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ES2578934T3 - Puerta corredera con un sistema de accionamiento magnético con un sistema de medición de recorrido - Google Patents

Puerta corredera con un sistema de accionamiento magnético con un sistema de medición de recorrido Download PDF

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ES2578934T3
ES2578934T3 ES05825693.4 ES2578934T3 ES 2578934 T3 ES2578934 T3 ES 2578934T3 ES 2578934 T3 ES2578934 T3 ES 2578934T3
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ES
Spain
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magnets
sliding door
individual
series
sensors
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Active
Application number
ES05825693.4
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English (en)
Inventor
Sven Busch
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Dorma Deutschland GmbH
Original Assignee
Dorma Deutschland GmbH
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Publication of ES2578934T3 publication Critical patent/ES2578934T3/es
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Description

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DESCRIPCION
Puerta corredera con un sistema de accionamiento magnetico con un sistema de medicion de recorrido
La invention se refiere a una puerta corredera con un sistema de accionamiento magnetico con un sistema de medicion de recorrido. El sistema de accionamiento magnetico presenta una unidad de accionamiento lineal con al menos una serie de imanes. El termino “serie de imanes” abarca tambien imanes individuales alargados. La serie de imanes puede estar dispuesta de manera estacionaria o movil. El sistema de accionamiento magnetico esta configurado preferiblemente como sistema de sustentacion y accionamiento magnetico.
Por el documento DE 40 16 948 A1 se conoce un guiado de puerta corredera, en el que unos imanes que interaccionan unos con otros con una carga normal provocan un guiado flotante, sin contacto, de una hoja de puerta sujeta en una guia de corredera, o similar, estando dispuestos, ademas de los imanes dispuestos de manera estacionaria de la guia de corredera, un estator de un motor lineal, cuyo rotor esta dispuesto en la puerta corredera. Mediante la disposition elegida en forma de V de los imanes permanentes del dispositivo de sustentacion magnetico excitado permanentemente divulgado no puede implementarse ninguna guia lateralmente estable, debido a lo cual se requiere una disposicion y configuration relativamente complicada del estator y el rotor.
Por el documento WO 00/50719 A1 se conoce un sistema combinado de apoyo y accionamiento para una puerta accionada automaticamente, en el que un sistema de sustentacion magnetico excitado permanentemente esta construido simetricamente y presenta series de imanes estacionarios y moviles, que estan dispuestos en cada caso en un plano, encontrandose el sistema de sustentacion en un equilibrio inestable, y en el que el sistema de sustentacion presenta elementos de guiado laterales dispuestos simetricamente, que pueden estar montados en forma de rodillo. Debido a la guia lateralmente estable conseguida de este modo se obtiene una configuracion y disposicion sencillas de estator y rotor de un motor lineal alojado en una carcasa comun, concretamente la posibilidad de poder disponer el estator y el rotor del motor lineal de cualquier manera con respecto al sistema de sustentacion y no estar limitados por el sistema de sustentacion por lo que respecta a la conformation del estator y el rotor.
Estos dos sistemas de apoyo tienen en comun que funcionan segun el principio de la actuation de fuerzas que se repelen, principio de actuacion que posibilita un estado de flotation estable sin dispositivo de regulation electrico costoso. Sin embargo, resulta desventajoso aqui que tienen que estar presentes tanto al menos una serie de imanes estacionaria como al menos una movil, es decir, por todo el recorrido de la guia de corredera o del apoyo de la puerta accionada automaticamente y en el carro de sustentacion que se desplaza a lo largo de esta guia para la puerta tienen que estar dispuestos imanes, con lo cual un sistema de este tipo, que debido a la omision de la friction mecanica para el sustentacion de la puerta se caracteriza por una enorme movilidad y un funcionamiento silencioso y esta practicamente libre de desgaste y mantenimiento, resulta muy caro de fabricar.
Por el documento DE 196 18 518 C1 se conoce adicionalmente un sistema de accionamiento electromagnetico para sistemas de flotacion y sustentacion magneticos, en el que mediante una disposicion adecuada de iman permanente y material ferromagnetico se consigue un estado de flotacion y sustentacion estable. Para ello, el iman permanente pone el material ferromagnetico en el estado de saturation magnetica parcial. Estan dispuestos electroimanes de tal modo que los imanes permanentes se desplazan solo debido a una modification de la saturacion en el carril de sustentacion, y los nucleos de bobina estan implicados en la saturacion magnetica permanente parcial, que lleva al estado de flotacion y sustentacion.
Adicionalmente, el documento WO 94/13055 muestra un accionamiento de estator para un accionamiento electrico lineal y una puerta dotada de un estator de este tipo, que esta suspendida por medio de imanes del dintel de un marco. Para ello estan dispuestos en el panel de puerta varios imanes o grupos de imanes, cuya intensidad de campo magnetico es tan grande que se consigue una fuerza de atraccion hacia una placa de guiado, que esta dispuesta en el lado inferior del dintel, siendo la fuerza de atraccion suficiente para levantar el peso de la puerta.
Los dos sistemas descritos en estos documentos tienen en comun que se evita un agarre de los imanes al material ferromagnetico por medio de rodillos, es decir que se ajusta un entrehierro entre los imanes y el material ferromagnetico por medio de rodillos. Estos rodillos tienen que absorber en las disposiciones seleccionadas grandes fuerzas, ya que la intensidad de campo magnetico no puede seleccionarse de modo que solo se sujete la respectiva puerta suspendida magneticamente, sino que debido a normas de seguridad tiene que estar presente una determinada fuerza de sustentacion adicional, para que la puerta no se caiga de manera no intencionada. Por consiguiente tienen que disenarse los rodillos de manera analoga al caso de puertas correderas meramente apoyadas sobre rodillos, lo que conduce a que este presente una friccion mecanica para el ajuste del entrehierro. Esta anula la enorme movilidad y el funcionamiento silencioso del apoyo que funciona segun el principio de fuerzas que se repelen y conduce a desgaste y mantenimiento. A este respecto sucede que la fuerza de atraccion magnetica tiene que ajustarse ya durante la fabrication de manera precisa a la respectiva carga que va a sustentarse, con lo cual estos sistemas no son adecuados para un uso practico o son demasiado caros.
Si bien estos documentos explican adicionalmente el uso de un accionamiento lineal integrado o acoplado con un
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dispositivo de sustentacion magnetico, no se describen sin embargo la configuracion de un accionamiento lineal de este tipo o su activacion.
Para el funcionamiento de un accionamiento de puerta corredera por motor lineal es necesario un sistema de medicion para detectar la posicion actual de la hoja de puerta o del rotor para varios objetivos:
1. La posicion del rotor se detecta para poder variar la tension de fase en funcion de la posicion del rotor para la conmutacion del estator, de tal manera que se produzca un impulso de motor continuo. Preferiblemente la tension se modula de forma sinusoidal.
2. Para la regulacion de la velocidad de la puerta se mide el trayecto recorrido.
3. Para la regulacion de la velocidad de la puerta y la identificacion de obstaculos se deriva la velocidad de la puerta a partir de la senal de posicion.
4. La identificacion de la posicion final y una medicion del trayecto recorrido posible se realizan en un trayecto de referencia.
En los motores lineales se conocen diferentes procedimientos de medicion de recorrido analogicos e incrementales, que estan configurados por regla general como sistemas independientes del motor lineal, de modo que sus resultados de medicion tienen que convertirse para la conmutacion a la trama de motor. Ademas, por medio de una busqueda de posicion del rotor debe determinarse en primer lugar una referencia entre posicion de fase electrica y posicion del rotor medida.
