Sistema de freno de emergencia para máquinas-herramientas.

Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) para el frenado abrupto de un eje giratorio (16) que comprende,

al menos, un tambor de freno (12) y, al menos, una zapata de freno (18), que para el frenado del eje (16) pueden entrar en contacto entre sí, en donde la acción del freno entre el tambor de freno (12) y la zapata de freno (18) se realiza bajo la influencia de una fuerza centrífuga que resulta de la rotación de un eje (16), cuando se libera el dispositivo de enclavamiento (26) en una máquina-herramienta.

Sistema de freno de emergencia para máquinas-herramientas Estado del arte La presente invención hace referencia a la utilización de un sistema de seguridad, particularmente un sistema de freno de emergencia en una máquina-herramienta, particularmente para una sierra circular, en donde el sistema de seguridad desarrolla su acción protectora durante un periodo de tiempo muy reducido que se encuentra normalmente en el rango de unos milisegundos (convencionalmente de 1 a 50 ms) , para proteger al usuario de la máquina-herramienta ante la posibilidad de sufrir daños en situaciones de peligro. Además, la presente invención hace referencia a una máquina-herramienta con un sistema de freno de emergencia de esta clase.

Actualmente existen esencialmente tres enfoques diferentes para la realización de un sistema de seguridad para sierras circulares de mesa y para cortar formatos, que evitan que un usuario entre en contacto con la hoja de sierra giratoria, o un daño por corte con graves consecuencias.

En el caso del sistema de seguridad desarrollado y comercializado con el nombre comercial Saw Stop Inc. de un fabricante americano, se trata de un sistema de freno de emergencia que permite un frenado de la máquinaherramienta debido a una intervención directa de un sistema de actuadores de freno en la hoja de sierra, tan pronto como un sensor conformado en correspondencia haya detectado una situación de peligro. De esta manera, mediante la intervención de un mecanismo activador de hilo caliente se empuja hacia el dentado de la hoja de la sierra en funcionamiento un bloque de aluminio, dispuesto de manera que pueda rotar con la ayuda de un resorte pretensado, y dicho bloque se acuña en dicho lugar y, de esta manera, absorbe la energía de rotación de todas las geometrías de la máquina-herramienta que rotan durante el proceso de aserrado. Como efecto secundario, dicha aplicación de fuerza de un único lado en el corte se utiliza para hundir la hoja de sierra en la mesa de la sierra mediante un sistema de suspensión realizado con una construcción especial que se encuentra dispuesto de manera aleatoria en la mesa de la sierra. Con la ayuda de dicho sistema se pueden evitar daños corporales con graves consecuencias del usuario de la máquina-herramienta que activa el mecanismo de protección. En este caso, resulta una desventaja la intervención directa en la máquina-herramienta, es decir, en la geometría de corte de la hoja de la sierra, dado que mediante la rotura de las partes del dentado surge un potencial de peligro adicional para el usuario. Además, para el restablecimiento de la disposición del sistema de seguridad resulta necesario un reemplazo de la unidad de frenado, inclusive la hoja de la sierra, mediante una unidad de recambio dispuesta para el uso, que debe abastecer al usuario para poder continuar trabajando utilizando la función de seguridad, después de un proceso de frenado realizado. Esto se relaciona con costes derivados considerables y un tiempo necesario en correspondencia para la fabricación y la instalación. Además, se puede partir del hecho de que todos los componentes afectados por el proceso de frenado, es decir, todas las geometrías giratorias de la máquina-herramienta, se someten a grandes exigencias durante la fase de desaceleración. Ni el fabricante ni las revelaciones correspondientes en relación con dicho sistema, presentan datos en relación con el límite de resistencia de la instalación.

