FRENO ELECTROMAGNÉTICO CON CALEFACCIÓN ANTICONDENSACIÓN.

Freno electromagnético (1), que está configurado de forma que puede unirse con un árbol (10) que se extiende en una dirección longitudinal (A) del freno (1) y está dotado de al menos un elemento de freno (2a,

2b, 3, 25) estacionario respecto al movimiento giratorio del árbol (10), de al menos un elemento de freno (9) que rota con el árbol y de una calefacción anticondensación (15) que comprende un elemento de calefacción (17), estando dispuesto el elemento de calefacción (17) en el al menos un elemento de freno estacionario (3, 25) y extendiéndose de manera coaxial por la dirección longitudinal (A) del freno (1), caracterizado porque el elemento de calefacción (17) está dispuesto en al menos una ranura de alojamiento (16) del elemento de freno estacionario (2a, 2b, 3, 25) que discurre de manera coaxial a la dirección longitudinal (A) del freno (1)

Freno electromagnético con calefacción anticondensación.

La invención se refiere a un freno electromagnético, que está configurado de forma que puede unirse con un árbol y está dotado de al menos un elemento de freno estacionario respecto al movimiento giratorio del árbol, de al menos un elemento de freno que rota con el árbol y de una calefacción anticondensación que comprende un elemento de calefacción eléctrica, estando dispuesto el elemento de calefacción eléctrica en el al menos un elemento de freno estacionario y extendiéndose de manera coaxial por la dirección longitudinal del freno.

El calentamiento de frenos se conoce por el estado de la técnica. Así se conoce por ejemplo en el documento WO-A-91/13789 un dispositivo de frenado mecánico por ejemplo para trenes de suspensión magnética. El freno está equipado con forros de freno que pueden calentarse que deben evitar la formación de escarcha o hielo sobre los forros de freno. Para la generación de calor se utiliza un cartucho calentador que se adentra en el forro de freno.

En el freno de tambor del documento US-A-4.023.655 están dispuestos en las mordazas de freno dispositivos de calefacción que evitan que se forme humedad sobre los forros de freno y de este modo se vea afectada la acción de frenado de forma negativa.

Otra manera se describe en el documento US-A-5.266.773. Según la enseñanza de este documento está previsto conducir una corriente a través de las partes de freno que van a calentarse de modo que éstas mismas sirvan como elementos de calefacción y se calienten. De este modo pretende suprimirse la formación de hielo.

La desventaja de estos dos frenos consiste en un calentamiento sólo insuficiente del espacio interior de freno así como en una protección en parte insuficiente de los dispositivos de calefacción en el montaje y el mantenimiento.

El estado de la técnica más próximo forma el freno de disco calentado eléctricamente del documento US-A-4.667.781 que se usa por ejemplo para ruedas de avión. Para evitar la congelación de los discos de freno se calienta el freno mediante un alambre de resistencia. El alambre de resistencia está curvado a este respecto en forma de meandro en forma de un cilindro hueco que puede encajarse en un manguito de transmisión de par de giro o una placa de pantalla.

La desventaja de este freno consiste en el gran número de etapas de montaje que son necesarias en el montaje del alambre de resistencia en forma de manguito y en el mantenimiento laborioso del dispositivo de calefacción.

La invención se basa por tanto en el objetivo de crear un freno electromagnético que con un despliegue de montaje reducido lleve a un calentamiento rápido y uniforme del freno y en el que esté reducido el riesgo de daños en el montaje.

Este objetivo se soluciona según la invención para un freno del tipo de construcción mencionado al inicio porque el elemento de calefacción eléctrica está dispuesto en una ranura de alojamiento del elemento de freno estacionario que discurre de manera coaxial a la dirección longitudinal del freno.

Con esta medida se consigue por un lado que el elemento de calefacción eléctrica pueda montarse previamente de manera sencilla en la ranura de alojamiento y que por otro lado el elemento de calefacción eléctrica caliente directamente el elemento de freno estacionario a través de la ranura, de modo que el elemento de freno estacionario sirve como disipador térmico y radiador.

