BR112015007558B1

BR112015007558B1 - Monitoramento de freio

Info

Publication number: BR112015007558B1
Application number: BR112015007558-4A
Authority: BR
Inventors: Aapo Jantunen
Original assignee: Konecranes Global Corporation
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2021-12-07
Also published as: JP2015533206A; US20150252861A1; KR101786058B1; RU2015114407A; WO2014053704A1; EP2904699B1; EP2904699A1; JP6050507B2; EP2904699A4; ES2849449T3; US9803712B2; FI20126034A; KR20150067276A; RU2623505C2; CN104838579A; BR112015007558A2; CN104838579B; FI124062B

Abstract

monitoramento de freio. a presente invenção refere-se ao monitoramento de um freio (402) que compreende primeira (202,204) e segunda (206,204) superfícies de frenagem e meios de magnetização (210) que, em resposta à corrente elétrica fornecida a esses, são dispostos para gerar um campo magnético que é disposto para mover as superfícies de frenagem (202,204,206) a partir de um estado fechado, em que as superfícies de frenagem são conectadas umas às outras, para um estado aberto, em que as superfícies de frenagem (202,204,206) são separadas uma das outras. a determinação da corrente elétrica do freio à medida que as superfícies de frenagem (202,204,206) começam a se mover a partir do estado fechado para o estado aberto, determinação da corrente elétrica máxima dos meios de magnetização (201) do freio (402) no estado aberto, determinação da condição do freio (402) como uma razão de corrente da corrente elétrica medida à medida que as superfícies de frenagem (202,204,206) começam a se mover para a corrente elétrica máxima.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se ao monitoramento de um freio e em particular ao monitoramento de um freio eletromagnético.

ANTECEDENTES

[0002] Os freios usados em dispositivos de içamento são fundamentais para a operação do dispositivo de içamento tanto em termos de economia como segurança. O mau funcionamento de um freio pode resultar na queda da carga, com isso outras partes do dispositivo de içamento podem ficar danificadas e há um risco de as pessoas que trabalham nas proximidades se ferirem.

[0003] Os freios usados em dispositivos de içamento são freios de disco convencionais, em que o material de atrito similar a um disco que gira juntamente com o eixo de motor é comprimido entre uma placa de fixação e uma placa de atrito e a desaceleração ocorre.

[0004] A superfície de atrito se desgasta durante a desaceleração. Se a superfície de atrito se desgastar, o efeito de frenagem do freio diminui significativamente e o freio não pode mais operar conforme planejado. Desse modo, o freio não funciona.

[0005] A condição de um freio é tipicamente monitorada manualmente ao medir a espessura da superfície de atrito com um calibrador deslizante. Para ser capaz de medir a superfície de atrito, um invólucro de freio possível precisa então ser desmontado, e após a medição e a manutenção de freio possivelmente exigida, o invólucro precisa ser fechado novamente. O monitoramento de freio então implica trabalho manual que é demorado e submetido a erros. Ademais, em dispositivos de içamento, em que o freio é alto, como em guindastes de porto, há um risco que o responsável pela manutenção pode cair, e levando-se isso em consideração pode-se levar ainda mais para realizar a manutenção.

[0006] Durante a inspeção do freio do dispositivo de içamento, a máquina de produção na qual o freio é montado não está disponível para uso para seu trabalho convencional. Um guindaste de porto sob manutenção de freio, por exemplo, está então fora de uso durante a inspeção do freio. Entretanto, em termos de economia, o tempo ocioso de um aparelho dispendioso como um guindaste de porto deve ser mantida tão escasso e curto quanto possível. Portanto, deseja-se que os freios na operação de máquinas de produção sejam tão curtos quanto possível. Ao programar os freios de produção, é possível reduzir o tempo ocioso, visto que o trabalho de manutenção pode ser mais bem planejado.

[0007] Em termos de segurança, o desgaste de um freio de dispositivo de içamento causa um risco ao aumentar a probabilidade de um mau funcionamento do freio, isso pode causar prejuízos econômicos, se o dispositivo de içamento ou suas partes ou ferir pessoas nos arredores do dispositivo de içamento, ou um dano é causado à linha de produção ou outra propriedade. Por exemplo, se o freio não se engatar, a carga do dispositivo de içamento pode cair. Em outro exemplo, se o freio não for liberado, o motor do dispositivo de içamento pode operar contra o freio e o freio pode superaquecer e ainda explodir. A operação contra o freio se refere à operação do motor com o freio engatado, quando o motor for desligado normalmente quando o freio estiver engatado. A operação contra o freio pode ocorrer durante o uso normal do freio, quando o motor continua a operar após o freio ser engatado.

