BR102013024528B1

BR102013024528B1 - grua

Info

Publication number: BR102013024528B1
Application number: BR102013024528-3A
Authority: BR
Inventors: Joachim Mayer
Original assignee: Liebherr-Werk Biberach Gmbh
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2020-12-08
Also published as: RU2013143100A; DE202012009167U1; CN103663214A; US9327950B2; EP2711331A1; US20140083965A1; RU2631363C2; BR102013024528A2; EP2711331B1; CN103663214B

Abstract

GRUA. A presente invenção refere-se a uma grua, em particular, a uma grua de torre com uma lança rotacionável em torno de um eixo de mecanismo de rotação vertical e um freio fora de serviço, que permite e retarda o movimento de rotação da lança em uma condição fora de serviço. De acordo com a invenção, o freio fora de serviço é formado para operar em função da velocidade rotacional, de modo que em uma velocidade rotacional mais alta da grua, o torque de frenagem aplicado é maior que em uma velocidade rotacional mais baixa da grua.

Description

[001] A presente invenção relaciona-se a uma grua, em particular, a uma grua de torre, tendo uma lança que gira em torno de um eixo geométrico vertical de um mecanismo de rotação, e um freio fora de serviço, que permite e retarda movimentos giratórios da lança em uma condição fora de serviço.

[002] Em gruas de torre, mas também em outros tipos de grua, a lança é rotacionável em torno de um eixo de mecanismo de rotação vertical, onde um mecanismo de rotação, provido com este propósito, pode incluir um dispositivo de acionamento rotacional, por exemplo, um motor elétrico, cuja ação motriz é convertida em movimento giratório da lança, através de uma transmissão do mecanismo de rotação, por exemplo, uma transmissão planetária. Na chamada grua de rotação de topo (top slewing crane), a lança gira em relação à torre que suporta a lança, enquanto na grua de rotação de base (bottom slewing crane) a torre inteira gira junto com a lança em relação a uma base suporte.

[003] Na operação da grua, os movimentos giratórios são controlados através de uma atuação correspondente do acionador de rotação, onde para frear e também para fixar a grua rotacionalmente em uma certa posição de rotação, um freio de mecanismo de rotação é provido. Por razões de segurança, freios do mecanismo de rotação usualmente podem ser providos, de modo a manter o freio na posição de operação de frenagem, por exemplo, por um meio de mola, e aliviado por um atuador para permitir a rotação.

[004] Em uma condição de não operação, isto é, a condição fora de serviço, onde a grua se encontra desligada, é desejável, no entanto, que a mesma seja capaz de girar para se alinhar com a direção do vento, para a posição rotacional mais favorável com respeito à respectiva direção do vento. Em razão de as gruas de torre, por causa do lastro, serem muito mais estáveis com respeito à inclinação no plano da lança que com respeito a uma inclinação transversal ao plano da lança, que segue verticalmente através da lança, a grua deve ser alinhada, de modo que a lança se posicione de modo paralelo à direção do vento, tanto quanto possível, uma vez que, caso contrário, a mesma corre o risco de tombar, ou teria que ser lastreada adicionalmente. Para permitir tal alinhamento automático com a direção do vento, é provido um dispositivo de liberação de vento associado ao freio de serviço ou freio de mecanismo de rotação para aliviar o freio, que usualmente se encontra na posição de frenagem, quando este se encontra na condição fora de serviço. A posição fora de serviço do freio do mecanismo de rotação pode ser ajustada por uma alavanca de controle manual, e possivelmente também por um dispositivo motorizado que move o atuador do freio para uma posição de não frenagem antes de desligar a grua. Tal dispositivo de liberação de vento do freio do mecanismo de rotação de uma grua de torre pode ser visto no documento EP 14 22 188 B1.

[005] Em condições desfavoráveis de vento, no entanto, a rotação livre da grua em uma condição fora de serviço pode sofrer instabilidades em virtude da autorrotação. Por exemplo, quando a grua se posiciona entre dois edifícios, e apenas uma de lança ou contralança é exposta ao vento, daí apenas uma de lança ou contralança é unilateralmente atingida pelo vento, através do que a grua vai girando cada vez mais rápida, uma vez que a mesma não para quando a lança se oculta do vento, ou antes de a contralança se expõe ao vento, de modo que a amplificação desta aplicação cíclica, pode fazer a grua girar, e mesmo girá-la rápido demais, chegando a tombá-la.

[006] Para evitar uma autorrotação indesejável, já foi proposto permitir que o mecanismo de rotação gire de modo não inteiramente destravado na condição fora de serviço, mas prover um freio adicional ao mecanismo de rotação, que permite um movimento de rotação da grua sob ação do vento, mas freando ligeiramente a mesma para atenuar o problema de autorrotação. Por exemplo, considerou-se que prover um freio fora de serviço leve na saída da transmissão do mecanismo de rotação, que aplica um torque de frenagem limitado contra a rotação da grua, menor que o torque gerado pelo vento, de modo que a grua ainda seja capaz de se alinhar à direção do vento, mas sendo capaz de girar com uma pequena velocidade rotacional.

