ES2282795T3 - Freno controlado mediante par de torsion. - Google Patents
Freno controlado mediante par de torsion. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2282795T3 ES2282795T3 ES04100153T ES04100153T ES2282795T3 ES 2282795 T3 ES2282795 T3 ES 2282795T3 ES 04100153 T ES04100153 T ES 04100153T ES 04100153 T ES04100153 T ES 04100153T ES 2282795 T3 ES2282795 T3 ES 2282795T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- brake
- disc
- cam
- torque
- friction surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D59/00—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D5/00—Braking or detent devices characterised by application to lifting or hoisting gear, e.g. for controlling the lowering of loads
- B66D5/02—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes
- B66D5/12—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes with axial effect
- B66D5/14—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes with axial effect embodying discs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Un freno controlado mediante par de torsión, dispuesto entre un árbol de accionamiento (4; 4a'') y un árbol accionado (7; 7''), cuyo freno comprende: - una disposición (9, 10) de disco de freno/disco de embrague, prevista entre el árbol de accionamiento (4; 4a'') y el árbol accionado (7; 7'') y que comprende un primer disco (9) que está dispuesto de modo que pueda moverse axialmente pero no pueda girar en el árbol accionado (7; 7'') y un segundo disco (10) que está dispuesto de manera que pueda moverse axialmente entre el primer disco (9) y el árbol de accionamiento (4; 4a''), - un primer conjunto de medios (12) de superficie de fricción dispuesto entre el primer disco (9) y el segundo disco (10), - un segundo conjunto de medios (14) de superficie de fricción dispuestos entre el segundo disco (10) y un cuerpo (13) del freno, - una disposición elástica (15, 16) prevista para apretar axialmente los discos (9, 10) y los medios (12, 14) de superficie de fricción que cooperan con ellos, unos contra otros, con el fin de conseguir una aplicación de frenado, y - medios de leva (5, 6) dispuestos entre el árbol de accionamiento (4; 4a'') y la disposición (9, 10) de disco de freno/disco de embrague, comprendiendo dichos medios una primera parte (5) de leva que está sujeta de forma que no pueda girar al árbol de accionamiento (4; 4a'') y una segunda parte (6) de leva que está dispuesta de manera que no pueda girar en el segundo disco (10), haciendo los medios de leva (5, 6), en virtud del efecto del par y la rotación del árbol de accionamiento (4; 4a'') y el posible par contrario del árbol accionado (7; 7''), que cambie la posición axial relativa entre los discos (9, 10) y los medios (12, 14) de superficie de fricción, con el fin de liberar, al menos parcialmente, la aplicación de frenado en contra de la fuerza ejercida por la disposición elástica (15, 16), caracterizado porque - el segundo disco (10) está dispuesto de forma que pueda moverse axialmente con relación a la segunda parte (6) de leva,- un tercer conjunto (19) de medios de superficie de fricción está dispuesto entre la segunda parte (6) de leva y el primer disco (9) con el fin de transmitir el par desde el árbol de accionamiento (4; 4a'') al árbol accionado (7; 7''), y porque - una masa (8) de volante de inercia está dispuesta en la segunda parte (6) de leva.
Description
Freno controlado mediante par de torsión.
El invento se refiere a un freno controlado
mediante par de torsión, dispuesto entre un árbol de accionamiento y
un árbol accionado, comprendiendo dicho freno una disposición de
disco de freno/disco de embrague situada entre el árbol de
accionamiento y el árbol accionado y que comprende un primer disco
que está dispuesto de forma que pueda moverse axialmente, pero no a
rotación, en el árbol accionado y un segundo disco que está
dispuesto para moverse axialmente entre el primer disco y el árbol
de accionamiento, un primer conjunto de medios de superficie de
fricción dispuestos entre el primer disco y el segundo disco, un
segundo conjunto de medios de superficie de fricción dispuestos
entre el segundo disco y un cuerpo del freno, una disposición
elástica prevista para presionar axialmente los discos y los medios
de superficie de fricción que cooperan con ellos, unos contra otros,
con el fin de conseguir una aplicación de frenado, y medios de leva
dispuestos entre el árbol de accionamiento y la disposición de disco
de freno/disco de embrague, comprendiendo los citados medios una
primera parte de leva que está sujeta, de manera que no pueda girar,
al árbol de accionamiento y una segunda parte de leva que está
dispuesta de manera que no pueda girar en el segundo disco, haciendo
los medios de leva, en virtud del efecto del par de torsión y la
rotación del árbol de accionamiento y el posible par contrario del
árbol accionado, que la posición axial relativa entre los discos y
los medios de superficie de fricción cambie con el fin de separar,
al menos parcialmente, la aplicación de frenado en contra de la
fuerza generada por la disposición elástica.
Un freno de esta clase se describe en la
solicitud de patente finlandesa 20010714. En este documento, un
objetivo particular era controlar mejor las cargas ejercidas en la
dirección de la carga con el fin de evitar riesgos de seguridad.
También se intentaba evitar la aceleración del motor por encima de
la velocidad síncrona, debida a la oscilación de la carga. Otro
objeto era ampliar las aplicaciones del freno. Una característica
sustancial de esta solución de la técnica anterior consiste en el
uso de dos ruedas de freno, por lo que los pares de torsión
conseguidos mediante tales ruedas se ajustaban de manera diferente.
