ES2933572T3

ES2933572T3 - Freno electromagnético silencioso

Info

Publication number: ES2933572T3
Application number: ES19164573T
Authority: ES
Inventors: Tuukka Korhonen; Jorma Mustalahti
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2023-02-10
Anticipated expiration: 2039-03-22
Also published as: CN111717829A; US20200300319A1; EP3712025A1; EP3712025B1

Abstract

Un freno electromagnético (1) comprende un electroimán (2) dispuesto alrededor de un eje central SA; una corredera (3) móvil con respecto al electroimán en una dirección de actuación deslizante tras la actuación del electroimán, y un espacio de aire (4) previsto entre el electroimán y la corredera a través del cual pasa un campo magnético cuando se acciona el electroimán, en el que el La corredera está dispuesta radialmente dentro o fuera del electroimán con respecto al eje central SA. El freno electromagnético es silencioso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Freno electromagnético silencioso

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un freno electromagnético silencioso según el preámbulo de la reivindicación 1, que puede utilizarse en una máquina elevadora de un ascensor, por ejemplo.

Técnica anterior relacionada

La figura 8 muestra una vista en sección transversal de un freno electromagnético 101 para una máquina elevadora de un ascensor según la técnica anterior. Este freno electromagnético 101 comprende un electroimán que tiene una bobina 105 dispuesta en una pestaña 102 y un resorte 106 dispuesto en el centro de la bobina 105. El resorte 106 presiona una pastilla de freno 107 contra una superficie de frenado (no mostrada) que es parte de un motor de elevación, por ejemplo. La pastilla de freno 107 está montada en una armadura 103 que se puede mover con respecto a la pestaña 102 a lo largo de un árbol 108 montado en la pestaña 102. En el estado de la pastilla de freno 107 presionada contra la superficie de frenado, hay un espacio de aire 104 entre la pestaña 102 y la armadura 103. El electroimán puede proporcionar una fuerza electromagnética cuando la bobina 105 se excita para atraer la armadura 103 contra la fuerza del resorte 106. Como resultado, el freno 101 se abre con el espacio de aire 104 haciéndose más pequeño. Finalmente, la armadura 103 topará sobre la pestaña 102 desapareciendo el espacio de aire 104. La acción de tope de la armadura 103 sobre la pestaña 102 genera un ruido que las personas que viajan en el ascensor pueden percibir como molesto.

Un medio para reducir este ruido es proporcionar un resorte amortiguador que asegure un movimiento más lento de la armadura 103, dando como resultado que la acción de tope de la armadura 103 genere menos ruido. Sin embargo, la disposición del resorte amortiguador requiere que la fuerza magnética supere una fuerza elástica mayor para abrir el freno, es decir, la fuerza del resorte amortiguador además de la fuerza del resorte 106.

Los documentos EP 2 657 173 A1, US 7 059 453 B2 y US 3 512 618 A divulgan respectivamente un freno electromagnético que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Por lo tanto, existe una necesidad de desarrollar aún más un freno electromagnético según el preámbulo de la reivindicación 1, de modo que pueda funcionar sin generar el ruido explicado anteriormente.

De acuerdo con la presente invención, la necesidad anterior se logra con un freno electromagnético que tiene las características de la reivindicación 1.

Un freno electromagnético de acuerdo con la invención comprende un electroimán dispuesto alrededor de un eje central; una corredera móvil con respecto al electroimán en una dirección de accionamiento deslizante tras el accionamiento del electroimán, y un espacio de aire proporcionado entre el electroimán y la corredera a través del cual pasa un campo magnético cuando se acciona el electroimán. La corredera está dispuesta radialmente dentro o fuera del electroimán con respecto al eje central.

El eje central mencionado anteriormente puede entenderse como el eje central del electroimán.

Debido a esta disposición, el electroimán está dispuesto alrededor de un eje central. Por ejemplo, el electroimán puede tener forma de anillo alrededor del eje central. Sin embargo, la forma del electroimán no se limita a la forma de anillo y puede tener cualquier forma que tenga un centro, tal como paralelogramo, elíptica, polígono, etc. Así, el espacio de aire, que se forma entre el electroimán y la corredera, puede extenderse en una dirección sustancialmente paralela al eje central. Como resultado, cuando la corredera se mueve en la dirección de accionamiento de la corredera, la distancia entre la corredera y el electroimán con respecto a una dirección perpendicular al eje central permanece constante. Como resultado, aunque la corredera se puede mover, la corredera nunca topará con el electroimán de la manera explicada anteriormente con referencia a la figura 8, de forma que se pueda evitar un ruido acompañado por el tope de la corredera con el electroimán. Además, el freno electromagnético se puede configurar de manera que la corredera no haga tope con otros elementos estructurales del freno electromagnético. Por lo tanto, se puede obtener un freno electromagnético que es silencioso por naturaleza.