[007] Um freio adicional, no entanto, é difícil de projetar em termos de torque de frenagem, porque deve ser igualmente adequado para as diversas condições de vento e diferentes posições de grua. Por exemplo, com um vento moderado, um torque de frenagem muito alto pode impedir que a grua se alinhe de modo apropriado, enquanto em condições de vento desfavoráveis, com vento de alta velocidade, o mesmo torque de frenagem não é capaz de impedir suficientemente a citada autorrotação. Em gruas de torre com lança ao barlavento, a posição exposta ao vento na qual a lança foi desligada, também pode afetar o torque de frenagem requerido.

[008] Portanto é um objetivo da presente invenção criar uma grua melhorada do tipo mencionado acima, que evite as desvantagens de técnica anterior, e desenvolva esta última em um modo vantajoso. Em particular, em condições difíceis de vento e várias configurações de grua durante seu desligamento, deve ser impedida a sua autorrotação por motivos de segurança, por colocar em risco a sua estabilidade, mas, ao mesmo tempo, deve ser permitido um alinhamento livre da grua com a direção do vento.

[009] De acordo com a invenção, o citado objetivo é conseguido com uma grua de acordo com a reivindicação 1. Aspectos preferidos da invenção constituem a matéria principal das reivindicações dependentes.

[010] Assim propõe-se prover o chamado freio fora de serviço, de modo que o torque de frenagem seja adaptado aos requisitos de condições variáveis de uma condição fora de serviço. Quando condições são tais que a rotação da grua ameace a ser amplificada para uma autorrotação perigosa, um torque de frenagem mais alto é aplicado. Quando, no entanto, a grua não se alinha suficientemente ou apenas vagarosamente para uma posição preferida com respeito ao vento, o torque de frenagem é desligado, ou é aplicado apenas um pequeno torque de frenagem. De acordo com a invenção, o freio fora de serviço é provido para operar em função da velocidade rotacional, de modo que em uma velocidade rotacional maior, o torque de frenagem aplicado seja maior que em uma velocidade rotacional menor. Quando a grua não gira, a mesma pode se alinhar muito lentamente à direção do vento, e a frenagem não será aplicada ou aplicada apenas muito ligeiramente, enquanto, por outro lado, a frenagem será aplicada de forma pronunciada, quando a grua gira ou começa a girar rápido demais. Em consequência, a grua, por um lado, será sempre capaz de girar para se alinhar de modo mais favorável com a direção do vento, enquanto, por outro lado, impedindo a amplificação de autorrotação.

[011] Com respeito à dependência da velocidade, o freio fora de serviço pode ser projetado diversamente em princípio, e, por exemplo, uma dependência proporcional uniforme pode ser provida, de modo que aumentando a velocidade rotacional da grua, o torque de frenagem é aumentado de modo contínuo. Alternativamente, também pode ser provido um torque de frenagem que aumenta incrementalmente, em particular, de modo que com uma velocidade rotacional da grua menor que um pré-determinado limite de velocidade, o freio fora de serviço não aplica nenhum torque de frenagem ou apenas um torque de frenagem muito pequeno, que, até alcançar a citada velocidade rotacional limite da grua, pode ser constante, ou aumentar muito ligeiramente, enquanto, ao exceder a citada pré-determinada velocidade rotacional da grua, provê-se um torque de frenagem distintamente maior e/ou um torque de frenagem mais forte em um degrau. De acordo com desenvolvimento da invenção, formas mistas da citada subida contínua e da citada subida incremental podem ser providas, por exemplo, de modo que, até uma pré-determinada velocidade rotacional da grua, nenhum torque de frenagem ou um torque de frenagem muito pequeno será aplicado, por exemplo, enquanto ao exceder a citada velocidade rotacional da grua, um torque de frenagem distintamente maior, que aumenta com a velocidade rotacional lhe será aplicado.

[012] De acordo com um desenvolvimento da invenção, o citado freio fora de serviço é provido para operar sem corrente e/ou atuável sem energia externa. É possível que em uma condição da grua desligada ou fora de serviço, o freio fora de serviço esteja pronto para operação, e possa ser atuado sem fontes de energia adicionais, tais como baterias ou uma conexão principal.

[013] De acordo com um desenvolvimento da invenção, o citado freio fora de serviço pode compreender um freio centrífugo, que converte a rotação da grua em forças centrífugas que fazem o freio atuar. Em particular, o freio centrífugo pode compreender contrapesos, que são colocados em uma posição de não aplicação, em particular, em uma posição radialmente retraída, por um meio de mola, e são conectados a pastilhas de freio na posição de frenagem, quando houver uma força centrífuga suficiente.

[014] Ajustando os citados meios de pressão, que mantêm os contrapesos em sua posição inicial, a resposta do freio centrífugo ou a velocidade rotacional a partir do qual o freio atua pode ser controlada, onde os meios de pressão, em particular, podem ser ajustados, de modo que com uma rotação lenta da grua, o freio não responde, e a grua se alinhe livremente com a direção do vento. Quando a força de mola compensa as forças centrífugas, o efeito de frenagem será percebido, onde, com uma velocidade rotacional adicionalmente crescente da grua, devido ao aumento da intensidade das forças centrífugas, a força de frenagem ou torque de frenagem aumenta adicionalmente.