Esto permitía adaptar el freno a diferentes propósitos y dotarle de
propiedades adicionales que, previamente, exigían disposiciones
específicas.
Un objeto del presente invento es proporcionar
mejoras adicionales al freno antes mencionado, tales que, por
ejemplo, la tensión dinámica impuesta sobre los componentes que
soportan la carga pueda eliminarse de la manera más efectiva sin
reducir la potencia de frenado, y que la liberación del freno se
produzca siempre con absoluta certeza. Además, la estructura debe
permitir la combinación de distintas funciones en forma más
diversificada.
Estos objetos se consiguen mediante un freno de
acuerdo con el invento, caracterizado porque el segundo disco está
dispuesto de manera que pueda moverse axialmente con relación a la
segunda parte de leva, un tercer conjunto de medios de superficie
de fricción está dispuesto entre la segunda parte de leva y el
primer disco con el fin de transmitir el par del árbol de
accionamiento al árbol accionado, y porque en la segunda parte de
leva está prevista un masa de volante de inercia.
El invento se basa en una segunda disposición de
disco de freno/disco de embrague, que se mueve con mayor libertad
que previamente, y cuya carrera puede ajustarse de tal modo que el
freno siempre pueda liberarse en contra del par de freno mediante
superficies de fricción adicionales dispuestas a tal fin,
garantizando así la liberación del freno (el funcionamiento de los
medios de leva) siempre que deba soltarse el freno.
Como en el segundo disco también actúa una
magnitud apropiada de masa de volante de inercia, por ejemplo merced
a una rueda de acoplamiento separada, en la cual están dispuestos
el segundo disco y, preferiblemente, también, el tercer conjunto de
medios de superficie de fricción, un par de carga que afecte, por
ejemplo, a un árbol de entrada de un mecanismo de elevación, fuerza
a la rueda accionada, cuando la fuerza de accionamiento impulsa a
los extremos del mecanismo de elevación, por ejemplo cuando se
desconecta la corriente de un motor eléctrico, a acelerar primero
la masa del volante de inercia y, luego, el órgano de accionamiento,
tal como un rotor de un motor eléctrico. Las dimensiones apropiadas
de la estructura permiten proporcionar un par restante después de
la masa del volante de inercia tal que no pueda liberarse el freno.
En un aparato de elevación, ésta es una característica muy
importante, que permite evitar que la carga baje o caiga
bruscamente, por ejemplo si se produce un fallo o una averna en el
órgano de accionamiento. En tal situación inesperada, al igual que
al término de un procedimiento de elevación normal, el frenado se
realiza suavemente al contar con dicha estructura y se evita que
sobre el sistema de frenado actúen cargas dinámicas bruscas y
elevadas.
El freno de acuerdo con el invento también puede
dotarse fácilmente, si se desea, de un embrague deslizante
necesario en los elevadores de cadena. Así, el cuerpo del freno
comprende dos partes, axialmente ajustables una con relación a
otra, por lo que la posición o el punto de actuación del segundo
conjunto de medios de superficie de fricción puede ajustarse y
limitarse por medio de una segunda parte de cuerpo.
El par del embrague y el del freno se
proporcionan utilizando la misma fuerza elástica de la disposición
elástica y la relación entre ambos se gestiona seleccionando la
relación de las superficies de fricción correspondientes para que
sea igual que la existente entre el par del embrague y el par del
freno. Esta disposición ofrece una ventaja tal que, cuando se está
regulando el par del embrague deslizante, el par del freno cambia,
al mismo tiempo, manteniendo la relación correcta con el par del
embrague. En la estructura del invento, el par del embrague puede
regularse mientras gira el órgano de accionamiento, de la manera más
simple haciendo girar la segunda parte de cuerpo del freno,
consiguiendo así con precisión la regulación correcta del embrague,
ya que sólo se emplea un coeficiente de fricción dinámica durante la
regulación.
La disposición elástica comprende, de
preferencia, una agrupación elástica que aprieta el primer disco
hacia la segunda parte de leva, y una segunda agrupación elástica
que aprieta la primera parte de leva hacia la segunda parte de
leva, siendo la fuerza elástica de la primera agrupación elástica
considerablemente mayor que la fuerza elástica de la segunda
agrupación elástica. La segunda agrupación elástica centra las
partes de leva una con relación a otra, y su fuerza se selecciona
de tal manera que no reduzca excesivamente la fuerza elástica real
de la primera agrupación elástica que proporciona el par de freno.
El juego de la primera agrupación elástica también compensa el
desgaste de las superficies de fricción.
Las ventajas del invento se describen con mayor
detalle en la siguiente descripción detallada del invento.
Se explicará ahora el invento con mayor detalle
por medio de dos ejecuciones prácticas ilustrativas, con referencia
a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra una vista longitudinal, en
sección, de un freno de acuerdo con el invento, entre un elevador
de cadena y un elevador manual, encontrándose el freno en un estado
en que la carga actúa sobre él;
la Figura 2 ilustra un detalle ampliado de una
disposición de disco de freno/disco de embrague mostrada en la
Figura 1;
la Figura 3 ilustra el freno representado en la
Figura 2 en un estado en que la carga está siendo elevada;
la Figura 4 ilustra un detalle ampliado de una
segunda agrupación elástica mostrada en la Figura 1;
la Figura 5 ilustra una realización de las
partes de leva del freno representado en las Figuras anteriores;
y
la Figura 6 muestra una vista longitudinal, en
sección, del freno de acuerdo con el invento en conexión con el
elevador de cadena y un motor eléctrico para el mismo, encontrándose
el freno en un estado en que la carga está actuando sobre el
mismo.