Se conoce ademas que la serie de imanes permanentes del rotor puede explorarse por medio de un sensor de Hall o de otro sensor electrico magneticamente sensible. En la figura 20 se muestra un sistema adecuado para ello, en el que en el centro de bobinas individuales 2 del estator esta dispuesto, visto en la direccion del trayecto x, un sensor de Hall 16 que sirve como sensor de posicion, que emite una senal S1 que se genera por el desplazamiento de los imanes individuales de la serie de imanes 1, que presentan una distancia entre polos R, a lo largo del sensor de Hall 16. Esta senal se muestra en la figura 21.
Las ventajas de un sistema de medicion de recorrido de este tipo frente a sistemas independientes del motor lineal son:
1. Ventaja en los costes, ya que la escala de imanes ya esta presente y los sensores de Hall son relativamente baratos.
2. Puede prescindirse de la busqueda de posicion del rotor, ya que mediante la posicion de montaje del sensor de Hall existe una relacion fija entre senal de medicion de la posicion del rotor y posiciones de bobina del estator del motor lineal. Mediante la asociacion geometrica de manera fija queda descartada ademas una perdida de la referencia de posicion, tal como es posible en sistemas externos.
Las desventajas del uso de un sensor de Hall para la deteccion del recorrido pueden ser:
1. La longitud de la serie de imanes en el rotor puede ser, por motivos de construccion, mas corta que el trayecto recorrido por la puerta, de modo que el rotor se mueve fuera del area de medicion, tal como se muestra en la figura 22.
2. Las intensidades de campo maximas de los imanes individuales de una serie de imanes presentan, debido a tolerancias geometricas entre los imanes permanentes, propiedades materiales diferentes y claras desviaciones de calidad, de modo que se dificulta la evaluation y el resultado de medicion es inexacto. La senal de salida S1 mostrada en la figura 21 del sensor de Hall 16 muestra, por ejemplo, una diferencia de amplitud D entre el tercer y el cuarto maximo, que se produce debido a este efecto.
3. La evolution de los valores de medicion en funcion de la posicion del rotor depende de la disposition de los imanes, de la election del sensor y de la posicion del sensor. La senal de salida del sensor de posicion por regla general solo es analoga a una funcion seno, tal como puede observarse claramente en la senal de salida S1 del sensor de Hall 16 mostrada en la figura 21.
4. Solo las partes empinadas de la funcion resultado analoga a una funcion seno del sensor de Hall 16 pueden evaluarse de manera analoga con suficiente precision. En las zonas de menor inclination, en los maximos y en los minimos de la evolucion de la funcion no es posible una evaluacion de la funcion analoga, tal como puede observarse claramente en la senal de salida S1 del sensor de Hall 16 mostrada en la figura 21.
5. Con el motor encendido, los campos de los imanes individuales de la serie de imanes 1 se superponen a los campos de las bobinas de accionamiento, de modo que los campos magneticos de los imanes individuales de la serie de imanes 1 se ven afectados y el resultado de medicion se falsea.
Por lo tanto, el objetivo de la invention es perfeccionar una puerta corredera con un sistema de accionamiento magnetico para al menos una hoja de puerta, que presenta una unidad de accionamiento lineal con al menos una serie de imanes y un sistema de medicion de recorrido, que funciona con esta como escala de imanes, con un sensor de posicion, de tal modo que se conserven las ventajas mencionadas anteriormente con un coste de fabrication reducido y se garantice una identificacion de posicion segura y fiable.
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Este objetivo se alcanza mediante una puerta corredera con las caracteristicas indicadas en la reivindicacion 1. Configuraciones ventajosas del objeto de la reivindicacion 1 se indican en las reivindicaciones dependientes.
La puerta corredera segun la invencion comprende un sistema de accionamiento magnetico para al menos una hoja de puerta, con una serie de imanes dispuestos en la direccion de accionamiento, cuya magnetizacion cambia de signo a intervalos determinados en su direccion longitudinal, y un carro de sustentacion conectado a la serie de imanes, al que puede fijarse la hoja de puerta, asi como con una disposicion de bobinas, que consiste en varios bobinas individuales y nucleos de bobina, que con una activacion correspondiente de las bobinas individuales provoca una interaction con la serie de imanes, que da lugar a fuerzas de avance, y un sistema de medicion de recorrido, que funciona con la serie de imanes como escala de imanes, con un primer sensor de position magneticamente sensible, presentando el sistema de medicion de recorrido un segundo sensor de posicion magneticamente sensible, cuya distancia con respecto al primer sensor de posicion es mayor que la diferencia entre la longitud de la serie de imanes y el trayecto recorrido por la puerta corredera y menor que la longitud de la serie de imanes.
Mediante el uso de al menos dos sensores de posicion, que pueden comprender en cada caso varios sensores individuales, el trayecto recorrido se subdivide segun la invencion en al menos dos areas de medicion, de modo que tambien son posibles trayectos recorridos por la puerta mas largos que la longitud de la serie de imanes del rotor.
Antes de que la serie de imanes del rotor haya abandonado el area de medicion de un sensor de posicion, la medicion del recorrido la asume segun la invencion un segundo sensor de posicion, ya que la distancia de los dos sensores de posicion magneticamente sensibles es menor que la longitud de la serie de imanes del rotor.
La conmutacion y sincronizacion de los sensores se realiza por medio de una electronica del sistema de medicion de recorrido. A este respecto, la conmutacion y sincronizacion puede implementarse por medio de un circuito de hardware o por medio de software correspondiente mediante un microcontrolador.
En la puerta corredera segun la invencion, la distancia entre el primer sensor de posicion y el segundo sensor de posicion es mayor, al menos en una distancia entre polos magneticos entre dos imanes individuales de la serie de imanes, que la diferencia entre la longitud de la serie de imanes y el trayecto recorrido por la puerta corredera e inferior, al menos en una distancia entre polos magneticos entre dos imanes individuales de la serie de imanes, que la longitud de la serie de imanes. Mediante esta selection realizada preferiblemente de la distancia entre dos sensores de posicion se consigue segun la invencion una cobertura segura de las al menos dos areas de medicion.
En la puerta corredera segun la invencion, la distancia entre el primer sensor de posicion y el segundo sensor de posicion asciende, alternativa o adicionalmente, a preferiblemente un multiplo de una distancia entre polos magneticos entre dos imanes individuales de la serie de imanes y al mismo tiempo a un multiplo de una distancia entre bobinas entre dos bobinas individuales. De este modo ambos sensores de posicion magneticamente sensibles generan, de manera adaptada al respectivo grupo de bobinas, las mismas senales de medicion, mediante lo cual en la evaluation y sincronizacion de los al menos dos sensores de posicion se omite una costosa sincronizacion y conversion, de lo contrario necesaria, de las senales de recorrido. Ademas mediante una asociacion fija de sensores y posicion de fase de las bobinas individuales se logra una seguridad funcional maxima.
Segun la invencion, como sensores de posicion magneticamente sensibles se usan preferiblemente sensores de Hallen y/o sensores magnetorresistivos.
En la puerta corredera segun la invencion, los sensores de posicion magneticamente sensibles consisten preferiblemente en cada caso en varios sensores individuales magneticamente sensibles, mas preferiblemente en dos o tres sensores individuales.
