BRPI1103356A2 - Sistema de freio para máquinas de lavar - Google Patents

Abstract

Sistema de freio para máquinas de lavar. A presente invenção se refere a um sistema de frenagem desenvolvido para o uso em equipamentos de lavanderia, que compreende um suporte de motor (1) provido de orificio central (2); um rolamento (3) que fica posicionado no interior do orifício (2) do suporte (1);uma caixa de engrenagem (4) com redução planetária (41) cuja região inferior (5) se acopla rolamento (3); um elemento resiliente (6) localizado sob o rolamento (3) e que envolve a região inferior (5) da caixa de engrenagem (4); um atuador de freio (7) solidário à caixa de engrenagem (4) por meio de um braço (71); um suporte de came (8) fixo à superfície de frenagem (9) do suporte do motor (1) e provido de cames internos (81), e uma polia movida (10) cooperante com o suporte de came (8) e com urna correia (11). Um elemento resiliente (15) cooperante com o braço (71) do atuador de freio (7) configura um dispositivo de retorno do freio e tem funcionamento comandado pelo atuador (7), de modo que em condições de inatividade o elemento de freio (132) permanece acoplado à superfície de frenagem (9) do suporte do motor (1)' mantendo o equipamento imóvel.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE FREIO PARA MÁQUINAS DE LAVAR”.

Campo da Invenção A presente invenção se refere a um sistema de frenagem desenvolvido para o uso em equipamentos de lavanderia, mais espècificamente para máquinas de lavar roupas, que proporciona uma utilização mais compacta, eficiente, segura e silenciosa que os similares existentes no atual estado da técnica.

Fundamentos da Invenção Conforme é do conhecimento geral, o processo de lavagem de roupas utilizando lavadoras automáticas envolve duas etapas distintas: um ciclo de agitação e um processo de rotação e centrifugação. Durante o ciclo de agitação é utilizada a baixa rotação da caixa de transmissão - aliada a um movimento oscilatório — para mover o agitador do equipamento enquanto o cesto interno que acomoda as peças a serem lavadas permanece imóvel por ação do freio do dispositivo; já o processo de centrifugação requer uma elevada velocidade de rotação para fazer o cesto girar e, com isso, enxaguar ao máximo as peças processadas.

Para a realização*desse-processo,„pode.ser;;empregado urrv motor de velocidade variável que, no entanto, apresenta um custo significativamente mais elevado do que o dos motores de velocidade fixa associados a caixas de transmissão planetárias. O-sistema de freio de umaJavadora.possui.duas finalidades: manter o cesto imóvel durante o processo de agitação e reduzir a velocidade do mesmo em caso de abertura indevida da porta ou tampa do equipamento durante a operação — o que corresponde a um requisito de segurança. O sistema de embreagem atua em conjunto com uma caixa de transmissão planetária para permitir o estabelecimento de uma baixa rotação para o agitador e uma rotação mais elevada para a rotação do cesto.

Na etapa denominada de agitação, o movimento do corpo da caixa de engrenagens é bloqueado através do sistema de freio, o eixo de entrada transmite a rotação da polia movida através da redução planetária sendo que a saída do movimento ocorre no eixo agitador, que possui uma velocidade angular inferior à recebida no eixo de entrada. O movimento oscilatório pode ser gerado pela inversão de sentido de rotação do motor ou pela utilização de um arranjo mecânico que produza movimentos oscilatórios no eixo.

Quando o movimento do corpo da caixa de engrenagens é liberado pelo sistema de freio e simultaneamente ocorre seu acoplamento com a polia movida através dos dentes contidos em abas as peças, o movimento de rotação então é transmitido ao cesto através do corpo da caixa de engrenagens, mais apropriadamente pelo tudo de centrifugação.

Neste caso o cesto e a caixa de engrenagens possuem a mesma rotação da polia movida.

Ocorre, porém, que os equipamentos convencionais que utilizam sistema de freio e sistema de embreagem demandam uma pluralidade de componentes, cada qual com uma função específica, ocupando um grande espaço de instalação nas regiões superior e inferior da placa motora — o que acaba por restringir a possibilidade de otimização da área . de utilização do equipamento.

