Sistema de frenado.

Un freno que comprende una pinza de freno (1) con, por lo menos,

un pistón de freno (5), cooperando dicho freno, cuando forma parte de un sistema de frenado, con un disco de freno (7) que tiene una extensión radial y un grosor normal a la extensión radial; siendo el pistón de freno (5) desplazable en una dirección normal a la extensión radial del disco de freno (7) 5 para forzar una pastilla de freno (11) contra la superficie del disco de freno (7) a efectos de producir una fuerza de fricción de frenado, comprendiendo además la pinza de freno (1)

- dos elementos (2a, 2b) que sobresalen de un elemento de base (3) y cubren a horcajadas un segmento del disco de freno (7) con un tamaño de intersticio entre ambos que es mayor que el grosor del disco de freno (7),

- medios de sujeción (6) para sujetar la pinza (1) a una estructura, estando dispuesto el medio o medios de sujeción en el elemento de base (3),

caracterizado por

- un escalón (4) dispuesto en el intersticio entre los dos elementos sobresalientes (2a, 2b) en el elemento de base (3), teniendo el escalón (4) una extensión radial y circunferencial con respecto a la orientación del disco de freno (7) a lo largo de una parte de la superficie del disco de freno (7), y discurriendo entre el pistón o pistones de freno (5) y los medios de sujeción (6) para definir un tamaño de intersticio mínimo entre los dos elementos (2a, 2b).

Sistema de frenado Campo de la invención La presente invención se refiere, entre otras cosas, a un sistema de frenado hidráulico. El sistema de frenado es adecuado particularmente para ser desplegado en estructuras de turbinas eólicas y es adecuado asimismo para otras estructuras. El sistema de frenado comprende una pinza de freno hidráulica con un pistón de freno hidráulico y un disco; el pistón de freno es desplazable en una dirección normal a la superficie del disco de freno para forzar una pastilla de freno contra la superficie del disco. La pinza de freno comprende además dos elementos que sobresalen desde un elemento de base y cubren a horcajadas un segmento del disco de freno, siendo un tamaño de intersticio entre ambos mayor que el grosor del disco, medios de sujeción dispuestos en el elemento de base para sujetar la pinza a una estructura, y un escalón. El escalón está dispuesto en el intersticio entre los dos elementos sobresalientes en el elemento de base, tiene una extensión radial y circunferencial relativa a la orientación del disco de freno a lo largo de una parte de una superficie del disco de freno, y discurre entre el pistón de freno y los medios de sujeción para definir un tamaño de intersticio mínimo entre los dos elementos.

Antecedentes de la invención Aunque la presente invención es aplicable a otras áreas técnicas diferentes al área de la tecnología de las turbinas eólicas, la invención surge de la tecnología de las turbinas eólicas y la descripción de los antecedentes de la invención se realiza correspondientemente haciendo referencia a la tecnología de las turbinas eólicas.

Una turbina eólica comprende una góndola o receptáculo de la maquina que contiene las partes de producción de electricidad, las palas así como un sistema de guiñada que controla la orientación de los rotores con respecto a la dirección predominante del viento. El sistema de guiñada comprende a menudo un disco de freno dentado unido a la torre y un engranaje activado por motor acoplado a la góndola y que engrana con el engranaje dentado de tal modo que la activación del motor tiene como resultado una rotación de la góndola produciendo de ese modo el movimiento de guiñada de la góndola.

Históricamente, las turbinas eólicas están montadas con un cojinete de bolas para el movimiento de guiñada, sobre el que puede descansar la góndola, y que permite que la góndola rote alrededor del eje vertical de la torre. El cojinete de bolas soporta asimismo la góndola sobre la parte superior de la torre en caso de vientos fuertes, donde los vientos fuertes sobre la góndola tienden hacer que la góndola salga volando de la torre.

A medida que las turbinas eólicas aumentan de tamaño, la tecnología se está alejando lentamente de los cojinetes de bolas para el movimiento de guiñada y aproximándose a la utilización de cojinetes deslizantes. Sin embargo, las fuerzas eólicas sobre la góndola seguirán intentando hacer que la góndola salga volando de la torre y, dado que las turbinas eólicas sin un cojinete de bolas ya no tienen la fuerza de retención descendente que proporciona el cojinete de bolas, dicha fuerza de retención descendente tendrá que proceder de algún otro lugar.

A modo de fuerza de retención descendente para la góndola, en una turbina eólica con cojinetes deslizantes, se utilizan a menudo los frenos. Sin embargo, dado que el freno está acoplado a la parte inferior de la góndola y retiene la góndola en la parte superior de la torre, reteniéndose a una brida empernada en la parte superior de la torre, el par de fuerzas generado por la distancia desde el punto de impacto entre el freno y la brida hasta los pernos, ver la figura 1, provoca una situación de tensión no deseada para los pernos de montaje que retienen el freno en la parte inferior de la góndola.

