Motor accionado por un fluido con efecto de frenado mejorado.

Motor con

- una cámara de motor (18) interior

- y un rotor (20) que puede girar dentro de esta,

pudiendo accionarse el rotor por la aplicación de un agente de presión, expandiéndose el agente de presión en una zona de trabajo (40) de la cámara de motor,

- y un elemento de freno (22) para frenar el rotor (20), que está dispuesto axialmente directamente al lado del rotor (20), pudiendo moverse axialmente uno respecto a otro el elemento de freno (22) y el rotor (20) formando al menos en un lado frontal del rotor (20) una pareja de fricción (48, 50) cargado por muelles,

- una cámara de presión (60), cuya extensión es más grande en sección transversal que la extensión en sección transversal de la cámara de motor (18) en su zona de trabajo (40),

- estando delimitada la cámara de presión (60), al menos unilateralmente, axialmente por el elemento de freno (22) y/o por el rotor (20), de modo que una presión en la cámara de presión (60) origina una fuerza para la separación de la pareja de fricción (48, 50) frente a la fuerza de muelle,

- y en el que la cámara de presión (60) está dispuesta de tal forma que durante el funcionamiento del motor, el agente de presión llega a la cámara de presión (60).

Motor accionado por un fluido con efecto de frenado mejorado La invención se refiere a un motor que puede ser accionado por un agente de presión fluido. Especialmente, la invención se refiere a un motor en el que un rotor dispuesto en una cámara de motor puede ser accionado con un agente de presión y en el que un elemento de freno axialmente móvil y cargado por muelles forma, para el frenado del rotor, una pareja de fricción con el lado frontal de este.

Preferentemente, los motores hidráulicos se hacen funcionar con aire comprimido o con un líquido hidráulico. Para el accionamiento se aprovecha el trabajo realizado durante la relajación del agente de presión empleado.

Un tipo de motor conocido es el motor de émbolo rotativo con paletas. Este comprende un rotor con paletas radiales que gira en una cámara de motor. Durante el giro del rotor cambian los volúmenes de los espacios intermedios estanqueizados en gran medida por las paletas y la pared de la cámara de motor. Durante ello se expande el agente de presión introducido en dichos espacios intermedios y de esta manera acciona el rotor.

Estos motores han resultado ser muy fiables para una multitud de aplicaciones, por ejemplo para el uso en mecanismos elevadores. Para muchos fines se requiere un dispositivo de freno capaz de frenar y paralizar el rotor de paletas cuando no se suministra agente de presión. Especialmente en el caso del uso en mecanismos elevadores de esta manera se evita la caída de la carga.

En una multitud de mecanismos elevadores conocidos, el dispositivo de freno está acoplado al motor a través de un árbol, pero se encuentra como pieza separada fuera de la cámara de motor, es decir, fuera de la cámara en la que se expande el agente de presión.

En el documento EP1099040 se describe un motor de émbolo rotativo con paletas accionado con aire comprimido. En un casquillo cilíndrico de motor está soportado de forma excéntricamente giratoria un rotor de paletas. El motor se acciona mediante el suministro de aire comprimido que se relaja por el aumento de cámaras formadas entre paletas. En un árbol del motor está previsto un dispositivo de freno separado. Para la lubricación del motor, el rotor de paletas comprende taladros longitudinales rellenos de un lubricante de consistencia pastosa.

El documento DE1102488 da a conocer un motor de aire comprimido para mecanismos elevadores, cuyo árbol de accionamiento se detiene por el frenado de un freno de fricción al desconectarse o faltar el aire comprimido accionador. Para ello, sobre un muñón de árbol de motor se encuentra un disco de freno que presenta un cilindro de presión céntrico y que por la tensión de muelle queda presionado contra un anillo de desgaste de la carcasa del motor. El aire comprimido suministrado por una entrada se suministra a un cilindro de presión del disco de freno, por lo que este se levanta del anillo de desgaste contra el efecto de los muelles permitiendo el funcionamiento del motor.

En el documento WO95/02762 se describe un motor hidráulico. Un rotor gira en una cámara de motor. El rotor es axialmente móvil y queda presionado por muelles con una sección cónica contra una superficie de fricción fija a la carcasa. La cámara de motor está conectada a la pareja de fricción cónica a través de canales con válvulas dispuestas en estos. Durante el funcionamiento, el agente de presión pasa de la cámara de motor al par de fricción produciendo un desplazamiento axial del rotor que hace que se separe la pareja de fricción y, por tanto, que se suelte el freno.

En el documento WO97/02406 de la solicitante se describe un rotor de paletas con un dispositivo de freno integrado. Un rotor de paletas está accionado por aire comprimido en la cámara de motor. Un elemento de freno está dispuesto de forma deslizable y cargada por muelles, directamente al lado del rotor de paletas axialmente. De esta manera, el rotor de paletas forma en su lado frontal una pareja de fricción con el elemento de freno. La pareja de fricción está dispuesta en la cámara de motor, de tal forma que el aire comprimido que actúa allí durante el funcionamiento actúa sobre el elemento de freno y lo desplaza contra el efecto de muelle de tal manera que se suelta el freno. Esta construcción se ha acreditado extraordinariamente en la práctica. Conduce especialmente a un modo de construcción compacto.

