ES2240532T3

ES2240532T3 - Sistema de transpsorte con motor lineal.

Info

Publication number: ES2240532T3
Application number: ES01981150T
Authority: ES
Inventors: Berend Tent
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2005-10-16
Anticipated expiration: 2021-09-14
Also published as: ATE293305T1; WO2002027900A1; DE60110099D1; KR100799531B1; AU2002212810B2; PT1320918E; AU1281002A; US6892649B2; BR0114267A; CN1475041A; CN1286254C; NL1016282C2; DE60110099T2; KR20030045090A; AU2002212820A1; EP1320918B1; EP1320918A1; US20040016360A1; WO2002027901A1

Abstract

Sistema de transporte que comprende un número de plataformas (29) que pueden ser desplazadas a lo largo de unas guías (28) así como un número inferior de dispositivos de desplazamiento (1) que pueden ser acoplados en y desacoplados de dichas plataformas (29), dichos dispositivos de desplazamiento (1) siendo desplazables a lo largo de otras guías (27) y estando realizados de tal manera que puedan moverse bajo dichas plataformas desplazables para actuar sobre éstas, donde dichos dispositivos de desplazamiento comprenden un actuador lineal (1) que incluye una parte móvil (11) y una parte fija (2), la parte fija (2) estando provista de medios (7) para la generación de un campo magnético, caracterizado por el hecho de que dichos medios (7) de generación de un campo magnético para la parte fija comprenden unas bobinas que están alojadas en un ensamblaje de placas laminadas (3, 9), dicha parte móvil (1) estando provista de un marco en forma de puente (12) montado a horcajadas sobre dicha parte fija (2) y estando provista de medios (13) para la generación de un campo magnético y de unas ruedas (15, 16) para posicionar dicha parte móvil (11) con respecto a dicha parte fija (2).

Description

Sistema de transporte con motor lineal.

La presente invención se refiere a un sistema de transporte según el preámbulo de la reivindicación 1. Este sistema de transporte es conocido por la patente GB 2319518A.

Se puede utilizar este tipo de sistema de transporte, por ejemplo, para el desplazamiento de vehículos dentro de un aparcamiento. En este caso, se transporta este tipo de vehículos hasta una posición central y desde allí, éstos son desplazados hasta una posición de almacenamiento, y transportados de vuelta desde la posición de depósito hasta la posición central u otra posición central.

No obstante, se tiene que entender que el sistema de transporte según la invención también tiene otras aplicaciones. Algunos ejemplos de estas aplicaciones son el desplazamiento de objetos en almacenes y fábricas. En este caso, el sistema de transporte puede estar dispuesto sobre el suelo o bien tener un diseño en posición elevada, como en el caso, por ejemplo, de los mataderos.

La patente GB 2319518 expone un dispositivo de desplazamiento que comprende un motor eléctrico o hidráulico para su desplazamiento. La potencia eléctrica puede ser suministrada al motor por medios de inducción tal como una "barra conductora" estándar o mediante una línea de suministro de energía "umbilical" extensible.

La patente DE 4137201 (ver también WO 93/10594 A) expone un motor o generador lineal. Se muestra una estructura que comprende unas ruedas que se desplazan por un perfil hueco. Las ruedas están conectadas a un perfil en forma de puente que posee unos imanes permanentes dirigidos hacia una bobina.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema económico que requiera un coste reducido tanto para su obtención como para su mantenimiento y presente un diseño particularmente resistente.

En un sistema de transporte como el que se ha descrito anteriormente, se consigue este objetivo con las configuraciones caracterizadoras de la reivindicación 1.

Mediante el uso de un actuador lineal eléctrico realizado según el modo descrito anteriormente, se puede proporcionar un sistema particularmente resistente que puede tener un diseño relativamente simple.

Según una forma de realización ventajosa de la invención, el ensamblaje de placas laminadas de las bobinas de la parte móvil comprende un ensamblaje alargado, que se extiende en un primer plano, diseñado para que las bobinas se ajusten alrededor de éste, y al menos tres ensamblajes de placas laminadas que se extienden en un segundo plano y que están dispuestos cada uno adyacente a una bobina y comprenden un extremo polar, dicho segundo plano siendo esencialmente perpendicular a dicho primer plano.

