ES2312941T3 - Freno y maquina electrica equipada con dicho freno. - Google Patents
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Abstract
Freno (1) para máquina eléctrica, que comprende: - un cárter (15), - un disco de freno (2) destinado a girar con un árbol (3) de la máquina, - una armadura (7) móvil con respecto al cárter (15) entre una posición de frenado en la que se aplica contra el disco (2) y una posición separada del disco (2), - un electroimán (10) para mantener, cuando es alimentado con corriente, la armadura en su posición separada, - por lo menos un resorte (12) que tiende a llevar la armadura (7) en posición de frenado, - un órgano de enclavamiento (27) dispuesto para mantener, en una posición de enclavamiento, la armadura (7) en posición separada, siendo este órgano de enclavamiento desplazable con respecto al cárter entre la posición de enclavamiento y una posición inactiva que permite que la armadura adopte de nuevo su posición de frenado, - un accionador eléctrico (30) dispuesto para permitir desplazar a distancia el órgano de enclavamiento, caracterizado porque el órgano de enclavamiento comprende un estribo (26) provisto de dos brazos (28) dispuestos para acoplarse, cuando el órgano de enclavamiento está en posición de mantenimiento, sobre unas extensiones radiales (22) de la armadura.
Description
Freno y máquina eléctrica equipada con dicho
freno.
\global\parskip0.950000\baselineskip
La presente invención se refiere a los frenos
para máquinas eléctricas, en particular a los destinados a equipar
los motores eléctricos de algunas grúas o aeromotores.
Unos motores eléctricos equipados con frenos
denominados de falta de corriente son comercializados desde hace
largo tiempo.
Estos frenos comprenden por una parte un disco
de freno solidario del árbol del motor y que soporta una guarnición
de fricción y por otra parte una armadura que es presionada contra
la guarnición de fricción bajo el efecto de resortes. Un
electroimán permite alejar la armadura del disco cuando es activado
durante el funcionamiento del motor.
Cuando el motor es utilizado en una grúa o
aeromotor, el desbloqueo del freno puede ser necesario por ejemplo
para poner en veleta la grúa o aeromotor.
Una palanca de mando está prevista para
desplazar la armadura contra la acción de los resortes cuando se
desea desbloquear manualmente el freno. Cuando esta palanca es
soltada, la armadura es aplicada de nuevo por los resortes contra
la guarnición de fricción del disco de freno.
El documento FR 2 305 328 describe un motor
eléctrico según el preámbulo de la reivindicación 1; este motor es
relativamente complejo, haciendo intervenir unas levas o rampas.
Existe la necesidad de perfeccionar aún los
frenos conocidos, garantizando al mismo tiempo la seguridad
requerida.
La invención prevé en particular responder a
esta necesidad.
La presente invención tiene por objeto un freno
para máquina eléctrica, que comprende:
- un cárter,
- un disco de freno destinado a girar con un
árbol de la máquina,
- una armadura móvil con respecto al cárter
entre una posición de frenado en la que se aplica contra el disco
y una posición separada del disco,
- un electroimán para mantener, cuando es
alimentado con corriente, la armadura en su posición separada,
- por lo menos un resorte que tiende a llevar la
armadura en posición de frenado,
- un órgano de enclavamiento dispuesto para
mantener, en una posición de enclavamiento, la armadura en posición
separada, siendo este órgano de enclavamiento desplazable con
respecto al cárter entre la posición de enclavamiento y una
posición inactiva que permite a la armadura adoptar de nuevo su
posición de frenado,
- un accionador eléctrico dispuesto para
permitir desplazar a distancia el órgano de enclavamiento.
La invención permite realizar un freno capaz de
ser desbloqueado manualmente o eléctricamente, de ser mantenido en
estado desbloqueado por un mando manual o eléctrico, y capaz también
de reengancharse a la primera puesta bajo tensión del freno.
El freno puede comprender una palanca de mando
manual del freno, articulada sobre el cárter. Esta palanca de mando
manual puede en particular comprender un estribo articulado sobre el
cárter.
En una forma de realización preferida, el órgano
de enclavamiento está articulado asimismo sobre el cárter. El
órgano de enclavamiento puede comprender en particular un estribo
dispuesto en la parte opuesta a la de la palanca de mando
manual.