Refiriéndonos a las Figuras 1 a 4, en ellas se
muestra un freno 1 controlado mediante par de torsión de acuerdo
con el invento, dispuesto entre un elevador 2 de cadena y un
elevador manual 3. Un rotor 4 del elevador manual 3 funciona como
árbol de accionamiento del sistema.
El freno 1 comprende, en primer lugar, partes 5
y 6 de leva, la primera de las cuales, designada con el número 5 de
referencia, está sujeta al rotor 4 de manera que no pueda girar,
mientras que la segunda parte 6 de leva está dispuesta en un árbol
de entrada 7 del elevador 2 de cadena, de forma que pueda moverse a
rotación y axialmente, funcionando el árbol de entrada como árbol
accionado del sistema, en otras palabras como árbol que acciona el
elevador 2 de cadena y al que se aplica la fuerza de accionamiento a
partir del rotor 4 del elevador manual 3. Una rueda de acoplamiento
8 está sujeta, de forma que no pueda girar ni verse axialmente, a
la segunda parte 6 de leva para proporcionar la masa del volante de
inercia al sistema descrito.
Una disposición de disco de freno/disco de
embrague, está prevista entre las partes de leva 5 y 6, es decir,
entre el rotor 4 y el árbol de entrada 7 del elevador 2 de cadena,
comprendiendo la disposición un primer disco 9 que está dispuesto
de manera que pueda moverse axialmente pero no pueda girar, en el
árbol de entrada 7, y el segundo disco 10 que está dispuesto de
manera que pueda moverse axialmente pero no pueda girar, en la
rueda de acoplamiento 8, merced al uso de pasadores 11 fijados a la
periferia de la rueda de acoplamiento 8, mediante los que el
segundo disco 10 está así sujeto, al mismo tiempo, a la segunda
parte de leva 6.
Un primer conjunto de medios 12 de superficie de
fricción está dispuesto entre los discos 9 y 10, sujeto, por
ejemplo, al primer disco 9 (véase la Figura 2), y un segundo
conjunto de medios 14 de superficie de fricción está dispuesto
entre el segundo disco 10 y un cuerpo 13 del freno, sujeto, por
ejemplo, al segundo disco 10. Tales medios 12 y 14 de superficie de
fricción tienen, en este ejemplo, sustancialmente, el mismo tamaño
en cuanto al diámetro efectivo y el área de la superficie de
fricción, pero también pueden tener tamaños variables.
Con el fin de proporcionar una aplicación de
freno entre los discos 9 y 10 y los medios 12 y 14 de superficies
de fricción que cooperan con ellos, está prevista una disposición
elástica 15, 16 que aprieta dichos componentes 9, 10, 12 y 14 unos
contra otros. Tal disposición elástica comprende una primera
agrupación elástica 15, que está dispuesta entre un cojinete 17 del
árbol de entrada 7 y el primer disco 9 para apretar el primer disco
9 hacia la segunda parte 6 de leva, y una segunda agrupación
elástica 16, entre un cuerpo 13 del freno y un cojinete 18 de la
primera parte 5 de leva, que aprieta la primera parte 5 de leva
hacia la segunda parte 6 de leva. La fuerza elástica de la primera
agrupación elástica 15 es considerablemente mayor que la fuerza
elástica de la segunda agrupación elástica 16. La fuerza elástica de
la segunda agrupación elástica debe seleccionarse de tal forma que
no reduzca excesivamente la fuerza elástica real proporcionada por
la primera agrupación elástica 15, que proporciona el par de freno.
El juego de la segunda agrupación elástica 16 forma el margen de
desgaste de los medios de superficie de fricción 12, 14
y 19.
y 19.
Además, un tercer conjunto de medios 19 de
superficie de fricción está montado, mediante la rueda de
acoplamiento 8, montada en la segunda parte 6 de leva, estando
dichos medios situados de manera que no puedan moverse con relación
a la rueda de acoplamiento 8 y la segunda parte 6 de leva y
dispuestos para cooperar con el primer disco 9 con el fin de
transmitir el par del árbol de accionamiento, o el rotor 4, al árbol
accionado, o al árbol de entrada 7 del elevador 2 de cadena. Debe
observarse, en este caso, que el tercer conjunto de medios 19 de
superficie de fricción también pueden estar sujetos, naturalmente,
al primer disco 9 sin cambiar, en modo alguno, su misión o
funcionamiento. Además, del primero y del segundo conjuntos de
medios 12 y 14 de superficie de fricción, el tercer conjunto de
medios 19 de superficie de fricción puede funcionar, también, para
proporcionar una aplicación de frenado. En este ejemplo, el diámetro
efectivo del tercer conjunto de medios de superficie de fricción es
menor que la medida correspondiente del primero y del segundo
conjuntos de medios, 12 y 14, de superficie de fricción. Esto no
tiene por qué ser así necesariamente, pero la situación del tercer
conjunto 19 de medios de superficie de fricción establece los
límites para sus dimensiones.