Según esta variante, se puede producir la bobina de una forma independiente al ensamblaje de placas laminadas. El resultado es que se pueden producir fácilmente bobinas con una abertura a escala industrial, y posteriormente se pueden montar estas bobinas sobre el primer ensamblaje de placas laminadas. Después de haber fijado una bobina, se monta el segundo ensamblaje de placas laminadas, que se extiende esencialmente de forma perpendicular al primer ensamblaje de placas laminadas, y posteriormente se fija otra bobina, etc. De esta manera, se puede obtener una estructura que actúa como el estátor de un actuador lineal de manera particularmente rápida y eficiente.

El proceso anterior puede ser aún más simplificado si se activan las bobinas con la ayuda de un circuito trifásico. Se puede utilizar convertidores de frecuencia simples. En caso de necesidad, se puede instalar un circuito que permita, por ejemplo, que la parte móvil entre en funcionamiento de forma gradual. Esta parte móvil está formada preferiblemente por unos imanes permanentes. En una forma más particular, se utilizan imanes permanentes de neodimio. Estos imanes poseen una fuerza coercitiva particularmente elevada. De esta manera, se puede obtener una estructura esencialmente compacta. En los últimos años, el precio de coste de este tipo de imanes permanentes ha bajado considerablemente, de tal modo que se pueden conseguir incluso para aplicaciones sencillas.

Todo el trayecto que debe ser cubierto por la parte móvil puede estar provista de un estátor provisto con las bobinas descritas anteriormente. No obstante, también se puede disponer series de bobinas de este tipo a intervalos periódicos. Esto es posible en particular cuando la longitud de la parte móvil es tal que el espacio presente entre dos series de bobinas puede ser recorrido por la parte móvil. Después de todo, el mayor intercambio de energía entre la parte móvil y el estátor ocurre al principio y al final de un trayecto, es decir durante la aceleración y la deceleración. Se necesitará menos energía cinética en la parte intermedia.

Según una forma de realización particular de este tipo de plataforma, la plataforma posee un diseño laminado y puede ser fijada a un actuador. Posteriormente, este actuador posiciona la plataforma en el lugar deseado y a continuación se realiza el desbloqueo y el actuador vuelve a su posición. El actuador entonces puede ser utilizado para desplazar otra plataforma. El actuador puede estar dispuesto en una estructura elevadora con el fin de transportar la plataforma desde un área de recepción hasta un nivel de depósito. Además, puede haber una estructura con varios actuadores, de manera que se pueda desplazar la plataforma en una dirección que sea perpendicular a la primera dirección de desplazamiento. De esta manera, el uso del espacio disponible en un aparcamiento puede ser más provechoso. Se puede encontrar un ejemplo de esto en la solicitud de patente holandesa 1015963 a nombre de B. Tent.

Si se requiere, se pueden proveer unos sensores Hall para determinar la posición de la parte móvil del actuador con respecto a la parte fija. En principio, no se requiere este tipo de sensores Hall, puesto que la posición en la que se sitúa la parte móvil puede ser determinada por el consumo de energía de las distintas bobinas. No obstante, con unos convertidores de frecuencia simples, se pueden conectar varios grupos de bobinas en serie/paralelo, con el resultado de que la posición exacta de la parte móvil ya no es tan segura, y en esta situación, este tipo de sensores resulta importante para obtener un control preciso.

Se entenderá que la estructura descrita anteriormente se define esencialmente como libre de mantenimiento, es decir que cualquier coste importante inicial de instalación es ampliamente compensado por los costes inferiores de mantenimiento y por el riesgo reducido de anomalías.

La invención estará explicada de forma más detallada a continuación en referencia a una forma de realización ejemplar que está ilustrada en el dibujo, en el que:

La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva, parcialmente en sección del estátor de un actuador según la invención;

La Fig. 2 muestra una sección transversal a través de un actuador según la invención;

La Fig. 3 muestra una sección transversal a través de una combinación del actuador según la invención y una estructura de soporte;

Las Figs 4a y b muestran combinaciones de la estructura mostrada en la Fig. 3 y una zona de un aparcamiento en varias posiciones;

La Fig. 5 muestra una vista en planta de una parte de la estructura mostrada en la Fig. 4; y

La Fig. 6 muestra una vista en planta de una parte de la estructura mostrada en la Fig. 4.