Los sensores individuales magneticamente sensibles de un sensor de posicion magneticamente sensible presentan segun la invencion preferiblemente entre si una distancia fija tal, que siempre al menos uno de los sensores individuales muestra un desarrollo funcional de pendiente elevada. Para la generation de una senal de recorrido continua y exacta, las senales de salida de los sensores magneticamente sensibles se evaluan en esta forma de realization preferida segun la invencion entonces de tal manera que, de manera prioritaria, solo las zonas de gran inclination de la senal de salida se someten a evaluacion. Con una election de distancias favorable de los sensores puede componerse, a partir de las senales de salida individuales, una nueva senal global mejorada. La composition de las evoluciones de senal de los sensores individuales de un sensor de posicion para dar una senal global mejorada se realiza por medio de la electronica del sistema de medicion de recorrido. A este respecto, la posibilidad mas sencilla consiste en utilizar en cada caso los valores de medicion de las respectivas senales de salida para la senal global mejorada que se situan mas proximos a la posicion central (por lo general la posicion 0) de las senales de salida periodicas.
Alternativa o adicionalmente, segun la invencion preferiblemente el numero de sensores individuales magneticamente sensibles de cada sensor de posicion magneticamente sensible corresponde al menos al numero de fases electricas del sistema de accionamiento. En esta forma de realizacion, la frecuencia de repetition de la
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senal de salida discurre de manera sincronizada con la frecuencia de la tension de motor sinusoidal que ha de generarse. El uso de dos o cuatro sensores individuales por cada sensor de posicion es especialmente adecuado en el caso de motores de accionamiento de dos o cuatro fases. En el motor de accionamiento de tres fases especialmente ventajoso, resulta especialmente ventajoso el uso de al menos tres sensores individuales por cada sensor de posicion.
Adicionalmente, de manera alternativa o adicional, segun la invencion preferiblemente los sensores individuales magneticamente sensibles de un sensor de posicion magneticamente sensible presentan entre si una distancia fija, que es igual al cociente de distancia entre polos magneticos entre dos imanes individuales de la serie de imanes y el numero de sensores individuales utilizados en el sensor de posicion o un multiplo del mismo.
Esta seleccion de la distancia de los sensores individuales preferiblemente igual a la distancia entre polos R de los imanes individuales de la serie de imanes (distancia entre los puntos centrales de dos imanes adyacentes) dividida entre el numero de sensores individuales utilizados en un sensor de posicion o un multiplo de esta distancia es especialmente ventajosa porque se obtiene una senal global que puede evaluarse especialmente bien.
En un motor de accionamiento de dos o cuatro fases es ventajosa una distancia S de los sensores individuales de un sensor de posicion de S=Rn^A con n={1,2,3...} y con la distancia entre polos R, porque, con esta distancia, en las zonas de los maximos locales de una senal de salida de uno de los sensores individuales (inclinacion pequena), la senal de salida del en cada caso otro sensor individual tiene su pendiente mas grande en el paso por 0 y viceversa.
En el motor de accionamiento de tres fases especialmente ventajoso es ventajosa la distancia S entre dos sensores individuales adyacentes de un sensor de posicion de S=R{1/3, 2/3, 4/3, 5/3...} con la distancia entre polos R. En particular, con una distancia entre dos sensores individuales de S = R2/3 se obtiene una senal de salida muy uniforme, por secciones casi lineal, que discurre de manera sincronizada a la frecuencia de conmutacion de un motor lineal de 3 fases.
En la puerta corredera segun la invencion, los sensores de posicion magneticamente sensibles preferiblemente miden solo la direccion de campo, independientemente de la intensidad de campo. Para ello se usan segun la invencion mas preferiblemente sensores de posicion magnetorresistivos.
La direccion de campo se ve mucho menos afectada, en comparacion con la intensidad de campo, por las tolerancias de los imanes, de modo que mediante este perfeccionamiento segun la invencion puede registrarse una senal de recorrido mas precisa. Ademas pueden usarse sensores de posicion especiales, que con una direccion de campo a 0°, 90°, 180° y 270° con respecto a la superficie del sensor muestran un paso por cero de la senal de salida y a aproximadamente 45°, 135°, 225° y 315° indican en cada caso una tension de medicion maxima o minima. Con tales sensores se consigue, en comparacion con sensores dependientes de la intensidad de campo, una resolucion de medicion el doble de grande. Las distancias de tales sensores individuales en un sensor de posicion pueden reducirse ventajosamente a la mitad de las distancias descritas hasta ahora.
La puerta corredera segun la invencion presenta preferiblemente ademas cuerpos de guia de flujo magneticamente conductores, que mejoran una conexion de campo de los imanes individuales de la serie de imanes a traves de los sensores de posicion magneticamente sensibles. Los cuerpos de guia de flujo magneticamente conductores estan compuestos segun la invencion mas preferiblemente de un material magnetico blando.
Esta configuracion preferida de la puerta corredera segun la invencion genera un efecto intensificador de campo en la zona de los sensores de posicion.
El material magnetico blando usado preferiblemente del cuerpo de guia de flujo puede ser, por ejemplo, hierro o acero.
Puesto que los campos de las bobinas no se intensifican por los cuerpos de guia de flujo del mismo modo, la senal de recorrido de los imanes individuales mejora. Es especialmente favorable la disposicion de un sensor de posicion magneticamente sensible y un cuerpo de guia de flujo entre las bobinas individuales o lateralmente a las bobinas individuales. El sensor de posicion magneticamente sensible puede estar dispuesto directamente frente a los imanes individuales de la serie de imanes en la zona del entrehierro o entre los cuerpos de guia de flujo. Esto ultimo reduce el efecto de la direccion de campo sobre la intensidad de campo medida, ya que la direccion de campo entre dos cuerpos de guia de flujo estacionarios es practicamente independiente de la posicion del rotor.
La puerta corredera segun la invencion presenta preferiblemente ademas, alternativa o adicionalmente, elementos de apantallamiento, que envuelven los sensores de posicion magneticamente sensibles de tal manera que se reduce un efecto de interferencia de campos de dispersion de las bobinas individuales sobre los sensores de posicion magneticamente sensibles. Los elementos de apantallamiento se componen segun la invencion mas preferiblemente de un material conductor de campo magnetico, tal como hierro o acero. Segun la invencion, un componente de apantallamiento de este tipo puede rodear total o parcialmente el sensor y apuntar con una abertura a los imanes
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permanentes.
Los campos magneticos de las bobinas se dirigen, mediante un elemento de apantallamiento de este tipo, de manera mas intensa alrededor del sensor de posicion que los campos de los imanes individuales de la serie de imanes del rotor, ya que la abertura del receptaculo de apantallamiento esta abierta en direccion a los imanes individuales.
Alternativa o adicionalmente, la disposicion de bobinas de bobinas individuales de la puerta corredera segun la invention esta interrumpida preferiblemente en las proximidades de los sensores de posicion magneticamente sensibles. Las bobinas individuales de la disposicion de bobinas, es decir las bobinas de accionamiento electromagneticas del estator, se extienden por lo general por una mayor longitud y su patron de fases se repite multiples veces, de modo que la omision de bobinas individuales o de un grupo de bobinas (en cada caso una bobina individual de cada posicion de fase) no tiene ningun efecto significativo sobre el impulso de accionamiento.