En lo que respecta a la estructura de las partes
5 y 6 de leva, la sección transversal de ambas partes 5 y 6 de leva
es circular y, de preferencia, comprende gargantas 20 arriñonadas en
dirección circunferencial, estando provistas las gargantas de un
punto 22 profundo en el centro con respecto a un área de contacto 21
circundante y de puntos someros 23 en los extremos, en cuyo caso
las partes 5 y 6 de leva opuestas están conectadas entre sí a
través de las gargantas 20 opuestas y una bola 24 situada entre cada
par de gargantas en oposición.
En pocas palabras, cuando se utiliza el elevador
manual 3, las partes 5 y 6 de leva hacen, en virtud del efecto del
par y la rotación del rotor 4 y el par contrario (del par de freno)
del árbol de entrada 7, que cambie la posición axial entre los
discos 9 y 10 y los medios 12, 14 y 19 de superficie de fricción con
el fin de separar, al menos parcialmente, la aplicación de frenado
en contra de la potencia generada por la disposición elástica 15,
16 y, al mismo tiempo, proporcionar una aplicación de transmisión de
par entre el primer disco 9 y la rueda de acoplamiento 8 empleando
el tercer conjunto 19 de medios de superficie de fricción, como se
explicará con mayor detalle en lo que sigue.
El cuerpo 13 del freno comprende dos partes 25,
26 que han de ser ajustadas axialmente una con relación a otra, por
lo que la capacidad de ajuste se incorpora en la práctica haciendo
uso de una disposición de rosca 27 entre las partes 25 y 26 de
manera que el segundo conjunto de medios 14 de superficie de
fricción esté sujeto al segundo disco 10, que es apretado contra un
tercer disco 28 que está dispuesto de forma que pueda moverse
axialmente, pero no a rotación, en la primera parte 25 de cuerpo por
medio de pasadores 29 dispuestos circularmente en torno a ella, y
el movimiento axial del segundo disco 19, el segundo conjunto de
medios 14 de superficie de fricción y el tercer disco 28 en la
dirección en que se ejerce la potencia de frenado, o hacia la parte
26 de cuerpo, es restringido y puede regularse utilizando la segunda
parte 26 de cuerpo (la "parte de cubierta" del freno) que
soporta la primera parte 5 de leva. La fijación, contra movimiento
axial, del tercer disco 28 puede incorporarse en la práctica,
naturalmente, también a la segunda parte 26 de cuerpo, si esto
aporta ventajas estructurales. Sin embargo, la capacidad de
regulación entre las partes 25, 26 de cuerpo que permite la función
del embrague deslizable, no es necesaria en todas las aplicaciones
del invento. La regulación en cuestión y su efecto sobre el
funcionamiento del freno, se describirán en lo que sigue.
Por claridad, las Figuras 1 y 3 muestran el
aparato 2 de elevación en forma descubierta pero, en la práctica,
el aparato se encuentra, normalmente, cubierto con un alojamiento
apropiado (véase por ejemplo, la estructura de la Figura 6), en el
que pueden estar soportados sus componentes y en el que puede
disponerse el lubricante necesario.
Las características más esenciales del invento
son el segundo disco 10 desplazable axialmente de la disposición de
disco de freno/disco de embrague, la masa de volante de inercia
proporcionada por medio de la rueda de acoplamiento 8 entre el
árbol de entrada 7 y las partes 5, 6 de leva y el par conseguido con
el tercer conjunto 19 de medios de superficie de fricción, con el
fin de transmitir la fuerza de accionamiento del rotor 4 al árbol
de entrada 7. En vista de las funciones de embrague deslizante, la
capacidad de regulación axial del segundo conjunto de superficies
14 de fricción es, también, esencial.
El sistema descrito en lo que antecede, formado
por el elevador manual 3, el freno 1 y el elevador de cadena 2,
funciona de la manera siguiente.
La Figura 1 ilustra una situación en la que una
carga 30, que cuelga del elevador 2 de cadena, es soportada por el
freno 1. Tal situación se encuentra, por ejemplo, cuando se finaliza
la rotación del elevador manual 3 (o si éste se avería por algún
motivo), en cuyo caso la segunda agrupación elástica 16 aprieta el
primer disco 9 y el primer conjunto de medios 12 de superficie de
fricción del mismo contra el segundo disco 10 que, a su vez, al
deslizar el segundo conjunto 14 de medios de superficie de fricción
del mismo en los pasadores 11, es apretado hacia el tercer disco
28, cuyo movimiento restringe y detiene la segunda parte 26 de
cuerpo. El frenado tiene lugar rápidamente pero, sin embargo, de
forma suave, ya que el segundo disco 10 junto con la rueda de
acoplamiento 8, aseguran que, durante el frenado, también se reduce
la velocidad de las masas de volante de inercia del sistema. Si no
se utilizase el freno para decelerar las masas de volante de
inercia, la carga deceleraría debido a todo el par de freno. En tal
caso, el frenado ocurriría demasiado rápidamente y sobre los
componentes que soportan la carga se impondría una tensión dinámica
extremadamente elevada.