Otro enfoque observa la utilización de un sistema de seguridad para el descenso exclusivo de la hoja de sierra en la mesa de la sierra, sin iniciar un proceso de frenado de la hoja de la sierra. Con la ayuda de una composición iniciadora pirotécnica, se aparta de la zona de riesgo la hoja de la sierra, inclusive el eje principal y su alojamiento, de manera que se puedan evitar daños serios del usuario. En dicha clase de sistema de seguridad resulta una desventaja la necesidad de desplazar grandes pesos como los sistemas que realizan el descenso, en tiempos prefijados estrictos en el rango de los milisegundos. Los iniciadores pirotécnicos necesarios para ello, que se consideran indispensables para dicho sistema de actuadores de protección, generan además una reversibilidad parcial costosa que limita tanto temporalmente como en relación con la organización, un trabajo posterior inmediato en la máquina-herramienta con un sistema de seguridad listo para utilizar. Además, dicho sistema de seguridad resulta apropiado debido a un espacio constructivo limitado y un método muy específico sólo para dispositivos fijos mayores, como por ejemplo, sierras circulares de mesa que permiten una conformación de esta clase en su interior. Por el contrario, dicho sistema queda excluido para la aplicación en pequeños dispositivos portátiles, como por ejemplo, sierras tronzadoras y sierras de inglete, o sierras de paneles.

Una revelación de un proyecto reivindicado públicamente, denominado "Cut-Stop" (detención del corte) (VDI/VDE/IT) , en relación con un sistema de seguridad para sierras circulares para cortar formatos, del instituto para máquinas-herramientas (IFW) de la Universidad de Stuttgart, describe un enfoque que mediante una forma especial de una instalación de freno de disco, es decir, de un freno de cuña automultiplicador de fuerza, se detiene el eje principal de la máquina-herramienta y, de esta manera, la hoja de la sierra. De esta manera, con la ayuda de un iniciador pirotécnico se acelera una cuña y, a continuación, se empuja entre una guía fija de la cuña con forma de una pinza de freno modificada, y el disco de freno giratorio. Para la selección y combinación de los ángulos específicos de la cuña a y los valores de la pastilla de freno 1, el sistema actúa como autobloqueante, de manera que mediante dicha conformación, en relación con la inercia de la masa a desacelerar, se puede cumplir con las exigencias de tiempo en el proceso de frenado. Sin embargo, la desventaja de dicho sistema de seguridad consiste en que también en este caso, como se describe en la revelación mencionada anteriormente, a continuación de la

activación del sistema de actuadores de protección, se requiere de un reemplazo de la unidad de frenado completa, debido a que la cuña se atasca en el par de fricción. El tiempo necesario para el volumen de trabajo a realizar, asciende en este caso a alrededor de 10-12 minutos para el restablecimiento completo de la disponibilidad del sistema. Por consiguiente, en este caso también se puede limitar parcialmente la reversibilidad inmediata del sistema.

De la patente DE 195 36 995 A1 se conoce un freno de seguridad para elevadores, que presenta un dispositivo que ante un exceso de una velocidad máxima predeterminada del medio de transporte, frena el mecanismo de accionamiento con una desaceleración en relación con la velocidad, y eventualmente también lo detiene. Los frenos de seguridad de la patente DE 195 36 995 A1 actúan en relación con las revoluciones por unidad de tiempo, directamente en la polea motriz de la instalación de transporte con tracción por cable, y logran limitar su velocidad de rotación. El freno de seguridad conformado como un freno de fuerza centrífuga, presenta adicionalmente un dispositivo para intensificar la fuerza de frenado en relación con la velocidad de transporte.

Objeto de la presente invención A partir de dicho estado del arte, un objeto de la presente invención consiste en crear una máquina-herramienta con un sistema de seguridad, particularmente un sistema de seguridad reversible con una estructura alternativa, que desarrolla su acción de protección durante unos milisegundos, y que soluciona los problemas descritos en la introducción, al menos, parcialmente.

