ES2266209T3 - Dispositivo mejorado de accionamiento electromagnetico. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo accionable por electromagnetismo que comprende un circuito magnético que tiene polos N y S (24), (26), (82), (84), (124), (126), (234), (236), (276), (278), (420), (422) definiendo un entrehierro, una armadura (10), (238), (268), (270), (450), (452), que ocupa el espacio entre los polos y por lo menos una parte de la cual es magnetizable; y un electroimán (30), (32), (108), (110), (224), (310), (416) que cuando es activado por una corriente eléctrica polariza la parte magnetizable del grupo de la armadura de modo que la parte de la misma que está en el entrehierro se convierte en un polo S o N y por lo tanto es atraída hacia uno de los polos permanentes, moviéndose el grupo de la armadura (10), (238), (268), (270), (450), (452) entre dos posiciones extremas adyacentes a los dos polos permanentes a través de una posición intermedia a la que está forzada por elasticidad el grupo de la armadura, caracterizado porque permanece en una de las dichas dos posiciones debido al residuode flujo magnético que queda en el polo permanente respectivo, hasta que el electroimán del extremo es activado por una corriente eléctrica que fluye en sentido opuesto.

Description

Dispositivo mejorado de accionamiento electromagnético.

Campo de la invención

Esta invención trata de dispositivos de accionamiento electromagnético (actuadores) del tipo que se sirve de un campo magnético para mover una armadura de una posición a otra.

Antecedentes de la invención

Estos actuadores sirven para controlar los contactos de un interruptor y realizar la función de normalmente abierto, normalmente cerrado o cambio funcional, uniendo uno o más contactos de la armadura, o usando el movimiento de la armadura para mover otro elemento portador de los contactos. Igualmente, el movimiento de la armadura puede abrir y/o cerrar las válvulas que gobiernan la circulación de un fluido.

Muchos de dichos dispositivos exigen que la corriente eléctrica fluya continuamente para mantener la armadura en una posición o la otra. Esto causa un desperdicio de energía y puede producir un calor no deseado.

Un objeto de la presente invención es ofrecer dicho dispositivo con una característica biestable, en la que el cambio de posición de la armadura se efectúa por medio de una sola pulsación y la armadura permanece en la nueva posición hasta que recibe una pulsación de polaridad opuesta.

Otro objeto de la invención es ofrecer dicho dispositivo con una característica operativa biestable que se puede convertir en una característica monoestable.

Estado de la técnica

La memoria de la patente US 2,036,277 revela un relé electromagnético donde una varilla corre entre dos polos magnéticos y se mueve entre dos posiciones extremas en contacto con los polos a través de una posición intermedia hacia la que está forzado de manera elástica. La armadura de la varilla de US 2,036,277 sirve para hacerla volver a su posición intermedia siempre que cese de fluir la corriente por la bobina electromagnética.

Resumen de la invención

De acuerdo con la presente invención, se presenta un dispositivo de accionamiento electromagnético que comprende: un circuito magnético cuyos polos permanentes N y S definen un entrehierro (espacio vacío), una armadura que ocupa el espacio entre los polos, siendo magnetizable al menos una parte del mismo, y un electroimán que cuando se activa por una corriente eléctrica polariza la parte magnetizable del grupo de la armadura de modo que la parte de la misma que está en el entrehierro pasa a ser un polo S o N y por lo tanto será atraída hacia uno de los polos permanentes, siendo movible el grupo de la armadura entre dos posiciones extremas adyacentes a los dos polos permanentes mediante una posición intermedia hacia la que es forzada elásticamente, caracterizándose porque el grupo de la armadura permanece en una u otra de dichas posiciones extremas debido al residuo de flujo magnético en el polo respectivo, hasta que se activa el electroimán por el paso de una corriente eléctrica en el sentido opuesto.

En una disposición preferente, que posee la característica biestable, el fluyo magnético residual que enlaza la parte magnética del grupo de armadura con el polo permanente adyacente respectivo después de que una corriente de magnitud y dirección dadas haya fluido al electroimán y haya desplazado la armadura, es suficiente para generar una fuerza de atracción que sea mayor que la fuerza elástica que actúa para devolver la armadura a su posición intermedia a fin de retener la armadura en la posición a la que ha sido desplazada, pero menor que la suma de la fuerza elástica y la fuerza de atracción creada por el flujo magnético que enlaza la parte magnética del grupo de la armadura y el otro polo permanente, cuando una corriente similar, pero que fluya en el sentido opuesto, corra por el electroimán.

En esta disposición, una pulsación de corriente en un sentido hace que el grupo de la armadura se mueva a un extremo de su carrera y permanezca ahí, y una pulsación de una corriente de igual magnitud, pero en el sentido opuesto, hace que se mueva al otro extremo de la carrera y que permanezca ahí.

El grupo de la armadura estaría formado en parte por un trozo de material elástico y la fuerza elástica sería generada por la flexión del material elástico desde un estado sin flexionar, en un lado o en el otro.

Así, en una realización de la presente invención, un dispositivo accionado electromagnéticamente comprende una armadura naturalmente elástica puesta entre dos partes de un circuito magnético que contiene un entrehierro en donde se extiende la armadura, disponiéndose de un electroimán que polariza magnéticamente la armadura en toda su longitud y hace que el extremo de la armadura que ocupa el entrehierro sea atraído hacia uno u otro de los dos polos del circuito que define el entrehierro.

Preferiblemente, la armadura estará dispuesta para ocupar el entrehierro a una distancia igual entre ella y los dos polos cuando está relajada, de modo que si el flujo magnético se reduce a cero, la armadura está a igual distancia de ambos polos.

El cierre del entrehierro por el movimiento de la armadura hacia uno de los polos aumenta el flujo que enlaza la armadura con ese polo y eligiendo la elasticidad del material de la armadura, de manera que la tendencia de la armadura a volver a ocupar la posición intermedia entre los polos sea menor que la fuerza magnética que actúa entre ella y el polo hacia el que es movida, la armadura permanecerá en una posición cercana o en contacto con dicho polo.

El polo hacia el que la armadura es atraída, se elige haciendo pasar una corriente por la bobina del electroimán en una dirección o la otra. La corriente en una dirección mueve la armadura hacia uno de los polos, y en la otra dirección mueve la armadura hacia el otro de los dos polos.

Normalmente, la armadura es una banda recta alargada de acero blando, parte de cuya longitud está aprisionada entre las dos partes de un circuito magnético y el resto libre de la misma se extiende al menos en parte entre los dos polos.

Dicha armadura se puede considerar que gira sobre un punto de su longitud desde el que sobresale de las dos partes en las que está sujeta y que componen el circuito magnético, y las caras de los polos están preferiblemente inclinadas de manera que sean paralelas a la longitud de la armadura, que se extiende más allá del punto de giro hasta el extremo libre, y que, en virtud de la acción de giro, se pone en ángulo recto respecto al resto de la armadura.

Asegurando buen contacto cara con cara entre la armadura y uno de los dos polos, y haciendo un orificio en aquel polo que está tapado por la armadura cuando ésta es atraída hacia el mismo, y destapado cuando la armadura ocupa la posición intermedia o ha sido atraída por el otro polo, la armadura sirve para regular el paso de un fluido (líquido o gaseoso) a través del orificio.