Adicionalmente, de manera alternativa o adicional, la disposicion de bobinas de bobinas individuales de la puerta corredera segun la invencion esta dispuesta a una distancia de los sensores de posicion magneticamente sensibles entre los sensores de posicion magneticamente sensibles. Esta configuration segun la invencion es una posibilidad especialmente sencilla de evitar el problema de los campos de interferencia que se producen por las bobinas de accionamiento. Sin embargo, para que el rotor, con esta disposicion de los sensores de posicion con una distancia suficiente por delante y por detras de las bobinas individuales de la disposicion de bobinas, es decir del estator, no pueda moverse en ningun momento fuera del area de detection de los dos sensores de posicion, la distancia de los sensores de posicion debe ser menor que la longitud de la serie de imanes del rotor. Al estar condicionado de este modo, el estator todavia debe ser algo mas corto que esta distancia entre sensores. Por tanto, esta forma de realization es especialmente adecuada en caso de usar un estator relativamente corto
En estas ultimas cuatro configuraciones preferidas de la invencion, es decir el uso de cuerpos de guia de flujo, elementos de apantallamiento, la interruption de la disposicion de bobinas en la zona de los sensores de posicion y el uso de un estator corto dispuesto entre los sensores de posicion, que pueden realizarse alternativamente o en cualquier combination comun, se disminuira o cancelara por completo un efecto de interferencia en la medicion del recorrido, en parte considerable, de los campos magneticos de las bobinas electromagneticas del accionamiento de puerta corredera.
La puerta corredera segun la invencion presenta preferiblemente ademas para cada hoja de puerta una disposicion de rodillos conectada a la serie de imanes, que con respecto a la hoja de puerta cumple una funcion de sustentacion y garantiza una determinada distancia a modo de entrehierro entre la serie de imanes y los nucleos de bobina.
Mediante un diseno de este tipo del sistema de accionamiento magnetico como sistema de sustentacion y de accionamiento magnetico, en el que la fuerza de sustentacion necesaria la absorbe en parte el sistema de sustentacion y de accionamiento magnetico y en parte la disposicion de rodillos, se consigue con respecto al estado de la tecnica la ventaja de que la disposicion de rodillos ni tiene que sustentar toda la carga de la hoja de puerta, ni tiene que absorber una fuerza de sustentacion grande necesaria debida a normas de seguridad en el caso de hojas de puerta suspendidas meramente por medio de imanes. De este modo se consiguen, con respecto a un mero apoyo sobre rodillos o una suspension magnetica favorecida mediante rodillos, las siguientes ventajas: mayor vida util de los rodillos, reduction del tamano de los rodillos y asi una reduction del espacio constructivo con respecto al apoyo de los rodillos, y una reduccion del ruido de los rodillos, reduccion de la resistencia a la rodadura o de la friction de rodadura. Con esta configuracion de la puerta corredera segun la invencion se obtienen ademas, con respecto a un sistema de sustentacion y guiado meramente magnetico, la ventaja de que no es necesario tener en cuenta la rigidez de la curva caracteristica de la fuerza de sustentacion a la hora de disenar el sistema, no aparece al acelerar y al frenar ninguna oscilacion de la carga sustentada, por ejemplo la hoja de puerta, y de que no tienen que tenerse en cuenta o compensarse necesariamente desviaciones diferentes con pesos de hoja de puerta diferentes. Ademas, el sistema de sustentacion y de accionamiento magnetico segun la invencion asi configurado para al menos una hoja de puerta puede fabricarse en serie sin diferencias sin tener en cuenta el uso posterior real, es decir sin que sea necesario durante la fabrication un ajuste al peso que habra de sustentarse posteriormente.
Por estos motivos se obtiene segun la invencion, con un apoyo de este tipo que funciona segun el principio de fuerzas de atraccion, una movilidad muy buena y un funcionamiento silencioso, sin que sea necesario usar, debido a la disposicion de rodillos utilizada que garantiza la distancia determinada a modo de entrehierro entre la serie de imanes y la disposicion de bobinas, a pesar de aprovechar un estado de equilibrio inestable, ningun dispositivo de regulation electrico o electronico. Una distancia a modo de entrehierro en el sentido de esta invencion es una distancia entre dos caras paralelas o poco inclinadas una respecto a otra. En este caso en particular entre una cara de polo de uno de la (al menos una) serie de imanes y una cara, dispuesta enfrente de esta esencialmente en paralelo a la misma, de los nucleos de bobina de la disposicion de bobinas.
En el dispositivo de sustentacion segun la invencion, la serie de imanes esta magnetizada preferiblemente en paralelo a la direccion de sustentacion y transversalmente a la direccion de accionamiento.
Segun la invencion, la serie de imanes consiste preferiblemente en uno o varios imanes de alto rendimiento,
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preferiblemente imanes de alto rendimiento de tierras raras, mas preferiblemente de neodimio-hierro-boro (NeFeB) o samario-cobalto (Sm2Co) o materiales magneticos combinados con plastico. Mediante el uso de tales imanes de alto rendimiento pueden generarse, debido a la mayor induccion remanente, densidades de fuerza esencialmente mayores que con imanes de ferrita. Por consiguiente, el sistema magnetico puede construirse, a una fuerza de sustentacion dada, con imanes de alto rendimiento geometricamente pequenos y por tanto ahorrando espacio. Los mayores costes de material de los imanes de alto rendimiento con respecto a los imanes de ferrita se compensan al menos por el volumen de imanes relativamente reducido.
El sistema de accionamiento o sistema de sustentacion y de accionamiento combinado segun la invencion se utiliza para el accionamiento de al menos una hoja de puerta de una puerta corredera, que esta configurada preferiblemente como puerta corredera curva o panel deslizante horizontal. Ademas de para este uso tambien pueden utilizarse para el accionamiento de hojas de porton o en dispositivos de alimentacion, dispositivos de manipulacion o sistemas de transporte.
La invencion se describira ahora mas detalladamente con ayuda de ejemplos de realizacion representados esquematicamente. A este respecto muestran:
la figura 1 la figura 2 la figura 3
la figura 4
la figura 5
la figura 6
la figura 7
la figura 8
la figura 9
la figura 10
la figura 11 la figura 12
la figura 13
la figura 14
la figura 15
la figura 16 la figura 17
una representacion en corte longitudinal del sistema de sustentacion y de accionamiento combinado usado en principio segun la invencion,
una interconexion electrica de las bobinas de la unidad de accionamiento lineal del sistema de sustentacion y de accionamiento combinado mostrado en la figura 1,
un diagrama para explicar una primera posibilidad de la evolucion de la tension en las bobinas
interconectadas tal como se muestra en la figura 2 del sistema de accionamiento usado segun la
invencion,
un diagrama para explicar una segunda posibilidad de la evolucion de la tension en las bobinas
interconectadas tal como se muestra en la figura 2 del sistema de accionamiento usado segun la
invencion,
un diagrama para explicar una tercera posibilidad de la evolucion de la tension en las bobinas interconectadas tal como se muestra en la figura 2 del sistema de accionamiento usado segun la invencion,
una representacion en corte transversal de una puerta corredera segun una forma de realizacion preferida segun la invencion,
una primera forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion,
una segunda forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion,
una tercera forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion,
una cuarta forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion,
una senal de salida de un sensor de posicion segun la invencion,
senales de salida de dos sensores individuales de un sensor de posicion segun la invencion y una senal resultante del sensor de posicion constituido por dos sensores individuales,
senales de salida de tres sensores individuales de un sensor de posicion segun la invencion y una senal resultante del sensor de posicion constituido por tres sensores individuales,
senales de salida de tres sensores individuales de un sensor de posicion segun la invencion y una senal resultante del sensor de posicion constituido por tres sensores individuales,
una quinta forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion,
una sexta forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion, el uso de cuerpos de guia de flujo conductores de campo magnetico segun una primera configuracion
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la figura 18
la figura 19 la figura 20
la figura 21 la figura 22
de la invencion,
el uso de cuerpos de guia de flujo conductores de campo magnetico segun una segunda configuracion de la invencion,
el uso de elementos de apantallamiento segun la invencion,
una primera forma de realizacion de la disposicion de sensores de posicion segun el estado de la tecnica,
una senal de salida de un sensor de posicion segun el estado de la tecnica, y
una segunda forma de realizacion de la disposicion de sensores de posicion segun el estado de la tecnica.
