FRENO DE ÁRBOL DE ACCIONAMIENTO ELÉCTRICO CON BLOQUEO POSITIVO MANUAL, LIBERACIÓN GIRATORIA Y FUNCIÓN DE REPOSICIONAMIENTO AUTOMÁTICA.

Dispositivo (20) que tiene una parte de un árbol (24) montada para la rotación dentro de un alojamiento (21),

que comprende: un freno de árbol (27) adaptado para conectarse de manera selectiva para evitar la rotación de dicho árbol (24) con respecto a dicho alojamiento (21) y adaptado para desconectarse de manera selectiva para permitir la rotación de dicho árbol (24) con respecto a dicho alojamiento (21), caracterizado porque dicho freno de árbol (27) incluye: un anillo (22) montado en dicho alojamiento (21) para el movimiento axial y giratorio combinado con respecto a éste; una primera parte de interbloqueo (110) montada en dicho árbol (24); un elemento anular (84) que rodea dicho árbol (24) y montado en dicho alojamiento (21) para el movimiento axial pero no giratorio con respecto a éste, donde dicho elemento tiene una segunda parte de interbloqueo (85) dispuesta para estar orientada hacia dicha primera parte de interbloqueo (110); un resorte (124) que actúa entre dicho elemento anular (84) y dicho árbol (24) e impulsa a dicha segunda parte de interbloqueo (85) a moverse hacia dicha primera parte de interbloqueo (110); y en donde dicho anillo (22) está adaptado para moverse de manera selectiva con respecto a dicho alojamiento (21) entre una primera posición en la cual dichas partes primera y segunda de interbloqueo (110, 85) están interbloqueadas una con la otra para evitar la rotación de dicho árbol (24) con respecto al alojamiento (21), y una segunda posición en la cual dichas partes primera y segunda de interbloqueo (110, 85) están físicamente separadas una de la otra para permitir la rotación de dicho árbol (24) con respecto al alojamiento (21)

Campo de la invención

La presente invención hace referencia en general a maquinaria que tiene un árbol giratorio y, más específicamente, a un freno de árbol de accionamiento eléctrico mejorado con bloqueo positivo manual, liberación giratoria y función de reposicionamiento automática, para su utilización con una maquinaria de tales características.

Antecedentes de la invención

A veces es necesario proporcionar un freno para un árbol.

En algunos casos, es deseable operar el freno de manera eléctrica. Con este fin, se proporcionan frenos de accionamiento eléctrico. Generalmente incluyen un alojamiento o cuerpo, una bobina montada en ellos, y una armadura que se mueve de manera selectiva cuando se proporciona energía a la bobina. Un elemento resiliente, tal como un resorte, inclina la armadura para alejarse de la bobina. Una serie alternativa de almohadillas de fricción y discos de freno se disponen de manera operativa entre la armadura y el alojamiento, y están dispuestos para comprimirse cuando no se proporciona energía a la bobina. Una de las almohadillas y discos están conectados al árbol giratorio, y el resto de los discos y almohadillas están conectados al alojamiento. Por lo tanto, cuando no se proporciona energía a la bobina, el resorte hace que la armadura comprima el freno de fricción, y frene el árbol. En algunos casos, es necesario operar de manera manual el árbol, o accionar el árbol sin energía eléctrica.

En algunos casos, sería muy deseable proporcionar un freno auxiliar que bloquearía de forma certera el árbol al alojamiento. Un freno auxiliar tal debería ser efectivo aún si el árbol y el alojamiento sufren una vibración considerable. También hay una necesidad de que el árbol se bloquee automáticamente para evitar fallos o daños de las máquinas cuando el árbol ya no rota sin energía eléctrica. Por lo tanto, se considera que hay una necesidad desde hace mucho tiempo de un freno de árbol de accionamiento eléctrico con bloqueo positivo manual, liberación giratoria y función de reposicionamiento automática.

El documento US 3301078 revela un dispositivo conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Revelación de la invención

Conforme a la invención, se proporciona un dispositivo que tiene una parte de un árbol montado para la rotación dentro de un alojamiento

que comprende: un freno de árbol adaptado para conectarse de manera selectiva para evitar la rotación del árbol con respecto al alojamiento y adaptado para desconectarse de manera selectiva para permitir la rotación del árbol con respecto al alojamiento, el freno incluye: un anillo montado en el alojamiento para el movimiento axial y giratorio combinados con respecto a éste; una primera parte de interbloqueo montada sobre el árbol; un elemento anular que rodea el árbol y montado en el alojamiento para el movimiento axial pero no giratorio con respecto a éste, el elemento tiene una segunda parte de interbloqueo dispuesta de modo tal que enfrenta la primera parte de interbloqueo; un resorte que actúa entre el elemento anular y el árbol e impulsa a la segunda parte de interbloqueo a moverse hacia la primera parte de interbloqueo; y en donde el anillo se adapta para moverse de manera selectiva con respecto al alojamiento entre una primera posición en la cual las partes primera y segunda de interbloqueo están interbloqueadas una con la otra para evitar la rotación del árbol con respecto al alojamiento, y una segunda posición en la cual las partes primera y segunda de interbloqueo están físicamente separadas una de la otra para permitir la rotación del árbol con respecto al alojamiento.