Haciendo un orificio en el otro polo, este otro orificio será tapado por la armadura cuando sea atraída por este dicho polo y viceversa.

Para que la armadura haga un cierre estanco del orificio, se puede poner un obturador adecuado alrededor del borde del orificio que se enganche a la cara de la armadura. La cara de la armadura puede ser de un material estanco idóneo, o añadirse el obturador a la misma.

Si se desease una característica monoestable, se puede dotar un medio para aumentar el entrehierro entre la armadura y una de las caras de los polos, de modo que cuando fluya una corriente por el electroimán que hubiera atraído a la armadura a ese polo, el flujo que enlaza la armadura a ese polo no sea suficiente, ni siquiera combinado con la fuerza elástica, para generar la fuerza de atracción necesaria para vencer la fuerza de atracción entre la armadura y el otro polo, debido al flujo residual permanente que enlaza la armadura con dicho otro polo.

Es preferible poder variar el tamaño del entrehierro entre la armadura y cada uno de los polos para que el circuito magnético esté equilibrado.

La variación puede hacerse insertando una pieza insertable movible que se pueda magnetizar y que se haga sobresalir más o menos de la cara de un polo.

El dispositivo puede unirse a un medio sensor de parámetros para graduar la posición de un polo respecto a la posición media de la armadura, con el fin de aumentar la distancia entre la armadura y ese polo si el parámetro detectado por el medio sensor excede de un valor determinado, por ejemplo, aumento de la temperatura o de la presión.

En otra disposición, el grupo de la armadura se desliza por una guía entre las dos posiciones extremas que puede adoptar dependiendo de la dirección en que haya fluido la corriente por el electroimán, y éste tiene un núcleo que se acopla magnéticamente a la parte magnetizable del grupo de la armadura.

En tal disposición, el núcleo se extiende convenientemente en el entrehierro entre los polos permanentes N y S y rodea por lo menos parcialmente una parte movible y magnetizable del grupo de la
armadura.

En otra disposición, el grupo de la armadura tiene una cuña de material magnetizable situado en un espacio en forma de V entre dos caras de material magnetizable que están magnetizadas permanentemente como polos N y S, siendo el ángulo incluso de la cuña de la armadura menor que el ángulo formado por el espacio en forma de V, de manera que la armadura puede oscilar en el espacio entre las dos posiciones, en una de las cuales se conecta con la cara de un extremo del espacio y en la otra se conecta con el otro extremo del espacio; un muelle actúa sobre la cuña para forzarla en la posición media entre las dos caras, y un electroimán acoplado a la armadura hace que la armadura se convierta en un polo N o un polo S, de manera que la atraiga una de las caras que definen el espacio y la rechace la otra cara.

En una disposición, los imanes permanentes están dispuestos en serie con un bloque de material magnetizable sujeto entre el polo N de un imán y el polo S del otro, y las caras de los polos se extienden desde el polo S de un imán al polo N del otro, para definir los polos S y N del espacio, y el electroimán genera un flujo que enlaza el bloque de material magnetizable entre los dos magnetos y la armadura en forma de cuña.

En otra disposición, un solo imán permanente está dispuesto transversal y simétricamente respecto a la posición media de la cuña de la armadura y dos piezas polares que salen de ésta definen el espacio en forma de V, estando dispuesto el electroimán con su eje magnético en sentido transversal a dicho imán
permanente.

En, aún, otra disposición, las piezas polares están colocadas de modo que se extiendan simétricamente en sentidos opuestos desde los extremos del único imán permanente para definir dos espacios en forma de V, adosados a los lados opuestos del imán permanente, y está dotado de dos armaduras en forma de cuña, una en cada espacio y cada una giratoria dentro del espacio como se ha descrito antes, y el electroimán tiene piezas polares que influyen en las dos armaduras de modo que una es un polo N y la otra comprende un polo S.

En cada disposición, el movimiento del grupo de la armadura, o de cada uno (o parte de ellas) se puede disponer para tapar o destapar los orificios a fin de permitir o impedir que pase un fluido.

Puesto que la armadura es atraída hacia dos polos opuestos del entrehierro en forma de V, las dos armaduras se pueden comparar con los lados opuestos de un columpio. Si se desea, ambas se pueden adaptar para abrir o cerrar las puertas de paso de un fluido. Una o las dos pueden ser visibles por una ventanilla para saber la posición que han adoptado en la
ranura.

Una o las dos pueden, por ejemplo, estar coloreadas y adaptadas para moverse con respecto a la ventanilla de modo que presenten una zona distinta ante la ventanilla según su posición, y cada armadura puede estar dotada de dos zonas coloreadas.

En otra disposición, una única armadura estaría adaptada para tapar y destapar las puertas que regulan el paso de fluidos, y la otra sería nada más un indicador de la posición de la primera.

La invención también adopta una válvula reguladora del paso de un fluido accionada por el movimiento de una armadura de cualquiera de los dispositivos aquí descritos.

A continuación se describe la invención a título de ejemplo con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:

La figura 1 es una sección del mecanismo electromagnético biestable que incorpora la invención;

La figura 2 es una sección del mecanismo electromagnético biestable modificado para actuar como válvula de seguridad;

La figura 3 es una sección del mecanismo electromagnético de la figura 2, en el que la función biestable ha sido convertida en una función monoestable por el funcionamiento de un dispositivo bimetálico;

Las figuras 4, 5 y 6 son vistas en sección, en planta, en alzado lateral y en alzado de un extremo de una configuración de un mecanismo electromagnético que incorpora la invención;

Las figuras 7 y 8 son diagramas de las fuerzas cuando la corriente de la bobina es = 0 y > 0 en el dispositivo que presenta la figura 1;

La figura 9 es una sección de otro accionador incorporado en la invención;

La figura 10 es una sección de una válvula de control de fluido que incorpora un accionador del tipo mostrado en la figura 9;

La figura 11 es una sección de una válvula reguladora del paso de un fluido incorporada en otro accionador que configura la invención;

Las figuras 12 y 13 son secciones de otra válvula reguladora del paso de un fluido que incorpora una variación del tipo de accionador que muestra la figura 11;

La figura 14 es una sección de otro accionador incorporado a la invención (omitiendo el electroimán) que muestra cómo las caras extremas de las armaduras pueden tapar y destapar a voluntad las puertas reguladoras del paso de fluidos;

La figura 15 es una sección de un accionador similar al indicado en la figura 14 (también omitido el electroimán), pero en el que las puertas están tapadas y destapadas por las caras laterales de la armadura.

La figura 16 es una vista en planta por arriba y la figura 17 es una vista en alzado lateral de un accionador como el de las figuras 14 ó 15, mostrando cómo se puede montar un electroimán adyacente a una cara lateral del grupo para polarizar magnéticamente las armaduras.

La figura 18 es una sección sobre (22) de la figura 17 que muestra cómo en una variación del dispositivo que aparece en las figuras 16 y 17, los polos del electroimán se pueden adaptar para entrar en el grupo del accionador aumentando así el enlace del flujo con los componentes de la armadura.