Por lo tanto, sería ventajosa una fuerza de retención descendente mejorada, y en particular sería ventajosa una manera más eficiente y/o fiable de liberar la tensión sobre el montaje del freno.

Objetivo de la invención Un objetivo de la presente invención es liberar la tensión sobre el montaje de un freno hidráulico, en particular un freno de guiñada de una turbina eólica.

Otro objetivo de la presente invención es dar a conocer una alternativa a la técnica anterior.

En particular se puede ver, como un objetivo de la presente invención, proporcionar una pinza hidráulica que resuelva los problemas de la técnica anterior mencionados anteriormente.

Compendio de la invención Por lo tanto, se prevé la obtención de los objetivos descritos anteriormente y algunos otros objetivos en un primer aspecto de la invención, proporcionando un freno que comprende una pinza de freno con, por lo menos, un pistón de freno, cooperando dicho freno, cuando forma parte de un sistema de frenado, con un disco de freno que tiene una extensión radial y un grosor normal a la extensión radial. El pistón o pistones de freno son desplazables en una

dirección normal a la extensión radial del disco de freno para forzar una pastilla de freno contra la superficie del disco de freno a efectos de producir una fuerza de fricción de frenado.

Se conoce dicho freno, por ejemplo, por la memoria US 2010/0038191 A1.

De acuerdo con la invención, la pinza de freno comprende además preferentemente dos elementos que sobresalen desde un elemento de base y cubren a horcajadas un segmento del disco de freno con un tamaño de intersticio entre ambos que es mayor que el grosor del disco; lo que permite que el disco de freno rote en el interior de la pinza cuando no se aplica frenado y la pinza está situada en una posición no inclinada.

El medio o medios de sujeción para sujetar la pinza a una estructura están dispuestos habitualmente en el elemento de base.

Las pinzas según la invención comprenden además un escalón dispuesto en el intersticio entre los dos elementos sobresalientes en el elemento de base. El escalón tiene una extensión radial y circunferencial relativa a la orientación del disco de freno a lo largo de una parte de la superficie del disco de freno y discurre entre el pistón o pistones de freno y los medios de sujeción para definir un tamaño mínimo de intersticio entre los dos elementos sobresalientes.

De ese modo, una inclinación de la estructura sobre la que la pinza está sujeta con respecto al disco de freno tiene como resultado que la pinza se inclina en relación con el disco; dado que el escalón discurre entre el pistón de freno y los medios de sujeción, y define además un tamaño mínimo de intersticio entre los dos elementos sobresalientes, una inclinación de la pinza con respecto al disco de freno tiene como resultado que se asegura que el punto de impacto POI, entre la pinza y el disco de freno, está situado en el escalón. Además, dado que el POI está situado cerca de los medios de sujeción, el par de fuerzas que resulta de la inclinación que actúa sobre los medios de sujeción de la pinza se mantiene reducido y en muchos casos se minimiza. Como resultado del par de fuerzas pequeño, la tensión inducida, por ejemplo en el perno que forma parte de los medios de sujeción, es pequeña.

Por lo tanto, una idea de la invención es introducir un área elevada -un escalón-en la pinza de freno que impactará, por ejemplo, con una brida empernada que activa un disco de freno, reduciendo la distancia desde el punto de impacto, por ejemplo, hasta los pernos de los medios de sujeción, reduciendo de ese modo la tensión sobre los pernos. El escalón puede ser del mismo material que la propia pinza, o puede ser de un material diferente.

En el presente contexto se utilizan términos de manera corriente para un experto en la materia. Algunos de estos términos se explican a continuación:

Elemento de base se utiliza preferentemente para referirse a la parte de la pinza desde la que se extienden los dos elementos sobresalientes. Por consiguiente, la expresión "dispuesto en el elemento de base" puede significar que el escalón está dispuesto en una posición entre el pistón y los medios de sujeción.

Un freno según la presente invención comprende preferentemente una pinza con uno o varios pistones de freno combinados con una o varias pastillas de freno para ejercer una fuerza de frenado contra un disco de freno y, si está presente un tope de retroceso dispuesto habitualmente frente a la combinación del pistón de freno y de la pastilla de freno, para contrarrestar las fuerzas ejercidas desde el pistón de freno y la pastilla de freno normales a la superficie del disco de freno.

Sistema de frenado se utiliza preferentemente para referirse a un sistema que comprende un freno y un disco de freno.

