ES2319204T3 - Dispositivo de freno de seguridad de un tambor de arrollamiento y un procedimiento de trabajo para el asentamiento del freno de seguridad. - Google Patents

Abstract

Elevador con un tambor de arrollamiento (8) propulsado y un dispositivo de freno de seguridad que, en caso de una velocidad de descenso excesiva, por medio de un anillo de freno (12) que gira concéntricamente con el tambor de arrollamiento (8) y que está unido a éste por fricción, es frenado sin sacudidas hasta quedar parado en cuanto que se bloquea el anillo de freno (12) en contacto con una superficie de frenado (23) cilíndrica del elevador, caracterizado porque la superficie de frenado (23) para el anillo de freno (12) esté prevista en el perímetro exterior de un embrague (10), inmóvil en rotación, giro que une de manera concéntrica el eje motriz (21) de un mecanismo de elevación (3) con el tambor de arrollamiento (8), cual eje motriz (21) y tambor de arrollamiento (8) se conectan entre sí de manera amovible.

Description

Dispositivo de freno de seguridad de un tambor de arrollamiento y un procedimiento de trabajo para el asentamiento del freno de seguridad.

La invención se refiere a un elevador con un tambor de arrollamiento propulsado así como un dispositivo de freno de seguridad, que en caso de una velocidad de descenso excesiva, por medio de un anillo de freno que gira concéntricamente con el tambor de arrollamiento y que está unido a éste por fricción, es frenado hasta quedar parado en cuanto se bloquea el anillo de freno en contacto con una superficie de frenado cilíndrica del elevador, así como un procedimiento de trabajo para el asentamiento del freno de seguridad.

Los dispositivos de este tipo son conocidos y se usan por ejemplo como dispositivo de seguridad en forma de un segundo freno para bobinas de cable, propulsores de portones corredizos o dispositivos de enrollamiento similares en los que además del freno de servicio habitual, que por regla general va dispuesto en el árbol motor, se requiere un dispositivo de freno de seguridad que actúe independientemente del freno del motor. En caso de un fallo de la propulsión de elevación, por ejemplo después de la rotura de un diente del mecanismo de elevación, el dispositivo de freno de seguridad de este tipo debe impedir de manera segura el desplome de la carga o finalizar después de un trecho relativamente corto su descenso involuntario.

Un freno de seguridad del tipo descrito al principio se conoce del documento de patente alemana DE 31 37 523 C2, sirve para asegurar un elevador y en caso de superarse la velocidad de descenso debe frenar con pocas sacudidas el tambor de cable. En la zona de una de las dos caras frontales se configura para ese fin en el perímetro del tambor de cable una superficie de frenado cilíndrica que es recibida por un anillo de freno. El anillo de freno está formado por segmentos individuales y va provisto en su perímetro interior de un forro de freno cuya presión de apriete puede ajustarse y que puede apretarse contra la superficie de frenado. En estado de servicio del dispositivo de elevación se arrastra por rozamiento el anillo de freno sobre el forro de freno y gira con el tambor de cable del dispositivo de elevación. En el perímetro exterior el anillo de freno está configurado como dientes de trinquete en los que se acopla un trinquete fijo en el bastidor del dispositivo de seguridad y accionado por medios ajenos, que se bloquea de inmediato en caso de avería del dispositivo de elevación. Puesto que con su forro de freno el anillo de freno entra en contacto por rozamiento con la superficie de frenado, debido al abrupto bloqueo del anillo de freno por medio del trinquete el forro de freno del anillo de freno bloqueado se desliza primero algo sobre la superficie de frenado hasta que el tambor de elevación se detiene. El frenado suave del tambor de cable presupone en todo caso una presión de apriete correctamente ajustada del forro de freno sobre la superficie de frenado.