La figura 1 muestra una representacion basica esquematica de dos segmentos de accionamiento de un sistema de accionamiento usado preferiblemente segun la invencion, e este caso como sistema de sustentacion y de accionamiento magnetico combinado, en un corte longitudinal, en la que el accionamiento lineal magnetico usado segun la invencion actua sobre la serie de imanes 1, que esta fijada a un carro de sustentacion 4, que sujeta una hoja de puerta 5. La serie de imanes 1 esta fijada a un perfil de sustentacion 6 y presenta imanes individuales polarizados en cada caso de manera alterna. En la direccion de sustentacion por encima de la serie de imanes 1 estan dispuestas, con una determinada distancia a modo de entrehierro, bobinas 2 de tal modo que un respectivo nucleo de bobina 3 se extiende en la direccion de sustentacion, es decir en la direccion z. Los nucleos de bobina se encuentran en actuacion de fuerzas de atraccion con la serie de imanes 1 y aplican por tanto una parte de una fuerza de sustentacion para la hoja de puerta 5.
Para garantizar un avance continuo de la serie de imanes 1, las bobinas de estator 2 estan dispuestas con sus respectivos nucleos de bobina 3 en diferentes posiciones relativas con respecto a la trama de los imanes permanentes. Cuantas mas posiciones relativas diferentes se configuren, mas uniformemente podra implementarse la fuerza de impulso a lo largo del trayecto recorrido. Puesto que, por otro lado, cada posicion relativa ha de asociarse a una fase electrica de un sistema de activacion necesario para el accionamiento lineal, se usara el menor numero de fases electricas. Debido a la red de corriente trifasica disponible, un sistema trifasico, tal como el mostrado a modo de ejemplo en la figura 2, puede construirse de manera muy economica.
En este caso, un respectivo segmento de accionamiento y por tanto un modulo de bobinas de la unidad de accionamiento lineal consiste en tres bobinas, que presentan una extension de tres unidades longitudinales en la direccion de accionamiento, es decir la direccion x, situandose entonces entre los puntos centrales de nucleos de bobina 3 adyacentes una trama Rs = 1 unidad de longitud. La longitud de un iman de la serie de imanes 1 en la direccion de accionamiento y la longitud del hueco que hay entre los imanes individuales de la serie de imanes 1 se elige en este caso de tal modo que la longitud de un iman Liman + longitud de un hueco Lhueco = trama de iman Rm = 3/4 de unidad de longitud (= 3/4 RS).
La figura 2 muestra la interconexion de las bobinas de los dos segmentos de accionamiento mostrados en la figura 1 de la unidad de accionamiento lineal usada preferiblemente segun la invencion. En este caso, una primera bobina 2a esta conectada a un primer nucleo de bobina 3a entre una primera fase y una segunda fase de un sistema de corriente consistente en tres fases, cuyas tres fases estan distribuidas uniformemente, es decir la segunda fase se situa a 120° y una tercera fase a 240°, cuando la primera fase se situa a 0°. La segunda bobina 2b con nucleo de bobina 3b, situada en la direccion de accionamiento positiva, es decir la direccion +x, junto a la primera bobina 2a con nucleo de bobina 3a, de un segmento de accionamiento de la unidad de accionamiento lineal esta conectada entre la segunda fase y la tercera fase y la tercera bobina 2c a nucleo de bobina 3c, situada en la direccion de accionamiento positiva, es decir la direccion +x, junto a la segunda bobina 2b con nucleo de bobina 3b, esta conectada entre la tercera fase y la primera fase. Segmentos de accionamiento de la unidad de accionamiento lineal situados junto a un segmento de accionamiento de este tipo de la unidad de accionamiento lineal estan conectados del mismo modo a las tres fases del sistema de corriente trifasico.
Si a la trama de polos formada por los imanes permanentes se le asocian angulos de fase, de manera analoga a la disposicion en un motor de corriente continua de dos polos, entonces las disposiciones de bobinas lineales pueden representarse en un diagrama de fases circular. Puesto que esto puede interpretarse tanto magneticamente como actuacion de accionamiento sobre los imanes permanentes como electricamente como activacion de las bobinas, mediante este diagrama puede describirse de manera unitaria la relacion entre estados de conexion y actuacion de accionamiento.
Un diagrama de fases circular de este tipo con bobinas dibujadas se muestra en la figura 3. En este caso, sobre las ordenadas se indica el potencial electrico en V y sobre las abscisas el potencial magnetico. Un circulo alrededor del origen de este sistema de coordenadas, que representa un potencial cero tanto para el potencial electrica como para el potencial magnetico, representa la posicion de fases de la tension aplicada en las respectivas bobinas,
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indicandose una posicion de fase de 0° con el punto interseccion del drculo con las ordenadas positivas y variando la fase en sentido horario a una posicion de fase de 90° en el punto de interseccion del drculo con las abscisas negativas, que representa el potencial magnetico del polo sur, a una posicion de fase de 180° en el punto de interseccion del drculo con las ordenadas negativas, que representa el potencial de tension minimo, a una posicion de fase de 270° en el punto de interseccion del drculo con las abscisas positivas, que representa el potencial magnetico del polo norte, hasta una posicion de fase de 360°, que es igual a la posicion de fase de 0°, en el punto de interseccion del drculo con las ordenadas positivas, que representa el potencia de tension maximo.
Tal como se muestra en la figura 2, se da una relacion en la que la primera bobina 2a con nucleo de bobina 3a se situa entre una posicion de fase de 0° y una posicion de fase de 120°, la segunda bobina 2b con nucleo de bobina 3b se situa entre una posicion de fase de 120° y una posicion de fase de 240° y la tercera bobina 2c con nucleo de bobina 3c se situa entre una posicion de fase de 240° y una posicion de fase de 360°. En el funcionamiento de corriente trifasica, los fasores de estas bobinas giran ahora conforme a la frecuencia alterna de la corriente trifasica en sentido horario, aplicandose a las bobinas en cada caso una tension correspondiente a la diferencia de potencial electrico entre los puntos de inicio y de fin del fasor, proyectados sobre las ordenadas.
En la interpretation magnetica del diagrama de fases, un recorrido de fase de 180° corresponde a un desplazamiento del rotor la distancia entre los puntos centrales de dos imanes adyacentes, es decir la trama de iman Rm. Debido a la polarization alterna de los imanes en el rotor se realiza con un desplazamiento la trama de iman Rm un cambio de polo. Tras un recorrido de fase de 360°, el desplazamiento del rotor asciende a dos RM. En este caso los imanes se encuentran en relacion con la trama RS de las bobinas de estator de nuevo en la posicion de partida, comparable a un giro de 360° del rotor de un motor de corriente continua de dos polos.
Para la interpretacion electrica del diagrama de fases se observan las ordenadas, sobre las que esta representado el potencial de tension electrico aplicado. A 0° se aplica el potencial maximo, a 180°, el potencial minimo y a 90° o 270°, un potencial de tension medio. Como se menciono anteriormente, las bobinas se representan en el diagrama mediante flechas, cuyos puntos de inicio y fin representan las puestas en contacto. La tension de bobina aplicada en cada caso puede leerse mediante la proyeccion del punto de inicio y fin de las flechas sobre el eje de potencial. Mediante la direction de flecha se establece la direction de corriente y de este modo la direction de magnetization de la bobina.