En la Figura 3, el freno se encuentra en un
estado en el que la carga 3 es elevada. Entonces, el par del rotor
4 es transmitido a la primera parte 5 de leva por lo que, a medida
que aumenta el par aplicado en el sistema, la primera y la segunda
partes de leva, 5 y 6, son hechas girar una con relación a otra y,
al mismo tiempo, se separan una de otra. Como la segunda agrupación
elástica 16 proporciona una fuerza elástica menor que la primera
agrupación elástica 15, la segunda agrupación elástica 16 es
aplastada primero y, después, también es aplastada la primera
agrupación elástica 15, por lo que la rueda de acoplamiento 8, que
se mueve axialmente tanto como la segunda parte 6 de leva, empuja
simultáneamente al primer disco 9 separándolo de la aplicación de
frenado con el segundo disco 10, pero sigue estando en relación de
aplicación de par junto con el primer disco 9 por medio del tercer
conjunto 19 de medios de superficie de fricción de las superficies
de fricción. En consecuencia, el movimiento de elevación puede
producirse sin verse obstaculizado por el freno.
Cuando desaparece el par aplicado en el sistema
(situación ilustrada en la Figura 1), el par ejercido por la carga
30 empieza a hacer girar el sistema en sentido contrario al de giro
durante la elevación. Tal situación es la más crítica en vista de
la funcionalidad y la seguridad del sistema. Esta situación es
gestionada, en el presente invento, dimensionando apropiadamente la
geometría (paso, diámetro efectivo y coeficiente de fricción de las
gargantas 20) de las pistas de leva formadas por las gargantas de
las partes 5 y 6 de leva y las masas de volante de inercia de la
rueda de acoplamiento 8 y el rotor 4. Tal capacidad de adecuación
significa, en primer lugar, que la rueda de acoplamiento 8 está
situada entre el árbol de entrada 7 del aparato de elevación 2 y la
agrupación 5, 6, 20, 24 de pistas de leva, como se ha descrito en lo
que antecede, forzando a la carga a acelerar, primero, la masa del
volante de inercia de la rueda de acoplamiento 8, por lo que el par
restante puede acelerar el rotor 4. Se consigue que el par que
acelera el rotor 4 a través de la agrupación 5, 6, 20, 24 de pistas
de leva, sea tal seleccionando las anteriores condiciones
correctamente para que el par procedente de la dirección de la
carga 30, no pueda liberar el freno como se ha descrio en el
capítulo anterior.
Cuando se hace bajar la carga 30, el par del
rotor 4 permite liberar el freno sólo lo bastante para que el par
de la carga supere ligeramente al par de freno. Así, la energía
potencial de la carga es transmitida tanto en forma de trabajo de
fricción como en forma de calor a los medios 12 y 14 de superficie
de fricción. Esta energía puede ser transmitida, por ejemplo, al
aceite existente en el alojamiento del cuerpo 3 del freno. El
aceite puede ser, simultáneamente, el aceite del aparato de
elevación, como se muestra en la realización descrita en lo que
sigue en la Figura 5. Así, la carga ha de ser "empujada" hacia
abajo cuando se hace descender la carga 30. Al finalizar tal
"empuje", el freno se ocupa, inmediatamente, de retener la
carga.
En la estructura mostrada en las Figuras 1 a 4,
un embrague deslizante cuya estructura y cuyas ventajas se han
explicado en lo que antecede, requerido en el elevador de cadena,
está conectado al freno. Dicho de otro modo, el par del embrague y
el del freno se consiguen utilizando la misma fuerza elástica
ejercida por la agrupación elástica 15, 16 y la relación entre
ambos se controla seleccionando la relación de las superficies de
fricción correspondientes, es decir, los medios 12, 14 y 19 de
superficie de fricción, para que sea igual que la relación
existente entre el par de embrague y el par de freno. Esta
disposición proporciona una ventaja tal que cuando se está
regulando el par del embrague deslizante, el par de freno cambia al
mismo tiempo manteniendo la relación correcta con el par del
embrague. En la estructura del invento, el par del embrague puede
regularse cuando se hace girar el rotor 4 haciendo rotar la segunda
parte 26 de cuerpo y, después de encontrar el ajuste correcto,
bloqueándola en posición, por ejemplo mediante tornillos,
proporcionando así con precisión la regulación correcta del
embrague, ya que solamente se utiliza, durante la regulación, un
coeficiente de fricción dinámica. La Figura 1 muestra que la
distancia entre una superficie de soporte 31 de la segunda parte 26
de cuerpo de la segunda agrupación elástica 17 y la rueda de
acoplamiento 8, se conserva constante durante la regulación y, por
tanto, sólo cambia el par de la primera agrupación elástica 15 y el
embrague y el freno, cuando se regula el deslizamiento del
embrague.