Alguns equipamentos como, por exemplo, os descritos nos documentos CN101205677, CN201228322 e W02008123735, utilizam apenas sistemas de embreagem para controlar os diferentes ciclos de processamento, porém tal solução acaba por comprometer a segurança do equipamento em eventual necessidade de interrupção abrupta do seu funcionamento. Também o documento CN201268791 descreve um equipamento que utiliza somente sistema de engrenagem bidirecional incorrendo, portanto, no mesmo problema das citações anteriores. O documento WO96006968 descreve um sistema de Freio para máquinas lavadoras provido de disco de freio que, por ação de uma mola ou da própria força gravitacional, é mantido em posição ativa; porém envolve a utilização de cintas para auxiliarem na frenagem e embreagem unidirecional - demandando, também, um considerável espaço de instalação, além de gerarem ruídos desagradáveis para os usuários que permaneçam próximo do equipamento durante seu funcionamento. Já o documento CA2151.450 descreve.um mecanismo de embreagem/freio com movimento ascendente ativado por uma mola de embreagem que, no entanto, não prevê dispositivos de segurança nem tampouco a otimização da área de instalação, uma vez que envolve diversos componentes e apresenta forma construção complexa.

Nota-se, portanto, que nos similares do atual estado da técnica, a frenagem do sistema é feita por meio de tambores e pastilhas de freio ou envolvendo sistemas de travamento mecânico, sendo que em muitos casos o freio é chamado de “segunda embreagem”, pois atua apenas no travamento do cesto do equipamento durante o ciclo de agitação.

Objetivos da Invenção Tendo em vista os inconvenientes aventados, é um dos objetivos da presente invenção prover um sistema de freio para máquinas de lavar de construção simples e que ocupe pouco espaço no interior do equipamento.

Outro dentre os objetivos da presente invenção é revelar um sistema no qual o mecanismo de freio atua em um mesmo eixo, porém em direções opostas, de modo que sua movimentação em um sentido ativa a embreagem enquanto a movimentação para o sentido contrário ativa o freio.

Outro objetivo da invenção é descrever um sistema de freio que utiliza a própria placa motora — ou placa de suporte do motor - do equipamento como superfície de frenagem. É também um dos objetivos desta invenção revelar um sistema de freio que configure, também, um eficaz sistema de segurança para o usuário - uma vez que automaticamente impede a movimentação do cesto em caso de abertura indevida da porta do equipamento ou de queda de energia.

Sumário da Invenção A presente invenção atinge os objetivos acima por meio de um sistema de freio para máquinas de lavar que compreende: um suporte de motor provido de orifício central, sendo que a superfície inferior do suporte de motor configura uma superfície de frenagem do sistema; uma caixa de engrenagem cuja região inferior se acopla a um rolamento posicionado no interior do orifício do suporte; um atuador de freio fixado sobre o suporte de motor, sendo dito atuador de freio cooperante com a caixa de engrenagem por meio de um braço de freio; uma estrutura compreendendo pés para fixação da estrutura sobre o suporte de motor, sendo que a um dos pés da referida estrutura acopla-se uma das extremidades de um elemento resiliente cooperante com o braço do atuador de freio; uma peça--de acoplamento-para a-região inferior da caixa de engrenagem, dita^peça de acoplamento compreendendo uma embreagem e um elemento de freio que coopera com a superfície de frenagem do suporte de motor; e uma polia motora cooperante com a embreagem por meio-de dentes existentes em sua superfície, superior,_sendo_dita polia movida acionada por uma correia cooperante com uma polia móvel movimentada pelo motor.

Na concretização preferencial da presente invenção, dentes existentes na superfície inferior da embreagem e os dentes da polia movida apresentam superfícies anguladas de modo a proporcionar a rotação das peças, quando acopladas, em um único sentido.

Ainda segundo a concretização preferencial da invenção, os dentes da embreagem e os dentes da polia movida somente se acoplam quando o elemento de freio se afasta da superfície de frenagem do suporte do motor, permitindo a realização de um movimento de alta velocidade da caixa de engrenagem que resulta na centrifugação do cesto de lavagem da máquina de lavar.

Cabe salientar que o freio somente é acionado quando o elemento de freio se acopla à superfície de frenagem do suporte do motor, e os dentes da embreagem e os dentes da polia movida se distanciam, permitindo a execução de um movimento de baixa velocidade o eixo agitador e, consequentemente, do agitador de lavagem da maquina de lavar.

Na modalidade preferencial da presente invenção, o elemento resiliente — preferencialmente uma mola - cooperante com o braço do atuador de freio configura um dispositivo de retorno do freio.

Ademais, tal elemento resiliente tem funcionamento comandado pelo atuador de freio, de modo que em condições de inatividade o elemento de freio permanece acoplado à superfície de frenagem do suporte do motor mantendo o equipamento imóvel.

Descrição Resumida dos Desenhos As figuras mostram: Figura 1 - ilustra uma vista em perspectiva superior explodida do sistema de freio construído segundo a concretização preferida da presente invenção.