El documento US3125200A describe un mecanismo elevador por aire comprimido con un motor neumático que a través de un engranaje reductor planetario de dos etapas acciona una rueda dentada. El rotor del motor está unido al engranaje a través de un árbol. En el extremo de la carcasa, opuesto al motor, está dispuesto un mecanismo de frenado con un disco de freno en el árbol que está frenado bilateralmente entre elementos de frenado. Uno de los elementos de frenado está cargado por un pistón de freno cargado por muelle, que forma junto a una placa distanciadora una cámara anular estanqueizada. Mediante la introducción de aire comprimido en la cámara, el

pistón de freno puede desplazarse contra la acción del muelle, de modo que se descarga el freno.

En el documento US2927669A se describe un motor de aire comprimido para un mecanismo elevador. Un disco de freno con un cilindro de presión está dispuesto de forma axialmente móvil y cargada por un muelle. El aire comprimido para el funcionamiento de motor se conduce por un taladro en el árbol de motor para soltar el freno durante el funcionamiento.

En el documento US4434974A se da a conocer un dispositivo de freno neumático para un mecanismo elevador por aire comprimido. Axialmente al lado del rotor de un motor de émbolo rotativo con paletas está previsto como unidad separada un dispositivo de freno con un disco de freno montado de forma no giratoria en el árbol de motor. El disco de freno queda presionado por la fuerza de un muelle a un anillo de freno fijo a la carcasa, de tal forma que se forma una cámara de presión en el interior del anillo de freno. Aplicando aire comprimido en la cámara de presión se consigue desplazar axialmente el disco de freno sobre el árbol, de manera que se suelta el par de fricción entre el disco de freno y un anillo de freno fijo a la carcasa.

El documento WO0/04276A describe un motor de émbolo rotativo con paletas con un rotor de paletas. El rotor de paletas está unido a través de un árbol de motor a un dispositivo de freno separado para frenar el rotor.

La invención tiene el objetivo de proponer un motor en el que de manera sencilla se mejora aún más el efecto de frenado frente a las construcciones conocidas.

Este objetivo se consigue mediante un motor según la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas se refieren a formas de realización ventajosas de la invención.

El motor según la invención presenta una cámara de motor interior y un rotor que puede girar dentro de este. Este puede accionarse mediante un agente de presión. Mientras que por el término cámara de motor se designa toda la zona interior, cerrada hacia fuera, del motor, la parte (o la sección de la longitud axial de la cámara de motor) en la que se expande o se relaja el agente de presión (en los agentes de presión hidráulicos resulta más exacto el término "relajado", pero para mayor facilidad, en lo sucesivo se habla siempre de "expansión") accionando así el rotor, se designa zona de trabajo. Preferentemente, la cámara de motor interior es cilíndrica, es decir que presenta, al menos por secciones, una sección transversal constante a lo largo de su eje longitudinal, y preferentemente (aunque no necesariamente) , una sección transversal circular. Preferentemente, el rotor es un rotor de láminas; pero el concepto también puede usarse para otros tipos de motores de expansión de fluido con otros tipos de rotores.

Axialmente al lado del rotor está dispuesto un elemento de freno para frenar el rotor. El elemento de freno y el rotor son móviles axialmente uno respecto a otro, es decir que o bien el inducido puede moverse en dirección hacia un elemento de freno (fijo) , o bien, un elemento de freno puede moverse con respecto a un rotor axialmente fijo, o bien, ambos elementos pueden moverse axialmente. Uno o los dos elementos presentan muelles que presionan los elementos uno sobre otro de tal manera que formen una pareja de fricción cargada por muelle. Dado que el elemento de freno no puede rotar alrededor del eje, la pareja de fricción produce un frenado y, si existe la fricción suficiente, hasta la parada del rotor.

Preferentemente, la pareja de fricción queda formada en una o ambas superficies frontales del rotor. No se tiene que tratar exclusivamente de superficies dispuestas radialmente, sino que son posibles... [Seguir leyendo]

1. Motor con -una cámara de motor (18) interior -y un rotor (20) que puede girar dentro de esta, pudiendo accionarse el rotor por la aplicación de un agente de presión, expandiéndose el agente de presión en una zona de trabajo (40) de la cámara de motor, -y un elemento de freno (22) para frenar el rotor (20) , que está dispuesto axialmente directamente al lado del rotor (20) , pudiendo moverse axialmente uno respecto a otro el elemento de freno (22) y el rotor (20) 10 formando al menos en un lado frontal del rotor (20) una pareja de fricción (48, 50) cargado por muelles, -una cámara de presión (60) , cuya extensión es más grande en sección transversal que la extensión en sección transversal de la cámara de motor (18) en su zona de trabajo (40) , -estando delimitada la cámara de presión (60) , al menos unilateralmente, axialmente por el elemento de freno (22) y/o por el rotor (20) , de modo que una presión en la cámara de presión (60) origina una fuerza 15 para la separación de la pareja de fricción (48, 50) frente a la fuerza de muelle, -y en el que la cámara de presión (60) está dispuesta de tal forma que durante el funcionamiento del motor, el agente de presión llega a la cámara de presión (60) .