La estructura y el funcionamiento de un freno 1'
asociado con un elevador de cadena 2' accionado por un motor
eléctrico, son exactamente iguales que los del sistema operado
manualmente, excepto porque un árbol 4a' del rotor 4' del motor
eléctrico y una prolongación 4b' del mismo, forman un árbol de
accionamiento y la segunda parte 6 de leva, la disposición 9, 10, 8
de disco de freno/disco de embrague, un árbol de entrada 7'
accionado de un aparato elevador 2' y el propio aparato elevador 2',
están dispuestos entre un motor eléctrico 3' y la primera parte 5
de leva en el árbol de accionamiento 4b', de tal manera que la
segunda parte 6 de leva con los componentes 8, 9 sujetos a ella,
pueda girar y moverse axialmente en ella y el árbol de entrada 7'
del aparato elevador 2' accionado pueda girar, ya que el rotor 4'
está situado en el lado opuesto del sistema, en comparación con el
sistema operado manualmente ilustrado en las Figuras 1 a 4, de
manera que la prolongación 4b' del árbol 4a' del rotor 4' tiene que
moverse a través del árbol de entrada 7'. Las partes 25' y 26' de un
cuerpo 13' del freno tienen, también, una configuración diferente
pero funcionan de manera parecida.
En resumen, el freno de acuerdo con el invento
funciona como un freno de carga en los aparatos de elevación. En
comparación con un freno de carga usual, del tipo denominado de
Weston, la diferencia significativa es que, en el freno de acuerdo
con el invento, solamente es convertida en calor la energía
potencial de la carga, mientras que en un freno tipo Weston, se
convierte en calor mucha más energía que la energía potencial de la
carga. Como solamente se convierte en calor la energía potencial de
la carga, el par de freno puede medirse, en este invento, para que
sea dos veces mayor que el par de la carga, en cuyo caso un freno de
esta clase basta como freno único.
En el invento descrito en esta memoria, como se
ha explicado en lo que antecede, el embrague deslizante, el freno y
la función de frenado de la carga, se han combinado en el sentido de
que, cuando cesa el par del mecanismo giratorio, el freno es
activado automáticamente, sin necesidad de guiado adicional alguno.
La función de embrague deslizante descrita en lo que antecede puede
omitirse, simplificando así, aún más, la estructura.
El mecanismo de liberación del freno trabaja en
ambos sentidos. Esta es una característica digna de tenerse en
cuenta si, por ejemplo, el freno es aplicable a distintos
transportadores.
La anterior descripción del invento pretende,
simplemente, ilustrar la idea básica del invento. Sin embargo, los
expertos en la técnica pueden llevar a la práctica los detalles del
invento de diversas maneras, dentro del alcance de las
reivindicaciones. Así, por ejemplo, las partes de leva y las pistas
de leva pueden ser diferentes de las antes descritas, pudiendo ser
de la clase a que se hace referencia en la antes mencionada
publicación de patente finlandesa. La estructura de los diferentes
componentes debe garantizar, solamente, el funcionamiento del
sistema descrito anteriormente.
Claims (10)
1. Un freno controlado mediante par de torsión,
dispuesto entre un árbol de accionamiento (4; 4a') y un árbol
accionado (7; 7'), cuyo freno comprende:
- una disposición (9, 10) de disco de
freno/disco de embrague, prevista entre el árbol de accionamiento
(4; 4a') y el árbol accionado (7; 7') y que comprende un primer
disco (9) que está dispuesto de modo que pueda moverse axialmente
pero no pueda girar en el árbol accionado (7; 7') y un segundo disco
(10) que está dispuesto de manera que pueda moverse axialmente
entre el primer disco (9) y el árbol de accionamiento (4; 4a'),
- un primer conjunto de medios (12) de
superficie de fricción dispuesto entre el primer disco (9) y el
segundo disco (10),
- un segundo conjunto de medios (14) de
superficie de fricción dispuestos entre el segundo disco (10) y un
cuerpo (13) del freno,
- una disposición elástica (15, 16) prevista
para apretar axialmente los discos (9, 10) y los medios (12, 14) de
superficie de fricción que cooperan con ellos, unos contra otros,
con el fin de conseguir una aplicación de frenado, y
- medios de leva (5, 6) dispuestos entre el
árbol de accionamiento (4; 4a') y la disposición (9, 10) de disco
de freno/disco de embrague, comprendiendo dichos medios una primera
parte (5) de leva que está sujeta de forma que no pueda girar al
árbol de accionamiento (4; 4a') y una segunda parte (6) de leva que
está dispuesta de manera que no pueda girar en el segundo disco
(10), haciendo los medios de leva (5, 6), en virtud del efecto del
par y la rotación del árbol de accionamiento (4; 4a') y el posible
par contrario del árbol accionado (7; 7'), que cambie la posición
axial relativa entre los discos (9, 10) y los medios (12, 14) de
superficie de fricción, con el fin de liberar, al menos
parcialmente, la aplicación de frenado en contra de la fuerza
ejercida por la disposición elástica (15, 16),
caracterizado porque
- el segundo disco (10) está dispuesto de forma
que pueda moverse axialmente con relación a la segunda parte (6) de
leva,
- un tercer conjunto (19) de medios de
superficie de fricción está dispuesto entre la segunda parte (6) de
leva y el primer disco (9) con el fin de transmitir el par desde el
árbol de accionamiento (4; 4a') al árbol accionado (7; 7'), y
porque
- una masa (8) de volante de inercia está
dispuesta en la segunda parte (6) de leva.
2. Un freno como se reivindica en la
reivindicación 1, caracterizado porque el tercer conjunto
(19) de medios de superficie de fricción está dispuesto en la
segunda parte (6) de leva.