[0008] Vários freios são tipicamente usados em dispositivos de içamento para parar uma carga que está sendo manipulada e manter a mesma no lugar. Em um dispositivo de içamento, a carga pode ser movida em muitas direções diferentes de movimento. Por exemplo, em guindastes de porto, um contêiner pode ser levantado e abaixado utilizando quatro cabos que se conectam aos cantos do contêiner. O motor de cada cabo pode ser desacelerado separadamente, isso significado que inúmeros freios correspondentes àqueles dos motores são necessários, por exemplo, quatro. Em outro exemplo, em uma ponte rolante, a carga é movida por meio de um carro, ponte e elevador nas direções de movimento que esses permitem. Um movimento seguro da carga com os dispositivos de içamento pode, desse modo, exigir que os vários freios que movem a carga estejam funcionando. A manutenção de vários freios é desafiadora devido ao número de freios nos dispositivos de içamento e/ou ao tamanho dos dispositivos de içamento. O desafio da manutenção é adicionalmente aumentado pelas diferenças nos freios, que podem se dever às diferenças nos modelos dos freios, quando esses se originam de fabricantes diferentes ou são modelos diferentes do mesmo fabricante, por exemplo. Tipicamente, os freios de um e do mesmo fabricante podem se diferir uns dos outros em tamanho e/ou tensão de fornecimento.

BREVE DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0009] Um objetivo da invenção é, desse modo, fornecer um método, dispositivo, produto de programa de computador, e disposição para resolver os problemas anteriormente mencionados. O objetivo da invenção é atingido por um método, dispositivo, produto de programa de computador, e disposição que são caracterizados pelo que se estabelece nas reivindicações independentes. As modalidades preferidas da invenção são descritas nas reivindicações dependentes.

[0010] De acordo com um aspecto, um método para monitorar um freio é disposto, sendo que o freio compreende primeira e segunda superfícies de frenagem e meios de magnetização que, em resposta à corrente elétrica fornecida a esses, são dispostos para gerar um campo magnético que fica disposto para mover as superfícies de frenagem a partir de um estado fechado, em que as superfícies de frenagem são conectadas uma à outra, para um estado aberto, em que as superfícies de frenagem são separadas uma da outra, sendo que o método compreende: determinar a corrente elétrica do freio à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover a partir do estado fechado para o estado aberto, determinar a corrente elétrica máxima dos meios de magnetização do freio no estado aberto, determinar a condição do freio como uma razão de corrente a partir da corrente elétrica medida à medida que o movimento das superfícies de frenagem começa até a dita corrente elétrica máxima.

[0011] De acordo com outro aspecto, um dispositivo é disposto para monitorar um freio eletromagnético, sendo que o freio compreende primeira e segunda superfícies de frenagem e meios de magnetização que, em resposta à corrente elétrica fornecida a esses, são dispostos para gerar um campo magnético que fica disposto para mover as superfícies de frenagem a partir de um estado fechado, em que as superfícies de frenagem são conectadas uma à outra, para um estado aberto, em que as superfícies de frenagem são separadas uma da outra, sendo que o dispositivo é disposto para: determinar a corrente elétrica do freio à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover a partir do estado fechado para o estado aberto, determinar a corrente elétrica máxima dos meios de magnetização do freio no estado aberto, determinar a condição do freio como uma razão de corrente a partir da corrente elétrica medida à medida que o movimento das superfícies de frenagem começa até a dita corrente elétrica máxima.

[0012] De acordo com outro aspecto, um produto de programa de computador que é disposto compreende instruções de programa para fazer com que um dispositivo execute um método de acordo com qualquer aspecto quando transferidas para o dispositivo.

[0013] De acordo com outro aspecto, um dispositivo que é disposto compreende meios para realizar um método de acordo com qualquer aspecto.

[0014] De acordo com outro aspecto, uma disposição que é disposta compreende um dispositivo de acordo com qualquer aspecto.