En una realización, la corredera está dispuesta radialmente dentro del electroimán y el electroimán está dispuesto radialmente fuera de la corredera. Alternativamente, la corredera puede estar dispuesta radialmente fuera del electroimán y el electroimán puede estar dispuesto radialmente dentro de la corredera.

Preferentemente, la corredera comprende material ferromagnético, tal como, por ejemplo, hierro. Esto permite que la corredera o una parte de la corredera se use como parte de un circuito magnético del electroimán.

Preferiblemente, el electroimán y la corredera tienen forma de anillo, respectivamente. Esto permite una configuración simple que es fácil de fabricar.

El electroimán comprende una bobina enrollada alrededor del eje central y adaptada para generar un campo magnético al ser excitado. Además, el freno electromagnético comprende medios de adaptación del campo magnético para adaptar el campo magnético para generar una fuerza magnética que actúa sobre la corredera en la dirección de accionamiento de la corredera.

Los medios de adaptación del campo magnético adaptan el campo magnético de manera que la corredera se pueda mover con respecto al electroimán de una manera que no mueva el electroimán, sino en paralelo al electroimán.

Los medios de adaptación del campo magnético comprenden al menos una proyección de electroimán que se proyecta desde el electroimán hacia el espacio de aire, y al menos una proyección de corredera que se proyecta desde la corredera hacia el espacio de aire. La provisión de las proyecciones permite tener una estructura adecuada para proporcionar que los medios de adaptación del campo magnético puedan fabricarse fácilmente.

La proyección del electroimán y la proyección de la corredera están desplazadas entre sí en la dirección de accionamiento de la corredera en el estado del electroimán no accionado. Dado que las proyecciones están desplazadas entre sí en el estado en que el electroimán no está accionado, cuando el campo magnético se genera debido al accionamiento del electroimán, se generan fuerzas electromagnéticas entre las proyecciones que están desplazadas entre sí, de manera que la proyección de la corredera será atraída por la proyección del electroimán con una fuerza magnética correspondiente a la cantidad de corriente eléctrica suministrada al electroimán. Como resultado, la corredera puede moverse en la dirección de accionamiento de la corredera.

Preferiblemente, la proyección del electroimán comprende una superficie inclinada en el lado orientado en la dirección de accionamiento de la corredera, y la proyección de la corredera comprende una superficie inclinada en el lado orientado en dirección opuesta a la dirección de accionamiento de la corredera. Las superficies inclinadas están inclinadas con respecto a la dirección perpendicular a la dirección de accionamiento de la corredera. Las superficies inclinadas mejoran la adaptación del campo magnético de una manera para generar más adecuadamente las fuerzas magnéticas que hacen que las proyecciones se atraigan entre sí.

Preferiblemente, se proporciona un imán permanente paralelo al electroimán. El imán permanente proporciona un campo magnético permanente que se combina con el campo magnético del electroimán cuando se acciona este último. El imán permanente disminuye la magnetización/accionamiento necesario del electroimán para hacer que la corredera se mueva. Por lo tanto, el imán permanente asegura una fuerza magnética que es suficiente para mover la corredera. Como resultado, el tamaño de la bobina del electroimán puede reducirse de manera que el freno electromagnético puede fabricarse a un coste menor.

Preferiblemente, el freno electromagnético comprende medios de guía para guiar la corredera en la dirección de accionamiento de la corredera. Los medios de guía aseguran que la corredera se mueva a lo largo de la dirección de accionamiento de la corredera de manera que no disminuya la distancia entre la corredera y el electroimán con respecto a la dirección perpendicular al eje central. Como resultado, se puede asegurar que la corredera nunca entrará en contacto con el electroimán en ninguna posición. Esto asegura la ausencia de ruido natural del freno electromagnético.

Preferiblemente, el freno electromagnético comprende además al menos un resorte para impulsar la corredera en dirección opuesta a la dirección de accionamiento de la corredera. El al menos un resorte permite llevar la corredera a la posición de cierre del freno o a la posición de apertura del freno.