3. Un freno como se reivindica en la
reivindicación 1 o en la reivindicación 2, caracterizado
porque el segundo disco (10) y el tercer conjunto (19) de medios de
superficie de fricción, están dispuestos en la segunda parte (6) de
leva por medio de una rueda de acoplamiento (8) separada que
proporciona la masa de volante de inercia para el freno.
4. Un freno como se reivindica en la
reivindicación 1, caracterizado porque el tercer conjunto
(19) de medios de superficie de fricción está montado en el primer
disco (9).
5. Un freno como se reivindica en una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
cuerpo (13) del freno comprende dos partes (25, 26) que son
axialmente regulables, una con relación a otra, por lo que la
posición o el punto de actuación del segundo conjunto de medios (14)
de superficie de fricción, puede ajustarse y limitarse por medio de
la segunda parte (26) de cuerpo.
6. Un freno como se reivindica en la
reivindicación 5, caracterizado porque entre las partes (25,
26) de cuerpo hay previstos hilos de rosca (27).
7. Un freno como se reivindica en una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
disposición elástica (15, 16) comprende una primera agrupación
elástica (15) que aprieta el primer disco (9) hacia la segunda
parte (6) de leva y una segunda agrupación elástica (16) que aprieta
la primera parte (5) de leva hacia la segunda parte (6) de leva, y
porque la fuerza elástica de la primera agrupación elástica (15) es
considerablemente mayor que la fuerza elástica de la segunda
agrupación elástica (16).
8. Un freno como se reivindica en una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
sección transversal de ambas partes (5, 6) de leva es circular y
comprende gargantas (20) orientadas circunferencialmente, de
preferencia arriñonadas, estando provistas las gargantas de un punto
profundo (22) en el centro y de puntos someros (23) en los
extremos, y porque las partes (5, 6) de leva están conectadas entre
sí a través de las gargantas (20) opuestas y una bola (24) situada
entre cada par de gargantas (20) en oposición.
9. Un freno como se reivindica en una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
está dispuesto en un elevador de cadena (2') accionado por un motor
eléctrico, por lo que el árbol (4a') de un rotor (4') de un motor
eléctrico (3') y su prolongación (4b') asociada, forman el árbol de
accionamiento y la segunda parte (6) de leva, la disposición (9,
10) de disco de freno/disco de embrague, el árbol accionado (7')
del aparato elevador, y el propio aparato elevador (2'), están
dispuestos entre el motor eléctrico (3') y la primera parte (5) de
leva en un árbol de accionamiento (4b'), de tal manera que la
segunda parte (6) de leva, con los componentes (8, 10, 19) sujetos
a ella, pueda girar y moverse axialmente en él y el árbol accionado
(7') del aparato elevador, pueda girar en él.
10. Un freno como se reivindica en una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
porque está dispuesto, preferiblemente, en un elevador de cadena
(2) accionado manualmente, en cuyo caso el freno está situado entre
un elevador manual (3) o similar y el aparato de elevación (2).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20030099 | 2003-01-22 | ||
| FI20030099A FI114503B (fi) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | Momenttiohjatusti toimiva jarru |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2282795T3 true ES2282795T3 (es) | 2007-10-16 |
Family
ID=8565408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04100153T Expired - Lifetime ES2282795T3 (es) | 2003-01-22 | 2004-01-20 | Freno controlado mediante par de torsion. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7077245B2 (es) |
| EP (1) | EP1441139B1 (es) |
| JP (1) | JP3802533B2 (es) |
| KR (1) | KR100593742B1 (es) |
| CN (1) | CN1327147C (es) |
| DE (1) | DE602004006173T2 (es) |
| ES (1) | ES2282795T3 (es) |
| FI (1) | FI114503B (es) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8196720B2 (en) * | 2006-01-10 | 2012-06-12 | D-Brake Llc | Brake apparatus and method |
| KR100965048B1 (ko) | 2008-01-28 | 2010-06-21 | 왕현민 | 토크 구동 장치 |
| US8215471B2 (en) * | 2008-04-28 | 2012-07-10 | Auma Riester Gmbh & Co. Kg | Mechanical brake |
| DE102008021105A1 (de) * | 2008-04-28 | 2009-10-29 | Auma Riester Gmbh & Co. Kg | Mechanische Bremse |
| US8246010B2 (en) * | 2009-08-13 | 2012-08-21 | Hess Daniel L | Fluid shear actuated hoist brake |
| US8448922B2 (en) * | 2009-09-25 | 2013-05-28 | The Rowland Company | Safety brake device for theatre hoist |
| DE102017120490A1 (de) * | 2017-09-06 | 2019-03-07 | Liebherr-Components Biberach Gmbh | Freifallwinde |
| CN110985434B (zh) * | 2019-11-29 | 2020-12-08 | 江苏中苏智能制造有限公司 | 一种具有离合保护结构的混流泵 |