En lugar de una fuente de tension sinusoidal continua, que presenta un diagrama de fases segun la figura 3, puede utilizarse por motivos de costes tambien un control con caracteristica rectangular. En un diagrama de fases correspondiente, que se muestra en la figura 4, se representa la caracteristica rectangular mediante umbrales de conmutacion. En este caso, las conexiones de fase pueden adoptar en cada caso los tres estados potencial positivo, potencial negativo y sin potencial. A este respecto, el potencial positivo se aplica por ejemplo en una zona entre 300° y 60° y el potencial negativo, en una zona de 120° a 240° y las zonas entre 60° y 120° asi como entre 240° y 300° representan el estado sin potencial, en el que las bobinas no estan conectadas. En el caso de la activation de tension rectangular es desventajoso el impulso menos uniforme en comparacion con el control sinusoidal.
Naturalmente tambien puede construirse un gran numero de configuraciones de bobinas y distribuciones de potencial adicionales, por ejemplo la distribution de potencial mostrada en la figura 5, en la que un potencial minimo de 0 V esta presente en una zona entre 105° y 255°, un potencial maximo de 24 V, en una zona de 285° a 75° y hay zonas sin potencial de 75° a 105° y de 255° a 285°.
Mediante activaciones adecuadas segun los principios anteriormente expuestos pueden conseguirse diferentes velocidades de desplazamiento y trayectos recorridos. A este respecto pueden preverse sensores de posicion para la hoja de puerta individual o tambien pueden construirse controles que prescinden de sensores de posicion, estimandose la posicion de la hoja de puerta.
La figura 6 muestra una section transversal de un dispositivo de sustentacion y de accionamiento de una puerta corredera segun una forma de realization preferida segun la invention.
Un perfil de sustentacion 6 en principio en forma de U presenta un fondo 9 y dos zonas laterales 10 que salen en perpendicular desde el mismo, que presentan en cada caso escotaduras 11, en cuyo interior ruedan disposiciones 7, 8 de rodillos individuales fijadas al carro de sustentacion 4, que provocan un guiado vertical. En este caso se eligen dos disposiciones 7, 8 identicas de rodillos individuales, de las que una disposition izquierda 7 se situa en direccion transversal positiva y a la izquierda de una disposicion derecha 8. La disposicion izquierda 7 esta fijada en direccion transversal positiva y a la izquierda al carro de sustentacion 4 y la disposicion derecha 8 esta fijada en direccion transversal positiva y a la derecha al carro de sustentacion 4.
Dentro del carro de sustentacion 4 aqui en principio en forma de U, a cuyas zonas laterales 12 estan fijadas la disposiciones 7, 8 de rodillos individuales, esta dispuesta en el fondo 13 del carro de sustentacion 4 la serie de imanes 1. Entre las zonas laterales 12 del carro de sustentacion 4 esta dispuesta con una distancia A a modo de entrehierro con respecto a la serie de imanes 1 una disposicion de bobinas que consiste en bobinas 2 y nucleos de bobina 3, que esta fijada al fondo 9 del perfil de sustentacion 6. Puesto que el perfil de sustentacion 6 puede estar
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compuesto de un material no magnetico, por ejemplo aluminio, entre la disposicion de bobinas 2, 3 y el perfil de sustentacion 6 esta dispuesto un carril de retorno magnetico blando 14, que presenta perforaciones, mediante las que estan fijados los nucleos de bobina 3 al fondo 9 del perfil de sustentacion 6. Los nucleos de bobina 3 y los carriles de retorno magneticos blandos 14 tambien pueden estar configurados de manera integral.
Para la estabilizacion, el carro de sustentacion 4 en forma de U abierto en principio hacia arriba, es decir en la direccion de sustentacion negativa, por tanto la direccion -z, presenta en los cantos superiores de sus zonas laterales 12 en direccion transversal, es decir la direccion y positiva y negativa, nervios sobresalientes, que estan interrumpidos en la zona de los rodillos individuales de la disposiciones 7, 8 por la disposicion de rodillos.
En estas formas de realizacion de la invencion, las escotaduras 11 del perfil de sustentacion 6 estan dispuestas en la direccion vertical junto a las bobinas 2 y nucleos de bobina 3, debido a lo cual el carro de sustentacion 4 esta configurado de tal modo que no solo la serie de imanes 1 fijada al mismo esta dispuesta dentro de sus zonas laterales 12, sino tambien partes de las bobinas 2 y nucleos de bobina 3 fijados al perfil de sustentacion 6. De este modo se obtiene un modo de construccion especialmente plano.
Ademas, las escotaduras 11 estan dotadas de superficies de rodadura 15, que estan configuradas de tal modo que se produce una rodadura de los rodillos individuales de la disposiciones 7, 8 de la disposicion de rodillos con poco ruido. Las superficies de rodadura 15 pueden estar compuestas a este respecto por dos o mas componentes de material, por ejemplo por una capa de amortiguacion blanda 15b, que esta prevista en el perfil de sustentacion 6, y una capa de rodadura dura 15a, sobre la que ruedan los rodillos individuales.
En el carro de sustentacion 4 esta previsto ademas un elemento de guiado horizontal (no mostrado), que mantiene el carro de sustentacion 4 en una posicion estable en la direccion y.
Entre las bobinas individuales 2, sobresaliendo hacia abajo por las mismas, estan colocados frente a la serie de imanes 1 unos sensores de posicion 16, 17 de un sistema de medicion de recorrido, que sirven para la serie de imanes 1 como escala de medicion, para establecer la posicion del carro de sustentacion 4 que se desplaza en el perfil de sustentacion 6.
Esta previsto ademas alrededor del perfil de sustentacion 6 un revestimiento 19, dentro del cual esta alojada tambien una disposicion de circuito 18 para activar la unidad de accionamiento lineal, que presenta un control 21 para activar las bobinas individuales 2 y que esta unida electricamente con los sensores de posicion 16, 17 del sistema de medicion de recorrido, con las bobinas 2 de la disposicion de bobinas, con un suministro de energia (no mostrado) y con un sistema de sensores (no mostrado) para iniciar la apertura y el cierre de la puerta corredera segun la invencion.
Segun la invencion naturalmente tambien la serie de imanes 1 puede estar fijada a la carcasa 6 y la unidad de bobinas constituida por bobinas 2, nucleos de bobina 3 y dado el caso un carril de retorno magnetico blando 14 puede estar fijada al carro de sustentacion 4.
El control 21 puede mover, mediante la eleccion de las bobinas individuales 2 activadas, una o varias hojas de puerta 5, es decir carros de sustentacion 4 dotados en cada caso de una serie de imanes 1.
La figura 7 muestra una primera forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion.
En esta forma de realizacion, entre las bobinas individuales 2 en el perfil de sustentacion 6 estan introducidos dos sensores de posicion magneticamente sensibles 16, 17, entre los cuales una distancia A es mayor que la diferencia entre la longitud L de la serie de imanes 1 en el carro de sustentacion 4, es decir en el rotor, y el trayecto recorrido V por la puerta y menor que la longitud L de la serie de imanes 1 del rotor.
En una ampliacion de un fragmento se muestra ademas que los imanes individuales de la serie de imanes 1 presentan una distancia entre polos de R y las bobinas individuales 2 de la disposicion de bobinas una distancia SP entre si. Los sensores de posicion 16, 17 emiten en cada caso una senal de medicion S1, que se muestra en la figura 11.