[015] Vantajosamente, os contrapesos do freio centrífugo, ou rotor de freio conectado aos mesmos, podem ser conectados ao trem de transmissão do mecanismo de rotação, que também gira, quando a grua gira, enquanto a parte de freio estacionário (estator), que pode ser um cilindro de freio engatado pelas pastilhas de freio, pode ser montada de modo rotacionalmente fixo ou fixável.

[016] Em um desenvolvimento alternativo da invenção, o freio fora de serviço também pode ser provido como um freio/embreagem viscosa ou incluí-lo. Tal embreagem viscosa opera de acordo com um princípio hidrodinâmico e transmite torque entre duas partes rotativas de maneira hidrodinâmica. Em particular, a embreagem viscosa pode compreender uma parte de disco, rotacionalmente acomodada em uma parte de alojamento, cheia de fluído, que devido à rotação dos discos em relação à parte de alojamento, pressiona os discos, resultando que, com aumento da velocidade rotacional relativa, um momento crescente de resistência é gerado isto é, estator e rotor da embreagem viscosa ou fluída podem ser girados lentamente facilmente, enquanto uma resistência crescente é aplicada contra movimentos rotativos mais rápidos.

[017] De modo vantajoso, a parte de disco do freio/embreagem viscosa é provida como rotor ou conectada ao trem de transmissão do mecanismo de rotação que também gira com a rotação da grua, de modo que o disco gire em função da velocidade rotacional da grua. A parte de alojamento do freio/embreagem viscosa, por outro lado, é arranjada estacionária ou fixa rotacionalmente. De modo correspondente, o citado efeito ou dependência de velocidade pode ser usado, de modo a aplicar, no modo desejado, um torque de frenagem mais forte contra uma rotação mais rápida da grua que contra uma rotação mais lenta da grua.

[018] Em princípio, o freio fora de serviço pode atuar ou ser conectado a diferentes pontos do trem de transmissão do mecanismo de rotação. De acordo com um desenvolvimento da invenção, o freio fora de serviço pode ser conectado ao lado rápido de uma transmissão do mecanismo de rotação, em particular, a uma porção do trem de transmissão entre o motor motriz e o eixo ou roda de entrada de transmissão. Quando uma transmissão planetária é usada como transmissão de mecanismo de rotação, o citado freio fora de serviço pode ser conectado entre o pinhão central (sun gear) no lado da entrada da transmissão do mecanismo de rotação e o motor motriz.

[019] De acordo com um desenvolvimento da invenção, o citado freio fora de serviço pode ser desligado durante a operação da grua, para não impedir/dificultar a rotação durante a operação da grua ou não aplicar uma resistência indesejada à rotação no caso de uma rotação de grua desejada. O desligamento do freio fora de serviço durante a operação da grua, em princípio, pode ser efetuado de diferentes modos. Por exemplo, quando um freio/embreagem viscosa, como mencionado acima, é usado incorporado no trem de transmissão, entre o motor motriz e a transmissão do mecanismo de rotação, o meio de desativação pode compreender uma ponte (jumper), por meio da qual o citado freio/embreagem viscosa é liberado, de modo que o movimento do motor motriz passe para o eixo de saída ou engrenagem de saída do trem de transmissão sem ser afetado pela ação do freio/embreagem viscosa. A ponte, por exemplo, pode compreender um conector substituível, que conecta não rotacionalmente a parte de disco com a parte de alojamento do freio/embreagem viscosa, de modo que o torque seja transmitido diretamente; e sem deslocamento hidrodinâmico.

[020] Alternativamente, esta incorporação entre motor motriz e transmissão do mecanismo de rotação, o freio/embreagem viscosa também pode ser conectada à transmissão do mecanismo de rotação como derivação, por exemplo, através de um eixo paralelo, onde, neste caso, a parte de alojamento pode ser arranjada montada rigidamente ou fixável, enquanto o rotor ou parte de disco pode ser conectado à transmissão do mecanismo de rotação, por exemplo, por exemplo, a seu pinhão central através do citado eixo paralelo. Para desativar o freio/embreagem viscosa durante operação da grua, o meio de desativação pode compreender um meio de embreagem, através do qual a parte de disco do rotor pode compreender um meio de embreagem, por meio do qual a parte de disco ou rotor pode ser desacoplada da transmissão do mecanismo de rotação. Alternativamente ou adicionalmente, o meio de embreagem também pode ser usado para liberar a parte de alojamento do freio/embreagem viscosa, de modo que o freio/embreagem viscosa gire livremente para operação da grua.