Revelación de la presente invención Ventajas de la presente invención Para solucionar dicho objeto, la presente invención definida en la reivindicación 1, recomienda la utilización de un sistema de freno de emergencia en una máquina-herramienta para el frenado abrupto de un eje giratorio de una máquina-herramienta, en donde el sistema de freno de emergencia presenta un tambor de freno y, al menos, una zapata de freno, que entran en contacto entre sí para el frenado del eje. El tambor de freno y la, al menos una, zapata de freno, se encuentran asegurados en un primer estado mediante un dispositivo de enclavamiento. En el caso que se detecte una situación de riesgo, con una señal correspondiente se libera el dispositivo de enclavamiento del sistema de freno, es decir, que se desactiva, de manera que la acción de frenado se puede realizar entre el tambor de freno y la zapata de freno, bajo la influencia de la fuerza centrífuga o bien, de la aceleración centrífuga... [Seguir leyendo]

1. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) para el frenado abrupto de un eje giratorio (16) que comprende, al menos, un tambor de freno (12) y, al menos, una zapata de freno (18) , que para el frenado del eje (16) pueden entrar en contacto entre sí, en donde la acción del freno entre el tambor de freno (12) y la zapata de freno (18) se realiza bajo la influencia de una fuerza centrífuga que resulta de la rotación de un eje (16) , cuando se libera el dispositivo de enclavamiento (26) en una máquina-herramienta.

2. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sistema de freno de emergencia se caracteriza además porque el dispositivo de enclavamiento (26) se puede ajustar entre una posición bloqueada, en la que la zapata de freno (18) se sujeta en el soporte de la zapata de freno (14) , y una posición desbloqueada en la que, al menos, una zapata de freno (18) se libera de manera que dicha zapata realice un movimiento pivotante en el sentido del tambor de freno (12) .

3. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde el sistema de freno de emergencia se caracteriza además porque el dispositivo de enclavamiento (26) presenta, al menos, un elemento de bloqueo (24) , porque se puede desplazar entre una posición bloqueada, en la que dicho elemento se encuentra encastrado con la, al menos una, zapata de freno (18) , y una posición desbloqueada, en la que dicho elemento se encuentra desacoplado de la zapata de freno (18) .

4. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, en donde el sistema de freno de emergencia se caracteriza además porque el dispositivo de enclavamiento (26) presenta un actuador (28) que traslada el dispositivo de enclavamiento (26) desde la posición bloqueada hacia la posición desbloqueada.

5. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el sistema de freno de emergencia se caracteriza además porque el actuador (28) es un actuador electromagnético.

6. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, en donde el sistema de freno de emergencia se caracteriza además porque el, al menos, un elemento de bloqueo (24) se encuentra conectado con un inducido (29) que interactúa con el actuador (28) .

7. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el sistema de freno de emergencia se caracteriza además porque para el desbloqueo se alimenta el actuador (28) con energía eléctrica.

8. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la, al menos una, zapata de freno (18) se encuentra sujetada de manera pivotante en un soporte de zapata de freno (14) que se encuentra dispuesto en el eje (16) y que rota con dicho eje.

9. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde el sistema de freno de emergencia se caracteriza además porque presenta un dispositivo de reposición para el desplazamiento de retroceso de la, al menos una, zapata de freno (18) hacia su posición inicial.

10. Utilización de un sistema de freno de emergencia (10) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el sistema de freno de emergencia se caracteriza además porque el dispositivo de reposición presenta, al menos, un elemento de tracción y/o de compresión de resorte (27) .

11. Máquina-herramienta con un sistema de freno de emergencia (10) para el frenado abrupto de un eje giratorio

(16) que comprende, al menos, un tambor de freno (12) y, al menos, una zapata de freno (18) , que para el frenado del eje (16) pueden entrar en contacto entre sí, en donde la acción de frenado entre el tambor de freno (12) y la zapata de freno (18) se realiza bajo la influencia de una fuerza centrífuga que resulta de la rotación de un eje (16) , cuando se libera un dispositivo de enclavamiento (26) .

12. Máquina-herramienta de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la máquina-herramienta es una sierra, preferentemente una sierra circular y particularmente una sierra circular de mesa (48) .