| CN110989705A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-10 | 青岛工和自动化设备有限公司 | 一种恒扭力控制器 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI10714A (fi) | 1925-05-23 | Jäähdyttäjä ilmakulkuneuvoja varten | ||
| US1635708A (en) * | 1924-04-08 | 1927-07-12 | Skf Svenska Kullagerfab Ab | Front wheel brake for automobiles and the like |
| US3313381A (en) * | 1964-07-02 | 1967-04-11 | Borg Warner | Electro-magnetic braking system |
| US3332525A (en) * | 1965-08-25 | 1967-07-25 | Dresser Ind | Friction brake and reversing control for electric hoists |
| US3399867A (en) * | 1966-10-28 | 1968-09-03 | Eaton Yale & Towne | Weston brake hoist construction |
| US3433332A (en) * | 1967-04-07 | 1969-03-18 | Eaton Yale & Towne | Hoist overload preventing device |
| US3825100A (en) * | 1972-06-14 | 1974-07-23 | Eaton Corp | Hoist with constant pressure one way brake |
| JPS61197395A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-01 | 株式会社 キト− | 電動チエ−ンブロツク |
| DE3725692A1 (de) * | 1986-08-05 | 1988-02-25 | Akebono Brake Ind | Bremsvorrichtung |
| DE19507191C1 (de) * | 1995-03-02 | 1996-10-02 | Stahl R Foerdertech Gmbh | Hebezeug mit einer durch die Bremse verstellbaren Kupplung |
| JP3151612B2 (ja) * | 1997-06-04 | 2001-04-03 | 新日本ホイール工業株式会社 | 多板クラッチのクリープ防止装置 |
| JP3096290B1 (ja) * | 1999-06-07 | 2000-10-10 | バイタル工業株式会社 | 過負荷防止装置付き巻上機 |
| US6250438B1 (en) * | 2000-01-28 | 2001-06-26 | Yih Cherng Co., Ltd. | Disc brake for a bicycle |
| FI115155B (fi) * | 2001-04-05 | 2005-03-15 | Kci Kone Cranes Int Oy | Vääntömomentilla avautuva levyjarry |
| US6830141B1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-12-14 | General Motors Corporation | Friction-based clutch actuation system |
-
2003
- 2003-01-22 FI FI20030099A patent/FI114503B/fi not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-01-20 EP EP04100153A patent/EP1441139B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-01-20 DE DE602004006173T patent/DE602004006173T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-20 KR KR1020040004118A patent/KR100593742B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2004-01-20 ES ES04100153T patent/ES2282795T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-20 CN CNB2004100004437A patent/CN1327147C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-01-21 US US10/760,673 patent/US7077245B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-22 JP JP2004014204A patent/JP3802533B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20040067997A (ko) | 2004-07-30 |
| EP1441139A3 (en) | 2005-03-30 |
| JP3802533B2 (ja) | 2006-07-26 |
| JP2004225908A (ja) | 2004-08-12 |
| CN1327147C (zh) | 2007-07-18 |
| EP1441139A2 (en) | 2004-07-28 |
| DE602004006173T2 (de) | 2008-01-10 |
| DE602004006173D1 (de) | 2007-06-14 |
| CN1521421A (zh) | 2004-08-18 |
| US20040168865A1 (en) | 2004-09-02 |
| KR100593742B1 (ko) | 2006-06-30 |
| EP1441139B1 (en) | 2007-05-02 |
| FI114503B (fi) | 2004-10-29 |
| FI20030099A (fi) | 2004-07-23 |
| FI20030099A0 (fi) | 2003-01-22 |
| US7077245B2 (en) | 2006-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2282795T3 (es) | Freno controlado mediante par de torsion. | |
| ES2314998T3 (es) | Engranaje de conos y anilklo de friccion. | |
| ES2677560T3 (es) | Freno de disco de ascensor con imán permanente | |
| ES2428745T3 (es) | Rotor de aerogenerador con freno para la inclinación de las palas | |
| ES2211235T3 (es) | Polea impulsada. | |
| ES2825075T3 (es) | Embrague bidireccional para sistema de orientación de turbina eólica | |
| JP2002005191A (ja) | 軸方向設定装置 | |
| ES2821946T3 (es) | Dispositivo de freno para un motor de accionamiento eléctrico | |
| ES2239202T3 (es) | Freno de disco para ser desaplicado por un par. | |
| ES2229581T3 (es) | Freno de retencion para un ascensor de polea de traccion. | |
| ES2204817T3 (es) | Metodo y disposicion para ajustar un freno de disco de un motor de jaula de ardilla. | |
| US3957144A (en) | Continuous roller brake | |
| ES2238460T3 (es) | Acoplador cvt para corona de transmision por correa. | |
| ES2276755T3 (es) | Dispositivo de accionamiento, en particular para mando de vuelo de aeronave. | |
| ES2447821T3 (es) | Acoplamiento elástico | |
| ES2391426T3 (es) | Disposición de accionamiento para funiculares, así como unidad de freno y acoplamiento para esto | |
| ES2463483T3 (es) | Freno de vehículo | |
| RU2009118458A (ru) | Тормозные узлы и приводные механизмы | |
| US10876609B2 (en) | Continuously-variable planetary transmission | |
| ES2215155T3 (es) | Sistema de frenado. | |
| ES2336864A1 (es) | Freno de seguridad para ascensores. | |
| JPS5950263A (ja) | 牽引ロ−ラ変速機 | |
| US715111A (en) | Friction-drum. | |
| JP5680440B2 (ja) | ２方向クラッチ | |
| ES2259865B2 (es) | Freno de seguridad para ascensores. |