Partiendo de esta solución se describen a continuación configuraciones adicionales que en sí perfeccionan en cada caso de manera ventajosa la solución según la invención. Los perfeccionamientos individuales pueden combinarse de cualquier manera entre sí, según si es necesaria o no en la práctica la ventaja relacionada en cada caso con el perfeccionamiento en una aplicación concreta de la invención.

Así, la solución según la invención es ventajosa especialmente en un freno en el que al menos una parte de los elementos de freno rotatorios, en primer lugar el al menos un disco de freno rotatorio, así como una parte de los elementos de freno estacionarios, por ejemplo el disco de armadura y el disco de freno fijo, están dispuestos en un espacio interior del freno cerrado. Este espacio interior de freno puede estar cerrado especialmente de forma hermética al agua frente al entorno. Además el elemento constructivo estacionario puede ser adyacente al espacio interior de freno.

Precisamente en frenos herméticos al agua, en los que una carcasa rodea un espacio interior cerrado herméticamente, existe el riesgo de que se forme agua de condensación en el espacio interior de freno, que al menos en la fase líquida ya no puede escaparse. Puesto que los frenos de este tipo, por ejemplo a diferencia del freno de avión del documento US-A-4.667.781, funcionan en barcos o instalaciones de grúa durante mucho tiempo sin mantenimiento y están expuestos a cambios climatológicos muy fuertes, en este caso el riesgo de formación de agua de condensación es especialmente grande. Mediante una calefacción anticondensación puede reducirse este riesgo.

Para calentar lo más rápido posible el espacio interior de freno, en una configuración ventajosa adicional el elemento de freno estacionario, que lleva el elemento de calefacción eléctrica en la ranura, puede ser adyacente al espacio interior de freno o estar dispuesto en el espacio interior de freno y de este modo calentarlo directamente.

Esto puede conseguirse por ejemplo porque la ranura de alojamiento está configurada en un cuerpo de bobina esencialmente en forma de disco que también lleva los devanados del electroimán. Puesto que el entrehierro de trabajo del disco de armadura en la mayoría de los casos está configurado directamente en el electroimán, el cuerpo de bobina es adyacente al espacio interior de freno, de modo que su calentamiento lleva a un calentamiento directo del espacio interior. El cuerpo de bobina está fabricado preferiblemente a partir de un material ferromagnético y de buena conducción térmica tal como un hierro o una aleación de hierro, para seguir conduciendo el campo magnético generado y el calor generado por la calefacción anticondensación con las menores pérdidas posibles.

El efecto de calefacción de la calefacción anticondensación puede aumentarse además porque el elemento de calefacción eléctrica está dispuesto en el lado dirigido al espacio interior de freno del elemento de freno estacionario, de modo que la radiación térmica emitida por el elemento de calefacción eléctrica también incide directamente en elementos de freno adyacentes en el espacio interior de freno y los calienta adicionalmente.

Para garantizar con fines de mantenimiento un fácil acceso al elemento de calefacción eléctrica, la ranura de alojamiento puede estar dispuesta en un freno, en el que el cuerpo de bobina está fijado en una brida en el lado del motor de forma que puede separarse repetidamente, en una de las superficies adyacentes de la brida y el cuerpo de bobina. Esto puede ser ventajoso especialmente cuando en el cuerpo de bobina están sujetos el disco de freno y el disco de armadura y el cuerpo de bobina puede separarse junto con los mismos de la brida sin desmontajes adicionales. Concretamente en esta configuración sólo debe separarse el cuerpo de bobina de la brida para obtener acceso al elemento de calefacción eléctrica.

Con el fin de un montaje sencillo y rápido el elemento de calefacción eléctrica puede estar adherido o colado al menos por zonas, preferiblemente sin configuración de entrehierros termoaislantes, en la ranura de alojamiento entre el elemento de calefacción eléctrica y las paredes de ranura. Preferiblemente se utiliza a este respecto un adhesivo o una masa colada termoconductores. Por buena conductividad térmica se entiende a este respecto una conductividad térmica en el orden de magnitud de los metales.