La figura 19 es una vista en perspectiva de un accionador y un grupo de electroimán como los que ilustra en la figura 14 con una disposición modificada del polo del electroimán de la figura 18;

La figura 20 es una vista en perspectiva, en parte despiezada y en parte cortada, del dispositivo que presenta la figura 19;

La figura 21 es una vista en perspectiva de un accionador y de un grupo de electroimán, como los que ilustra la figura 15, pero con la modificación del polo del electroimán de la figura 18;

La figura 22 es una vista en perspectiva, cortada en parte, del dispositivo que muestra la figura 21;

La figura 23 es una vista, en parte despiezada y en parte cortada, del dispositivo indicado en las figuras 21 y 22;

La figura 24 es una sección de otra válvula reguladora del paso de fluidos que incorpora otro accionador configurado en la invención;

La figura 25 es una sección por la línea XX de la figura 24, en escala aumentada;

La figura 26 es una vista en perspectiva del dispositivo que aparece en sección en la figura 24, y

La figura 27 es una vista despiezada en perspectiva que muestra algunos componentes que forman el conjunto de la figura 26.

En la figura 1, una armadura lineal de acero flexible (10) está sujeta entre dos piezas polares internas de acero blando (12), (14), que a su vez están sujetas entre dos imanes permanentes (16), (18). Los elementos externos de acero blando (20), (22) van más allá del extremo de los imanes y de las piezas polares internas (12)-(18) sobrepuestas de la armadura (10), y en sus extremos remotos ofrecen dos polos vueltos hacia dentro (24), (26), que definen un entrehierro (espacio vacío) (28) donde la armadura (10) en estado sin flexionar se sitúa equidistante de los dos polos (24), (26).

Las piezas polares internas (12), (14) van más allá de los imanes permanentes (16), (18) donde los rodea una horma bobinadora (30) en la que se enrolla una bobina (32).

Las piezas cilíndricas (34), (36) se insertan en los polos (24), (26) y los extremos opuestos de las piezas insertadas se cierran, excepto los orificios (38), (40). Dichas piezas son de material magnetizable.

La armadura se puede flexionar por el efecto del campo magnético inducido por una corriente que fluye por la bobina (32), y dependiendo de la dirección de la corriente por la bobina, la armadura es atraída hacia el polo (26) y la pieza insertada (36) como se ve en la línea continua, o hacia el otro polo (24) y la pieza insertada (34), como se ve en la línea de
puntos.

Las piezas (34), (36) se insertan con sus ejes en un ángulo menor de 90° en las caras de los polos (24), (26) de manera que los extremos opuestos de las piezas insertadas estén paralelas con la armadura cuando ésta se flexiona hacia los polos. De éste modo, una cara plana de la armadura colabora con la cara inclinada hacia dentro de las piezas insertadas (34) ó (36) para cerrar el orificio (38) ó el (40), respectivamente.

Cada pieza insertada sobresale ligeramente de la cara de su polo y la parte saliente se puede graduar axialmente para crear el entrehierro deseable para la armadura. La armadura permanece atraída hacia el polo al que se había flexionado la última vez por el flujo magnético creado por la corriente que fluye por la bobina, debido al cierre del entrehierro en cuestión y al flujo magnético remanente de los imanes permanentes (16), (18). El orificio de la pieza insertada en el polo queda así cerrado hasta que la corriente fluya por la bobina en sentido contrario, en cuyo momento la armadura pasa rápidamente al otro polo, y de la misma manera quedará atraída hacia este otro polo hasta que de nuevo se haga fluir por la bobina una corriente adecuada para invertir otra vez la flexión de la armadura. Mientras la armadura esté flexionada hacia este otro polo, el orificio de la pieza insertada en el mismo estará cerrado, dejando destapado el orificio de la pieza insertada en el primer polo.

Cuando la armadura está construida de este modo equilibrado, se puede decir que es biestable, en cuanto permanece en una y otra posición hasta que se le hace adoptar la otra posición estable. Y aún más importante, al escoger la fuerza de los imanes, el tamaño de los entrehierros entre la armadura y las piezas insertadas, determinada por lo que éstas sobresalen de la cara de las piezas polares y la elasticidad de la armadura, ésta conserva el último estado flexionado, aunque la corriente causante de la flexión haya dejado de fluir por la bobina. El dispositivo, por lo tanto, se puede cambiar de un estado a otro (es decir, de un orificio cerrado y el otro abierto, a un estado en el que un orificio se abre y el otro se cierra), por impulsos de una corriente eléctrica de la magnitud y polaridad convenientes, según lo dicte el número de vueltas de la bobina y la dirección en que el alambre se enrolle para formar la bobina.

Las modificaciones de las figuras 2 y 3 permiten que ésta forma o condición equilibrada se cambie en respuesta a una influencia externa, Esta puede ser cualquier medio que altere la cantidad que una de las piezas insertadas sobresalga del extremo de la pieza polar en la que está montada, respecto a la otra.

A este fin, la pieza insertada (36) de la figura 1 es sustituida por la pieza (42) (ver las figuras 2 y 3) que se pueden deslizar respecto al polo (26) dentro de los límites definidos por lo que entra el saliente radial (44) en la cavidad (46) de la pared de la perforación en la que está colocada la pieza insertada.

La posición real de la pieza insertada es gobernada por la posición de un elemento bimetálico en forma de horquilla (48), una de cuyas patas está unida rígidamente al polo (26) y la otra gira en el extremo saliente de la pieza insertada (36). A baja temperatura, las patas del elemento bimetálico están cerradas con fuerza (como vemos en la figura 2), pero a alta temperatura las patas se separan (como vemos en la figura 3). Al separarse, la pieza insertada (36) se mueve axialmente respecto al polo (26) de modo que el extremo interno donde está el orificio (40) cambia la alineación con la cara extrema del polo (26).

En ésta condición, el entrehierro entre la pieza insertada (42) y la armadura (10) es mucho mayor que el que hay entre la armadura y la pieza insertada (34) y un impulso eléctrico que normalmente es capaz de cambiar la armadura del polo (24) al polo (26), no podrá generar suficiente flujo en el entrehierro mayor entre (10) y (42) para vencer la atracción magnética entre (10) y (34). Así, el dispositivo permanece con la armadura flexionada hacia (24), cerrando el orificio (38).

Entonces, el dispositivo tiene ahora una característica a prueba de fallo en la que, por ejemplo, la temperatura elevada, una corriente de impulso que normalmente abriría el orificio (38), es incapaz de atraer la armadura alejándola del polo (24), de manera que el orificio (38) queda cerrado, hasta que descienda la temperatura del elemento bimetálico (48) y haga que se cierren las dos patas, volviendo a poner la pieza insertada (42) en la posición saliente (similar a (34).

Las figuras 4, 5 y 6 muestran cómo las piezas que forman la disposición esquemática de la figura 1 se pueden construir y sujetar juntas en su sitio, aunque debe entenderse que esta posición es sólo ilustrativa y la invención no se limita a esta forma de construcción en particular. Así, la superposición de los dos imanes permanentes (16), (18) de las piezas polares inferiores (12) y (14) de los elementos del circuito magnético exterior (20), (22), se sujeta dentro del alojamiento de aluminio de dos partes (54), (56) cada una de las cuales es similar y contiene una parte en túnel y dos aletas laterales, como las (58), (60) (en el caso de la parte superior (54) y (62), (64) (en el caso de la parte inferior (56).