Para ajustar correctamente la presión de apriete al par de freno necesario para frenar el tambor de cable, lo habitual es asentar el forro de freno bajo sobrecarga. Con este objetivo primero se monta completo el dispositivo de elevación de tal manera que se pueden crear las condiciones de servicio para el posterior funcionamiento con carga. El auténtico proceso de asentamiento requiere mucho tiempo porque hay que llevar a cabo varios procesos de frenado bajo carga y después de cada proceso de frenado hay que enfriar a temperatura ambiente el tubo del tambor de arrollamiento. Mediante este proceso que se repite varias veces se perturba fuertemente el desarrollo de la fabricación de los dispositivos de elevación, se prolongan de manera considerable los tiempos de circulación en el montaje final del dispositivo de elevación, medido en el montaje de un dispositivo de elevación sin un freno de seguridad adicional de este tipo.

Una solución mejorada con respecto al estado de la técnica mencionado anteriormente se describe en el documento de patente alemana DE 196 33 836 C1, que corresponde a la definición de la reivindicación 1. En esta solución el tambor para el polipasto puede unirse al árbol delantero del mecanismo de elevación. El árbol delantero está provisto de una pieza de cuello que sirve de superficie de frenado para las zapatas de los frenos de seguridad. También en estas solución hay previstos medios de bloqueo para el enclavamiento de las zapatas apoyadas sobre un anillo de freno, que se fijan de manera directa o indirecta al bastidor tal como se ha descrito al principio.

Ya que la superficie de frenado para las zapatas de los frenos de seguridad está unida de manera directa y formando una unidad constructiva con el árbol delantero del mecanismo de elevación, después de su montaje con el mecanismo de elevación se pueden ajustar y comprobar los frenos de seguridad sin tener que equipar completamente el dispositivo de elevación con el tambor de cable.

Si bien esta solución representa ya una mejora frente al nivel de la técnica descrito al comienzo, posee sin embargo la desventaja de que para el asentamiento y el ajuste de los frenos de seguridad se necesita el mecanismo de elevación, que está muy sobrecargado ya que el par de frenado que hay que ajustar para el asentamiento se encuentra normalmente muy por encima del par de carga del mecanismo de elevación. Una desventaja adicional de la solución conocida consiste en que el eje motriz del mecanismo de elevación configurado de una sola pieza para la recogida del tambor de cable debe presentar en su lado frontal un diámetro muy grande. Puesto que el eje motriz del mecanismo de elevación debe ser de un material altamente resistente, esta solución es de un coste muy elevado.

Partiendo del nivel de la técnica anteriormente descrito, la invención tiene como objetivo configurar un elevador del tipo propio de su género de tal manera que con un gasto de material y un coste reducidos el asentamiento y el ajuste del par de frenado necesario para el caso de desconexión del tambor de arrollamiento pueda llevarse a cabo independientemente del resto del desarrollo de la fabricación del dispositivo de elevación, antes del montaje del dispositivo de elevación completo.

Para conseguir este objetivo se propone según la invención que la superficie de frenado para el anillo de freno esté prevista en el perímetro exterior de un embrague inmóvil en rotación que une de manera concéntrica un eje motriz de un mecanismo de elevación y un tambor de arrollamiento, en el cual el eje motriz y el tambor de arrollamiento se conectan de manera que pueden desacoplarse. Ya que en la invención, a diferencia de las soluciones anteriormente mencionadas, la superficie de frenado está dispuesta en una parte constructiva totalmente separada y dispuesta entre el eje motriz y el tambor de arrollamiento, es posible llevar a cabo el proceso de asentamiento antes del montaje final del eje motriz independientemente del tambor de arrollamiento y también del árbol motriz, de tal manera que no se produce ningún esfuerzo adicional al mecanismo de elevación. El desarrollo de la fabricación no se ve impedido por los procesos de ajuste y de prueba y el embrague puede producirse de manera más económica que un costoso eje motriz según el estado actual de la técnica.

En una configuración de la invención está previsto que el embrague configurado de forma cilíndrica como mínimo en la zona de la superficie de frenado esté unido por un lado, a través de un cubo concéntrico, con el eje motriz del mecanismo de elevación y por el otro lado con el tambor de arrollamiento en su perímetro exterior próximo a la superficie de frenado. Como pieza constructiva sencilla usada entre el mecanismo de elevación y el tambor de arrollamiento, el embrague puede prepararse y ajustarse independientemente de las distintas relaciones de transmisión del mecanismo de elevación y también independientemente de la realización del tambor de arrollamiento, y el asentamiento y el ajuste pueden realizarse de un modo que se ahorren costes en dispositivos creados para ello, y en concreto en dimensiones libres económicamente razonables e independientemente del estado del pedido de todos el dispositivo de elevación. Los embragues así prefabricados con dispositivo de frenado pueden fabricarse, almacenarse o enviarse independientemente de las restantes piezas del dispositivo de elevación.