La figura 8 muestra una segunda forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion.
A diferencia de la primera forma de realizacion preferida mostrada en la figura 7, en este caso cada sensor de posicion 16, 17 no esta constituido por un sensor individual, sino por en cada caso tres sensores individuales 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c, que estan dispuestos distanciados entre si en la direccion del trayecto x. En esta forma de realizacion, la distancia A esta definida entre los sensores individuales adyacentes entre si de los sensores de posicion, es decir por el sensor individual derecho 16c del sensor de posicion izquierdo 16 y el sensor individual izquierdo 17a del sensor de posicion derecho 17. Esta distancia A es segun la invencion de nuevo mayor que la
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diferencia entre la longitud L de la serie de imanes 1 en el carro de sustentacion 4, es decir en el rotor, y el trayecto recorrido V por la puerta y menor que la longitud L de la serie de imanes 1 del rotor.
En una ampliacion de un fragmento se muestra ademas que los imanes individuales de la serie de imanes 1 presentan una distancia entre polos de R y las bobinas individuales 2 de la disposicion de bobinas asi como los sensores individuales 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c adyacentes entre si de un sensor de posicion 16, 17 presentan una distancia 2/3 R entre si. Los sensores de posicion izquierdos 16a, 17a emiten en cada caso una senal de medicion S1, los sensores de posicion centrales 16b, 17b emiten en cada caso una senal de medicion S2 y los sensores de posicion derechos 16c, 17c emiten en cada caso una senal de medicion S3, las cuales junto con la senal de medicion resultante dibujada en negrita, en la que siempre se usan los tramos de senal mas empinados de las senales de medicion emitidas por los sensores individuales 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c de un sensor de posicion 16, 17, se muestran en la figura 13.
La figura 12 muestra las correspondientes evoluciones de senal y la senal de medicion resultante dibujada en negrita en el caso de dos sensores individuales usados para cada sensor de posicion.
En las dos formas de realizacion preferidas descritas anteriormente, al menos dos sensores de posicion magneticamente sensibles formados por uno o varios sensores individuales presentan una distancia A, que es mayor, en al menos la distancia entre polos magneticos R, que la diferencia de la longitud de la serie de imanes L y el trayecto recorrido V y tambien menor, en al menos una distancia entre polos magneticos R, que la longitud L de la serie de imanes 1 del rotor, para conseguir una cobertura segura de las al menos dos areas de medicion. Ademas, los al menos dos sensores de posicion magneticamente sensibles formados por uno o varios sensores individuales tienen distancia A, que asciende a un multiplo de la distancia entre bobinas SP y al mismo tiempo a un multiplo de la distancia entre imanes R.
La figura 9 muestra una tercera forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invention.
A diferencia de la segunda forma de realizacion preferida segun la invencion, en este caso la distancia entre polos magneticos R se elige mas pequena, en particular la mitad de grande, que en la segunda forma de realizacion preferida segun la invencion. De este modo resulta, tal como se muestra en una ampliacion de un fragmento, que los imanes individuales de la serie de imanes 1 presentan una distancia entre polos de R y las bobinas individuales 2 de la disposicion de bobinas presentan una distancia de 4/3 R entre si. Los sensores individuales 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c adyacentes entre si de un sensor de posicion 16, 17 presentan ademas una distancia 2/3 R entre si. De este modo se obtienen las senales de medicion mostradas en la figura 14 de los sensores individuales 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c de un sensor de posicion 16, 17 y la senal de medicion que discurre por secciones de manera casi lineal, dibujada en negrita, en la que siempre se usan los tramos de senal mas empinados de las senales de medicion emitidas por los sensores individuales 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c de un sensor de posicion 16, 17, que discurre de manera sincronizada con respecto a la frecuencia de conmutacion de un motor lineal trifasico.
La figura 10 muestra una cuarta forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion.
A diferencia de la tercera forma de realizacion preferida segun la invencion, en este caso la distancia de los sensores individuales 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c adyacentes entre si de un sensor de posicion 16, 17 se elige en 4/3 R, al igual que la distancia de las bobinas individuales 2 adyacentes entre si de la disposicion de bobinas, con lo cual los sensores individuales pueden disponerse entre las bobinas individuales 2.
La figura 15 muestra una quinta forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion.
A diferencia de la tercera forma de realizacion preferida segun la invencion, en este caso la disposicion de bobinas esta interrumpida en la zona de los sensores de posicion 16, 17, creandose un hueco que corresponde a tres bobinas individuales; es decir, que para cada uno de los sensores de posicion 16, 17 que comprenden tres sensores individuales 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c se crea un hueco de 4R. Los sensores de posicion 16, 17 estan dispuestos en cada caso en el centro de este hueco, con lo cual hay una distancia de 4/3 R desde los sensores individuales 16a, 16c, 17a, 17c exteriores hasta las bobinas individuales 2 adyacentes.
La figura 16 muestra una sexta forma de realizacion preferida de la disposicion de sensores de posicion segun la invencion.
A diferencia de la quinta forma de realizacion preferida segun la invencion, en este caso la disposicion de bobinas no solo esta interrumpida en la zona de los sensores de posicion 16, 17, sino que esta realizada unicamente en la posicion correspondiente a la quinta forma de realizacion entre los sensores de posicion 16, 17.
La ampliacion de un fragmento muestra en este caso solamente el sensor de posicion 17 izquierdo, en el que la
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distancia con respecto a la bobina individual 2 situada a la derecha del mismo asciende a 4/3 R. El sensor individual 16 derecho esta construido de manera correspondiente, ascendiendo en este caso la distancia con respecto a la bobina individual 2 situada a la izquierda del mismo a 4/3 R.
La figura 17 muestra el uso de cuerpos de guia de flujo conductores de campo magnetico segun una primera configuracion de la invencion.
Los cuerpos de guia de flujo magneticamente conductores 35 mostrados en este caso estan compuestos en cada caso por un cilindro macizo, dispuesto en paralelo a los nucleos de bobina 3, de un material magnetico blando, tal como por ejemplo hierro o acero, sobre cuya cara frontal situada frente a la serie de imanes 1 esta dispuesto en cada caso un sensor individual 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c de un sensor de posicion 16, 17. Mediante los cuerpos de guia de flujo magneticamente conductores 35 se mejora la conexion de campo de los imanes individuales de la serie de imanes 1 a traves de los sensores individuales magneticamente sensibles 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c y de este modo se obtiene un efecto intensificador de campo en la zona de los sensores.
La figura 18 muestra el uso de cuerpos de guia de flujo magneticamente conductores segun una segunda configuracion de la invencion.
A diferencia del uso mostrado en la figura 17 de cuerpos de guia de flujo conductores de campo magnetico segun una primera configuracion de la invencion, en este caso esta dispuesto un respecto sensor individual 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c de un sensor de posicion 16, 17 sobre la cara frontal del cilindro macizo, dirigida en sentido opuesto a la serie de imanes 1.
La figura 19 muestra el uso de elementos de apantallamiento segun la invencion.
Los elementos de apantallamiento 36 aqui mostrados se componen de una chapa de apantallamiento, que sobresale alrededor de los cuerpos de guia de flujo magneticamente conductores 35 y que sobresale por encima de estos en al menos la altura de un sensor individual 16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c de un sensor de posicion 16, 17, de un material conductor de campo magnetico, como por ejemplo hierro o acero. Se muestra la disposition de los elementos de apantallamiento 36 con los cuerpos de guia de flujo 35 de la primera configuracion segun la invencion. Naturalmente tambien es posible una disposicion de los elementos de apantallamiento 36 con los cuerpos de guia de flujo 35 de la segunda configuracion segun la invencion.