Las aletas están atornilladas o sujetas de otro modo entre sí, como se ve mejor en la figura 6, y por lo tanto los dos tramos de túnel de las partes del alojamiento (54), (56) sujetan las piezas superpuestas de los imanes, etc.

La armadura (10), alargada de acero blando delgado, está en medio de los elementos superpuestos, como vemos en las figuras 5 y 6, y hay dos separadores alargados (66), (68) puestos entre las caras internas de los dos tramos de túnel y las piezas polares (12), (14). Los separadores no son de material magnético, preferiblemente un material blando, como cobre, latón o plástico para permitir el posicionamiento lateral y la alineación de las piezas polares (12), (14).

Las caras opuestas de las piezas polares que han de conectar con las caras superior e inferior de la armadura están en parte separadas para formar dos canales alineados y poco profundos en los que entran parcialmente las partes superior e inferior de la sección transversal de la armadura. De este modo se asegura la alineación de la armadura.

La alineación de las dos partes del alojamiento (58), (60) se consigue mejor apretando entre sí unos manguitos, como el (70), (72) que muestra la figura 6, que pasan por los agujeros alineados (74), (76), y (78), (80), respectivamente de las aletas (58) y (62), y (60), (64). Los tornillos u otros medios de sujeción atraviesan los manguitos.

Por supuesto, es importante no puentear el espacio entre los imanes permanentes (12), (14) y los manguitos, que por lo tanto deben hacerse de material no magnético, como cobre, latón, aluminio o plástico.

En los extremos más exteriores de los elementos (20), (22) del circuito magnético externo, hay montados dos bloques (82), (84) de material magnetizable, como acero blando, que tienen orificios pasantes para recibir la inserción de las piezas polares (86), (88), también de acero blando u otro material
magnetizable.

Cada pieza insertada (86), (88) es cilíndrica y toda cerrada en el extremo que sobresale de la pieza polar, excepto un pequeño orificio, siendo visible sólo uno de ellos, el (90) en la figura 5. La otra pieza insertada (86) está construida del mismo modo que la (88).

Los extremos de los elementos (20), (22) están bifurcados para formar las horcaduras (92), (94) (en el caso del elemento (20) y (96), (98) (en el caso del elemento (22) y los bloques (82), (84) están apretados en las respectivas horcaduras y sujetos en su sitio con tornillos de cabeza hexagonal, indicados con (100), (102) y (104), (106).

La armadura está polarizada magnéticamente para efectuar el cambio de un polo al otro, activando una bobina, algunas de cuyas vueltas están indicadas con el número de referencia (108) enrolladas en la horma de la bobina (110), que se ve mejor en la figura 5. Las conexiones a la bobina están omitidas en las
figuras.

Aplicando corriente continua y eligiendo la dirección en que fluye la corriente por las vueltas de la bobina (108), la armadura (10) se polariza N-S de izquierda a derecha o viceversa. Si los imanes permanentes (16), (18) están polarizados como se ve, el bloque (82) será el polo Norte y el bloque (84) será el polo Sur. En tal caso, la armadura (10) está polarizada de modo que su extremo derecho (como se ve en la figura 5) es un polo Norte y entonces es atraído hacia el bloque (84), y si se polariza como polo Sur, será atraída hacia el otro bloque (82).

Las figuras 7 y 8 muestran la variación de la fuerza efectiva que actúa sobre la armadura (10) entre los bloques polares (82), (84), en el caso de que la corriente sea cero en la figura 7, y con la corriente >0 en la figura 8.

La fuerza elástica es la misma en ambos casos y está señalada por la línea de puntos (112). La fuerza magnética neta que actúa sobre la armadura está señalada por la línea de puntos (114) y se ve que pasa a través de cero del mismo modo y en igual posición que la curva de la fuerza elástica (112). La fuerza neta que actúa sobre la armadura (la fuerza magnética menos la fuerza elástica) se presenta por la línea de puntos (116) y de nuevo pasa por cero en el mismo punto que las otras dos curvas y sigue la forma general de la curva de la fuerza magnética.

En el caso de que la corriente sea cero, la fuerza elástica (112) sigue siendo igual que en la figura 7, la curva de la fuerza magnética (114') empieza a un valor más alto pero nunca baja de cero y en gran medida se aplana en la segunda mitad del gráfico. La curva de la fuerza neta (116') es por lo tanto siempre positiva y suficiente en todos los casos para vencer a la fuerza elástica de la armadura (10) y hace que ésta se flexione hacia uno de los polos.

Si la corriente es <0 (es decir, fluye en sentido contrario), la curva (114') es entonces la imagen invertida de la que vemos en la figura 8 y ésta vez la curva de la fuerza neta siempre permanece por debajo de la línea cero, forzando así que la armadura sea atraída hacia el otro polo.

En la figura 9, la armadura está formada en parte por una tira corta de material elástico (120), como bronce fosfórico, que se mantiene cautivo por un montaje fijo (122) de modo que normalmente se encuentre a medio camino entre dos pares de polos (124), (126) y (128), (130) de dos grupos de polos, respectivamente (132), (133). La tira elástica (120) está sujeta entre dos tiras más largas de material plano (134), (135) para formar un conjunto de armadura compuesto. Las tiras (134), (135) son de material magnetizable, tal como acero al silicio, y se pueden separar donde están metidas en la tira de bronce fosfórico (120) de modo que el espesor del último se acomode dentro de las partes separadas de las tiras (134), (135). Este refinamiento se ve en la figura 9A.

Un imán permanente (136) va montado entre dos caras paralelas de los dos grupos de polos (132), (134), designados (138), (140).

Una bobina electromagnética (142) enrollada en una horma (144) rodea la zona central de la armadura con las conexiones (146), (148). Al excitar con corriente continua que fluye en la dirección de (146) a (148) se produce un polo N en el extremo izquierdo, y un polo S en el extremo derecho de (144), y así se induce una polaridad magnética similar en la armadura, de modo que en ese caso, el extremo 1 de (134), (135) entre (128), (130) pasa a ser un polo N y el extremo D entre (124), (125) pasa a ser un polo S.

Consiguiente con ésta polarización de (134), (135), la armadura compuesta se tuerce respecto al montaje (122) habilitando el extremo I para moverse hacia la cara (128) y al extremo D para moverse hacia (126).

Si la corriente fluye en sentido contrario, el extremo I de (134), (135) pasa a ser el polo S y el extremo D el polo N, y el movimiento se invierte, es decir, el extremo I se mueve hacia (130) y el extremo D hacia (124).

La elasticidad de la tira (120) y la fuerza del imán (136) se eligen de manera que cuando se flexionan a un lado o al otro, el flujo residual que enlaza los extremos adyacentes de los componentes (134), (135) de la armadura y los polos (128) (130) y (126) (128) (según sea la dirección de la corriente en (142), debido a que el imán permanente (136), después de que la corriente haya cesado de fluir por (142), es mayor que la fuerza de recuperación ejercida sobre (134) (135) por el retorcimiento de (120) respecto a (122). La armadura entonces se queda en esa posición hasta que una corriente opuesta fluya por la bobina (142).