Figura 2 - mostra o sistema apresentado na figurai em perspectiva inferior, com suas partes constituintes tomadas em separado.

Figura 3 - ilustra, em perspectiva, o sistema de freio construído de acordo com a concretização preferida da presente invenção.

Figura 4 - mosira um cone longitudinal do sistema apresentado na presente invenção, com o freio acionado e a embreagem livre.

Figura 5 - mostra o corte da figura 4, porém com o freio livre e a embreagem acoplada.

Figuras 6A e 6B - mostram a caixa de engrenagem com redução planetária em perspectiva e em corte longitudinal, respectivamente. ■ Descrição»Detalhada da Invenção A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base nos exemplos de execução rbpiescmauus mus ucsenhos apensos.

As figuras 1, 2 e 3 ilustram um o sistema da presente invenção, que compreende basicamente um suporte de motor 1 provido de orifício central 2 no interior qual se acomoda um rolamento 3 que, por sua vez, recebe a região inferior 5 de uma caixa de engrenagem 4, a qual é internamente provida de redução planetária 41 — visível na Figura 4.

As Figuras 6A e 6B mostram a caixa de engrenagem com redução planetária com maior detalhe, permitindo visualizar o eixo de entrada 20 que se acopla à polia movida 10, o tubo de centrifugação 21 (no qual é fixado o cesto do equipamento) e o eixo agitador 22 no qual é fixado o agitador ou impeller da lavadora.

Sob o rolamento 3 posiciona-se um elemento resiliente 6 - preferencialmente uma mola - que envolve a região inferior 5 da caixa de engrenagem, a qual se apóia sobre a superfície central da peça de acoplamento 13 para a embreagem 131 — localizada em, sua região inferior - e freio 132, sendo que o freio 132 corresponde a um anel solidário à superfície perimetral superior da peça de acoplamento 13.

Na concretização preferencial da presente invenção, a peça de acoplamento 13 se aloja no interior de um suporte de came 8 — o qual é provido de cames internos 81 — acomodando-se sobre um anel deslizante 12 também provido de cames 121.

Uma polia movida 10 coopera com a face inferior do suporte de came 8 e com uma correia 11, que transmite o movimento da polia motora 111 do motor M para o sistema de freio, sendo que dita polia movida 10 é provida, em sua superfície superior, de dentes 101 para acoplamento da embreagem 131.

Sobre o suporte do motor 1 localiza-se, ainda, um atuador de freio 7 solidário à caixa de engrenagem 4 por meio de um braço 71.

Pela figura 3 percebe-se que sobre o suporte de motor 1 também são fixos os pés 141 de uma estrutura 14, sendo que a um dos pés 141 acopla-se uma das extremidades de um elemento resiliente 15 cooperante com o braço 71 do atuador de freio 7, sendo que tal elemento resiliente 15 configura um dispositivo de retorno do freio e tem funcionamento comandado pelo atuador 7, de modo que em condições de inatividade o elemento de freio 132 permanece acoplado à superfície de frenagem 9 do suporte do motor 1, mantendo, o equipamento imóvel.

Como pode ser visto detalhadamente na figura 5, os dentes da embreagem 131 e os dentes 101 da polia movida-10 somente.se acoplam quando o elemento.de freio 132.se afasta da superfície de frenagem 9 do suporte do motor 1.

Em contrapartida - e segundo o ilustrado na Figura 4, o freio somente é acionado quando o-elemento-de freio 132.se acopla.à superfície de frenagem 9 do suporte do motor 1 e os dentes da embreagem 131 e os dentes 101 da polia movida 10 se distanciam.

Com a configuração apresentada, o sistema de freio permanece acionado mesmo quando o produto se encontra sem alimentação de energia. Isto ocorre porque o elemento resiliente 15 (que também pode ser chamado de mola de freio) aplica uma força no braço 71 do atuador 7 que, por sua vez, faz com que o anel deslizante 12 gire sobre o suporte do came 8, até os cames 81 e 121 se encontrem e proporcionem a elevação do anel deslizante 12, que por sua vez movimenta o elemento de acoplamento 13 de forma a pressionar o elemento de freio 132 contra a superfície de frenagem 9 do suporte do motor 1.

Esta configuração é utilizada na operação de agitação, porém ocorre também durante eventual interrupção de energia ou quando o consumidor abre a tampa do produto enquanto este ainda está em funcionamento, configurando portanto, um sistema de segurança adicional.

Durante a operação de centrifugação existe a necessidade de que o elemento de freio 132 seja liberado e a polia movida 10 fique acoplada ao conjunto da caixa de engrenagem 4, para que todo este conjunto gire sem que ocorra redução na rotação.