[021] Quando um freio centrífugo é usado como freio fora de serviço, o mesmo pode ser conectado da mesma forma ao trem de transmissão entre o motor motriz e a transmissão do mecanismo de rotação ou eixo ou engrenagem de saída do mecanismo de rotação, neste caso, o meio de desativação para desativar o freio fora de serviço para operação da grua, similarmente pode compreender um meio de bloqueamento, que pode bloquear ou travar o movimento dos contrapesos ou pastilhas de freio, de modo que não se movimentem mais na posição de frenagem. Em particular, o meio de bloqueamento pode reter os contrapesos na posição inicial pressionada, de modo que mesmo sob a influência de uma força centrífuga, não possa mais pressionar para fora. Em princípio, no entanto, também pode ser suficiente meramente bloquear o movimento em uma extensão na qual a intervenção de freio não seja mais possível. O meio de bloqueamento aqui pode ser provido de modo diferente, por exemplo, na forma de pino soquete ou luva deslizante, que mantenha os contrapesos na posição de não frenagem.

[022] Alternativamente ou adicionalmente ao bloqueamento dos contrapesos, o freio centrífugo pode ser desativado, pelo fato de o cilindro de freio ser desligado. Em particular, o cilindro de freio pode ser montado de maneira axialmente móvel, por exemplo, para ser guiado de modo móvel, não rotacionalmente, mas axialmente, em um perfil denteado ou chavetado, de modo que o cilindro de freio se afaste da faixa de ação dos contrapesos e pastilhas de freio montadas nos mesmos, de modo que os contrapesos pressionem as pastilhas de freio em direção ao vazio. Alternativamente ou adicionalmente, o meio de desativação pode compreender uma embreagem, por meio da qual o cilindro de freio fixável pode ser liberável, de modo que possa girar livremente, quando as pastilhas de freio são aplicadas e produzem um efeito de frenagem.

[023] Alternativamente, o freio centrífugo também pode ser provido não diretamente ao trem de transmissão entre o motor motriz e eixo de saída de mecanismo de rotação, mas também pode ser conectado ao trem de transmissão via uma derivação. Neste caso, o meio de desativação, como descrito acima para o freio/embreagem viscosa, pode compreender um meio de acoplamento para desacoplar o rotor conectado ao trem de transmissão de mecanismo de rotação e/ou estator fixável do freio centrífugo, para quer desacoplar toda a embreagem de força centrífuga do trem de transmissão ou liberar o estator de freio fixo, de modo que o freio centrífugo gire livremente, se necessário.

[024] De acordo com um desenvolvimento vantajoso da invenção, o citado freio fora de serviço pode ser provido em adição a um freio de serviço de um mecanismo de rotação normal, que é usado durante a operação da grua para retardar o movimento rotacional da grua ou manter a grua em uma posição rotacional. Em contraste com este freio de serviço de mecanismo de rotação, o freio fora de serviço pode ser projetado de modo que não mantenha a grua em uma certa posição rotacional, mas meramente retarde o movimento rotacional, por exemplo, pela ação do vento. Isto pode ser conseguido, em particular, pelo fato de o freio fora de serviço apenas aplicar um torque limitado, distintamente menor que o torque do freio de serviço. Por exemplo, o freio fora de serviço pode ser projetado de modo a aplicar cerca de 1/6 a 2/3, preferivelmente cerca de 40% a 60%, da força de frenagem máxima do freio de serviço de mecanismo de rotação. Por exemplo, quando o freio de serviço mecanismo de rotação é projetado para gerar um torque de frenagem de 80 Nm, o freio fora de serviço para aplicar um torque de frenagem máximo na velocidade rotacional da grua, usualmente obtido sob a ação do vento, pode aplicar cerca de 40 Nm. Dependendo do tipo de grua e condições de uso, outros valores de torque de frenagem, com certeza, pode ser admitidos, onde, em muitas condições de uso, a força de frenagem máxima aplicada pelo freio fora de serviço pode ser cerca de 50% da força de frenagem máxima do freio de serviço do mecanismo de rotação.

[025] De acordo com um desenvolvimento da invenção, o meio de desativação acima mencionado para desativar o freio fora de serviço para operação da grua, pode compreender um dispositivo atuado manualmente, que provê desativação e/ou ativação manual do freio fora de serviço. Alternativamente ou adicionalmente a tal dispositivo de atuação manual, um atuador atuado por um meio de energia externa, pode ser associado ao freio fora de serviço, por meio do qual desativação e ativação do freio fora de serviço podem ser efetuadas por energia externa. Por exemplo, um motor elétrico pode prover um movimento reciprocante à ponte, acima mencionada, para alternar o freio fora de serviço entre uma posição conectada e uma posição não conectada, ou mover um meio de bloqueio de rotação para bloquear a rotação das partes do freio fora de serviço entre si, para a posição de bloqueio ou para a posição de desbloqueio e/ou engatar e desengatar o meio de acoplamento acima mencionado para desacoplar o freio fora de serviço.