Desde luego, es necesario asegurar que el flujo magnético creado por la corriente genere en los componentes de la armadura (134), (135) un imán con suficiente potencia para que las fuerzas de atracción y rechazo de los entrehierros entre (128), (130) en un extremo, y entre (124), (126) en el otro, venzan la rigidez de la tira elástica (120) y del montaje fijo (122).

La figura 10 muestra cómo se puede montar un accionador en el alojamiento (150) y modificar las caras definitorias de los polos (124), (126) para hacer válvulas reguladoras del paso de un fluido.

Con este fin, el extremo D del grupo de la armadura forma un cierre de válvula y en la posición flexionada cierra la puerta (152) (y deja abierta la puerta (154), o bien cierra (154) y abre (152). Las puertas están hechas con manguitos (156), (158) atornillados o sujetos de otro modo en los orificios (160), (162), hechos en los conjuntos polares (132), (133) respectivamente. Los orificios se comunican respectivamente con las aberturas (164), (166) de la pared del alojamiento (150) y las juntas tóricas (168), (170), los obturan para impedir que el fluido se escape entre la cara interior del alojamiento y los conjuntos de polos (132), (133). Unas juntas tóricas similares (172), (174) están montadas alrededor de los extremos interiores de los manguitos (156), (158), respectivamente, haciendo buena estanqueidad con la cara de los componentes (134), (135) de la armadura.

En la figura 11, una armadura en forma de cuña (176) está situada en un asiento en forma de V (178) y un extremo del núcleo metálico (180) de un electroimán que tiene una bobina (182). En el extremo opuesto del núcleo (180) dos imanes permanentes (184), (186) polarizan magnéticamente dos grupos de piezas polares (188), (190), N y S respectivamente. Cada grupo comprende un elemento principal y una pieza polar (192), (194) respectivamente, cada uno de los cuales se extienden hacia dentro para presentar dos caras polares (196), (198) en los lados opuestos del asiento en forma de V (178), y crear un entrehierro dentro del que opera la armadura.

Se observará que la cara (196) es un polo S y la cara (198) es un polo N debido a los imanes permanentes (184), (186).

Si la corriente que fluye por la bobina (182) hace que la armadura (176) pase a ser un polo S, oscilará a la posición que se indica. La inversión de la corriente hace que la armadura sea el polo N y oscilará en contacto con la otra cara I de la ranura (128).

La zona que contiene la armadura está cerrada por un alojamiento formado por una pared (200) y una tapa en el extremo (202), hecha de material que no sea magnético para que no interfiera en los campos magnéticos que actúan sobre la armadura.

Entre la tapa (202) y la armadura se sitúa una cinta elástica deformable (204) cuyos extremos están cautivos en una cavidad (206) de la tapa y en una muesca de la armadura (176). La elasticidad de la cinta (204) es tal que intenta enderezarse, de modo que ejerce una fuerza de resorte sobre la armadura que tiende a moverse a una posición a medio camino entre las caras (196), (198).

La fuerza de los imanes (184) y (186) se elige para que después de que se desactiva el electroimán, el flujo residual que enlaza la cara polar (196) (ó (198) con la armadura (176), sea suficiente para crear una fuerza de atracción mayor que la fuerza de recuperación que ejerce el muelle. No obstante, el flujo generado por la activación opuesta del electroimán, se dispone de tal modo que al combinarse con la fuerza de recuperación, supere la fuerza de atracción entre la armadura y la cara del polo con la que ha de contactar y la armadura sea atraída hacia la cara opuesta. Por supuesto, esta maniobra es ayudada por la fuerza de rechazo que será creada al invertir la corriente en la bobina (182), entre la armadura y la cara con la que está entonces en contacto.

El accionador que muestra la figura 11, sirve para pasar un fluido desde una entrada en (208) a una u otra de las dos salidas (210), (212) que comunican con las aberturas de las caras inclinadas de la ranura en forma de V (178), a través de los pasos (214), (216). Las caras colaboradoras de la armadura (176) están dotadas de juntas tóricas (como la (218) de manera que cuando la armadura oscila a la derecha (como se muestra) obtura la abertura al paso (216) desde la cámara (220) dejando libre la otra abertura al paso (214). Esto permite que el fluido pase desde la cámara (220) a la salida (210). Cuando la armadura gira a la izquierda, la abertura al paso (214) queda obturada y la abertura al paso (216) queda libre, permitiendo que el fluido pase de la cámara (220) a la salida (212).

Las figuras 12 y 13 ilustran otro accionador que funciona de manera similar al de la figura 11, pero los componentes están ordenados de otro modo para mejorar el circuito magnético en la zona de la armadura de modo que todas las conexiones del fluido estén en un extremo. Así, el núcleo de un electroimán con la bobina (224) es cabalgado por dos elementos alargados magnetizables (226), (228). Los imanes (230), (232) están encajados entre el núcleo y los extremos (226), (228) a un lado de la bobina y dos piezas polares (234), (236) al otro lado.

Las piezas polares están inclinadas respecto al eje de la bobina para presentar dos caras inclinadas entre sí en los lados opuestos de una cámara pequeña dentro de la cual está situada la armadura (238) en forma de cuña entre las mandíbulas paralelas (240), (242) de una prolongación del núcleo (222). Los muelles (244) (246) están entre la armadura (238) y dos anclajes (248), (250) que son de material no magnético y se enroscan en las aberturas fileteadas de la pared (252) de un material que tampoco es magnético. Así se define una cámara cerrada (256) con el núcleo en un extremo y una tapa (254) en el otro.

El fluido se admite en la cámara (256) por una puerta (258) y se envía a una de las dos salidas (260), (262) a través de los pasos (264), (266) respectivamente, según si el extremo abierto de (264) ó (266) está cerrado por la armadura (238). Las caras de la armadura se pueden dotar de juntas tóricas del mismo modo que en la figura 11, para asegurar más la estanqueidad del paso cerrado (264) ó (266).

Igual que en la configuración de la figura 11, los muelles se eligen de modo que la fuerza centradora de recuperación que actúa sobre la armadura no sea suficiente para vencer la atracción magnética establecida por el residuo de flujo que enlaza la armadura con el polo (234) ó el (236), después que cesa la corriente, y la bobina (224) y/o la corriente se elige de modo que cuando se combinan con la fuerza de recuperación ejercida por el muelle estirado, la armadura oscile de un lado al otro.

La figura 14 presenta un accionador de otro modelo en el que dos armaduras en forma de cuña (268), (270) están montadas de modo que se pueden ladear en un entrehierro en forma de V (272), (274), respectivamente, formadas entre caras extremas de dos piezas polares arqueadas (276), (278), con extensiones centrales radiales (280), (282) que se unen por un imán permanente (284). La polaridad magnética resultante de las caras que definen las aberturas se presenta en las figuras.