En otra configuración de la invención está previsto que el cubo y el árbol delantero del mecanismo de elevación estén unidos mediante los correspondientes elementos giratorios de arrastre. De esta manera, para transmitir el par de giro de propulsión, el embrague puede colocarse de manera sencilla sobre el eje motriz después de que el anillo de freno se haya asentado sobre la superficie de frenado del embrague por fuera del dispositivo de elevación y se haya ajustado el momento de frenado correcto.

El elemento giratorio de arrastre está configurado preferentemente como unión por chaveta o unión por árbol ranurado. Con las uniones de árbol-cubo de este tipo, de manera conocida se pueden transmitir muy bien los pares de giro en direcciones cambiantes.

Para apoyar de manera segura y centrada el embrague que lleva en su perímetro exterior el tambor de arrollamiento, según otra característica de la invención está previsto que una zona del cubo próxima al elemento giratorio de arrastre esté provista de una pieza centradora que se apoya sobre el eje motriz del mecanismo de elevación. El eje motriz va provisto de manera correspondiente de un collar de árbol que lleva la pieza centradora del cubo. De esta manera no sólo se garantiza el giro centrado del embrague, sino que una gran parte del peso propio del embrague y el tambor de arrollamiento se introduce en el eje motriz estable del mecanismo de elevación.

Se ha observado que resulta especialmente favorable si según otra característica de la invención se configura el embrague en forma de taza y se fija al eje motriz del mecanismo de elevación con una separación radial, llegando hasta el tambor de arrollamiento como mínimo la pieza centradora del cubo que se apoya en el eje motriz. De esta manera, la carga propia del tambor de arrollamiento se conduce cerca de su centro de gravedad al árbol delantero del mecanismo de elevación.

El anillo de freno está colocado preferentemente sobre la zona del perímetro exterior del embrague alejada del tambor de arrollamiento y puede bloquearse por medio del dispositivo de bloqueo fijado a la caja del dispositivo de freno de seguridad. El dispositivo de bloqueo puede configurarse a discreción, usándose preferentemente el trinquete conocido del estado actual de la técnica que se acopla con un dentado en el perímetro exterior del anillo de freno.

Para la fijación del tambor de arrollamiento en el embrague según la invención está previsto que distribuidos en los perímetros del tambor de arrollamiento y del embrague haya escotaduras opuestas entre sí en las que puede utilizarse elementos de acoplamiento para unir el tambor de arrollamiento con el embrague.

Las ventajas de la invención son evidentes. Consisten en particular en que mediante el ajuste y el asentamiento de los frenos de seguridad sobre la pieza separada del embrague ya no se interrumpe el desarrollo de la fabricación y el montaje del dispositivo de elevación. La separación constructiva de la superficie de frenado, tanto del tambor de arrollamiento como también del eje motriz del mecanismo, permite además el uso universal de los embragues que recogen la superficie de frenado en los dispositivos de frenado más diversos. Tanto el lado de impulsión como el de salida de los embragues pueden adaptarse individualmente a la situación de impulsión correspondiente del mecanismo de elevación y el tambor de arrollamiento. Los embragues con dispositivo de frenado se pueden guardar en
almacenes.

Un ejemplo de realización típico de la invención se representa en los dibujos y se describirá a continuación. Se muestran:

Figura 1 una vista general de un dispositivo de elevación según la invención en una representación esquemática,

Figura 2 un corte a través del dispositivo de elevación según la Figura 1 a lo largo de la línea de corte A - B y

Figura 3 un corte parcial aumentado a través del embrague según la invención.

