuerpo sensiblemente paralelo a dicha trayectoria lineal, y
- -
- un imán permanente asociado funcionalmente con el primer núcleo estando dispuesto con objeto de actuar conjuntamente de manera magnética con dicho primer núcleo cuando el cuerpo se encuentra en su primera posición.
\vskip1.000000\baselineskip
Gracias a esta disposición, el dispositivo es
adecuado para funcionar de la forma siguiente:
\bullet en la primera posición del cuerpo, los
dos electroimanes no se excitan y el imán permanente actúa
conjuntamente de manera magnética con el primer núcleo bloqueando, a
través de éste, el cuerpo en dicha primera posición,
\bullet para desplazar el cuerpo de su primera
a su segunda posición, se excita el primer electroimán de forma
polarizada con objeto de generar un campo magnético igual y de
sentido opuesto al generado por el imán permanente, desbloqueándose
así el primer núcleo del primer electroimán, y se excita el segundo
electroimán que lleva el cuerpo a su segunda posición accionando
el primer núcleo, desexcitándose el primer electroimán tan pronto
como el primer núcleo se aleja del imán permanente,
\bullet el cuerpo se mantiene en dicha segunda
posición mientras que el segundo electroimán se excita, y
\bullet para desplazar el cuerpo de su segunda
posición a dicha primera posición, se acciona el cuerpo de dicha
segunda posición hacia dicha primera posición accionando también el
primer núcleo que se lleva en actuación conjunta funcional
magnética con el imán permanente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se constituye así un dispositivo que responde
perfectamente a los objetivos fijados en cuanto a fiabilidad de
funcionamiento, rapidez de paso de una posición a la otra y ahorro
de energía.
En cuanto al paso de la segunda posición hacia
la primera posición, pueden preverse varias soluciones, como por
ejemplo una excitación con polaridades adecuadas del primer y/o del
segundo electroimán. Sin embargo, una solución preferente consiste
en que el dispositivo comprende medios de recuperación,
concretamente de forma sencilla al menos un resorte de
recuperación, asociados funcionalmente con el cuerpo de tal manera
que los medios de recuperación están inoperativos cuando el cuerpo
se encuentra en su primera posición y son adecuados para devolver
el cuerpo hacia su primera posición cuando dicho cuerpo está en su
segunda posición. Así, para volver a llevar el cuerpo de su segunda
posición a su primera posición, se desexcita el segundo electroimán
y el cuerpo se lleva de nuevo a su primera posición mediante los
medios de recuperación. Además, los medios de recuperación son
adecuados para volver a llevar de forma automática el cuerpo hacia
la primera posición en caso de corte accidental de la alimentación
eléctrica, de modo que esta disposición responde a la condición de
seguridad que puede requerirse en determinadas aplicaciones.
De manera ventajosa, se prevé que los
electroimanes primero y segundo estén dispuestos con
funcionamientos en oposición de tal manera que el núcleo de uno
esté en posición saliente mientras que el núcleo del otro está en
posición hundida, y viceversa. Se garantiza así que uno de los
electroimanes esté en la posición en la que puede desarrollar el
esfuerzo máximo y que el funcionamiento del dispositivo se efectúe
siempre con una velocidad máxima.
Aunque no se trata de la única solución posible,
una disposición estructural notablemente sencilla consiste en que
los electroimanes primero y segundo estén dispuestos sensiblemente
paralelos entre sí.
Se puede prever igualmente, en particular en lo
referente a la compacidad y capacidad realizar un dispositivo
previamente montado y fácil de instalar, que los dos electroimanes
estén dispuestos en un mismo lado del cuerpo; es posible entonces
realizar el dispositivo de forma compacta, por ejemplo, en una
plantilla paralelepipédica rectangular de dimensiones
predeterminadas en función del lugar disponible para su
implantación. Aunque es posible igualmente, al menos para responder
a condiciones de montaje y/o de funcionamiento especificas, que los
dos electroimanes estén dispuestos a ambos lados del cuerpo, y en
este caso se puede prever que los dos núcleos respectivos estén
dispuestos sensiblemente de manera coaxial entre sí. Sin embargo,
si es necesario, pueden adoptarse otras configuraciones y los dos
electroimanes pueden no ser paralelos entre sí, por ejemplo,
asociando con el núcleo móvil de al menos uno de éstos una
transmisión angular pivotante que permite transmitir el
desplazamiento lineal del núcleo en una dirección descentrada.