La Fig. 1 muestra el estátor de un actuador lineal. En las figuras (Fig. 2 en adelante), este actuador lineal está indicado en su conjunto por 1. El estátor está indicado por 2 en las figuras. Este comprende un ensamblaje de placas laminadas 3 que se extiende en dirección longitudinal. Este ensamblaje comprende un número de bandas 4 que han sido dispuestas unas encima de otras y son producidas preferiblemente por placas transformadoras con un espesor, por ejemplo, de 0.5 mm. Como se puede observar, las bandas están provistas en cada caso de unas proyecciones 5 y de unos huecos 6. Un número de bobinas 7 (se muestran 3) están presentes, con unas aberturas 8. Las aberturas 8 están diseñadas de tal manera que se puedan montar las bobinas sobre el ensamblaje de placas laminadas 3 en dirección longitudinal estrechamente ajustadas. Las bobinas se colocan en las proyecciones 5. Los ensamblajes de placas laminadas 9 están presentes, comprendiendo un número de bandas 10 que están formadas igualmente por placas transformadoras y presentan un espesor adecuado. La abertura delimitada corresponde a la distancia entre los huecos opuestos 6, es decir que el ensamblaje de placas laminadas 9 es encajado firmemente en el interior de los huecos 6, y entre dos ensamblajes de placas laminadas 9 existe en cada caso una bobina. En el diseño ilustrado aquí, las bobinas son activadas mediante una conversión de frecuencia estándar, y las bobinas son conectadas como un circuito trifásico (RST).

Según la invención, el ensamblaje de placas laminadas 9 se extiende esencialmente perpendicular al ensamblaje de placas laminadas 3. Los extremos libres del ensamblaje de placas laminadas 9 forman los polos. Se puede realizar este diseño de una forma particularmente fácil y eficaz sin necesidad de ninguna operación complicada. Las bobinas pueden ser bobinas estándar que son enrolladas separadamente desde la estructura del núcleo del imán, es decir que no es necesario enrollar las bobinas únicamente después de haber ensamblado el ensamblaje de placas laminadas. De esta manera se puede conseguir un ahorro considerable de los costes.

La Fig. 2 ilustra un estátor 2 del actuador 1 en combinación con la parte móvil de éste. Se puede ver en la Fig. 2 que el estátor está unido a un soporte 22 con unos pernos 18. Dos raíles en forma de U 14 están unidos también a este soporte 22. Unas ruedas 15, 16 están dispuestas en el interior de éstos. Las ruedas 15 proporcionan un posicionamiento vertical, y las ruedas 16 proporcionan un posicionamiento lateral. Estas ruedas están conectadas con la parte móvil 11, que comprende esencialmente un marco en forma de puente 12. La parte móvil 11 tiene una longitud considerable, perpendicular al plano del dibujo, y comprende una sucesión de imanes permanentes que están dispuestos alternativamente. Todo esto resultará más claro con referencia a la Fig. 5. Unos imanes permanentes 13 están dispuestos sobre este marco en forma de puente 12. Estos imanes permanentes pueden consistir en unos imanes de neodimio. Los sensores Hall que pueden ser utilizados para determinar la posición de la parte móvil con respecto al estátor están indicados con 17. Con la ayuda de la estructura mostrada aquí se puede mantener de forma precisa el espacio de aire 19 entre los imanes permanentes y el estátor activado, con lo que se obtiene el efecto óptimo.

La Fig. 3 muestra el modo en el que se puede utilizar el actuador 1 en combinación con una plataforma 29. Con las ruedas 32, esta plataforma rueda a lo largo de las vigas 28 que, junto a las vigas 27 a las que el actuador está unido, están unidas a un carro principal 25 que a su vez, rueda a lo largo de un raíl principal 26 por medio de unas ruedas 24 ilustradas esquemáticamente. En el carro principal 25 existen dos actuadores 50, como aparecerá de forma más clara en la Fig. 6.