Las partes primera y segunda de interbloqueo pueden estar enfrentadas a partes estriadas u otro tipo de interbloqueo mecánico.

El anillo puede montarse en el alojamiento mediante una conexión helicoidal. El anillo puede adaptarse para ser manipulado y movido de manera manual con respecto al alojamiento para bloquear y desbloquear de manera selectiva el freno auxiliar.

El elemento anular puede adaptarse para ser montado en el alojamiento mediante una conexión enchavetada o estriada.

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El resorte puede ser una arandela ondulada, arandelas elásticas Belleville o similar.

El dispositivo también puede incluir un freno de accionamiento eléctrico adaptado para operarse de manera selectiva para permitir y evitar la rotación relativa entre el árbol y el alojamiento. El alojamiento puede tener una primera superficie colindante y una segunda superficie colindante opuesta. El freno de accionamiento eléctrico puede incluir: una bobina montada en el alojamiento; una armadura montada en el alojamiento para el movimiento de acercamiento a y alejamiento de la primera superficie colindante del alojamiento; un elemento resiliente que actúa entre el alojamiento y la armadura e impulsa a la armadura a alejarse de la primera superficie colindante del alojamiento; un buje anular que rodea el primer árbol y montado en el alojamiento para el movimiento axial pero no giratorio con respecto a éste; y una serie alternativa de almohadillas de fricción y discos de freno ubicadas entre la armadura y la segunda superficie colindante del alojamiento, donde una de las almohadillas y discos están fijos al buje para el movimiento con éste y los demás discos y almohadillas están conectados al alojamiento, de modo tal que cuando se proporciona energía a la bobina, la armadura se moverá hacia la primera superficie colindante del alojamiento para permitir la rotación relativa entre el árbol y el alojamiento, y cuando no se proporciona energía a la bobina, el elemento resiliente se expandirá para hacer que la serie alternativa de almohadillas de fricción y discos de freno se compriman entre la armadura y la segunda superficie colindante del alojamiento.

El árbol puede incluir una primera parte y una segunda parte. La primera parte de interbloqueo puede estar montada sobre la primera parte del árbol, y el buje puede rodear la segunda parte del árbol.

El dispositivo también puede incluir una pluralidad de levas y empujadores que actúan entre las partes primera y segunda del árbol para permitir la rotación relativa entre ellas. Cuando no se proporciona energía a la bobina, y las partes del árbol se mueven una con respecto a la otra, el empujador se mueve por la leva para reducir la fuerza compresora ejercida por el elemento resiliente sobre la serie alternativa de almohadillas de fricción y discos. Esto permite que las almohadillas de fricción y discos se reconecten automáticamente cuando las dos partes del árbol vuelven a su posición nula angular relativa. En la forma preferente, una parte final marginal del primer árbol tiene un diseño hexagonal y está adaptada para ser rotada de manera manual con respecto al alojamiento cuando no se proporciona energía a la bobina.

Por lo tanto, el objeto general de la invención es proporcionar un freno electromagnético que tenga un interbloqueo de freno de árbol manual.

Otro objeto es proporcionar un freno de árbol mejorado.

Este y otros objetos y ventajas serán evidentes a partir de las especificaciones precedentes y subsiguientes, los dibujos y las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista isométrica en despiece de una primera forma de un freno de árbol de accionamiento eléctrico que incorpora un freno auxiliar o bloqueo positivo de accionamiento manual, conforme a la presente invención.

La figura 2 es una vista en alzado lateral del ensamblaje de freno de árbol en despiece que se muestra en la figura

1.

La figura 3 es una vista de corte vertical transversal y fragmentaria de éste, tomada en general según la línea 3-3 de la figura 2, que muestra las partes estriadas separadas del freno auxiliar.

La figura 4 es una vista de corte transversal vertical longitudinal y fragmentaria del dispositivo ensamblado que se muestra en la figura 1.

La figura 5 es una vista de un corte vertical transversal y fragmentaria de éste, tomada en general según la línea 5-5 de la figura 4, que muestra principalmente la conexión helicoidal entre el anillo y el alojamiento.

La figura 6 es una vista de un corte vertical transversal y fragmentaria de éste, tomada en general según la línea 6-6 de la figura 4, que muestra las superficies de leva y las bolas... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (20) que tiene una parte de un árbol (24) montada para la rotación dentro de un alojamiento (21), que comprende:

un freno de árbol (27) adaptado para conectarse de manera selectiva para evitar la rotación de dicho árbol (24) con respecto a dicho alojamiento (21) y adaptado para desconectarse de manera selectiva para permitir la rotación de dicho árbol (24) con respecto a dicho alojamiento (21), caracterizado porque dicho freno de árbol

(27) incluye:

un anillo (22) montado en dicho alojamiento (21) para el movimiento axial y giratorio combinado con respecto a éste;

una primera parte de interbloqueo (110) montada en dicho árbol (24);

un elemento anular (84) que rodea dicho árbol (24) y montado en dicho alojamiento (21) para el movimiento axial pero no giratorio con respecto a éste, donde dicho elemento tiene una segunda parte de interbloqueo