Preferentemente, el freno electromagnético comprende un elemento de fricción conectado a la corredera y adaptado para ser presionado contra una superficie de frenado. Preferiblemente, la dirección de accionamiento de la corredera es la dirección en la que se mueve la corredera para presionar el elemento de fricción contra la superficie de frenado. Esto permite tener un freno electromagnético cargado por resorte, que se cierra cuando el electroimán no está activado. Alternativamente, la dirección de accionamiento de la corredera es la dirección en la que se mueve la corredera para alejar el elemento de fricción de la superficie de frenado. Esto permite tener un freno electromagnético accionado por resorte, que se abre cuando el electroimán no está activado.

Preferiblemente, el freno electromagnético está adaptado para aplicarse a un sistema de transporte tal como un ascensor, una escalera mecánica o una pasarela móvil. Preferiblemente, el freno electromagnético está adaptado para ser aplicado a una máquina elevadora, en la que el freno electromagnético puede estar unido a un armazón de la máquina elevadora para frenar un árbol y/o una polea de tracción de la máquina elevadora. Sin embargo, el freno electromagnético no se limita a estas aplicaciones y puede aplicarse en cualquier campo técnico en el que se desee un freno electromagnético que sea silencioso por naturaleza.

Preferiblemente, la corredera comprende una pluralidad de orificios ciegos, cada uno para recibir uno de una pluralidad de resortes.

Preferiblemente, la corredera comprende una porción de corredera en forma de placa y se proporciona un resorte coaxialmente con respecto al electroimán para empujar la porción de corredera en forma de placa opuesta a la dirección de accionamiento de la corredera.

Preferiblemente, se proporcionan al menos dos conjuntos de un electroimán y unas correderas. En este caso, cada electroimán está dispuesto alrededor de su propio eje central, de manera que el freno electromagnético comprende tantos ejes centrales como conjuntos de electroimanes y correderas.

Descripción de las realizaciones

Estos y otros objetos, características y ventajas se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones de la presente invención, que debe tomarse junto con los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista en sección transversal esquemática de un freno electromagnético de acuerdo con una primera realización de la invención,

la figura 2 muestra el campo magnético cuando la bobina no está excitada,

la figura 3 muestra el campo magnético cuando la bobina está excitada,

la figura 4 es un gráfico que muestra la relación entre una posición de movimiento de la corredera y las fuerzas de un resorte y un electroimán, respectivamente, y

la figura 5 es una vista en sección transversal esquemática de un freno electromagnético de acuerdo con una segunda realización de la invención.

La figura 6A es una vista en sección transversal esquemática de un freno electromagnético de acuerdo con una tercera realización de la invención en un estado en el que el freno está acoplado.

La figura 6B es una vista en sección transversal esquemática del freno electromagnético de acuerdo con la tercera realización de la invención en un estado en el que el freno está abierto.

La figura 7 es una vista en sección transversal esquemática de un freno electromagnético de acuerdo con una cuarta realización de la invención.

La figura 8 es una vista en sección transversal esquemática de un freno electromagnético convencional.

Primera realización

Un freno electromagnético 1 de acuerdo con la primera realización de la invención, como se muestra en la figura 1, comprende una pestaña en forma de anillo 2 hecha de acero tal como S355, una bobina en forma de anillo 5 proporcionada dentro de la pestaña 2 y una corredera 3 proporcionada radialmente dentro de la pestaña 2.

La pestaña 2 está montada en un soporte 12, por ejemplo, una carcasa del freno electromagnético 1, que puede montarse en una máquina de elevación (no mostrada) de un ascensor, por ejemplo. La pestaña 2 tiene forma de anillo alrededor de un eje central SA.

La bobina 5 está colocada dentro de la pestaña 2 y también tiene forma de anillo alrededor del eje central SA. La bobina 5 comprende devanados (no mostrados) que están orientados en una trayectoria sustancialmente circular alrededor del eje central SA. Dado que la bobina 5 es el elemento constituyente principal del electroimán, el electroimán según la presente invención está dispuesto alrededor del eje central SA. En otras palabras, el eje central está definido por la bobina 5 y, por lo tanto, por el electroimán.

Se proporciona un imán permanente 8 en forma de anillo dentro de la pestaña 2 en una posición entre la bobina 5 y la corredera 3 y, por lo tanto, paralelo al imán electromagnético 2.

En esta realización, la pestaña 2 está constituida por una parte superior 2a y una parte inferior 2b entre las que se proporcionan la bobina 5 y dicho imán permanente 8.

La corredera 3 tiene una porción de corredera en forma de anillo 3a y una porción de corredera en forma de placa 3b, que está conectada a una porción inferior de la porción de pestaña en forma de anillo 3a. La corredera 3 es sustancialmente simétrica con respecto al eje central SA.