La invención se comprenderá mejor con la lectura
de la descripción detallada que sigue de algunos modos de
realización preferentes dados únicamente a modo de ejemplos
puramente ilustrativos. En esta descripción, se hace referencia a
los dibujos adjuntos en los que:
- las figuras 1A y 1B son representaciones
esquemáticas de un modo de realización preferente de un dispositivo
conforme a la invención mostrado en dos posiciones funcionales
respectivas;
- las figuras 2A y 2B son representaciones
esquemáticas de una variante de realización del dispositivo de las
figuras 1A y 1B, mostrado en dos posiciones funcionales
respectivas;
- las figuras 3A y 3B son representaciones
esquemáticas de otro modo de realización de un dispositivo conforme
a la invención, mostrado en dos posiciones funcionales respectivas;
y
- la figura 4 es una vista simplificada en
perspectiva de una realización concreta posible de un dispositivo
conforme a las figuras 1A, 1B.
En primer lugar, en lo que respecta a las
figuras 1A y 1B, se representa un modo de realización preferente
de un dispositivo, designado en su conjunto con el número de
referencia (1), adecuado para desplazar, sobre una trayectoria
sensiblemente lineal (flecha F), un cuerpo (2) entre una primera
posición (figura 1A) y una segunda posición (figura 1B)
predeterminadas. Para fijar las ideas, aunque no se trata de la
única aplicación del dispositivo conforme a la invención, el cuerpo
(2) puede ser un fiador móvil que permite que se solidaricen entre
sí (figura 1A) o liberen entre sí (figura 1B) dos piezas
respectivamente (3 y 4) de las que una puede ser una pieza fija y
la otra una pieza móvil antes de poder inmovilizarse por
accionamiento. Por ejemplo, la primera posición (figura 1A) puede
que tenga que ser una posición de reposo y una posición de
seguridad antes de ser ocupada en caso de incidente, concretamente
en caso de corte de alimentación eléctrica.
El dispositivo (1) comprende:
- un primer electroimán (5) que presenta un
primer núcleo (6) móvil solidario con dicho cuerpo (2) y que está
dispuesto para tener un eje (7) de acción sobre dicho cuerpo (1)
sensiblemente paralelo a dicha trayectoria (F) lineal,
- un segundo electroimán (8) que presenta un
segundo núcleo (9) móvil solidario con dicho cuerpo (1) y que está
dispuesto para tener un eje (10) de acción sobre dicho cuerpo (1)
sensiblemente paralelo a dicha trayectoria (F) lineal, y
- un imán (11) permanente solidario con la
estructura del dispositivo asociado funcionalmente con el primer
núcleo (6) estando dispuesto con objeto de actuar conjuntamente de
manera magnéticamente funcional con dicho primer núcleo (6) (es
decir, o bien directamente con el primer núcleo (6) como se ilustra
en las figuras, o bien con un elemento solidario con este primer
núcleo (6)) cuando el cuerpo (1) se encuentra en su primera
posición.
\vskip1.000000\baselineskip
En el modo de realización preferente ilustrado
en las figuras 1A y 1B, los electroimanes (5 y 8) primero y
segundo respectivamente están dispuestos sensiblemente paralelos
entre sí, aunque, como se explicará más adelante con ayuda de un
ejemplo, sean posibles otras configuraciones de montaje. Además,
siempre a modo de ejemplo, los dos electroimanes (5, 8) están
dispuestos a un mismo lado del cuerpo (2). Es posible así
constituir el dispositivo (2) en forma de un subconjunto compacto y
de dimensiones reducidas, por ejemplo, generalmente de forma
paralelepipédica rectangular y fácil de alojar en una ubicación
reducida de la pieza (3) que lo soporta.