El órgano de enclavamiento puede ser solicitado
por un medio de retorno elástico a su posición inactiva. La fuerza
ejercida por este medio de retorno elástico puede ser insuficiente
para llevar el órgano de enclavamiento en posición inactiva, cuando
el órgano de enclavamiento está en posición de mantenimiento de la
armadura en posición separada del disco y cuando la armadura está
apoyada contra una superficie del órgano de enclavamiento.
El freno puede comprender un sensor dispuesto
para detectar la posición del órgano de enclavamiento. Ese sensor
puede comprender un microcontactor por ejemplo.
En una forma de realización particular, el
órgano de enclavamiento comprende unos brazos dispuestos para
acoplarse, cuando el órgano de enclavamiento está en posición de
enclavamiento, sobre unas extensiones radiales de la armadura.
Estas extensiones pueden estar unidas por unas bielas a la palanca
de mando manual.
\global\parskip1.000000\baselineskip
El órgano de enclavamiento puede comprender
asimismo una pata que permite desplazarlo manualmente.
La invención tiene asimismo por objeto, según
otro de sus aspectos, un motor eléctrico equipado con un freno tal
como el definido más arriba.
La invención se pondrá más claramente de
manifiesto a partir de la lectura de la descripción detallada
siguiente, de un ejemplo de realización no limitativo de ésta, y
con el examen del plano adjunto, en el que:
- la figura 1 es una vista esquemática y
parcial, en sección axial, de un freno,
- la figura 2 es una sección axial, esquemática
y parcial, por otro plano diferente al de la figura 1,
- la figura 3 representa de forma esquemática,
en perspectiva, el freno, y
- la figura 4 representa el freno de la figura 3
según otro ángulo de vista.
El freno 1 representado en las figuras comprende
un disco de freno 2, que gira con el árbol 3 de un motor eléctrico
M parcialmente visible en las figuras 3 y 4, al cual está fijado el
freno 1.
El árbol 3 gira alrededor de un eje geométrico
de rotación X, siendo guiado en particular por unos rodamientos 4
por ejemplo de bolas, alojados en una culata 5 del freno.
El disco 2 está provisto, sobre una cara en el
ejemplo considerado, de una guarnición de fricción 6 que puede
rozar contra una armadura 7 que está guiada en traslación según el
eje X por unos pasadores 8 introducidos por un extremo en unos
alojamientos correspondientes 9 de la culata 5, como se puede
apreciar en la figura 1.
Los pasadores 8 están por ejemplo en número de
tres, estando dispuestos a 120º unos de los otros alrededor del eje
X.
Unos resortes 12, de los cuales sólo uno de
ellos es visible en la figura 2, ejercen sobre la armadura un
empuje hacia la izquierda en la figura 1, para aplicarla contra la
guarnición de fricción 6.
Estos resortes 12 están por ejemplo en número de
tres, estando dispuestos angularmente entre los pasadores 8 en unos
alojamientos correspondientes 13 de la culata 5.
Un electroimán 10 permite desplazar la armadura
7 según el eje X, entre una posición de frenado en la que ésta es
aplicada contra la guarnición de fricción 6 por los resortes 12 y
una posición denominada de desbloqueo del freno, en la cual la
armadura 7 está suficientemente separada de la guarnición de
fricción 6 para no ejercer ningún par de frenado sensible sobre el
árbol 3.
Una junta tórica 14 se interpone elásticamente
entre la culata 5 y la armadura 7 cuando ésta está en su posición
de desbloqueo del freno.
El electroimán 10 es alimentado con corriente
eléctrica simultáneamente con el motor M, lo que permite una libre
rotación del árbol 3. Cuando es necesario frenar el árbol 3, la
alimentación eléctrica del electroimán 10 es cortada, y los
resortes 12 aplican la armadura 7 contra la guarnición de fricción 6
del disco 2.
El freno 1 comprende, como se puede observar en
las figuras 3 y 4, un cárter 15 que está fijado por ejemplo por
atornillado sobre el motor M. Como variante, el cárter del freno y
el del motor están realizados de una sola pieza.
Una palanca 16 que comprende un estribo 17
articulado sobre el cárter 15 por dos pivotes 18, alrededor de un
eje geométrico de rotación perpendicular al eje X, permite desplazar
manualmente la armadura 7.