Además el elemento de calefacción eléctrica puede estar sujeto en la ranura mediante un asiento de apriete, de modo que no son necesarias medidas adicionales para la fijación. El asiento de apriete permite un montaje previo seguro para el transporte y en caso de mantenimiento una sustitución sencilla del elemento de calefacción eléctrica.

Como elemento de calefacción eléctrica puede utilizarse por ejemplo un alambre de calefacción. El alambre de calefacción puede tener una estructura bifilar de dos conductores de calefacción, estando ajustados preferiblemente...

1. Freno electromagnético (1), que está configurado de forma que puede unirse con un árbol (10) que se extiende en una dirección longitudinal (A) del freno (1) y está dotado de al menos un elemento de freno (2a, 2b, 3, 25) estacionario respecto al movimiento giratorio del árbol (10), de al menos un elemento de freno (9) que rota con el árbol y de una calefacción anticondensación (15) que comprende un elemento de calefacción (17), estando dispuesto el elemento de calefacción (17) en el al menos un elemento de freno estacionario (3, 25) y extendiéndose de manera coaxial por la dirección longitudinal (A) del freno (1), caracterizado porque el elemento de calefacción (17) está dispuesto en al menos una ranura de alojamiento (16) del elemento de freno estacionario (2a, 2b, 3, 25) que discurre de manera coaxial a la dirección longitudinal (A) del freno (1).

2. Freno electromagnético (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de calefacción (17) es un alambre de calefacción.

3. Freno electromagnético (1) según la reivindicación 2, caracterizado porque el alambre de calefacción tiene una estructura bifilar.

4. Freno electromagnético (1) según una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, caracterizado porque el elemento de calefacción (17) está adherido en la ranura de alojamiento (16).

5. Freno electromagnético (1) según la reivindicación 4, caracterizado porque un adhesivo termoconductor está introducido en la ranura de alojamiento (16).

6. Freno electromagnético (1) según una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, caracterizado porque está prevista una segunda ranura de alojamiento coaxial (16) en la que está insertado un alambre de calefacción (17).

7. Freno electromagnético (1) según la reivindicación 6, caracterizado porque un segundo alambre de calefacción (17) está insertado en la segunda ranura de alojamiento coaxial (16).

8. Freno electromagnético (1) según una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, caracterizado porque el freno (1) presenta una bobina magnética (6) con conductos de alimentación eléctricos (21) que están guiados a través de una abertura de alimentación (20) desde el freno, y porque el elemento de calefacción (17) presenta conductos de alimentación eléctricos (22) que también están guiados a través de la abertura de alimentación (20).

9. Freno electromagnético (1) según la reivindicación 8, caracterizado porque el elemento de calefacción (17) está unido con la abertura de alimentación (20) a través de una ranura de unión (19) que discurre esencialmente de manera radial.

10. Freno electromagnético (1) según una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, caracterizado porque el al menos un elemento de freno estacionario (3) forma un cuerpo de bobina (3) esencialmente en forma de disco que lleva un electroimán.

11. Freno electromagnético (1) según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el al menos un elemento de freno estacionario está configurado como placa de brida (25) en el lado del árbol que presenta medios de fijación para la colocación del freno en un soporte estacionario.

12. Freno electromagnético (1) según una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, caracterizado porque está previsto un espacio interior de freno (13) rodeado por el freno en el que está dispuesto al menos un elemento rotatorio, y porque el elemento de calefacción (17) está dispuesto en el lado dirigido al espacio interior de freno del al menos un elemento estacionario.

13. Freno electromagnético (1) según una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, caracterizado porque la calefacción anticondensación (15) está dispuesta en una de las superficies adyacentes del cuerpo de bobina (3) y la placa de brida (25) en el lado del motor.

14. Freno electromagnético (1) según una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, caracterizado porque un conducto de alimentación (22) de la calefacción anticondensación (15) está guiado en la dirección radial desde el componente constructivo estacionario (2a, 2b, 3, 25) del freno.