Una almohadilla de fricción 10 está montada en la porción inferior de la porción de corredera en forma de placa 3b. La almohadilla de fricción 10 puede ponerse en contacto con una superficie de frenado de un disco de freno 11 cuando la corredera 3 se mueve hacia abajo en la figura 1 y, por lo tanto, hacia el disco de freno 11.

Se proporcionan una pluralidad de resortes 9 entre el soporte 12 y la corredera 3 para empujar la corredera 3 hacia el disco de freno 11. Los resortes 9 pueden ser resortes helicoidales y pueden distribuirse uniformemente a lo largo de la extensión circunferencial de la corredera 3. Preferiblemente, se proporcionan cuatro resortes 9, pero el número no se limita a cuatro.

Unas proyecciones 7 están formadas en un lado radialmente exterior de la porción de corredera en forma de anillo 3a. Cada una de las proyecciones 7 tiene forma de anillo y tiene una sección transversal con una línea recta superior perpendicular al eje central SA, una línea recta exterior paralela al eje central SA y una línea recta inferior que se extiende de manera inclinada hacia abajo hacia la porción de corredera en forma de anillo 3a. La recta inferior en la vista en sección transversal corresponde a una superficie inclinada 7a de la proyección 7 que está inclinada con respecto a la dirección perpendicular a la dirección de accionamiento de la corredera. La recta superior y la recta exterior radial corresponden a las superficies anulares de las proyecciones 7. En la primera realización, la corredera 3 comprende diez proyecciones 7.

Así, un rebaje 15 está formado entre dos proyecciones 7 adyacentes. Con diez proyecciones 7, la corredera 3 comprende nueve rebajes. Los cuatro rebajes superiores 15 y los cuatro rebajes inferiores 15 tienen la misma profundidad en la dirección perpendicular al eje central SA. Un rebaje medio 16 está formado entre las dos proyecciones 7 que están colocadas en la parte media de la corredera 3 con respecto a la dirección del eje central SA. En otras palabras, al numerar las proyecciones 7 desde el lado inferior hasta el lado superior de la corredera 3, el rebaje central 16 se forma entre las proyecciones 7 con los números cinco y seis, y es más profundo que los otros rebajes 15 con respecto a la dirección perpendicular al eje central SA y mayor que los otros rebajes 15 en la dirección del eje central SA. Además, el rebaje central 16 es más largo que los otros rebajes en la dirección del eje central SA.

Las proyecciones 6 están formadas en un lado radialmente interior de la pestaña 2. Cada una de las proyecciones 6 tiene forma de anillo y tiene una sección transversal con una línea recta inferior perpendicular al eje central SA, una línea recta exterior paralela al eje central SA y una línea recta superior que se extiende de manera inclinada hacia arriba hacia la pestaña 2. La recta superior en la vista en sección transversal corresponde a una superficie inclinada 6a de la proyección 6 que está inclinada con respecto a la dirección perpendicular a la dirección de accionamiento de la corredera. La recta inferior y la recta interior radial corresponden a las superficies anulares de las proyecciones 7. En la primera realización, la pestaña 2 comprende diez proyecciones 6.

Así, un rebaje 13 está formado entre dos proyecciones 6 adyacentes. Con diez proyecciones 6, la pestaña 2 comprende nueve rebajes. Los cuatro rebajes superiores 13 y los cuatro rebajes inferiores 13 tienen la misma profundidad en la dirección perpendicular al eje central SA. Un rebaje medio 14 está formado entre las dos proyecciones 6 que están situadas en la parte media de la pestaña 2 con respecto a la dirección del eje central SA. En otras palabras, al numerar las proyecciones 6 desde el lado inferior hasta el lado superior de la pestaña 2, el rebaje central 14 se forma entre las proyecciones 6 con los números cinco y seis, y es más profundo que los otros rebajes 13 en la dirección perpendicular al eje central SA. Además, el rebaje central 14 es más profundo que los otros rebajes 13 en la dirección del eje central SA. La porción inferior del rebaje central 14 de la pestaña 2 está formada por la superficie radialmente interna del imán permanente 8.

Se proporciona un espacio de aire 4 entre el lado interior radial de la pestaña 2 y el lado exterior radial de la corredera 3. En la vista en sección transversal de la figura 1, el espacio de aire se extiende sustancialmente en la dirección paralela al eje central SA. De hecho, el espacio de aire 4 está definido por las superficies de las proyecciones 6 de la pestaña 2, las superficies de los rebajes 13, 14 entre estas proyecciones 6, las superficies de las proyecciones 7 y las superficies de los rebajes 15, 16 entre estas proyecciones 7. Por lo tanto, la longitud del espacio de aire 4 en la dirección perpendicular al eje central SA es mayor en una primera sección perpendicular al eje central SA, que pasa por un rebaje 13 de la pestaña y un rebaje 15 de la corredera 3, que la de una segunda sección perpendicular al eje central SA, que pasa por una proyección 6 de la pestaña 2 y una proyección 7 de la corredera 3.