En la Figura 1 se muestra en representación esquemática un dispositivo de elevación en el que hay montado un freno de seguridad según la invención. El dispositivo de elevación consta de manera simplificada de las dos piezas de bastidor 1 y 2 unidas entre sí por medio de tirantes de unión 5, 6 y 7, de los cuales sólo se observa el tirante de unión 7. Las piezas de bastidor 1 y 2 alojan el tambor de arrollamiento 8 que mediante el cable metálico 9 puede elevar y descender cargas. La propulsión giratoria del tambor de arrollamiento 8 se realiza a través de un motor 4 que impulsa el árbol delantero (no representado aquí) del mecanismo de elevación 3, que va montado en la pieza de bastidor 2. Entre el mecanismo de elevación 3 y el tambor de arrollamiento 8 puede reconocerse el dispositivo de frenado 11, que se apoya en los dos tirantes de unión 5 y 6 y que por lo tanto está unido indirectamente con la pieza de bastidor 2 fija.

El dispositivo de frenado 11 consta, tal como se describirá más adelante (Figura 2), del anillo de freno 12 con el forro de freno 24 que puede apretarse contra una superficie de frenado 23. El dispositivo de frenado 11 tiene además un dispositivo para bloquear el anillo de freno 12, que se describirá a continuación basándose en la Figura 2.

La Figura 2 muestra un corte a través del dispositivo de elevación a lo largo de la línea de corte A - B de la Figura 1, de tal manera que pueden reconocerse los detalles del dispositivo de frenado de seguridad. En el tubo 8a cortado del tambor de arrollamiento 8 mostrado puede reconocerse el anillo de freno 12, que en su perímetro va provisto de dientes de trinquete 13 distribuidos uniformemente, en los que encaja el trinquete 14 como dispositivo de bloqueo y con lo cual puede fijarse el anillo de freno 12 frente a la pieza de bastidor 2. En la figura del dibujo el trinquete 14 está representado en su posición acoplada, en la que su punta 14a bloquea uno de los dientes de trinquete 13 del anillo de freno 12 y con ello impide el giro del tambor de arrollamiento 8.

De manera reconocible en la Figura 2 el trinquete 14 está apoyado de manera giratoria sobre el perno 16 dentro de dos chapas de apoyo 17, que a su vez están fijas a los tirantes de unión 5 y 6. Cuando el mecanismo de elevación está funcionando, mediante un resorte sometido a tracción el trinquete 14 es sujetado en una posición en la que la punta 14a se posiciona por fuera del círculo envolvente del anillo de freno 12 y permanece allí hasta que no se supera el número máximo de revoluciones permitido del tambor de arrollamiento 8 en funcionamiento. Para que en caso de avería el trinquete 14 se mueva con su punta 14a hacia los dientes de trinquete 13 está configurado como palanca de doble brazo, en cuyo extremo alejado de la punta 14a se apoya un rodillo 14b que se desliza sobre un disco de leva (no se observa en el dibujo). El disco de leva está formado de tal manera que en caso de avería del mecanismo de elevación cuando, debido a un aumento claro del número de revoluciones del tambor de arrollamiento 8 más allá de un valor permitido, se anuncie un desplome de la carga, se empuja hacia arriba el rodillo 14b con la consecuencia de que el trinquete 14 gira alrededor del perno 16 y con su punta 14a es empujado detrás de un diente de trinquete 13. Con ello se bloquea de inmediato el anillo de freno 12. Este procedimiento, con otros detalles adicionales sobre el funcionamiento y el modo de construcción del dispositivo de frenado 11, se describe en la patente alemana DE 31 37 523 C2 y a él nos remitimos aquí.

Puesto que una caída abrupta del trinquete 14 en un diente de trinquete 13 bloquea inmediatamente sin demora el anillo de freno 12, el mecanismo de elevación y/o la carga resultarían dañados si no se garantizara que el tambor de arrollamiento 8 con la carga se frena sin sacudidas. Para conseguir esto, el anillo de freno 12 descrito con anterioridad se coloca con arrastre por fricción entre el mecanismo de elevación 3 y el tambor de arrollamiento 8 (Figura 3).