Si se requiere, la plataforma puede ser diseñada en una forma tal que cualquier líquido emitido por un vehículo, como aceite o refrigerante, sea recogido en un punto central y, con la ayuda de una válvula de cierre accionada automáticamente en una posición de depósito determinada (preferiblemente en el área central), sea descargado a un desagüe dispuesto en la parte fija.

Pueden existir medios para amortiguar las fuerzas que se desarrollan durante una aceleración y/o una deceleración sobre la placa de soporte, como puede ocurrir cuando los vehículos son conducidos hacia o fuera de ésta.

Unos brazos de cierre 30 y 31 están presentes, mediante los cuales se puede conectar la plataforma 29 a un actuador 1. La presencia de bobinas magnetizables 20, 33 permite realizar el acoplamiento. En este caso, el diseño de los electroimanes asociados con los brazos de cierre 30 y 31 es tal que cuando se aplica voltaje, el cierre se mueve hacia abajo y se desbloquea. La acción del brazo de cierre 30 es exactamente la opuesta, es decir que el cierre ocurre cuando éste se mueve hacia abajo. Los cierres 31 son utilizados para los aparcamientos estáticos de la plataforma 29. Los cierres 30 son utilizados para un acoplamiento con el actuador lineal y con la plataforma móvil 29 cuando ésta se acopla al actuador.

La Fig. 4 muestra una parte inferior de un aparcamiento 60. Se muestran distintas posiciones en la Fig. 4a y Fig. 4b. Los niveles de este aparcamiento 60 están indicados por los números 61 y 62 en la Fig. 7, mientras que la planta baja está indicada por el 63. En el planta baja hay un vehículo 64 que ha sido transportado sobre la plataforma 29 descrita anteriormente. La plataforma 29 está delimitada lateralmente por unas partes de suelo auxiliar 41 que pueden plegarse con la ayuda de un gato 40, como se ilustra esquemáticamente en la Fig. 4a. Después de plegar al menos una de las partes de suelo auxiliar, el carro 25 puede moverse a lo largo del raíl principal 26. Esto está ilustrado esquemáticamente en la Fig. 4b. Posteriormente, la estructura que comprende el carro principal 16 y que está arriba puede moverse hacia arriba hacia el nivel 61 o 62 (Fig. 7). Este transporte vertical puede tener lugar mediante el uso de una estructura elevadora estándar, aunque también se puede usar un actuador correspondiente al actuador 1 para este propósito.

En la Fig. 5 se puede ver la presencia de dos actuadores 50, que están separados el uno del otro, en el carro principal 25 . El resultado es que el carro principal 25 puede moverse con respecto al raíl 26. Cada actuador comprende un número de series de bobinas, cada serie estando indicada por 51. La longitud de la parte móvil del actuador es tal que, cuando pasa de una serie a otra, varios imanes permanentes actúan sobre las bobinas de cada una de las series y de la serie adyacente. Esto permite limitar el número de bobinas. Naturalmente, se puede utilizar una serie continua.

La Fig. 6 muestra una vista en planta del actuador 1. Este comprende también varias series de bobinas 23. Mediante el accionamiento, una vez que la plataforma 29 ha llegado hasta el nivel 61 o 62, ésta puede ser desplazada fuera del actuador. Las ruedas 32 permanecen así sobre las secciones I del nivel apropiado. Con el actuador 1, la plataforma 29 es desplazada totalmente sobre el nivel apropiado, y posteriormente se puede mover el actuador hasta un nivel diferente con la ayuda del elevador con el fin de recoger otra plataforma 29 en la que, opcionalmente, se ha provisto un vehículo.

Los actuadores descritos anteriormente pueden ser controlados usando cualquier controlador de frecuencia simple. Una conexión adecuada permite limitar al máximo el número de componentes especiales, de manera que limite los costes de este tipo de estructura. El periodo de tiempo relativamente corto durante el que se accionan los distintos actuadores indica que no es necesario utilizar un sistema de refrigeración separado, ya que la eficiencia de los actuadores tampoco tiene mucha importancia. En consecuencia, una estructura simple y por lo tanto económica puede ser suficiente, de forma que pueda conseguir unos beneficios económicos considerables con respecto a las estructuras convencionales. La estructura según la invención no requiere en principio ningún mantenimiento.