La figura 2 muestra el campo magnético en la pestaña 2 y la porción en forma de anillo de la corredera 3 en el estado de la bobina 5 no excitado. En este estado, el campo magnético es generado solo por el imán permanente 8 y el campo magnético gira alrededor de la bobina 5. Por lo tanto, la densidad de flujo magnético en la región del espacio de aire es tan pequeña que no genera una fuerza magnética que supere la fuerza elástica del resorte 9. Como resultado, el freno electromagnético 1 está en el estado cerrado, en el que la almohadilla de fricción 10 es presionada contra la superficie de frenado del disco 11 por la fuerza elástica del resorte 9. En esta posición cerrada, la corredera 3 está desplazada de la pestaña 2 en la dirección del eje central SA, hacia la superficie de frenado del disco de freno, de manera que las proyecciones 7 de la corredera 3 están desplazadas de manera correspondiente de las proyecciones 6 de la pestaña 2.

Cuando se excita la bobina 5, el campo magnético del imán permanente 8 y el de la bobina 5 excitada atraviesan la porción en forma de anillo de la corredera 3. Como se muestra en la figura 3, la densidad de flujo magnético es especialmente alta en la región donde las proyecciones 6 y 7 están cercanas entre sí, donde una porción del espacio de aire 4 formado entre la pestaña 2 y la corredera 3 es estrecha. El campo magnético generado en las proyecciones 6 y 7 genera fuerzas de atracción entre la pestaña 2 y la corredera 3, que tienen un componente de fuerza en una dirección de accionamiento de la corredera que se aleja del disco de freno 11. Dado que la corredera 3 es guiada por medios de guía para deslizarse en la dirección de accionamiento de la corredera, se impide que la corredera 3 se mueva en la dirección perpendicular a la dirección de accionamiento de la corredera. Los medios de guiado pueden ser barras de guiado sobre las que se monta la corredera 3 mediante cojinetes de deslizamiento, por ejemplo.

La figura 4 muestra una curva de fuerza elástica 20 y curvas de fuerza magnética 21 a 24, cuyas curvas indican las relaciones entre las fuerzas respectivas (eje vertical) y la posición de movimiento asociada (eje horizontal) de la corredera 3. La posición de movimiento de - 2,00 mm corresponde a la posición en la que la corredera 3 está desplazada con respecto a la pestaña 2 en la mayor medida posible, de manera que las proyecciones no se superponen en absoluto. En la presente realización, el freno está cerrado en la posición de movimiento de - 1,25 mm. La posición de movimiento de 0,00 mm corresponde a la posición en la que el freno 1 está completamente abierto, es decir, las proyecciones 6 de la corredera 3 están alineadas con las proyecciones 7 de la pestaña 2. En esta posición, la corredera 3 se ha movido en la dirección de accionamiento de la corredera alejándose del disco de freno 11 en la mayor medida posible.

La curva de fuerza elástica 20 es sustancialmente lineal. Las curvas de fuerza magnética 21 a 24 no son lineales porque la fuerza magnética es exponencialmente proporcional a la longitud del espacio de aire en el circuito magnético. La longitud del espacio de aire en el circuito magnético cambia cuando cambia la posición de la corredera, con el resultado de que el desplazamiento entre las proyecciones 6, 7 disminuye de manera que las proyecciones 6, 7 se alinean entre sí en mayor medida.

La curva de fuerza magnética 21 muestra el estado en el que no se suministra corriente a la bobina 5. En este estado, la densidad de corriente (término finlandés "Virrantiheys" en la figura 4) es cero y la fuerza magnética generada es sustancialmente cero.

La curva de fuerza magnética 22 muestra el estado en que la bobina 5 está excitada con una densidad de corriente de 5.000.000 A/m2. La curva de fuerza magnética 22 se cruza con la curva de fuerza elástica 20 en la posición de -1.125 mm. En esta posición, las proyecciones 6, 7 están alineadas en mayor medida en comparación con el estado de la bobina 5 que no está excitada y la corredera 3 está posicionada a - 2,00 mm. Por lo tanto, el espacio de aire 4 se ha vuelto más pequeño.