Se observará igualmente que los electroimanes (5
y 8) primero y segundo respectivamente están dispuestos con
funcionamientos en oposición de tal manera que el núcleo (9) de uno
esté en posición saliente parcialmente fuera del bobinado mientras
que el núcleo (6) del otro está en posición hundida en el bobinado
(figura 1A), y viceversa (figura 1B). Se garantiza así que en ambas
posiciones un electroimán sea siempre adecuado para desarrollar un
esfuerzo máximo. Para ello, uno de los núcleos, por ejemplo, el
núcleo (9) del segundo electroimán (8), se solidariza directamente
con el cuerpo (2) o se solidariza mediante un enlace relativamente
corto de tal manera que, en la primera posición del dispositivo
ilustrado en la figura 1A, el núcleo (9) sobresalga parcialmente;
paralelamente, el otro núcleo, en este caso el núcleo (6) del
primer electroimán (5), se solidariza con el cuerpo (2) por medio
de un enlace (14) relativamente largo de modo que, en la primera
posición mostrada en la figura 1A, el núcleo (6) esté completamente
acoplado en el electroimán (5).
En estas condiciones, el dispositivo (1) que
acaba de describirse es adecuado para funcionar de la forma
siguiente:
\bullet en la primera posición del cuerpo (2)
(figura 1A), los dos electroimanes (5, 8) no se excitan y el imán
(11) permanente actúa conjuntamente de manera magnética con el
primer núcleo (6) del primer electroimán (5) bloqueando, a través
de éste, el cuerpo (2) en dicha primera posición que, en el ejemplo
ilustrado, es una posición de solidarización con las dos piezas (3
y 4), acoplándose el cuerpo (2) en un alojamiento (12) de la pieza
(4) enfrentado; el imán (11) permanente se elige con objeto de
generar un esfuerzo de "pegado" estático elevado adecuado para
absorber los factores de carga a los que se ve sometida la pieza
(3) y/o la pieza (4), y el campo es de corto alcance;
\bullet para desplazar el cuerpo (2) de su
primera a su segunda posición, se excita el primer electroimán (5)
de forma polarizada con objeto de generar un campo magnético igual
y de sentido opuesto al generado por el imán (11) permanente; el
primer núcleo (6) del primer electroimán (5) se desbloquea así y el
esfuerzo de mantenimiento en la primera posición se anula; se
excita entonces el segundo electroimán (8) que lleva el cuerpo (2)
a su segunda posición accionando el primer núcleo (6) del primer
electroimán (5), desexcitándose el primer electroimán (5) tan
pronto como el primer núcleo (6) se aleja del imán (11)
permanente;
\bullet el cuerpo (2) se mantiene en dicha
segunda posición mientras que el segundo electroimán (8) se excita
(figura 1B); las dos piezas (3 y 4) son libres entonces de
desplazarse una con respecto a la otra;
\bullet para desplazar el cuerpo (2) de su
segunda posición a dicha primera posición, se acciona el cuerpo
(2) de dicha segunda posición hacia dicha primera posición
accionando también el primer núcleo (6) del primer electroimán (5)
que se lleva en acción conjunta funcional magnética con el imán 11
permanente, lo que garantiza el bloqueo de las dos piezas (3 y 4)
en conexión entre sí.
\vskip1.000000\baselineskip
El desplazamiento del cuerpo (2) de la segunda
hacia la primera posición puede realizarse de diversas maneras. Una
solución posible podría consistir en excitar uno y/u otro de los
electroimanes (5, 8) de forma polarizada de tal manera que el
núcleo (6 y/o 9) acciona el cuerpo (2) en dirección de la pieza (4)
enfrentada hasta el alojamiento (12) para garantizar el
acoplamiento mutuo de las dos piezas (3, 4).