2. Motor según la reivindicación 1, en el que 20

- durante el suministro de agente de presión al rotor (20) , el agente de presión que actúa sobre el elemento de freno (22) que está en contacto con la superficie frontal del rotor (20) produce una fuerza para la separación de la pareja de fricción, -y la presión dentro de la cámara de presión (60) produce una fuerza adicional para la separación de la 25 pareja de fricción contra la fuerza de muelle.

3. Motor según la reivindicación 1 o 2, en el que -en la cámara de motor (18) está prevista una primera conexión de fluido (42) , una segunda conexión de 30 fluido (44) y un tubo de escape (46) que están dispuestos a lo largo del contorno de la zona de trabajo (40) de la cámara de motor, en puntos situados a una distancia entre ellos, pudiendo accionarse el motor (10) en un primer sentido de giro mediante el suministro de fluido a la primera conexión de fluido (42) y en un segundo sentido de giro mediante el suministro de fluido a la segunda conexión de fluido (44) , -estando conectada la cámara de presión (60) a la primera conexión de fluido (42) y/o a la segunda conexión de fluido (44) , de tal forma que durante el funcionamiento del motor (10) , el agente de presión llega a la cámara de presión (60) .

4. Motor según la reivindicación 3, en el que -la conexión de la cámara de presión (60) o bien a la primera conexión de fluido o bien a la segunda conexión de fluido (4a, 44) es un conducto de alimentación sin válvula.

5. Motor según la reivindicación 3 ó 4, en el que 45 -un suministro (A) a través de un elemento de mariposa (82) para la limitación del caudal de agente de presión está conectado a una de las conexiones de fluido (42) , -y la cámara de presión (60) está conectada al suministro (A) delante del elemento de mariposa (82) .

6. Motor según la reivindicación 3, en el que 50 -la cámara de presión (60) está conectada a ambas conexiones de fluido (42, 44) , -para evitar un cortocircuito, está prevista al menos una válvula (86) en la conexión.

7. Motor según una de las reivindicaciones anteriores, en el qu.

55. en la cámara de motor (18) está prevista una primera conexión de fluido (42) , una segunda conexión de fluido (44) y un tubo de escape (46) que están dispuestos a lo largo del contorno de la zona de trabajo

(40) de la cámara de motor, en puntos situados a una distancia entre ellos, pudiendo accionarse el motor

(10) en un primer sentido de giro mediante el suministro de fluido a la primera conexión de fluido (42) y en

un segundo sentido de giro mediante el suministro de fluido a la segunda conexión de fluido (44) , -y la cámara de presión (60) está conectada, a través de una conexión (62, 64) directa sin válvula, a la 11

zona de trabajo (40) de la cámara de motor (18) , de tal forma que durante el funcionamiento en ambos sentidos de giro, el agente de presión llega a la cámara de presión (60) .

8. Motor según la reivindicación 7, en el que 5

- el ajuste del elemento de freno (22) con respecto a una pared (14) de la cámara de motor (18) es tal que el agente de presión puede llegar a la cámara de presión (60) pasando entre el elemento de freno (22) y la pared (14) .

1.

9. Motor según una de las reivindicaciones 6, 7, en el que -está previsto al menos un conducto (62) para conducir el agente de presión de la zona de trabajo (40) a la cámara de presión (60) , -estando conectado el conducto (62) a un orificio de conexión (64) dispuesto en el elemento de freno (22) 15 en el lado frontal, al lado del rotor (20) .

10. Motor según la reivindicación 9, en el que -el conducto (62) presenta sólo un orificio de conexión (64) . 2.

11. Motor según la reivindicación 9 o 10, en el que -en la zona de trabajo (40) está prevista al menos una primera conexión de fluido (42) para suministrar el agente de presión para la aplicación en el rotor (20) .

25. estando dispuesto el orificio de conexión (64) , visto axialmente, en el mismo cuadrante de la cámara de motor (18) que la primera conexión de fluido (42) .

12. Motor según una de las reivindicaciones anteriores, en el que -la cámara de presión (60) está formada entre el elemento de freno (22) y la carcasa (12, 14) .

13. Motor según una de las reivindicaciones anteriores, en el que -la cámara de presión (60) es una cámara anular que está delimitada axialmente por el elemento de freno 35 (22) , -presentando la cámara anular (60) un diámetro exterior (R2) que es más grande que la extensión transversal (R1) de la zona de trabajo (40) de la cámara de motor.

14. Motor según una de las reivindicaciones anteriores, en el qu.

40. está prevista una pared (14) que encierra la zona de trabajo (40) de la cámara de motor y el elemento de freno (22) , -presentando la pared (14) en sección transversal al menos un escalón (24) , -estando formada la cámara de presión (60) en la zona del escalón (24) .