(85) dispuesta para estar orientada hacia dicha primera parte de interbloqueo (110);

un resorte (124) que actúa entre dicho elemento anular (84) y dicho árbol (24) e impulsa a dicha segunda parte de interbloqueo (85) a moverse hacia dicha primera parte de interbloqueo (110); y en donde dicho anillo (22) está adaptado para moverse de manera selectiva con respecto a dicho alojamiento (21) entre una primera posición en la cual dichas partes primera y segunda de interbloqueo (110, 85) están interbloqueadas una con la otra para evitar la rotación de dicho árbol (24) con respecto al alojamiento (21), y una segunda posición en la cual dichas partes primera y segunda de interbloqueo (110, 85) están físicamente separadas una de la otra para permitir la rotación de dicho árbol (24) con respecto al alojamiento (21).

2. Dispositivo conforme a la reivindicación 1 en donde dichas partes primera y segunda de interbloqueo (110, 85) están enfrentadas a partes estriadas.

3. Dispositivo conforme a la reivindicación 1 en donde dicho anillo (22) está montado en dicho alojamiento (21) mediante una conexión helicoidal.

4. Dispositivo conforme a la reivindicación 1 en donde dicho anillo (22) está adaptado para sujetarse y moverse de manera manual con respecto a dicho alojamiento (21).

5. Dispositivo conforme a la reivindicación 1 en donde dicho elemento anular (84) está adaptado para montarse en dicho alojamiento (21) mediante una conexión enchavetada y estriada.

6. Dispositivo conforme a la reivindicación 1 en donde dicho resorte (124) es uno entre una arandela elástica ondulada y arandela elástica Belleville.

7. Dispositivo conforme a la reivindicación 1 en donde dicho dispositivo también incluye un freno de accionamiento electrónico (37) adaptado para evitar de manera selectiva la rotación entre dicho árbol (24) y dicho alojamiento (21).

8. Dispositivo conforme a la reivindicación 7

en donde dicho alojamiento tiene una primera superficie colindante (47) y una segunda superficie colindante opuesta (72), y

en donde dicho freno de accionamiento electrónico (37) incluye:

una bobina (70) montada en dicho alojamiento (21);

una armadura (69) montada en dicho alojamiento (21) para el movimiento de acercamiento a y alejamiento de la primera superficie colindante (47) del alojamiento;

un elemento resiliente (73) que actúa entre dicho alojamiento (21) y dicha armadura (69) e impulsa a dicha armadura a alejarse de dicha primera superficie colindante (47) del alojamiento;

un buje anular (77) que rodea dicho árbol (24) y montado en dicho alojamiento para el movimiento axial pero no giratorio con respecto a éste; y

una serie alternativa de almohadillas de fricción (74) y discos de freno (75) ubicados entre dicha armadura

(69) y dicha segunda superficie colindante (72) del alojamiento, una de dichas almohadillas y discos están fijos al buje para el movimiento con éste y los otros de los discos y almohadillas están conectados a dicho alojamiento de modo tal que cuando se proporciona energía a dicha bobina (70), dicha armadura (69) se moverá hacia dicha primera superficie colindante (47) del alojamiento para permitir la rotación relativa entre dicho árbol y alojamiento, y cuando no se proporciona energía a dicha bobina (70), dicho elemento resiliente se expandirá para hacer que la serie alternativa de almohadillas de fricción y discos de freno se compriman entre dicha armadura (69) y dicha segunda superficie colindante (72) del alojamiento.

9. Dispositivo conforme a la reivindicación 8 en donde dicho árbol (24) incluye una primera parte (25) y una segunda 10 parte (26).

10. Dispositivo conforme a la reivindicación 9 en donde dicha primera parte de interbloqueo (110) está montada en dicha primera parte de árbol (25).

11. Dispositivo conforme a la reivindicación 9 en donde dicho buje (77) rodea dicha segunda parte de árbol (26).

12. Dispositivo conforme a la reivindicación 9 y que además comprende una leva (125) y un empujador (126) que 15 actúan entre dichas partes primera y segunda de árbol (25, 26) para permitir cierta rotación relativa entre ellas.

13. Dispositivo conforme a la reivindicación 12 en donde cuando no se proporciona energía a dicha bobina (70), y dichas partes del árbol (25, 26) se mueven una con respecto a la otra, dicho empujador (126) se mueve por dicha leva (125) para reducir la fuerza compresora ejercida por dicho elemento resiliente (73) sobre dicha serie alternativa de almohadillas de fricción y discos.

20 14. Dispositivo conforme a la reivindicación 13 en donde una parte final marginal de dicha primera parte del árbol

(25) está adaptada para ser rotada de manera manual con respecto a dicho alojamiento (21) cuando no se proporciona energía a la bobina (70).

15. Dispositivo conforme a la reivindicación 12 en donde el elemento resiliente (73) volverá a ejercer dicha fuerza compresora cuando dichas partes de árbol (25, 26) vuelvan hacia una posición nula inicial entre ellas.