[026] A invenção, a seguir, será explicada em detalhes com referência às configurações exemplares preferidas, em conexão com os desenhos, nos quais:

[027] A Fig. 1 mostra uma representação parcial em perspectiva de uma grua de torre, de acordo com uma configuração vantajosa da invenção, que é formada como uma grua de rotação de topo, incluindo um mecanismo de rotação para girar a lança em relação à torre;

[028] A Fig. 2 mostra uma vista principal esquemática em seção transversal do mecanismo de rotação da grua de torre da Fig. 1, onde são mostrados motor elétrico, o freio de serviço do mecanismo de rotação associado ao mesmo, e a transmissão do mecanismo de rotação conectado ao motor motriz, sendo que o freio fora de serviço adicional pode ser provido entre a transmissão do mecanismo de rotação e o motor motriz;

[029] A Fig. 3 mostra uma vista esquemática em seção transversal do freio fora de serviço integrado com o mecanismo de rotação da Fig. 2, que, de acordo com Fig. 3, é formado como freio centrífugo, que compreende anel de freio para desativar o freio fora de serviço;

[030] A Fig. 4 mostra uma vista em seção transversal de um freio fora de serviço na forma de freio centrífugo, de acordo com uma configuração adicional da invenção, que pode ser desativado eletricamente por meio de um eletromagneto;

[031] A Fig. 5 mostra uma vista em seção transversal parcial de um freio fora de serviço na forma de freio centrífugo, de acordo com uma configuração adicional da invenção, incluindo uma circuitagem para bloquear contrapesos, e que pode ser desativado, bloqueando os contrapesos;

[032] A Fig. 6 mostra uma vista esquemática em seção transversal de um freio fora de serviço adicional na forma de freio/embreagem viscosa, de acordo com uma configuração adicional da invenção, onde o freio/embreagem viscosa é integrado com o trem de transmissão, entre o motor motriz e a transmissão de mecanismo de rotação;

[033] A Fig. 7 mostra uma vista esquemática em seção transversal do freio/embreagem viscosa da Fig. 6, que mostra a parte do disco e a parte do alojamento da embreagem e a trajetória da transmissão de torque;

[034] A Fig. 8 mostra uma vista parcial em seção transversal do freio/embreagem viscosa e luva seletora associada ao mesmo para liberar ou bloquear o freio/embreagem viscosa;

[035] A Fig. 9 mostra uma vista em seção transversal de uma embreagem, eletricamente ou eletromagneticamente atuável, para ligar/desligar o freio/embreagem viscosa, de acordo com uma configuração adicional da invenção; e

[036] A Fig. 10 mostra uma representação esquemática seccional parcial da conexão de freio fora de serviço na forma de freio/embreagem viscosa não diretamente integrado ao trem de transmissão, entre o motor motriz e a transmissão do mecanismo de rotação, mas conectado via uma derivação de transmissão, onde o freio fora de serviço pode ser ligado/desligado por uma embreagem magnética.

[037] Como mostrado na Fig. 1, a grua de concreto pode ser uma grua de torre 1 formada como grua de rotação de topo, cuja torre suporta a lança 3 e contralança 4, que se estendem substancialmente horizontalmente, e são rotacionáveis em relação à torre 2 em torno de um eixo geométrico de torre vertical 5. Ao invés de configuração de grua mostrada na Fig. 1, a grua de torre 1, no entanto também poderia ser formada como grua de rotação de base e/ou compreender lança afilada a barlavento e/ou afixada à base da torre por meio de amarração.

[038] Para ser capaz de girar a lança 3, é provido um mecanismo de rotação 6, que, na configuração ilustrada, é localizado na extremidade superior da torre 2 entre a lança 3 e a torre 2, e pode compreender uma coroa (ring gear), a qual uma engrenagem movida pelo motor motriz 2 é engrenada.

[039] Uma configuração vantajosa do meio de acionamento do mecanismo de rotação 6 está mostrada na Fig. 2, e pode compreender um motor motriz elétrico 2 que move um eixo de saída 16 via transmissão 9 do mecanismo de rotação 6, onde um arranjo dos componentes do mecanismo de rotação 6 pode ser provido de modo que o eixo de saída 16 seja disposto paralelo, em particular, coaxial com o eixo do motor motriz 2. Em uma configuração vantajosa, a citada transmissão 9 do mecanismo de rotação 6 pode ser uma transmissão planetária, para diminuir/aumentar a velocidade do motor motriz 2, para uma velocidade do eixo de saída 16 da maneira desejada.

[040] Para ser capaz de retardar os movimentos rotativos da lança 3, durante operação da grua, e/ou manter uma posição rotacional da lança 3, o mecanismo de rotação 6 compreende um freio de serviço 8 do mecanismo de rotação 6 que vantajosamente pode ser arranjado no lado da entrada da transmissão 9 do mecanismo de rotação 6, em particular, associado ao motor motriz 2 para freá-lo ou mantê-lo em uma certa posição. O freio de serviço 8, como mostrado na Fig. 2, por exemplo, pode ser arranjado em um lado do motor motriz 2, oposto à transmissão 9 do mecanismo de rotação 6 e assentar ou engatar uma extensão de eixo motriz prolongada através do motor motriz 2. De maneira conhecida per se, o freio de serviço 8 pode compreender um disco de fricção ou meio de freio multidisco, pressionado para a posição de frenagem por um meio de pressão, e pode ser aliviado por um atuador elétrico, por exemplo, um eletromagneto, para liberar o freio.