La curva de fuerza magnética 23 muestra el estado en que la bobina 5 está excitada con una densidad de corriente de 10.000.000 A/m2. La curva de fuerza magnética 23 se cruza con la curva de fuerza elástica 20 en la posición de -0,8 mm. En esta posición, las proyecciones 6, 7 están alineadas en mayor medida en comparación con el estado de la bobina 5 que se excita con una densidad de corriente de 5.000.000 A/m2 y estando posicionada la corredera 3 a -1.125 mm. Por lo tanto, el espacio de aire 4 se ha vuelto aún más pequeño.

La curva de fuerza magnética 24 muestra el estado en que la bobina 5 está excitada con una densidad de corriente de 15.000.000 A/m2. La curva de fuerza magnética 24 se cruza con la curva de fuerza elástica 20 en la posición de -0,75 mm. En esta posición, las proyecciones 6, 7 están alineadas en mayor medida en comparación con el estado de la bobina 5 que se excita con una densidad de corriente de 10.000.000 A/m2 y estando posicionada la corredera 3 a -0,8 mm. Por lo tanto, el espacio de aire 4 se ha vuelto aún más pequeño.

Así, puede entenderse que la posición de la corredera 3 estará en el punto de cruce de la fuerza electromagnética correspondiente a la densidad de corriente aplicada y la fuerza elástica, y controlando la densidad de corriente, es decir, la corriente suministrada a la bobina 5, la corredera 3 se moverá. Durante el movimiento de la corredera 3, las proyecciones 6, 7 se alinean cada vez más entre sí. Como se ha explicado anteriormente, el espacio de aire 4 se forma entre las proyecciones 6, 7 y los rebajes 13, 14, 15, 16, respectivamente. En la zona en la que los rebajes 13, 14, 15, 16 se oponen entre sí, el espacio de aire es mayor que en la zona en la que las proyecciones 6, 7 se oponen entre sí. Por lo tanto, cuando la corredera 3 se mueve en la dirección de accionamiento de la corredera, la proporción de las proyecciones 6, 7 que se oponen entre sí con respecto a la proporción de los rebajes 13, 14, 15, 16 que se oponen entre sí se hace mayor. Como resultado, el espacio de aire 4 se hace más pequeño cuando la corredera 3 se mueve en la dirección de la corredera para abrir el freno 1.

Segunda realización

La figura 5 muestra un freno electromagnético 101 de acuerdo con una segunda realización de la presente invención. Los elementos de este freno electromagnético han sido referenciados con signos de referencia que se obtienen sumando 100 a los signos de referencia utilizados en la primera realización. A continuación, solo se describen las principales diferencias con respecto a la primera realización.

En la segunda realización, la corredera 103 se proporciona radialmente fuera de la pestaña 102 y comprende orificios ciegos 117 para recibir resortes 109. Aunque solo se muestran dos orificios ciegos 117 en la figura 5, se puede proporcionar una pluralidad de orificios ciegos 117 y un número correspondiente de resortes 109 sobre la extensión circunferencial de la corredera 103. Preferiblemente, hay cuatro orificios ciegos 117 y cuatro resortes 109 distribuidos por igual sobre la extensión circunferencial.

Además, en la presente realización, la pestaña 102 está formada por una parte superior 102a y una parte inferior 102b con la bobina 105 y el imán permanente 108 previstos entre estas partes 102a, 102b. En esta realización, la parte superior 102a está formada integralmente con el soporte 112.

Además, la distribución de las proyecciones 106, 107 es diferente de la de las proyecciones 6, 7 de la primera realización. En la presente realización, siete proyecciones 106 que tienen una superficie inclinada 106a están formadas en la parte inferior 102b de la pestaña 102 y una proyección 106 que tiene una superficie inclinada 106a formada en la parte superior 102a. Se forma un número correspondiente de proyecciones 107 en la corredera 103 por debajo y por encima del rebaje 116, respectivamente. Aparte de eso, el modo de funcionamiento es sustancialmente el mismo que el de la primera realización.

Tercera realización

Las figuras 6A y 6B muestran un freno electromagnético 201 de acuerdo con una tercera realización de la presente invención. Los elementos de este freno electromagnético han sido referenciados con signos de referencia que se obtienen sumando 200 a los signos de referencia utilizados en la primera realización. A continuación, solo se describen las principales diferencias con respecto a la primera realización.

El freno electromagnético 201 de acuerdo con esta realización tiene una estructura más compacta en comparación con la de la primera realización. Aunque la porción de corredera en forma de placa 3b de acuerdo con la primera realización tiene un orificio central, la porción de corredera en forma de placa 203b de acuerdo con la tercera realización no tiene dicho orificio, sino que está formada como una placa continua.