Las armaduras están cautivas por pares de muelles (286), (288) que actúan sobre la curvatura (286) y por (290), (292) que actúan sobre la curvatura (270), por el enganche del talón de cada armadura en un patín en forma de V (294), (296), respectivamente,

Al estar el conjunto puesto entre dos placas (no mostradas) y un manguito cilíndrico muy ajustado (no mostrado), se forman dos cámaras (298), (300). La posición de las aberturas en la placa inferior, que están tapadas o vistas según sea la posición de la armadura (268), se ve en (302), (304). La posición de las aberturas similares, que están tapadas o vistas según sea la posición de la armadura (270), se ve en (306), (308). El fluido se puede admitir en las cámaras (298) y (300) a través de las puertas (no mostradas) de la placa del extremo opuesto (no mostrado) de modo que el fluido se pueda enviar a (304) y (306), o a (302) y (308), según sea la posición de las armaduras.

Esta posición viene dada por la dirección de la corriente que fluye en un electroimán que comprende una bobina (310) y un núcleo en forma de C (312), situado en un lado del conjunto de la figura 14, que se ve en la figura 16.

Como vemos en las figuras 16 y 17, los dos polos (314), (316) del núcleo se alinean en general con los patines (294), (296) y las armaduras (268), (270) de cuando se activan, una conexión es el polo N y la otra el polo S. Las polaridades se invierten invirtiendo la dirección en que fluye la corriente.

Si la placa de cierre lateral (no mostrada) entre el conjunto de la figura 14 y los polos (314), (316) es delgada y no de material magnético (por ejemplo, hecha de un material plástico), no es necesario que las extensiones de los polos (314), (316) hagan contacto físico con los patines de las armaduras. Sin embargo, como vemos en la figura 18, es ventajoso que los polos (315), (316) entren en las cámaras (298), (300) para hacer contacto con los patines (294) ó (296) o formar parte de ellos. En tal caso, las prolongaciones de los polos han de pasar de forma estanca por cualquier placa de cierre del extremo (no mostrada) y conviene que ésta última sea moldeada sobre las prolongaciones de los polos durante la fabricación.

La figura 15 muestra otra disposición del giro, que es por lo demás similar a la de la figura 14, y con el fin de revelar los pasos a través de los patines, se muestra en la sección XX de la figura 18. Aquí los pasos (318), (320) pasan a través del patín (294) y (322) y el (324) atraviesa el patín (296). Una junta tórica está situada en un rebaje en el extremo interior de cada paso de manera que, cuando la cara de la armadura toca la cara del patín, el extremo interior de dicho paso quede cerrado estancamente de la cámara (298) ó (300), según donde esté situado el conducto. El fluido que se introduce en las dos cámaras puede por tanto transferirse por los pasos (318) y (324), o como se ve, por (320) y (322).

Para facilitar la transferencia del fluido desde los pasos de los patines, los tubos han de llegar a la trasera de los patines para comunicar con los extremos exteriores de los pasos. Más preferiblemente, los pasos pueden no prolongarse completamente a través de los patines, sino intersectar unos pasos perpendiculares (no mostrados) de los patines que extienden las aberturas de las caras de los patines, que pueden estar alineados con las aberturas de las placas de cierre del extremo (no mostradas) que de éste modo sirven de salidas del fluido.

Las figuras 19 y 20 presentan una forma de construcción del dispositivo de la figura 14, en tanto que las figuras de la 1 a la 23 muestran una forma de construcción del dispositivo de la figura 15, cuyos pasos de los patines se prolongan en ángulo recto como vemos en la figura 15.

Los cierres de los extremos, como se ve, son placas curvadas (326), (328) en vez de discos circulares y se introducen por un lado del conjunto unas molduras cuadradas de plástico (330), (332) (ver la figura 20), y los cierres curvados (326), (328) se sujetan (por ejemplo, por adherencia) a las caras extremas vistas de las distintas patas de las molduras, como las (334), (336) de la moldura (330), y las (338), (340) de la moldura (332).

Una de las puertas (302), (308) aparece en (304) de la figura 20, estando las otras tres ocultas a la vista. Los tubos (342), (344) y (348) (que vemos en la figura 20) van desde las placas base (350), (352) de las molduras al extremo superior de los tubos que conectan con las puertas (302)-(308) respectivamente.

Los segmentos cilíndricos (354), (356) de la pared de cada moldura (330), (332), están separados interiormente para definir un vacío anular (358), (360) entre la cara interna de la pared y la cara externa de cada armadura en forma de cuña (268), (270). Una puerta de entrada está provista en cada pared (354), (356), siendo sólo visible la puerta (354) en las figuras 19 y 20, que se designa con (367).

El fluido alimentado a (362) pasa a través de (302) y el tubo (342) (ó (304) y el tubo (344) según sea la posición de (268). Igualmente, el fluido que entra a la zona de (306) sale por los tubos (346) (ó 348), según sea la posición de (270).

Las placas (326) y (328) pueden tener ventanillas transparentes (como la (364) en (328) que se alinean con la armadura (270) y éste puede tener varios tramos coloreados (como el (366) y (358) en (270) que aparecen alternativamente en la ventanilla dependiendo del desplazamiento de la armadura. Ambas armaduras pueden estar marcadas del mismo modo añadiendo una segunda ventanilla, si se desea.

Las figuras 21, 22 y 23 ilustran la construcción de una válvula que incorpora el accionador de la figura 15. Aquí las puertas, que se abren y cierran por el movimiento de la armadura, están hechas en las caras inclinadas interiormente de una pieza insertada en forma de V o de un patín (hechas de material magnético), indicadas con los números de referencia (370), (372) en las figuras 15, 22 y 23. Cada puerta se comunica con una perforación estrecha, como la (374) (ver la figura 23), con un rebaje circular (376) que circunda la abertura de la perforación (374), en el que se coloca un obturador circular de goma (378). Los obturadores sobresalen ligeramente de la cara de la pieza insertada en los patines (el (380) en el caso de la obturación (378) de modo que cuando la armadura está desplazada hacia esa cara se crea buena estanqueidad entre la cara y la pieza insertada. De este modo, la perforación (374) está totalmente aislada del interior de la cámara dentro del alojamiento hecho por la parte interna (376), la base (378), la pared exterior (380) y la placa superior desmontable (382) que hace estanqueidad con las caras superiores de (370) y (380) para crear un alojamiento cerrado, que se designa en general (384) en la figura 21. El fluido accede al interior del alojamiento por la puerta de entrada (386) y sale por las puertas de salida (388), (390).

Una cámara similar se crea para la armadura exterior (384') por otra moldura (376') con la base (378'), la pared exterior (380') y la tapa (382''), que tienen las salidas (388') y (390') y una entrada (no visible) en la pared exterior (380').

Cada moldura (376), (376') tiene zonas intermedias (392), (394) (ver las figuras 22 y 23) entre los patines en forma de V (370), (372) y los polos N, S, de los extremos de las piezas polares curvadas (276), (278). En las caras opuestas de las zonas intermedias hay unas aberturas, una de las cuales es visible en la figura 23 y se designa con el número de referencia (396). Los muelles (286)-(292) salen de las aberturas y están anclados por sus extremos interiores por clavijas situadas en perforaciones perpendiculares (398) (en el caso de la abertura (396) y (400), (402) y (404) en el caso de las otras aberturas (no mostradas) en las caras internas de las otras zonas intermedias (394), (406) y (408).