Los... [Seguir leyendo]

1. Un freno que comprende una pinza de freno (1) con, por lo menos, un pistón de freno (5) , cooperando dicho freno, cuando forma parte de un sistema de frenado, con un disco de freno (7) que tiene una extensión radial y un grosor normal a la extensión radial; siendo el pistón de freno (5) desplazable en una dirección normal a la extensión radial del disco de freno (7) para forzar una pastilla de freno (11) contra la superficie del disco de freno (7) a efectos de producir una fuerza de fricción de frenado, comprendiendo además la pinza de freno (1)

- dos elementos (2a, 2b) que sobresalen de un elemento de base (3) y cubren a horcajadas un segmento del disco de freno (7) con un tamaño de intersticio entre ambos que es mayor que el grosor del disco de freno (7) , -medios de sujeción (6) para sujetar la pinza (1) a una estructura, estando dispuesto el medio o medios de sujeción en el elemento de base (3) , caracterizado por -un escalón (4) dispuesto en el intersticio entre los dos elementos sobresalientes (2a, 2b) en el elemento de base (3) , teniendo el escalón (4) una extensión radial y circunferencial con respecto a la orientación del disco de freno (7) a lo largo de una parte de la superficie del disco de freno (7) , y discurriendo entre el pistón o pistones de freno (5) y los medios de sujeción (6) para definir un tamaño de intersticio mínimo entre los dos elementos (2a, 2b) .

2. Un freno según la reivindicación 1, en el que los medios para acoplar la pinza (1) a una estructura comprenden uno o varios orificios pasantes (6) dispuestos en el elemento de base (3) y que se extienden perpendiculares a la extensión radial del disco de freno (2) .

3. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el escalón (4) comprende una serie de elevaciones.

4. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, (1) en el que cada uno de los dos elementos sobresalientes (2a, 2b) forman parte de una parte inferior (14) y una superior (15) respectivamente de la pinza (1) , y la pinza (1) comprende además una parte intermedia (12) dispuesta entre las partes superior e inferior para proporcionar el intersticio entre los dos elementos sobresalientes (2a, 2b) .

5. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que uno de los elementos sobresalientes (2a, 2b) aloja un pistón de freno (5) y una pastilla de freno (11) , pudiendo ser accionados el pistón de freno y la pastilla de freno hacia la superficie del disco de freno (7) para proporcionar una fuerza de fricción de frenado entre la pastilla de freno (11) y el disco de freno (7) .

6. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que uno de los elementos sobresalientes (2a, 2b) aloja un material deslizante (8) .

7. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el escalón (4) está fabricado de un material deslizante.

8. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el escalón está fabricado de un material de fricción utilizado para pastillas de freno.

9. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, en el que el escalón está fabricado de metal.

10. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el escalón (4) está dispuesto de manera desacoplable en la pinza (1) .

11. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, en el que el escalón (4) está fabricado integral con uno de los dos elementos sobresalientes (2a, 2b) .

12. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el freno es un freno hidráulico con un pistón de freno (5) de activación hidráulica.

13. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 11, en el que el freno es un freno electromecánico con un pistón de freno (5) de activación electromecánica.

14. Un freno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el freno es un freno de activación mecánica con un pistón de freno (5) de activación mecánica.

15. Un sistema de frenado que comprende un freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y un disco de freno (7) .

16. Una pinza de freno (1) adaptada para alojar por lo menos un pistón de freno (5) y una sección de un disco de freno (7) que tiene una extensión radial y un grosor normal a la extensión radial; comprendiendo la pinza de freno (1)

- dos elementos (2a, 2b) que sobresalen desde un elemento de base (3) y están adaptados para cubrir a horcajadas un segmento de un disco de freno (7) con un tamaño de intersticio entre ambos que es mayor que el grosor del disco de freno (7) , -medios de sujeción (6) para sujetar la pinza (1) a una estructura, estando dispuesto el medio o medios de sujeción 5 en el elemento de base (3) , y caracterizado por -un escalón (4) dispuesto en el intersticio entre los dos elementos sobresalientes (2a, 2b) en el elemento de base (3) , estando situado el escalón (4) de tal modo que está adaptado para extenderse a lo largo de una parte de una superficie del disco de freno (7) , y entre el pistón o pistones de freno (5) y los medios de sujeción (6) , y definiendo un tamaño de intersticio mínimo entre los dos elementos (2a, 2b) .

17. Una turbina eólica que comprende un sistema de frenado según la reivindicación 15, comprendiendo la turbina eólica una torre (9) y una góndola (10) , comprendiendo además la turbina eólica un disco de freno (7) en forma de una brida dentada acoplada a la parte superior de la torre (9) y que forma parte del sistema de movimiento de guiñada de la góndola (10) , en la que la pinza de freno (1) está acoplada a la góndola (10) y los dos elementos sobresalientes (2a, 2b) cubren a horcajadas el disco de freno (7) de tal modo que el desplazamiento del pistón de freno (5) hacia el disco de freno (7) puede proporcionar una fuerza de fricción de frenado al disco de freno (7) para impedir o limitar el movimiento de guiñada de la góndola (10) .