Sin embargo, otra solución, mucho más
interesante puesto que es más fiable en lo que respecta a seguridad
y por ello preferente, consiste en prever medios (13) de
recuperación asociados funcionalmente con el cuerpo (2) de tal
manera que los medios (13) de recuperación estén inoperativos
cuando el cuerpo (2) se encuentra en su primera posición (figura
1A) y sean adecuados para devolver el cuerpo (2) hacia su primera
posición cuando dicho cuerpo (2) está en su segunda posición
(figura 1B). En estas condiciones, para llevar de nuevo el cuerpo
(2) de su segunda posición a su primera posición, se desexcita el
segundo electroimán (8) y el cuerpo (2) se lleva de nuevo a su
primera posición mediante los medios (13) de recuperación. En un
ejemplo de realización interesante que se ilustra en las figuras
1A y 1B, los medios de recuperación comprenden al menos un resorte
(13) de recuperación, por ejemplo, un resorte de compresión que
está colocado entre el cuerpo (2) y la estructura (concretamente la
carcasa) del dispositivo (1) o la pieza (3) que soporta dicho
dispositivo (1).
Por funcionalmente asociado con el cuerpo (2),
se entiende que los medios (13) de recuperación se interponen
entre un elemento o parte fija del dispositivo (1) (por ejemplo, su
carcasa) o de la pieza (3) que soporta el dispositivo (1) y un
elemento cualquiera del equipo móvil formado por todos los
elementos desplazados al mismo tiempo que el cuerpo (2), a saber
concretamente el propio cuerpo (2), los núcleos (6 y 9) de los dos
electroimanes y sus eventuales enlaces (tales como (14)) al cuerpo
(2). En la disposición mostrada en las figuras 1A y 1B, los medios
de recuperación comprenden un resorte (13) helicoidal de compresión
montado coaxialmente en el núcleo (9) del segundo electroimán (8),
entre dicho cuerpo (2) y la pieza (3).
Se destaca que una ventaja fundamental de la
disposición con medios (13) de recuperación estructural y
funcionalmente independientes de los electroimanes (5, 8) como se
muestra en las figuras 1A y 1B radica en su carácter de seguridad:
en caso de corte de la alimentación eléctrica de excitación del
segundo electroimán (8) en la posición de mantenimiento ilustrada
en la figura 1B, los medios (13) de recuperación llevan de nuevo
automáticamente el cuerpo (2) a la primera posición (figura
1A).
La precarga del resorte (13) de recuperación en
la primera posición debe determinarse en el valor necesario para
garantizar un retorno espontáneo del cuerpo (2) a la primera
posición. Por su parte, el segundo electroimán (8) debe
dimensionarse con objeto de poder desplazar el cuerpo (2) de la
primera posición a la segunda posición superando el esfuerzo del
resorte (13) de recuperación.
En la figura (4) se representa en perspectiva
una realización concreta posible del dispositivo (1) (los mismos
números de referencia se conservan para designar los mismos
elementos que en las figuras 1A, 1B) que se presenta en forma de un
conjunto premontado adecuado para montarse en un alojamiento de la
pieza de soporte (pieza (3) de las figuras 1A, 1B). Se observará la
forma sensiblemente paralelepipédica rectangular compacta del
dispositivo (1). En el ejemplo mostrado en la figura 4, el cuerpo
(2) está constituido por un pestillo (20) que tiene como función
solidarizar el segundo núcleo (9) rodeado por el resorte (13) de
recuperación y el enlace (14), aunque la función de fiador se
atribuye a un piñón o rodillo (21) montado sobre el pestillo (20);
es este piñón o rodillo (21) el adecuado para acoplarse en un
alojamiento enfrentado para formar el fiador.
En las figuras 2A y 2B se muestra una variante
de realización de la disposición de las figuras 1A y 1B que puede
ponerse en práctica si la conformación y las posiciones relativas
de las piezas (3 y 4) lo permiten. Los diversos elementos que
componen el dispositivo (1) y sus funciones respectivas permanecen
idénticos a los de la disposición de las figuras 1A y 1B (se
designan mediante los mismos números de referencia), en su
posicionamiento cercano. En esta variante de realización, los
electroimanes (5 y 8) primero y seguido respectivamente están
dispuestos paralelos entre sí a ambos lados del cuerpo (2), y
concretamente, para evitar la generación de un corte susceptible de
perturbar el funcionamiento deseado del dispositivo, los dos
electroimanes (5, 8) están dispuestos a ambos lados del cuerpo (2)
de manera que sus núcleos (6, 9) respectivos se extienden
sensiblemente de manera coaxial entre sí; dicho de otro modo, los
dos núcleos (6 y 9) respectivos están sensiblemente alineados y son
coaxiales. Por lo demás, el funcionamiento del dispositivo (1) se
mantiene idéntico a lo expuesto con anterioridad.
