Muelles magnéticos

MagSpring, muelles magnéticos de fuerza constante a lo largo del recorrido útil. Puramente pasivo, sin consumos eléctricos ni de aire. Para compensación de la masa en montajes en vertical.

 

Cuando los motores lineales o los servomotores se emplean para ejecutar movimientos verticales, estos motores deben aplicar una fuerza constante tanto durante el movimiento como durante el tiempo restante en reposo, de manera que contrarresten la fuerza de gravedad. Si se emplea el sistema adecuado para compensar la masa, se reducirá la potencia requerida por el motor.

 

Muelles magnéticos estándar

Como norma, un efecto positivo directo de compensar la masa vertical es que el drive puede ser más pequeño, con su correspondiente efecto positivo sobre la potencia de alimentación requerida. Adicionalmente el sistema contrapesado permite que la masa, por ejemplo todo el conjunto de utillajes y porta-utillajes que se mueve arriba y abajo en un eje Z, pueda ser puesto en movimiento y detenido más suavemente. Los rodamientos se sobrecargan mucho más levemente debido a que no hay cargas asimétricas en los movimientos en vertical, y el perfil de movimiento puede ser sustancialmente más dinámico. Y, no menos importante, en muchos casos el sistema de compensado vertical se emplea para prevenir situaciones de riesgo para la pieza, la máquina y el operario debido a la caída súbita del eje.

 
 

Dependiendo de la aplicación, se usa habitualmente uno de estos principios para el compensado vertical:
 

Contrapesos:
Para máquinas grandes, el peso a menudo se equilibra con contrapesos que están conectados a las partes móviles de la máquina mediante poleas y cadenas o cables. Sin embargo, dada la tendencia a hacer máquinas cada vez más compactas, a menudo no hay espacio para contrapesos y guías. El sistema también es susceptible al desgaste mecánico y, por lo tanto, requiere un mantenimiento intensivo. Si cambia el peso a contrapesar, se debe modificar el sistema. Para aplicaciones dinámicas, este método es inadecuado, porque la inercia aumenta mucho al aumentar también la masa a desplazar.

 

Muelle o resorte:
El muelle o resorte mecánico es un elemento de diseño muy económico para proporcionar compensación de peso en instalaciones verticales. Sin embargo, el aumento lineal de la fuerza en el rango de acción del muelle no permite una compensación ideal de la gravedad en toda la carrera. Los resortes mecánicos también están sujetos a un desgaste relativamente alto. Los paquetes de muelles, que a veces se utilizan como alternativa, permiten aplicar una fuerza constante en un rango de trabajo mayor y minimizan los daños consiguientes si se rompe un resorte, pero también son costosos y requieren mucho espacio. Si el peso a compensar cambia, este tipo de sistema también requiere adaptación mecánica.

 

Compensador neumático:
A diferencia de los muelles mecánicos, los cilindros neumáticos pueden usarse para producir fuerzas constantes y relativamente altas en una carrera larga. Esto hace que, en principio, los cilindros neumáticos sean una buena compensación de la fuerza de la gravedad. Si se conecta una válvula de actuación aguas arriba del cilindro, la fuerza se puede variar y así reaccionar a los cambios de peso, sin embargo esto requiere un controlador adicional. Dado que el aire comprimido es uno de los «medios energéticos» más caros en una línea de producción, los costes energéticos de los sistemas de contrapeso neumáticos son importantes y degradan la viabilidad económica del sistema. Los sistemas de aire comprimido también se ven afectados con frecuencia por fugas, que pueden hacer que el eje vertical caiga inesperadamente, requieren mucho mantenimiento y solo se pueden usar en lugares donde se dispone de una conexión adecuada, lo que limita la movilidad de las máquinas y los sistemas.

 

Muelle magnético:
El uso de muelles magnéticos es la opción ideal para compensar pasivamente la fuerza de gravedad en un eje orientado verticalmente impulsado por un servomotor o motor lineal. El muelle magnético genera una fuerza constante en todo su rango de recorrido, independientemente de la posición, la velocidad o la orientación de montaje. El motor necesita suministrar solo las fuerzas dinámicas, para que pueda reaccionar más rápidamente y por lo tanto tener un tamaño más pequeño

 

El muelle magnético MagSpring desarrollado por el experto suizo en motores lineales LinMot utiliza la atracción y repulsión magnética para generar fuerza constante en todo el recorrido, no requiere mantenimiento y es extremadamente fiable. Un especial diseño de las guías de flujo y los imanes transforma una relación significativamente no lineal entre la fuerza y la distancia entre imán y metal ferro-magnético en una curva de fuerza constante. Dependiendo de la gama de potencia del MagSpring, los imanes permanentes están ubicados en el estator, en el vástago o en ambos componentes. El vástago, fabricado en acero al cromo-níquel, está soportado por un cojinete de deslizamiento integrado. Esto significa que los muelles magnéticos LinMot se pueden utilizar en diseños similares a los resortes de gas presurizados, pero tienen una vida útil significativamente más larga. Debido a que los MagSpring son componentes pasivos, no requieren una fuente de alimentación y, por lo tanto, también se pueden utilizar en aplicaciones seguras sin limitaciones.

 

Debido a que la fuerza generada no depende del recorrido de carrera, los muelles magnéticos no solo son la opción preferida para compensar las fuerzas de gravedad en disposición vertical. Gracias a sus curvas de fuerza/recorrido constantes, los muelles magnéticos se pueden utilizar en una amplia variedad de aplicaciones, como generar una fuerza de presión constante independientemente de la orientación, aplicar una fuerza de soporte constante en un rango de carrera largo o soporte de fuerza de un solo lado en aplicaciones de impulsión. Como elemento pasivo, el MagSpring también se puede utilizar para sujetar o mover un eje de la máquina, u otros componentes como pinzas o correderas, a una posición definida cuando se corta la energía.

 

LinMot ofrece diferentes series de productos MagSpring estándar para un rango de fuerza de 11 N a 22 N y una carrera de hasta 290 mm, y de 40 N a 60 N con una carrera de hasta 350 mm. Asimismo la serie de MagSpring en acero inoxidable AISI316L es la opción ideal para aplicaciones con requerimientos de alto grado de higiene, por ejemplo en los sectores industriales de alimentación o de farmacia.

 

 

Catálogo completo LinMot   Catálogo completo LinMot

 
 

Muelles magnéticos estándar
Muelles magnéticos estándar

Muelles magnéticos para todo tipo de aplicaciones, fuerza constante en todo el recorrido, opciones de 11 N, 17 N, 22 N, 40 N, 50 N y 60 N, recorridos de fuerza constante hasta 350 mm.


Muelles magnéticos de acero inoxidable
Muelles magnéticos de acero inoxidable

Muelles magnéticos en acabado de acero inoxidable AISI316L, para aplicaciones higienizables en industria farmacéutica, bebida y alimentaria, fuerza constante en todo el recorrido, 40 N, 50 N y 60 N, recorridos hasta 350 mm.


Muelles magnéticos para unidad lineal-rotativa
Muelles magnéticos para unidad lineal-rotativa

Muelles magnéticos para todo tipo de aplicaciones, fuerza constante en todo el recorrido, opciones de 11 N, 17 N, 22 N, 40 N, 50 N y 60 N, recorridos de fuerza constante hasta 350 mm.

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