[041] Em adição ao freio de serviço 8, o mecanismo de rotação 6 compreende um freio fora de serviço 10 que deve frear movimentos da lança 3 na condição fora de serviço da grua desligada, mas deve permitir que o mesmo provenha um auto-alinhamento da grua ou sua lança 3 sob cargas de vento. Dependendo da formação do freio fora de serviço 10, o freio de serviço 8 pode ser aliviado isto é, liberado por um dispositivo de liberação de vento na condição fora de serviço ou também permanecer na posição de frenagem pressionada, na qual o motor motriz 7 está bloqueado, de modo que, neste caso, possa ser omitido o dispositivo de liberação de vento para aliviar o freio de serviço.

[042] O freio de serviço 10, vantajosamente, pode ser integrado ao mecanismo de rotação 6 entre o motor motriz 2 e a transmissão 9 do mecanismo de rotação 6, ou conectado a uma porção do trem de transmissão 7 do mecanismo de rotação 6 entre o motor motriz 7 e a transmissão 9 do mecanismo de rotação 6. Isto permite usar um arranjo compacto, enquanto, simultaneamente usa o aumento de velocidade e redução de torque da transmissão 9 do mecanismo de rotação 6 para o freio fora de serviço 10.

[043] Como mostrado na Fig. 3, o freio fora de serviço 10 pode ser formado como freio centrífugo, que compreende um cubo assentado no eixo de transmissão do mecanismo de rotação 6, no qual são montados contrapesos radialmente móveis 17 com pastilhas de freio 18, de modo que, durante a rotação do cubo de freio, os contrapesos 17 com as pastilhas de freio 18 se movem radialmente para fora. Através dos meios de pressão, preferivelmente na forma de meio de mola, os contrapesos 17 são pressionados radialmente para dentro para a posição de não frenagem, de modo que o efeito de frenagem inicie apenas a partir de uma pré-determinada rotação, quando as forças centrífugas ficam suficientemente grandes para superar a força de mola.

[044] As pastilhas de freio 18 montadas nos contrapesos 17 cooperam com o estator de freio na forma de cilindro de freio 19, não giratoriamente montado, por exemplo, conectado não giratoriamente ao alojamento do mecanismo de rotação 6.

[045] Para ser capaz de desativar o freio centrífugo para operação regular de grua, o citado cilindro de freio 19 pode ser formado de modo a ser axialmente ajustável, de modo que se afaste da faixa de ação dos contrapesos 17 ou das pastilhas de freio montadas no mesmo. Com este propósito, como mostrado na Fig. 3, o cilindro de freio 19 pode ser montado não giratoriamente, mas axialmente móvel no alojamento de mecanismo de rotação 6 via denteado 20. O ajuste axial pode ser efetuado quer manualmente via um dispositivo de atuação manual 21, que, por exemplo, compreende uma alavanca de ajuste se estendendo em uma ranhura inclinada e/ou ser ajustando axialmente por meio de um dispositivo de acionamento, por exemplo, na forma de um acionador de fuso elétrico e/ou eletromagneto, por exemplo, de modo que o cilindro de freio 19 seja levado para a posição de frenagem por um meio de pressão para assumir a posição desejada na condição fora de serviço da grua desligada, onde, energizando um eletromagneto, o cilindro de freio 19 é movido para a posição desativada de modo a não impedir movimentos giratórios desejados durante operação da grua.

[046] Como mostrado na Fig. 4, a desativação do freio centrífugo também pode ser conseguida sem ajuste axial do cilindro de freio 19, em particular devido ao fato de o cilindro de freio 19 ser montado giratoriamente. O meio de desativação 11, neste caso, vantajosamente inclui um meio de acoplamento 14 através do qual o cilindro de freio 19 pode ser fixado, de modo a não girar, ou liberado isto é, ser acionado para girar. Com este propósito, o citado meio de acoplamento 14, por exemplo, pode compreender um acoplamento axial cuja parte de acoplamento axialmente ajustável 22 é pressionada por um dispositivo de pressão, por exemplo, na forma de meio de mola, para a posição engatada, isto é, a posição que bloqueia o cilindro de freio 19, por um atuador, por exemplo, na forma de eletromagneto 23, pode ser desengatada isto é, levado para uma posição que deixa de bloquear o cilindro de freio 19.

[047] Nesta configuração, os contrapesos 17 e pastilhas de freio 18, afixadas aos mesmos, ainda podem engatar o cilindro de freio 19. Quando o acoplamento é desengatado, no entanto, deixa de prover o efeito de frenagem, uma vez que o cilindro de freio 19 não está mais travado e gira livremente.