Se observará que, en esta variante de
realización, el posicionamiento mutuamente escalonado de los dos
núcleos (6, 9) de los electroimanes se obtiene en la construcción y
los dos núcleos (6, 9) pueden solidarizarse los dos directamente
con el cuerpo (2) como se muestra en las figuras 2A y 2B, o bien
solidarizarse los dos por medio de enlaces respectivos (no
mostrados).
Como se mencionó anteriormente, el montaje
paralelo de los dos electroimanes no es obligatorio en la medida en
que haya sitio disponible. En las figuras 3A y 3B se ilustra otro
modo de realización de un dispositivo conforme a la invención en el
que los dos electroimanes (5 y 8) están dispuestos formando ángulos
cualesquiera entre sí y con respecto al cuerpo (2). En las figuras
3A, 3B, se han mantenido los mismos números de referencia para
designar los elementos y partes idénticas a los de las figuras 1A,
1B, 2A, 2B.
Pudiendo desplazarse el cuerpo (2) sobre una
trayectoria (flecha F) de la misma dirección que en las figuras
anteriores, el primer electroimán (5) está dispuesto inclinado con
respecto a esta trayectoria y el segundo electroimán (8) está
dispuesto transversalmente (por ejemplo, de manera aproximativamente
perpendicular) a esta trayectoria.
En primer lugar, en lo que respecta al primer
electroimán (5), el enlace (14) mencionado anteriormente,
concretamente en forma de vástago, solidario con su núcleo (6) está
conectado con el cuerpo (2) mediante una biela (15) de enlace que
está articulada en rotación en sus dos extremos respectivamente con
el cuerpo (2) y con el vástago (14).
En lo que respecta ahora al segundo electroimán
(8), su núcleo (9) está conectado con el cuerpo (2) por medio de un
enlace (16) articulado de transmisión angular. Este enlace (16)
comprende una bieleta (17) interpuesta, con articulaciones
rotativas, entre el extremo del núcleo (9) y el extremo de un brazo
de una pieza en (L) que forma una transmisión (18) angular montada
de manera pivotante por su vértice sobre la pieza (3). El extremo
del otro brazo de la transmisión (18) angular está conectado,
mediante articulaciones rotativas, con el cuerpo (2) por medio de
una segunda bieleta (19).
En lo que respecta ahora al resorte (13) de
recuperación, podría estar constituido por un resorte helicoidal de
compresión interpuesto entre el cuerpo (2) y una pieza fija, como
se consideró anteriormente. A modo de variante, el resorte de
recuperación está constituido en este caso en forma de un resorte
de tracción interpuesto entre el enlace articulado de la biela
(17) y del brazo correspondiente de la transmisión (18) angular y
un punto fijo de la pieza (3).
El modo de funcionamiento del dispositivo
ilustrado en las figuras 3A, 3B permanece idéntico a lo expuesto
con anterioridad.
Sea cual sea el modo de realización adoptado, el
primer electroimán (5) sólo tiene un funcionamiento intermitente y
breve, únicamente para liberar el efecto de bloqueo proporcionado
por el imán (11) permanente. De esta manera, el primer electroimán
(5) puede dimensionarse con potencias y tensiones reducidas, por
ejemplo, normalmente de una potencia de 4 W alimentado bajo una
tensión continua regulada de 5 V. El segundo electroimán (8),
estando destinado para garantizar el mantenimiento del cuerpo (2)
en la segunda posición (posición de desbloqueo) debe estar por
tanto bajo tensión durante toda la duración del desbloqueo. Se
elegirá entonces de un tipo más potente, por ejemplo, normalmente
20 W alimentado bajo una tensión de impulso de 28 V que permite
reducir el calentamiento. Una elección de este tipo de los dos
electroimanes (5, 8) permite limitar en gran medida la energía
eléctrica necesaria para el funcionamiento del dispositivo.