Las salidas (388), (390) se comunican con las puertas (410), (412) en (370) y (410'), (412') en (372), cada una de las cuales se comunica mediante dos perforaciones perpendiculares, como la (374) en las caras internas de los patines (370), (372). Una parte de una de las perforaciones verticales se ve en la zona cortada (414) de la figura 23.

Igual que en la disposición de las figuras 14, 19 y 20, la cámara correspondiente a la armadura (384) está aislada y bien separada de la cámara de la armadura (384') de modo que el fluido que corre desde (386) a una de las salidas (388), (390) es independiente del que fluye desde la otra entrada a las salidas (388'), (399').

En cada una de las disposiciones ilustradas en las figuras 19, 20, y en las figuras 21, 23 respectivamente, el grupo del electroimán es el mismo que se muestra y describe con referencia a la figura 18.

Las figuras 24-27 ilustran otro grupo de válvulas movido por un accionador que configura la invención, y ayuda a entender el resto de las figuras; la primera referencia que se hace al mismo es en las vistas respectivas de las figuras 26 y 27.

El accionador dispone de una bobina (416) en una embobinadota (417) de un electroimán que tiene un núcleo en forma de E hecho con una pieza polar central (418), las piezas polares superior e inferior (420), (422) y dos imanes permanentes (424), (426) dispuestos, por ejemplo, con los polos N y S en contacto con la pieza polar central (418) y que se extienden entre ella y las piezas polares superior e inferior (420), (422).

Los extremos de los polos (418), (420) y (422) están igualmente abiertos en (428), (430) y (432) respectivamente y las tres aberturas están alineadas (como se ve mejor en la figura 27). Un manguito cilíndrico, no de material magnético (434) está montado a través de las aberturas y sujeto en su sitio en las aberturas alineadas, y un elemento movible de la armadura (omitido en las figuras 26, 27) se desliza dentro de (434). El movimiento del elemento de la armadura en un sentido permite que el fluido alimentado a presión al extremo inferior del manguito (434) pase a un depósito (436) a través de la puerta (438), que está rodeada por una junta tórica obturadora (440) para mejorar la estanqueidad entre la puerta y el interior del depósito. El movimiento en sentido contrario bloquea la comunicación entre el depósito (436) y el manguito (434), y establece la comunicación entre el depósito y el interior del colector interior (442) para permitir que el fluido pase desde el depósito a la puerta (444) en el extremo superior de (442), que conecta convenientemente con un tubo (no mostrado) para enviar el fluido a un receptor. El depósito tiene un manguito integral (446) que se ajusta estrechamente sobre el colector (442).

Esta válvula tiene un valor especial en el campo de la medicina, cuando se ha de aplicar al paciente un volumen exacto de gas, aire o líquido, por ejemplo, en inyecciones intravenosas a intervalos durante un programa de tratamiento. Tiene la ventaja de que el manguito (434) y el colector (444) se pueden quitar y volver a poner para esterilizarlos o reponerlos para ser aplicados a otro paciente.

Si se desea, el depósito se puede quitar igualmente para esterilizarlo y/o cambiarlo, o también el manguito y el depósito se pueden construir de una sola pieza esterilizable o desechable.

El funcionamiento interior del accionador y la válvula se ve mejor estudiando las figuras 24 y 25, que revelan la conexión interior (entrada) del fluido (448) y la armadura magnetizable deslizante. Ésta está hecha de una clavija central cilíndrica y alargada (450) de material magnetizable, cuyas zonas centrales tienen mayor diámetro que la clavija, para formar una ampliación cilíndrica (452) que contiene varias perforaciones axiales paralelas (454) por las que fluye el fluido desde un extremo al otro de la ampliación (452).

La clavija (450) tiene topes anulares (456), (458) poco antes de los extremos superior e inferior de la misma. Estos dos extremos más allá de los topes disponen de espitas para dos muelles de compresión (460), (462). Pasando por alto las fuerzas magnéticas que inciden en la armadura, los muelles (460), (462) centran normalmente la clavija entre dos topes anulares (464), (466) dispuestos en los extremos interiores de dos forros cilíndricos (468), (470) puestos dentro y sujetos de los extremos opuestos del orificio (434) y el colector (442). El mayor diámetro de la zona media (452) de la clavija (450) está puesto de manera deslizable en la base (434).

Las espitas sobresalen por los topes anulares (464), (466) (según sea la dirección en que se desplaza la clavija (450) y al hacerlo desalojan una esfera (472) en el extremo superior, o una esfera (474) en el extremo inferior, Las esferas son empujadas axialmente hacia las caras opuestas de los topes anulares respectivos por otros dos muelles (476) y (478), mantenidos cautivos por dos Circlips (marca registrada) (478) y (480).

Los topes (464) y (466) sirven de asiento a las válvulas contra los que las esferas (473), (474) topan y las cierran por la fuerza de los muelles (476), (478), de modo que cuando no son desplazadas axialmente por una espita de la armadura, la esfera impide que el fluido corra locamente en sentido ascendente, en la figura 24.

La misión del electroimán es forzar el extremo exterior del núcleo central (418) a ser S (o N, según el sentido en que fluya la corriente) lo que a su vez hace que la clavija (450) se polarice magnéticamente bien S (o N) haciendo que sea atraída por la pieza polar (422) (o la (420).

Como vemos, la clavija ha sido magnetizada como polo N, así que se ha movido hacia arriba desplazando la esfera (472) y abriendo el paso entre el depósito (436) y la salida (444).

La fuerza del imán (424), (426) y las fuerzas de recuperación de los muelles que actúan sobre la clavija, se eligen de modo que, aunque la corriente deje de fluir por (416), el flujo que enlaza la clavija con la pieza polar (420) sea suficiente para mantener la clavija en la posición que se muestra.

Una pulsación de la corriente en sentido opuesto cambia (456) a la dirección apropiada para desplazar la esfera (474) y hacer que la esfera (472) retroceda y cierre el acceso a (444). El movimiento de la esfera (474) fuera del asiento (466) hace que el fluido que está en la entrada pase a la perforación (434), y si su presión es mayor que la del fluido que queda en el depósito (436), el fluido continúa fluyendo en el orificio hasta que se igualen las presiones.

Otra pulsación opuesta de la corriente, que mueve la clavija (450) de la armadura en sentido ascendente, como se ve, cierra la entrada (448) desde (434) y permite que la carga de fluido en (434) y (436) se descargue a través de (444).

Si la presión en (448) se mantiene constante, el orificio (434) y el depósito (436) se llenan con el mismo volumen de fluido cada vez que la esfera (478) se separa de (455). Si la presión en el receptor (suministrada desde (444) es sustancialmente constante, se alimenta un volumen constante de fluido al receptor cada vez que la esfera (472) se levanta de (464). La válvula es, por lo tanto, capaz de alimentar pulsaciones de fluido de volumen sustancialmente constante (siempre que la presión de la fuente y del receptor permanezcan sustancialmente constantes).