Sin embargo, un frenado suave y a pesar de ello lo más rápido posible del tambor de arrollamiento sólo puede conseguirse si el forro de freno 24 del anillo de freno 12 puede apretarse sobre la superficie de frenado 23 con una fuerza de presión (fuerza de frenado) definida exactamente, para garantizar que el desfase de frenado siempre es suficientemente grande para retener el tambor de arrollamiento en una distancia corta. Esto sólo se consigue si, como se ha descrito ya al comienzo, el anillo de freno 12 se asienta lo más exactamente posible con respecto a la superficie de frenado 23, se prueba y se prepara antes de utilizar el mecanismo de elevación.

La invención propone un embrague 10 rígido entre el mecanismo de elevación 3 y el tambor de arrollamiento 8, que se describirá a continuación con más detalles basándose en la Figura 3.

En la Figura 3 se muestra una zona parcial del mecanismo de elevación en una representación ampliada en corte. El mecanismo de elevación que está dispuesto en la pieza de bastidor 2 sólo se esboza en 3. De él se representa únicamente el eje motriz 21, importante para poder comprender la invención, sobre el que está colocado y afianzado el embrague 10 rígido con su cubo 15, en el que hay previsto un elemento giratorio de arrastre 10a (dentado o chaveta). El embrague 10 es propulsado y arrastrado a través del elemento giratorio de arrastre 10a en cuanto que el motor 4 (Figura 1) hace girar el eje motriz 21 del mecanismo de elevación 3.

Tal como se ve en 10b, lateralmente junto al elemento giratorio de arrastre 10a hay realizado sobre el eje motriz 21 una asiento centrador sobre el que se apoya una zona de perímetro interior ensanchada del cubo 15 del embrague 10, estabilizando éste. El perímetro exterior 20 del embrague 10 se extiende en forma de campana en la dirección del mecanismo 3 sobre el eje motriz 21 y lo abarca concéntricamente. En esta zona, en el perímetro exterior 20 del embrague 10, está configurada igualmente concéntrica al eje motriz 21 la superficie de frenado 23 que es abarcada de manera conocida por el anillo de freno 12. El anillo de freno 12 va provisto en su perímetro interior del forro de freno 24 que se aprieta con una presión de apriete ajustable contra la superficie de frenado 23 configurada en el embrague 10. Para que nada de humedad y de suciedad llegue entre la superficie de frenado 23 y el forro de freno 24, a ambos lados de la superficie de frenado 23 entre el anillo de freno 12 y el embrague 10 hay previstas juntas 19 que cierran la hendidura entre las piezas constructivas.

En la zona del perímetro exterior 20 del embrague 10 alejada del mecanismo de elevación 3 está fijo, igualmente de manera concéntrica al eje motriz 21, el tubo 8a del tambor de arrollamiento 8. Para este fin el tubo 8a y el embrague 10 están unidos a aberturas 18 superpuestas entre sí a través de las cuales se extienden elementos de acoplamiento 22, que unen entre sí el embrague 10 y el tambor de arrollamiento 8.

Ya que el embrague 10 está unido de manera que puede desprenderse tanto del eje motriz 21 del mecanismo de elevación 3 (a través del elemento giratorio de arrastre 10a) como también del tambor de arrollamiento 8 (a través de los elementos de acoplamiento 22), se puede retirar del eje motriz 21 y el tambor de arrollamiento 8 se puede retirar del embrague 10.

Ya que a diferencia del estado actual de la técnica la superficie de frenado 23 no está configurada en el propio tambor de arrollamiento 8 ni está dispuesta en piezas fijas del mecanismo de elevación 3 sino que según la invención está dispuesta en el embrague 10 que puede soltarse por ambos lados, éste puede usarse también como una pieza separada. Esto permite el asentamiento del anillo de freno 12 colocado antes del montaje del mecanismo de elevación completo. Para este fin el embrague 10 puede empujarse, por ejemplo con el elemento giratorio de arrastre 10a previsto en su cubo 15, sobre un eje nervado correspondiente de un dispositivo fabricado especialmente en el que puede simularse el caso de avería del mecanismo de elevación. De esta manera se puede ajustar y adaptar el anillo de freno 12 sin que se perturbe la fabricación del dispositivo de elevación y sin que se dañe el mecanismo de elevación debido a esfuerzos excesivos en el funcionamiento de prueba. En cuanto que el anillo de freno 12 con la presión de apriete ajustada de modo óptimo se asienta sobre la superficie de frenado 23 del embrague 10, junto con el anillo de freno 12 se puede montar el embrague 10 directamente en el mecanismo de elevación y con ello unirse, listo para usar, al eje motriz 21 del mecanismo de elevación 3 y al tambor de arrollamiento 8 o bien guardarse almacenado hasta su utilización.