[048] Como mostrado nas duas vistas (a) e (b) da Fig. 5, o freio centrífugo também pode ser desativado pelo fato de os contrapesos 17 serem bloqueados em seu movimento, em uma extensão em que são impedidos de mover para posição de frenagem. Os meios de desativação 11 podem compreender meios de retenção, por exemplo, na forma de pino soquete, que pode reter os contrapesos 17 em uma posição de não frenagem. Como mostrado na Fig. 5(a), os citados meios de retenção podem compreender uma haste axialmente ajustável 24 que pode engatar um recesso no respectivo contrapeso 17 de modo que o mesmo não possa mais ser movido para fora para a posição de frenagem. No entanto, quando a citada haste 24 ou correspondente meio de retenção, que também pode ser uma luva ou similar, é acionada para desengatar os contrapesos 17 (como mostrado na Fig. 5(b)), em razão do correspondente ajuste axial, os contrapesos 17, de novo, podem operar e frear como usual.

[049] Uma configuração alternativa da invenção está mostrada na Fig. 6, de acordo com qual o freio fora de serviço 10 é formado como embreagem de fluído ou freio/embreagem viscosa, que, de modo similar ao freio centrífugo acima descrito, pode ser integrado ao mecanismo de rotação 6, em particular, entre o motor motriz 2 e a transmissão 9 do mecanismo de rotação 6 . Como mostrado na Fig. 7, o citado freio/embreagem viscosa pode compreender parte do disco 25, que compreende uma pluralidade de discos posicionados próximos e que são rotacionalmente acomodados em uma parte de alojamento 26. A conexão e a transmissão de torque são efetuadas através do fluído presente na cavidade da parte de alojamento 26 e discos da parte de disco 25. Este fluído (em geral, óleo) é pressionado para fora contra os discos pela rotação relativa da parte de disco 25 em relação à parte de alojamento 25 e força centrífuga resultante. Devido à rotação, uma pressão é exercida sobre os discos do alojamento, onde a parte de alojamento 26 também começa a girar. Enquanto aumenta a velocidade, e, por conseguinte, a força centrífuga, a resistência à rotação relativa aumenta continuamente, isto é, as velocidades dos dois componentes vão se aproximando continuamente.

[050] Vantajosamente, a parte de disco 25 é acoplada ao eixo de transmissão da transmissão 9 do mecanismo de rotação 6, e, daí ao motor motriz 2, onde, possivelmente, no entanto, o acoplamento com outras partes rotativas, tais como rodas do mecanismo de rotação, também poderia ser afetado.

[051] A parte de alojamento 26, por outro lado, é fixamente montada na condição fora de serviço da grua. Isto pode ser efetuado de modo simples, pelo fato de a citada parte de alojamento 26 ser acoplada de modo não giratório ao motor motriz 7, que, na condição de fora de serviço, por sua vez, pode ser fixado pelo freio de serviço 8 do mecanismo de rotação 6. Neste caso, um dispositivo de liberação para permitir a rotação da grua no vento pode ser dispensado ou omitido, uma vez que o citado freio/embreagem viscosa provê liberação de vento.

[052] Para ser capaz de desativar o freio/embreagem viscosa na operação de grua, o meio de desativação 11 pode compreender uma ponte 12, que bloqueia rotacionalmente a parte de alojamento 26 com a parte de disco 25 do freio/embreagem viscosa, isto é, impede a rotação relativa de rotor e estator do freio/embreagem viscosa. A ponte 12, por exemplo, pode compreender uma luva deslizante 27, que, por exemplo, através de um perfil chavetado ou denteado, não é giratória, mas conectada de modo axialmente móvel ao eixo de transmissão, ao qual a parte de disco 15 é acoplada. Quando a luva deslizante 27 é movida para a parte de alojamento 25 ou engatando não giratoriamente o mesmo, por exemplo, via dentes, a embreagem viscosa é bloqueada e desativada para operação da grua.

[053] A citada ponte (jumper) 12, assim, forma um meio conectante 13 para conectar não giratoriamente a parte de disco 25 à parte de alojamento 26.

[054] Ao invés da luva deslizante 27, um acoplamento axial 14 também pode ser provido para bloquear a embreagem viscosa para operação da grua, como mostrado na Fig. 9. Um elemento de acoplamento axialmente ajustável pode ser pressionado para uma posição de travamento, por exemplo, por um meio de mola ou meio de pressão similar, e aliviado por um atuador, por exemplo, na forma um eletromagneto 23, de modo que a embreagem viscosa seja desbloqueada.

[055] Como mostrado na Fig. 10, o freio fora de serviço 10, por exemplo, em forma de freio/embreagem viscosa, também pode ser integrado não diretamente ao trem de transmissão do mecanismo de rotação 6, entre o motor motriz 7 e a transmissão 9 do mecanismo de rotação 6, mas pode ser conectado ao mecanismo de rotação 6 ou à transmissão 9 do mecanismo de rotação 6, via uma derivação de transmissão paralela, ao motor motriz 2, por exemplo, via um par de engrenagens cilíndricas 28 mostrado na Fig. 10, que move o eixo do freio/embreagem viscosa ou sua parte de disco 25. A parte de alojamento 26, por sua vez, pode ser fixada giratoriamente, para poder desativar o freio/embreagem viscosa da operação da grua, um acoplamento 14, por exemplo, na forma de acoplamento axial, como descrito acima, pode ser provido similar ao meio descrito acima, por meio do qual a parte de disco 25 ou freio/embreagem viscosa pode ser desacoplada, de modo a parar, mesmo com a rotação do mecanismo de rotação 6.