El estribo 17 soporta unos ejes 20, que giran
alrededor de un eje geométrico de rotación Y perpendicular al eje
X, en los cuales están acopladas por un extremo unas bielas 21,
apoyándose estas últimas por el extremo opuesto sobre unas
extensiones radiales 22 de la armadura 7, de tal manera que un
movimiento de la palanca 16 en el sentido de la flecha F de la
figura 3 se acompaña de un desplazamiento hacia la derecha de la
armadura 7 y de un desbloqueo del freno.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el
freno 1 comprende un órgano de enclavamiento 27 que permite
mantener la armadura 7 en posición de desbloqueo del freno, incluso
en ausencia de fuerza ejercida sobre la palanca 16.
El órgano de enclavamiento 27 comprende un
estribo 26 provisto de dos brazos 28 cuyos extremos respectivos
presentan unos escalonados 29 dispuestos para servir de apoyo a unas
extensiones correspondientes 22 de la armadura 7, cuando el órgano
de enclavamiento 27 está en posición de mantenimiento del freno en
posición desbloqueada, como se ha representado en la figura 3. En
esta posición, la armadura 7 descansa contra los escalonados 29 de
los dos brazos 28 y los resortes 12 están comprimidos.
Los estribos 17 y 26 se extienden sobre unos
lados opuestos del cárter 15, como se puede apreciar en la figura 3
en particular.
Subsiste un ligero juego entre la armadura 7 y
la culata 5 cuando el órgano de enclavamiento 27 está en posición
de enclavamiento.
El estribo 26 del órgano de enclavamiento 27 es
solicitado elásticamente en rotación en el sentido de la flecha D
por un accionador 30 que comprende un resorte, no visible en el
dibujo. Este resorte puede ser helicoidal, de lámina, espiral, de
gas u otro aún. En caso necesario, el estribo 26 puede ser
solicitado en rotación en el sentido de la flecha D por su propio
peso.
Este medio de retorno del órgano de
enclavamiento a la posición inactiva permite un retorno automático
del freno en posición de frenado en caso de empuje sobre la palanca
16 en el sentido de la flecha F o de activación del electroimán 10.
En efecto, cuando la armadura 7 es desplazada hacia la derecha en la
figura 3, es decir de forma que comprima aun más los resortes 12,
el apoyo entre la armadura 7 y los escalonados 29 cesa o las
tensiones son disminuidas y el estribo 26 puede pivotar en el
sentido de la flecha D bajo el efecto de retorno del accionador 30
en el ejemplo considerado. El órgano de enclavamiento 27 adopta
entonces una posición desplazada en la cual los brazos 28 no
obstaculizan ya el retorno de la armadura 7 hacia la izquierda bajo
el efecto de los resortes 12. La armadura 7 puede aplicarse así de
nuevo contra la guarnición de fricción 6 del disco 2 si la palanca
16 es soldada o si la activación del electroimán 10 cesa.
En caso necesario, el retorno del órgano de
enclavamiento a la posición inactiva puede ser facilitado por las
vibraciones a la puesta en marcha del motor.
El estribo 26 comprende una pata 33 que permite
desplazarlo manualmente, si es necesario.
El accionador 30 está dispuesto asimismo de
manera que, cuando se alimenta eléctricamente, ejerza una fuerza
sobre el estribo 26 que tiende a hacerle pivotar en el sentido
inverso a la flecha D.
Se puede así, alimentando eléctricamente el
electroimán 10, llevar la armadura 7 a una posición separada de la
guarnición de fricción 6 y alimentando el accionador 30, llevar a
continuación el órgano de enclavamiento 27 a una posición de
mantenimiento de la armadura 7 en posición separada de la guarnición
de fricción 6, posición que conserva a continuación el órgano de
enclavamiento 27 gracias al apoyo de las extensiones 22 sobre los
brazos 28, incluso si la alimentación del electroimán 10 es
cortada.
En caso necesario, el electroimán 10 y el
accionador 30 pueden ser alimentados simultáneamente.
Un sensor 35 que se presenta por ejemplo en
forma de un microcontacto accionado por el estribo 26 permite
detectar cuando el órgano de enclavamiento 27 está en una posición
de mantenimiento de la armadura 7 en posición de desbloqueo del
freno.