Lista de referencias

1

pieza de bastidor

2

pieza de bastidor

3

mecanismo de elevación

4

motor

5

tirante de unión

6

tirante de unión

7

tirante de unión

8

tambor de arrollamiento

8a

tubo

9

cable metálico

10

embrague

10a

elemento giratorio de arrastre

10b

pieza centradora

11

dispositivo de frenado

12

anillo de freno

13

dientes del trinquete

14

trinquete

14a

punta del trinquete

15

cubo

16

perno

17

chapa de apoyo

18

aberturas

19

junta

20

perímetro exterior

21

eje motriz

22

elemento de acoplamiento

23

superficie de frenado

24

forro de freno

Claims (8)

1. Elevador con un tambor de arrollamiento (8) propulsado y un dispositivo de freno de seguridad que, en caso de una velocidad de descenso excesiva, por medio de un anillo de freno (12) que gira concéntricamente con el tambor de arrollamiento (8) y que está unido a éste por fricción, es frenado sin sacudidas hasta quedar parado en cuanto que se bloquea el anillo de freno (12) en contacto con una superficie de frenado (23) cilíndrica del elevador, caracterizado porque la superficie de frenado (23) para el anillo de freno (12) esté prevista en el perímetro exterior de un embrague (10), inmóvil en rotación, giro que une de manera concéntrica el eje motriz (21) de un mecanismo de elevación (3) con el tambor de arrollamiento (8), cual eje motriz (21) y tambor de arrollamiento (8) se conectan entre sí de manera amovible.

2. Dispositivo de freno de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado porque el embrague (10) configurado de forma cilíndrica como mínimo en la zona de la superficie de frenado (23) está unido por un lado, a través de un cubo (15) concéntrico, al eje motriz (21) del mecanismo de elevación (3) y por el otro lado al tambor de arrollamiento (8) en su perímetro exterior próximo a la superficie de frenado (23).

3. Dispositivo de freno de seguridad según la reivindicación 2, caracterizado porque el cubo (15) y el eje motriz (21) del mecanismo de elevación (3) están unidos mediante corrrespondientes elementos giratorios de arrastre (10a).

4. Dispositivo de freno de seguridad según la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento giratorio de arrastre (10a) es una unión por chaveta o unión por árbol dentado.

5. Dispositivo de freno de seguridad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque una zona del cubo (15) próxima al elemento giratorio de arrastre (10a) está provista de una pieza centradora (10b) que apoya sobre el eje motriz (21) del mecanismo de elevación (3).

6. Dispositivo de freno de seguridad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el embrague (10) configurado en forma de taza y se extiende alrededor del eje motriz (21) del mecanismo de elevación (3) con una separación radial y como mínimo la pieza centradora (10b) del cubo (15) que apoya sobre el eje motriz (21) se extiende dentro del tambor de arrollamiento (8).

7. Dispositivo de frenado de seguridad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el anillo de freno (12) está situado sobre la zona del perímetro exterior (20) del embrague (10) alejada del tambor de arrollamiento (8) y puede bloquearse por medio del dispositivo de bloqueo (13, 14) fijado a la pieza del marco (2) del dispositivo de freno de seguridad.

8. Dispositivo de freno de seguridad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque hay previstas escotaduras (18) opuestas entre sí distribuidas en los perímetros del tambor de arrollamiento (8) y del embrague (10) en las que puede utilizarse elementos de acoplamiento (22) para conectar el tambor de arrollamiento (8) con el embrague.