Claims

1. Grua, em particular, uma grua de torre, com uma lança (3) montada giratoriamente em torno de um eixo de rotação vertical (5) e um freio fora de serviço (10), que permite e retarda movimentos rotacionais da lança (3) na condição fora de serviço da grua sob uma carga de vento, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) é adaptado para operar em função da velocidade rotacional, de modo que o torque de frenagem aplicado seja maior em uma velocidade rotacional mais alta da grua que em uma velocidade rotacional mais baixa da grua.

2. Grua, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) é adaptado de modo que, até uma pré-determinada velocidade rotacional da lança (3), o torque de frenagem é zero ou pelo menos menor que um pré-determinado torque, que pode ser gerado por uma pré-determinada carga de vento sobre a grua, e apenas quando se excede a citada velocidade rotacional da lança (3), que o torque de frenagem fica maior que o torque a ser gerado pela citada carga de vento sobre a grua.

3. Grua, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) é adaptado de modo que, aumentando a velocidade rotacional da lança (3), o torque de frenagem aumenta continuamente ou incrementalmente.

4. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) é adaptado para operar de maneira autônoma sem energia externa e/ou sem corrente.

5. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) compreende um freio centrífugo.

6. Grua, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o freio centrífugo compreende um cilindro de freio fixamente montado e/ou fixável, e contrapesos que giram com o movimento giratório da lança (3), que são conectados a pastilhas de freio adaptadas para serem pressionadas contra o cilindro de freio.

7. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) compreende um freio/embreagem viscosa.

8. Grua, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o freio/embreagem viscosa compreende uma parte de alojamento fixamente montada ou fixável e uma parte de disco que gira com o movimento giratório da lança (3).

9. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que os meios de desativação (11) são providos para desativar o freio fora de serviço (10) na operação da grua.

10. Grua, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) é formado como freio/embreagem viscosa integrada ao trem de transmissão do mecanismo de rotação (6), preferivelmente localizada entre o motor motriz (7) e a transmissão (9) do mecanismo de rotação (6), em que o meio de desativação (11) inclui uma ponte (jumper) (12) para liberar o freio fora de serviço (10) e/ou bloquear giratoriamente as partes do freio/embreagem viscosa rotacionáveis entre si.

11. Grua, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a ponte (jumper) (12) compreende meios conectantes (13) preferivelmente na forma de uma luva deslizante denteada e/ou parte de acoplamento magnético para conectar não rotacionalmente partes de entrada e saída do freio/embreagem viscosa.

12. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 11, caracterizada pelo fato de que uma parte de alojamento (26) do freio/embreagem viscosa (10) é acoplada não rotacionalmente com o motor motriz (7) do mecanismo de rotação (6), qual motor motriz (7) é adaptado para ser travado na condição fora de serviço por um freio de serviço (8), em que o mecanismo de rotação (6) é formado sem um dispositivo de liberação para liberar o freio de serviço (8).

13. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o meio de desativação (11) inclui um acoplamento (14) para desacoplar pelo menos parte do freio fora de serviço (10) do trem de transmissão do mecanismo de rotação (6) e/ou desacoplar uma parte de freio giratoriamente fixável a partir de uma parte de base não rotacionável.

14. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o meio de desativação (11) inclui uma trava de freio (15) para bloquear a parte de freio móvel do freio fora de serviço (10) formada como freio centrífugo e/ou meio de posicionamento axial para deslocar axialmente a parte de freio do freio fora de serviço (10), formado como freio centrífugo, para uma posição de não engate.

15. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) é provido em adição ao freio de serviço (8) do mecanismo de rotação (6) que é provido para retardar o movimento de rotação da lança (3) durante operação da grua.

16. Grua, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) aplica um torque de frenagem, que é menor que o torque de frenagem máximo do freio de serviço (8) do mecanismo de rotação (6) preferivelmente corresponde a cerca de 30% a 70%, em particular, cerca de 40% a 60% do torque de frenagem máximo do freio de serviço (8) do mecanismo de rotação (6).

17. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que em um lado de entrada de uma transmissão (9) do mecanismo de rotação (6), o freio fora de serviço (10) é conectado ao trem de transmissão do mecanismo de rotação (6) que transmite do acionador de rotação (7) para o elemento de saída do mecanismo de rotação (6).

18. Grua, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o freio de serviço (10) é provido entre o motor motriz (7) e um elemento de entrada, em particular, o pinhão central (sun gear) da transmissão (9) do mecanismo de rotação (6).

19. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) é integrado com o trem de transmissão de transmissão de potência do mecanismo de rotação (6).

20. Grua, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de que o freio fora de serviço (10) é conectado à transmissão (9) do mecanismo de rotação (6) via derivação de transmissão e/ou arranjado paralelo ao motor motriz (7) do mecanismo de rotação (6).