Lista de simbolos de referencia
1
serie de imanes
2 a, b, c
bobina
3 a, b, c
nucleo de bobina
4
carro de sustentacion
5
hoja de puerta
6
perfil de sustentacion
7
disposicion de rodillos, disposicion izquierda
8
disposicion de rodillos, disposicion derecha
9
fondo del perfil de sustentacion
10
zona lateral del perfil de sustentacion
11
escotaduras en las zonas laterales del perfil de sustentacion
12
zona lateral del carro de sustentacion
13
fondo del carro de sustentacion
14
carril de retorno
15
superficies de rodadura
16 a, b, c
primer transductor del sistema de medicion de recorrido
17 a, b, c
segundo transductor del sistema de medicion de recorrido
18
disposicion de circuito
19
revestimiento
35
cuerpo de guia de flujo
36
elemento de apantallamiento
R
distancia entre polos
X
direction de trayecto
S1
senal
S2
senal
S3
senal
D
diferencia de amplitud
S
distancia
A
distancia
L
longitud
V
trayecto recorrido
SP
distancia

Claims (21)

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    REIVINDICACIONES
    1. Puerta corredera con un sistema de accionamiento magnetico para al menos una hoja de puerta (5), con una serie de imanes (1) dispuestos en la direccion de accionamiento, cuya magnetizacion cambia de signo a intervalos determinados en su direccion longitudinal, y un carro de sustentacion (4) conectado a la serie de imanes (1), al que puede fijarse la hoja de puerta (5), asi como con una disposicion de bobinas compuesta por varias bobinas individuales (2) y nucleos de bobina (3), que con una activacion correspondiente de las bobinas individuales (2) provoca una interaccion con la serie de imanes (1), que da lugar a fuerzas de avance, y un sistema de medicion de recorrido que funciona con la serie de imanes (1) como escala de imanes con un primer sensor de posicion magneticamente sensible (16), caracterizada por que el sistema de medicion de recorrido presenta un segundo sensor de posicion magneticamente sensible (17), cuya distancia (A) con respecto al primer sensor de posicion (16) es mayor que una diferencia entre una longitud (L) de la serie de imanes (1) y un trayecto recorrido (V) por la puerta corredera, y menor que la longitud (L) de la serie de imanes (1), estando dispuestos los sensores de posicion (16, 17) de tal modo que el trayecto recorrido (L) por la puerta corredera esta subdividido en dos areas de medicion de los sensores de posicion (16, 17).
  2. 2. Puerta corredera segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la distancia (A) entre el primer sensor de posicion (16) y el segundo sensor de posicion (17) es mayor, al menos en una distancia entre polos magneticos (R) entre dos imanes individuales de la serie de imanes (1), que la diferencia entre la longitud (L) de la serie de imanes (1) y el trayecto recorrido (V) por la puerta corredera y es menor, al menos en una distancia entre polos magneticos (R) entre dos imanes individuales de la serie de imanes (1), que la longitud (L) de la serie de imanes (1).
  3. 3. Puerta corredera segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que la distancia (A) entre el primer sensor de posicion (16) y el segundo sensor de posicion (17) asciende a un multiplo de una distancia entre polos magneticos (R) entre dos imanes individuales de la serie de imanes (1) y al mismo tiempo a un multiplo de una distancia entre bobinas (SP) entre dos bobinas individuales (2).
  4. 4. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los sensores de posicion magneticamente sensibles (16, 17) son sensores de Hall y/o sensores magnetorresistivos.
  5. 5. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los sensores de posicion magneticamente sensibles (16, 17) consisten en cada caso en varios sensores individuales magneticamente sensibles (16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c).
  6. 6. Puerta corredera segun la reivindicacion 5, caracterizada por que los sensores individuales magneticamente sensibles (16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c) de un sensor de posicion magneticamente sensible (16, 17) presentan entre si una distancia fija (S) tal, que siempre al menos uno de los sensores individuales (16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c) muestra un desarrollo funcional de pendiente elevada.
  7. 7. Puerta corredera segun las reivindicaciones 5 o 6, caracterizada por que el numero de sensores individuales magneticamente sensibles (16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c) de cada sensor de posicion magneticamente sensible (16, 17) corresponde al menos a un numero de fases electricas del sistema de accionamiento.
  8. 8. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores 5 a 7, caracterizada por que los sensores individuales magneticamente sensibles (16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c) de un sensor de posicion magneticamente sensible (16, 17) presentan entre si una distancia fija (S), que es igual a un cociente de distancia entre polos magneticos (R) entre dos imanes individuales de la serie de imanes (1) y un numero de sensores individuales (16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c) utilizados en el sensor de posicion (16, 17) o un multiplo del mismo.
  9. 9. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los sensores de posicion magneticamente sensibles (16, 17) solo miden la direccion de campo, independientemente de la intensidad de campo.
  10. 10. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por cuerpos de guia de flujo magneticamente conductores (35), que mejoran una conexion de campo de los imanes individuales de la serie de imanes (1) a traves de los sensores de posicion magneticamente sensibles (16, 17).
  11. 11. Puerta corredera segun la reivindicacion 10, caracterizada por que los cuerpos de guia de flujo magneticamente conductores (35) estan hechos de un material magnetico blando.
  12. 12. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por elementos de apantallamiento (36), que envuelven los sensores de posicion magneticamente sensibles (16, 17) de tal manera que se reduce un efecto de interferencia de campos de dispersion de las bobinas individuales (2) sobre los sensores de posicion magneticamente sensibles (16, 17).
  13. 13. Puerta corredera segun la reivindicacion 12, caracterizada por que los elementos de apantallamiento (36) estan
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    compuestos de un material conductor de campo magnetico.
  14. 14. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la disposicion de bobinas de bobinas individuals (2) esta interrumpida en las proximidades de los sensores de posicion magneticamente sensibles (16, 17).
  15. 15. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la disposicion de bobinas de bobinas individuales (2) esta dispuesta a una distancia de los sensores de posicion magneticamente sensibles (16, 17) entre los sensores de posicion magneticamente sensibles (16, 17).
  16. 16. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por una disposicion de rodillos (7, 8) conectada a la serie de imanes (1), que con respecto a la hoja de puerta (5) cumple una funcion de sustentacion y garantiza una determinada distancia (a) a modo de entrehierro entre la serie de imanes (1) y los nucleos de bobina (3).
  17. 17. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la serie de imanes (1) esta magnetizada en paralelo a una direccion de sustentacion (z) y transversalmente a una direction de accionamiento (x).
  18. 18. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la serie de imanes (1) consiste en uno o varios imanes de alto rendimiento.
  19. 19. Puerta corredera segun la reivindicacion 18, caracterizada por que el uno o los varios imanes de alto rendimiento es o son imanes de alto rendimiento de tierras raras.
  20. 20. Puerta corredera segun la reivindicacion 19, caracterizada por que el uno o los varios imanes de alto rendimiento de tierras raras es o son de tipo NeFeB o Sm2Co.
  21. 21. Puerta corredera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la puerta corredera esta configurada como puerta corredera curva o panel deslizante horizontal.
ES05825693.4 2005-01-14 2005-12-13 Puerta corredera con un sistema de accionamiento magnético con un sistema de medición de recorrido Active ES2578934T3 (es)

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