Además, el freno electromagnético 201 de acuerdo con esta realización comprende solo un único resorte 209 que se proporciona entre el soporte 212 y la porción de corredera en forma de placa 203b para empujar la corredera 203 lejos del soporte 212, es decir, en dirección opuesta a la dirección de accionamiento de la corredera. Este único resorte 209 se proporciona sustancialmente coaxial a la porción de corredera en forma de anillo 203a. En otras palabras, el eje central del resorte 209 corresponde al eje central de la corredera y al del electroimán.

Además, el freno electromagnético 201 de acuerdo con esta realización está configurado para aplicar una fuerza de frenado a la superficie circunferencial exterior de una polea de tracción de una maquinaria de elevación. Por esta razón, la almohadilla de fricción 210 tiene una superficie curva en el lado opuesto a la porción de corredera en forma de placa 203b con una curvatura correspondiente a la curvatura de la superficie circunferencial exterior de la polea de tracción de la maquinaria de elevación.

Cuarta realización

La figura 7 muestra un freno electromagnético 301 de acuerdo con una tercera realización de la presente invención. Los elementos de este freno electromagnético han sido referenciados con signos de referencia que se obtienen sumando 300 a los signos de referencia utilizados en la primera realización. A continuación, solo se describen las principales diferencias con respecto a la tercera realización.

El freno electromagnético 301 de acuerdo con esta realización comprende dos conjuntos de una pestaña 302 y una corredera 303 que tienen las estructuras de la tercera realización, respectivamente. Además, cada una de las correderas 303 es empujada por un solo resorte 312 como en la tercera realización. Además de la superficie curva de la almohadilla de fricción 210 de la tercera realización, cada una de las almohadillas de fricción 310 de la cuarta realización tiene una superficie plana en el lado opuesto a la porción de corredera en forma de placa 303b, ya que este freno electromagnético 301 se aplica a un disco de freno 311.

Con los frenos electromagnéticos de acuerdo con las realizaciones, la corredera se puede mover contra la fuerza elástica del resorte mientras que el espacio de aire permanece siempre entre la corredera y la pestaña. Por lo tanto, dado que la corredera nunca llega a hacer tope con la pestaña, no se generará el ruido generado por el tope entre la pestaña y la armadura como en el freno de electroimán convencional que se muestra en la figura 8. Así, el freno electromagnético según las realizaciones es silencioso por naturaleza.

La caída/cierre del freno electromagnético también es silenciosa por naturaleza porque la corredera se mueve en proporción a la densidad de corriente de la bobina. Haciendo referencia a la figura 4, la posición de la corredera se puede establecer mediante los puntos de cruce de la curva de fuerza magnética y de la curva de fuerza elástica suponiendo que no habría pérdidas por fricción y que la masa de la corredera se considera insignificante. Así, disminuyendo la corriente de la bobina en consecuencia, el freno puede cerrarse silenciosamente. Además, en las realizaciones, también existe un espacio de aire entre la porción superior de la corredera y el soporte. Cuando se acciona el freno electromagnético, este espacio de aire por encima de la corredera cambia en la dirección del eje central, como puede entenderse mejor a partir de las figuras 6A y 6B. Sin embargo, este espacio de aire se puede dimensionar de tal manera que, cuando se acciona el freno electromagnético (véase, por ejemplo, la figura 6^b), la corredera no hace tope con el soporte. También por esta razón, el freno electromagnético de acuerdo con las realizaciones es silencioso por naturaleza. Además, la estructura del freno electromagnético de acuerdo con las realizaciones es más simple y, por lo tanto, requiere menos mantenimiento.

La presente invención no se limita a las realizaciones anteriores y puede modificarse como sigue. La invención solo está limitada dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

El freno electromagnético de acuerdo con las realizaciones es de la configuración en la que el resorte empuja la corredera contra el disco de freno a la posición cerrada. Sin embargo, la invención se puede aplicar a un freno electromagnético en el que la corredera es empujada por un resorte lejos del disco de freno a la posición abierta y el electroimán está configurado para mover la corredera contra la fuerza del resorte en una dirección de accionamiento de la corredera hacia el disco de freno al accionar el electroimán.

El freno electromagnético de acuerdo con las realizaciones tiene el imán permanente que se proporciona entre la bobina y la corredera. El imán permanente asegura una fuerza de apertura del electroimán y permite disminuir el tamaño de la bobina. Sin embargo, el imán permanente se puede omitir, por ejemplo, para aplicaciones que no requieren una gran fuerza de frenado, de manera que la fuerza elástica es menor y, por lo tanto, la fuerza magnética requerida para abrir el freno es menor. Alternativamente, la bobina se puede hacer más grande en caso de que se omita el imán permanente.