Neste caso o atuador de freio 7 aplica uma força no braço do atuador de freio 71 que, por sua vez, provoca a rotação do anet deslizante 12 no sentido de desalinhar os carnes 81 e 121 de modo a eliminar o contato do elemento de freio 132 com a superfície de frenagem 9 do suporte do motor 1. Saliente-se que com este movimento os dentes de acoplamento 131 da embreagem se acoplam nos dentes 101 da polia movida 10, resultando em sua movimentação.

Cabe esclarecer que o atuador de freio 7 utilizado no sistema descrito pode ser elétrico, pneumático ou hidráulico. O sistema descrito na presente invenção permite uma redução significativa de componentes utilizados, que consequentemente pode apresentar uma construção mais compacta do que as existentes no atual estado da técnica, permitindo o desenvolvimento de novas configurações estéticas e dimensionais para a estrutura do equipamento.

Ademais tal sistema elimina a necessidade de utilização de diversos componentes antes essenciais, como amortecedor sonoro, parte do tambor de freio, cintas de freio e suas estruturas correspondentes. O nível de ruído emitido pelo funcionamento do equipamento, especialmente durante o processo de centrifugação, também é significativamente reduzido como consequência da-utilização do sistema-apresentado,*pois oSc.ruidos normalmente.ocorrem como resultado da vibração da cinta de freio sobre o tambor, e a eliminação desses componentes tem, portanto, efeitos na geração de ruídos.

Deve,-no entanto,-ser entendido.que a descrição fornecida com base nas figuras acima se refere apenas a uma das concretizações possíveis para o sistema da presente invenção, sendo que o real escopo do objeto da invenção encontra-se definido nas reivindicações apensas.

Claims (7)

1. Sistema de freio para máquinas de lavar acionada por meio de motor elétrico (M), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um suporte de motor (1) provido de orifício central (2), sendo que a superfície inferior do suporte de motor (1) configura uma superfície de frenagem (9) do sistema; uma caixa de engrenagem (4) cuja região inferior (5) se acopla a um rolamento (3) posicionado no interior do orifício (2) do suporte (1); um atuador de freio (7) fixado sobre o suporte de motor (1), sendo dito atuador de freio (7) cooperante com a caixa de engrenagem (4) por meio de um braço de freio (71); uma estrutura (14) compreendendo pés (141) para fixação da estrutura (14) sobre o suporte de motor (1), sendo que a um dos pés (141) acopla-se uma das extremidades de um elemento resiliente (15) cooperante com o braço (71) do atuador de freio (7); uma peça de acoplamento (13) para a região inferior (5) da caixa de engrenagem (4), dita peça de acoplamento (13) compreendendo uma embreagem (131) e um elemento de freio (132) que coopera com a superfície de frenagem (9) do suporte de motor (1); e uma polia movida (10) cooperante com a embreagem (131) por meio de dentes (101) existentes em sua-superfície superiopsendo dita.polia movida (10) acionada p.òr uma, correia (11) cooperante com uma polia motora (111) movimentada pelo motor (M).

2. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os dentes da-embreagem (131)-e os dentes (10.1) da polia movida.(10).apresentam superfícies anguladas de modo a proporcionar a rotação das peças, quando acopladas, em um único senuao.

3. Sistema de freio de acordo com as reivindicações 1 e 2, CARACTERIZADO pelo fato de que os dentes da embreagem (131) e os dentes (101) da polia movida somente se acoplam quando o elemento de freio (132) se afasta da superfície de frenagem (9) do suporte do motor (1), permitindo a realização de um movimento de alta velocidade ou centrifugação da caixa de engrenagem (4).

4. Sistema de freio de acordo com as reivindicações 1, 2 e 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o freio somente é acionado quando o elemento de freio (132) se acopla à superfície de frenagem (9) do suporte do motor (1), e os dentes da embreagem (131) e os dentes (101) da polia movida (10) se distanciam, permitindo a execução de um movimento de baixa velocidade no eixo agitador (22).

5. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento resiliente (15) configura um dispositivo de retorno do freio.

6. Sistema de freio de acordo com as reivindicações 1, e 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento resiliente (15) tem funcionamento comandado pelo atuador de freio (7), de modo que em condições de inatividade o elemento de freio (132) permanece acoplado à superfície de frenagem (9) do suporte do motor (1) mantendo o equipamento imóvel.

7. Sistema de freio de acordo com as reivindicações 1, 5 e 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento resiliente (15) é uma mola.