Claims (8)
1. Dispositivo (1) adecuado para desplazar,
sobre una trayectoria (F) sensiblemente lineal, un cuerpo (2) entre
una primera y una segunda posición predeterminadas,
caracterizada porque comprende:
- -
- un primer electroimán (5) que presenta un primer núcleo (6) móvil solidario con dicho cuerpo (2) y que está dispuesto para tener un eje (7) de acción sobre dicho cuerpo (2) sensiblemente paralelo a dicha trayectoria (F) lineal,
- -
- un segundo electroimán (8) que presenta un segundo núcleo (9) móvil solidario con dicho cuerpo (2) y que está dispuesto para tener un eje (10) de acción sobre dicho cuerpo (2) sensiblemente paralelo a dicha trayectoria (F) lineal, y
- -
- un imán (11) permanente asociado funcionalmente con el primer núcleo (6) estando dispuesto con objeto de actuar conjuntamente de manera magnética con dicho primer núcleo (6) cuando el cuerpo (2) se encuentra en su primera posición,
gracias a lo cual el dispositivo (1) es adecuado
para funcionar del modo siguiente:
- \bullet
- en la primera posición del cuerpo (2), los dos electroimanes (5, 8) no se excitan y el imán (11) permanente actúa conjuntamente de manera magnética con el primer núcleo (6) bloqueando, a través de éste, el cuerpo (2) en dicha primera posición,
- \bullet
- para desplazar el cuerpo (2) de su primera a su segunda posición, se excita el primer electroimán (5) de forma polarizada con objeto de generar un campo magnético igual y de sentido opuesto al generado por el imán (11) permanente, desbloqueándose así el primer núcleo (6) del primer electroimán (5), y se excita el segundo electroimán (8) que lleva el cuerpo (2) a su segunda posición accionando el primer núcleo (6), desexcitándose el primer electroimán (5) tan pronto como el primer núcleo (6) se aleja del imán (11) permanente,
- \bullet
- el cuerpo (2) se mantiene en dicha segunda posición mientras que el segundo electroimán (8) se excita, y
- \bullet
- para desplazar el cuerpo (2) de su segunda posición a dicha primera posición, se acciona el cuerpo (2) de dicha segunda posición hacia dicha primera posición accionando también el primer núcleo (6) que se lleva en actuación conjunta funcional magnética con el imán (11) permanente.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende medios (13) de recuperación
asociados funcionalmente con el cuerpo (2) de tal manera que los
medios (13) de recuperación están inoperativos cuando el cuerpo
(2) se encuentra en su primera posición y son adecuados para
recuperar el cuerpo (2) hacia su primera posición cuando dicho
cuerpo (2) está en su segunda posición, gracias a lo cual, para
volver a llevar el cuerpo de su segunda posición a su primera
posición, se desexcita el segundo electroimán (8) y el cuerpo (2)
se vuelve a llevar a su primera posición mediante los medios (13)
de recuperación.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque los medios de recuperación comprenden
al menos un resorte (13).
4. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los
electroimanes (5, 8) primero y segundo están dispuestos con
funcionamientos en oposición de tal manera que el núcleo (resp. 6,
9) de uno está en posición saliente mientras que el núcleo (resp.
9, 6) del otro está en posición hundida, y viceversa.
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los
electroimanes (5, 8) primero y segundo están dispuestos
sensiblemente paralelos entre sí.
6. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los
electroimanes (5, 8) primero y segundo están dispuestos en un mismo
lado del cuerpo (2).
7. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los
electroimanes (5, 8) primero y segundo están dispuestos a ambos
lados del cuerpo (2).
8. Dispositivo según las reivindicaciones 5 y
7, caracterizado porque los dos electroimanes (5, 8) están
dispuestos a ambos lados del cuerpo con sus núcleos (6, 9)
respectivos situados sensiblemente de manera coaxial entre sí.
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