En la primera, segunda y cuarta realización, la invención se aplica a un disco de freno. Sin embargo, la invención se puede aplicar a otros tipos de frenos que requieren que se mueva una almohadilla de fricción para proporcionar una acción de frenado como el freno de la tercera realización. Por lo tanto, la configuración de la primera, segunda y cuarta realización se puede aplicar a un freno en el que se aplica una almohadilla de fricción curva a la circunferencia de un disco de cuerda, y la configuración de la tercera realización se puede aplicar a un disco de freno.

En las realizaciones, las superficies inclinadas de las proyecciones de electroimán y de las proyecciones de corredera son superficies rectas. Sin embargo, estas superficies pueden ser, en cambio, superficies curvas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un freno electromagnético (1) que comprende:

un electroimán (2) dispuesto alrededor de un eje central (SA);

una corredera (3) móvil con respecto al electroimán (2) en una dirección de accionamiento de la corredera tras el accionamiento del electroimán (2), y

un espacio de aire (4) previsto entre el electroimán (2) y la corredera (3) a través del cual pasa un campo magnético cuando se acciona el electroimán (2), en el que

la corredera (3) está dispuesta radialmente en el interior o en el exterior del electroimán (2) con respecto al eje central (SA), en el que

el electroimán (2) comprende una bobina (5) enrollada alrededor del eje central (SA) y adaptada para generar el campo magnético al ser excitado, caracterizado por

medios de adaptación de campo magnético (6, 7) para adaptar el campo magnético para generar una fuerza magnética que actúa sobre la corredera (3) en la dirección de accionamiento de la corredera, en el que los medios de adaptación de campo magnético (6, 7) comprenden

al menos una proyección de electroimán (6) que se proyecta desde el electroimán (2) hacia el espacio de aire (4), y

al menos una proyección de corredera (7) que se proyecta desde la corredera (3) hacia el espacio de aire (4), en el que

la proyección de electroimán (6) y la proyección de corredera (7) están desplazadas entre sí en la dirección de accionamiento de la corredera en el estado del electroimán (2) no accionado.

2. El freno electromagnético (1) según la reivindicación 1, en el que

el electroimán (2) y la corredera (3) tienen forma de anillo, respectivamente.

3. El freno electromagnético (1) según la reivindicación 1 o 2, en el que

la proyección de electroimán (6) comprende una superficie inclinada (6a) en el lado orientado en la dirección de accionamiento de la corredera, y

la proyección de corredera (7) comprende una superficie inclinada (7a) en el lado opuesto a la dirección de accionamiento de la corredera, en el que

las superficies inclinadas (6a, 7a) están inclinadas con respecto a la dirección perpendicular a la dirección de accionamiento de la corredera.

4. El freno electromagnético (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un imán permanente (8) previsto en paralelo al electroimán (2).

5. El freno electromagnético (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además medios de guía para guiar la corredera (3) en la dirección de accionamiento de la corredera.

6. El freno electromagnético (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos un resorte (9) para empujar la corredera (3) en dirección opuesta a la dirección de accionamiento de la corredera.

7. El freno electromagnético (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además un elemento de fricción (10) conectado a la corredera (3) y adaptado para ser presionado contra una superficie de frenado (11),

la dirección de accionamiento de la corredera es la dirección en la que se mueve la corredera (3) para presionar el elemento de fricción (10) contra la superficie de frenado (11), o

la dirección de accionamiento de la corredera es la dirección en la que se mueve la corredera (3) para alejar el elemento de fricción (10) de la superficie de frenado (11).

8. El freno electromagnético (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el freno electromagnético (1) está adaptado para aplicarse a un sistema de transporte, tal como un ascensor, una escalera mecánica o una pasarela móvil.

9. El freno electromagnético (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el freno electromagnético (1) está adaptado para ser aplicado a una máquina elevadora.

10. El freno electromagnético (101) según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que la corredera (103) comprende una pluralidad de orificios ciegos (117), cada uno para recibir uno de una pluralidad de resortes (109).

11. El freno electromagnético (201) según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que la corredera (203) comprende una porción de corredera en forma de placa (203b) y un resorte (209) se proporciona coaxialmente con respecto al electroimán (202) para empujar la corredera (203) en dirección opuesta a la dirección de accionamiento de la corredera.

12. El freno electromagnético (301) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que

se proporcionan al menos dos conjuntos de un electroimán y una corredera.