Como se ha indicado anteriormente, el sistema de transporte según la presente invención puede ser utilizada también para transportar otros objetos. El diseño será adaptado en consecuencia. También se pueden acoplar varias plataformas entre sí, en este caso un único actuador lineal conduce varias plataformas. También se puede unir un tren de plataformas, en este caso varios actuadores lineales están dispuestos a cierta distancia el uno del otro. Con este tipo de diseño, se puede seleccionar la distancia entre las partes fijas de los actuadores lineales en función de la distancia esperada entre las partes móviles de los actuadores. Además, cuando el movimiento en la región de inicio del tren o del único actuador con la plataforma es relativamente grande, puede haber un número bastante importante de partes fijas de actuadores lineales, mientras que en una parte en la que existe un movimiento constante, puede haber un número inferior, ya que la inercia de masa indica que es más fácil recorrer la distancia entre dos partes fijas de los actuadores lineales.

Se entenderá que se pueden realizar numerosas modificaciones dependiendo del uso que se dé al sistema de transporte según la presente invención. La manera en la que el dispositivo de desplazamiento es guiado puede adaptarse según el uso particular. Se considera que las variantes de este tipo se incluyen en el campo de las reivindicaciones anexas.

Claims

1. Sistema de transporte que comprende un número de plataformas (29) que pueden ser desplazadas a lo largo de unas guías (28) así como un número inferior de dispositivos de desplazamiento (1) que pueden ser acoplados en y desacoplados de dichas plataformas (29), dichos dispositivos de desplazamiento (1) siendo desplazables a lo largo de otras guías (27) y estando realizados de tal manera que puedan moverse bajo dichas plataformas desplazables para actuar sobre éstas, donde dichos dispositivos de desplazamiento comprenden un actuador lineal (1) que incluye una parte móvil (11) y una parte fija (2), la parte fija (2) estando provista de medios (7) para la generación de un campo magnético, caracterizado por el hecho de que dichos medios (7) de generación de un campo magnético para la parte fija comprenden unas bobinas que están alojadas en un ensamblaje de placas laminadas (3, 9), dicha parte móvil (1) estando provista de un marco en forma de puente (12) montado a horcajadas sobre dicha parte fija (2) y estando provista de medios (13) para la generación de un campo magnético y de unas ruedas (15, 16) para posicionar dicha parte móvil (11) con respecto a dicha parte fija (2).

2. Sistema de transporte según la reivindicación 1, en el que el ensamblaje de placas laminadas de las bobinas de la parte móvil comprende un ensamblaje alargado (3), que se extiende en un primer plano, diseñado para que las bobinas se ajusten alrededor, y al menos tres ensamblajes de placas laminadas (9) que se extienden en un segundo plano, están dispuestas cada una adyacente a una bobina (7) y comprenden un extremo polar, dicho segundo plano siendo substancialmente perpendicular a dicho primer plano.

3. Sistema de transporte según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos dispositivos de desplazamiento comprenden al menos tres bobinas controladas como un circuito trifásico.

4. Sistema de transporte según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las bobinas en dichos dispositivos de desplazamiento incluyen unas bobinas planas con una abertura central esencialmente rectangular (8).

5. Sistema de transporte según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos medios para la generación de un campo magnético de dicha parte móvil de dichos dispositivos de desplazamiento comprenden unos imanes permanentes (13).

6. Sistema de transporte según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos dispositivos de desplazamiento comprenden un número de partes fijas dispuestas a cierta distancia las unas de las otras y varios medios de generación de un campo magnético en dicha parte móvil, la distancia entre dichas partes fijas siendo más corta que la distancia entre dichos medios de generación de un campo magnético en dicha parte móvil.

7. Sistema de transporte según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha guía adicional comprende una placa de soporte provista con al menos otro actuador (50) como se expone en una de las reivindicaciones, cuya dirección de acción se extiende esencialmente de forma perpendicular a la dirección de acción de dicho actuador que está conectado a la base, dicho actuador adicional estando conectado a un soporte auxiliar.

8. Sistema de transporte según la reivindicación 7, en el que dicho soporte auxiliar está provisto de unos medios de cierre (20, 30, 31) y de un soporte que interactúa con dichos medios de cierre y puede ser llevado a y sin acoplamiento con dichos medios de cierre.