Claims (14)

1. Un dispositivo accionable por electromagnetismo que comprende un circuito magnético que tiene polos N y S (24), (26), (82), (84), (124), (126), (234), (236), (276), (278), (420), (422) definiendo un entrehierro, una armadura (10), (238), (268), (270), (450), (452), que ocupa el espacio entre los polos y por lo menos una parte de la cual es magnetizable; y un electroimán (30), (32), (108), (110), (224), (310), (416) que cuando es activado por una corriente eléctrica polariza la parte magnetizable del grupo de la armadura de modo que la parte de la misma que está en el entrehierro se convierte en un polo S o N y por lo tanto es atraída hacia uno de los polos permanentes, moviéndose el grupo de la armadura (10), (238), (268), (270), (450), (452) entre dos posiciones extremas adyacentes a los dos polos permanentes a través de una posición intermedia a la que está forzada por elasticidad el grupo de la armadura, caracterizado porque permanece en una de las dichas dos posiciones debido al residuo de flujo magnético que queda en el polo permanente respectivo, hasta que el electroimán del extremo es activado por una corriente eléctrica que fluye en sentido opuesto.

2. Un dispositivo como el que se reivindica en la reivindicación 1, en el que el flujo residual permanente que enlaza la parte magnética de la armadura con el polo permanente adyacente respectivo, después de que una corriente de magnitud y dirección dadas haya fluido el electroimán y desplazado la armadura, es suficiente para generar una fuerza de atracción mayor que la fuerza elástica que actúa para devolver a la armadura a su posición intermedia, de manera que retenga la armadura en la posición desplazada, pero que es menor que la suma de la fuerza elástica y la fuerza de atracción creada por el flujo magnético que enlaza la parte magnética del grupo de la armadura con el otro polo permanente, cuando una corriente similar, pero fluyendo en dirección opuesta, fluye por el electroimán, de modo que imparte una característica biestable al dispositivo.

3. Un dispositivo como el reivindicado en las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la armadura (10) está formada en parte por una tira de material elástico y la fuerza elástica es generada por la flexión del material elástico desde un estado sin flexionar, a un lado o al otro.

4. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que dispone de una abertura (38), (90), (260) en por lo menos uno de los polos, que está tapada por la armadura (10), (238) cuando ésta es atraída hacia el mismo, y se abre cuando la armadura ocupa su posición intermedia o cuando es atraída por el otro polo, y dicho movimiento de la armadura regula el paso de un fluido a través de la abertura.

5. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 4, en el que hay también una abertura (40), (260) en el otro polo, y ésta otra abertura está tapada por la armadura (10), (238) cuando es atraída por ese dicho otro polo.

6. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que también comprende un dispositivo (34), (369), (88), (96) para aumentar el entrehierro entre la armadura y la cara de uno de los dos polos, de manera que cuando fluye una corriente por el electroimán que hubiera atraído la armadura hacia ese polo, el flujo residual que enlaza la armadura con ese polo, sea insuficiente para vencer la fuerza elástica que actúa en la armadura, la armadura sea atraída solamente a ese polo mientras fluya la corriente.

7. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el tamaño del entrehierro entre la armadura y cada uno de los polos es graduable para poder crear el equilibrio del circuito magnético, como por medio de una pieza insertada movible que se pueda magnetizar y colocarla de modo que sobresalga más o menos de la cara del polo.

8. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que está preparado para unirlo a un aparato sensor de parámetros (48), que está adaptado para variar la posición de un polo (36) o una parte del mismo, respecto a la posición media de la armadura (10), a fin de aumentar la distancia entre la armadura y ese polo si el parámetro detectado por el aparato sensor excede de un valor determinado.

9. Un dispositivo accionado por electromagnetismo como el reivindicado en la reivindicación 1 en el que el circuito magnético contiene dos polos dispuestos simétricamente y a igual distancia de un polo intermedio (12), (14), (180), (254), (294), (296), (370), (372), (418), siendo uno de los polos un polo Norte y el otro un polo Sur; la armadura magnetizable es movible entre dos posiciones extremas enlazadas a los dos polos a través de la posición intermedia hacia la cual está forzada por la elasticidad de los muelles (120), (204), (244), (246), (286), (288), (460), (462) en el que la armadura está montada de modo que tenga un camino magnético esencialmente similar entre la misma y el polo intermedio cuando está en él, y mientras se mueve entre las dos posiciones en los extremos opuestos de su carrera, y el electroimán está asociado con el polo intermedio y lo activa una corriente eléctrica que fluye por una bobina para polarizar la armadura magnética de modo que cuando la corriente fluye en una dirección, permanezca en esa posición extrema enlazada con el polo hacia el que se ha movido la última vez, y cuando la corriente fluya en la otra dirección sea rechazada magnéticamente desde esta última posición y sea atraída y se mueva hacia la otra de las dos posiciones extremas enlazada al otro de los polos, y en el que la fuerza de la atracción magnética residual entre la armadura y el polo Norte o el polo Sur, en ausencia de una corriente que fluya por la bobina del electroimán, es mayor que la fuerza de centrado debida al medio elástico, de modo que la armadura permanezca en esa posición.

10. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 9, en el que el grupo de la armadura tiene una cuña (238), (268), (270), de material magnetizable que está situada en un espacio vacío en forma de V entre las dos caras de material magnetizable (234), (236), (276), (278), que están magnetizadas permanentemente como polos N y S, siendo el ángulo incluso de la cuña de la armadura menor que el ángulo formado por las dos caras del espacio en forma de V, de modo que la armadura pueda oscilar en el espacio entre las dos posiciones extremas, en una de las cuales contacta la cara de un lado del espacio, y la otra hace contacto con el otro lado del espacio, un muelle (244), (246), (286), (288), (290), (292), actúa sobre la cuña para forzarla a la posición media entre las dos caras y el electroimán es acoplado a la armadura para hacer que la armadura se aun polo N o S de manera que sea traída por una de las dos caras que definen el espacio y rechazada por la otra.

11. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 10, que tiene unas piezas polares (267), (278) dispuestas de modo que se prolonguen simétricamente en direcciones opuestas desde un único imán permanente (284) para definir dos entrehierros en forma de V (272), (274) adosados, en los lados opuestos del imán permanente, provisto de dos armaduras en forma de cuña (268), (270), una en cada espacio y ambas giratorias en ese espacio descrito antes, y el electroimán (310) tiene piezas polares (294), (296), que influyen en las dos armaduras de modo que una sea el polo N y la otra comprenda un polo S.

12. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el movimiento de cada grupo de armadura (268), (270) (o parte de la misma), tapa o destapa las aberturas (302), (304), (306), (308) para permitir o impedir que un fluido fluya constituyendo así una válvula reguladora del paso de fluidos.

13. Un dispositivo accionado por electromagnetismo como el reivindicado en la reivindicación 9, en el que la armadura (450), (452) se desliza por una guía (434) entre dos posiciones extremas que puede aportar según el sentido en que haya fluido la corriente la última vez por la bobina del electroimán.

14. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 12, en el que el polo intermedio (418) entra en un espacio entre los polos permanentes Norte y Sur (420), (422) y rodea al menos en parte la armadura (450), (452), dondequiera que esté situada, y cada uno de los dos polos permanentes (420), (422) rodea al menos en parte la guía de la armadura (434).