Este sensor 35 puede ser fijado sobre el cárter
15 del freno por medio de un soporte 37 que soporta también el
accionador 30.
En toda la descripción, comprendidas las
reivindicaciones, la expresión "que comprende un" debe ser
comprendida como sinónimo de "que comprende por lo menos un",
salvo si se especifica lo contrario.
Evidentemente, la invención no está limitada al
ejemplo de realización que acaba de ser escrito.
Se puede modificar en particular la forma del
órgano de enclavamiento y la disposición el accionador o de la
palanca de mando manual.
En el ejemplo ilustrado, el disco de freno está
fijado axialmente con respecto al árbol del motor. El disco podría,
como variante, comprender asimismo un cubo acanalado y deslizar
sobre el árbol sin poder girar con respecto a este último. En este
caso, el disco podría comprender por ejemplo unas guarniciones de
fricción sobre dos caras opuestas. El freno podría también
comprender más do dos discos de freno y armaduras asociadas.
Los estribos 17 y 26 podrían estar dispuestos de
otra manera, por ejemplo a un mismo lado de la máquina.
En una variante no ilustrada, el órgano de
enclavamiento está dispuesto para ser solicitado en movimiento
hacia su posición inactiva por el campo magnético creado por el
electroimán.
Claims (12)
1. Freno (1) para máquina eléctrica, que
comprende:
- un cárter (15),
- un disco de freno (2) destinado a girar con un
árbol (3) de la máquina,
- una armadura (7) móvil con respecto al cárter
(15) entre una posición de frenado en la que se aplica contra el
disco (2) y una posición separada del disco (2),
- un electroimán (10) para mantener, cuando es
alimentado con corriente, la armadura en su posición separada,
- por lo menos un resorte (12) que tiende a
llevar la armadura (7) en posición de frenado,
- un órgano de enclavamiento (27) dispuesto para
mantener, en una posición de enclavamiento, la armadura (7) en
posición separada, siendo este órgano de enclavamiento desplazable
con respecto al cárter entre la posición de enclavamiento y una
posición inactiva que permite que la armadura adopte de nuevo su
posición de frenado,
- un accionador eléctrico (30) dispuesto para
permitir desplazar a distancia el órgano de enclavamiento,
caracterizado porque el órgano de
enclavamiento comprende un estribo (26) provisto de dos brazos (28)
dispuestos para acoplarse, cuando el órgano de enclavamiento está
en posición de mantenimiento, sobre unas extensiones radiales (22)
de la armadura.
2. Freno según la reivindicación anterior,
caracterizado porque comprende una palanca (16) de mando
manual del freno, articulada sobre el cárter.
3. Freno según la reivindicación 2,
caracterizado porque la palanca de mando manual comprende un
estribo (17) articulado sobre el cárter.
4. Freno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el órgano
de enclavamiento (27) está articulado sobre el cárter.
5. Freno según las reivindicaciones 3 y 4,
caracterizado porque el estribo (26) del órgano de
enclavamiento está dispuesto en la parte opuesta al (17) de la
palanca de mando manual.
6. Freno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el órgano
de enclavamiento (27) es solicitado por unos medios de retorno
elástico a su posición inactiva y porque la fuerza ejercida por
estos medios de retorno elástico es insuficiente para llevar el
órgano de enclavamiento (27) a la posición inactiva cuando el
órgano de enclavamiento está en posición de mantenimiento de la
armadura (7) en posición separada del disco (2) y cuando la
armadura (7) está apoyada contra una superficie del órgano de
enclavamiento (27).
7. Freno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
un sensor (35) dispuesto para detectar la posición del órgano de
enclavamiento.
8. Freno según la reivindicación anterior,
caracterizado porque dicho sensor comprende un
micro-contactor.
9. Freno según la reivindicación 2,
caracterizado porque las extensiones (22) están unidas por
unas bielas (21) a la palanca de mando manual.
10. Freno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el órgano
de enclavamiento comprende una pata (33) que permite desplazarlo
manualmente.
11. Freno según la reivindicación 1,
caracterizado porque el órgano de enclavamiento (27) está
dispuesto para ser solicitado en movimiento hacia su posición
inactiva mediante el campo magnético creado por el electroimán
(10).
12. Motor eléctrico equipado con un freno tal
como el definido según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
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