[0015] De acordo com outro aspecto, um método que é disposto aprimora um dispositivo de içamento que compreende um freio eletromagnético que compreende primeira e segunda superfícies de frenagem e meios de magnetização que, em resposta à corrente elétrica fornecida a esses, são dispostos para gerar um campo magnético que é disposto para mover as superfícies de frenagem a partir de um estado fechado, em que as superfícies de frenagem são conectadas uma à outra, para um estado aberto, em que as superfícies de frenagem são separadas uma da outra, sendo que o método compreende a instalação de um dispositivo de acordo com qualquer aspecto no freio eletromagnético.

[0016] Algumas modalidades podem facilitar o monitoramento de vários freios diferentes, e a determinação de sua condição e/ou necessidade de manutenção. O mesmo valor limite para a razão de corrente pode ser estabelecido para freios diferentes, isso simplifica o monitoramento de vários freios diferentes. Desse modo, um dispositivo de utiliza freios diferentes pode ser mantido em produção durante períodos de tempo mais longos, isso também significa economias nos custos de manutenção. Vantagens e/ou benefícios adicionais são descritos na descrição a seguir, em que modalidades diferentes são descritas e mais detalhes.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0017] A invenção será descrita agora em mais detalhes em conjunto com as modalidades preferidas e com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

[0018] A Figura 1 mostra uma vista explodida de um freio que é montado em um motor de um dispositivo de içamento e pode ser monitorado de acordo com as presentes modalidades

[0019] As Figuras 2a e 2b mostram um freio de acordo com uma modalidade em seus estados diferentes;

[0020] As Figuras 3a e 3b mostram dispositivos para monitorar a condição de um freio de acordo com algumas modalidades;

[0021] A Figura 4a mostra um dispositivo de içamento com um freio eletromagnético que é monitorado de acordo com uma modalidade;

[0022] A Figura 4b mostra um dispositivo de içamento com um freio eletromagnético que é monitorado de acordo com uma modalidade

[0023] A Figura 5 mostra um diagrama de bloco operacional para monitorar um freio;

[0024] A Figura 6 mostra um método para monitorar a condição de um freio de acordo com uma modalidade;

[0025] A Figura 7a ilustra correntes elétricas diferentes medidas a partir de meios de magnetização de um freio eletromagnético como uma função de tempo, e derivados de tempo das correntes elétricas medidas de acordo com uma modalidade;

[0026] A Figura 7b ilustra a condição de um freio eletromagnético por meio de corrente elétrica medida a partir dos meios de magnetização do freio eletromagnético e uma razão de corrente calculada para o freio;

[0027] A Figura 7c mostra uma mudança na razão de corrente do freio como uma função de tempo como medido a partir de dois freios diferentes de acordo com uma modalidade;

[0028] A Figura 8a mostra uma corrente elétrica medida com os meios de magnetização de um freio eletromagnético, quando a corrente for fornecida aos meios de magnetização a partir de um circuito com um intensificador de corrente;

[0029] A Figura 8b mostra um circuito de alimentação de um freio eletromagnético com um intensificador de potência;

[0030] A Figura 9 ilustra uma mudança no nível da corrente máxima do freio com base na temperatura;

[0031] A Figura 10a mostra o desvio de correntes de liberação de um freio em um freio em funcionamento normal; e

[0032] A Figura 10b mostra o desvio de correntes de liberação de um freio em um freio em funcionamento defeituoso.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[0033] A seguinte descrição relata o monitoramento de um freio. Ao monitorar a condição de um freio, é possível obter informações sobre a condição do freio. Desse modo, o trabalho de manutenção do freio pode ser programado antes de ocorrer um defeito no freio e esse falhar.

[0034] A invenção é especialmente adequada para uso no monitoramento da condição de freios de disco eletromagnéticos. De acordo com a invenção, é possível implementar um método e dispositivo de monitoramento fixamente instalado, e com base nessa, também é possível construir um dispositivo de monitoramento portátil para o pessoal de manutenção, por exemplo. A invenção tem a capacidade de indicar o desgaste e/ou defeito de um freio.

[0035] Quando for detectado que a condição do freio foi deteriorada, é possível aplicar a manutenção preditiva ao freio. A manutenção preditiva é um método de manutenção baseado na condição real de um dispositivo. A condição do dispositivo ou seu componente é medida por variáveis que mudam à medida que as peças se desgastam. As variáveis de medição são limites definidos, dentro dos quais o dispositivo trabalha da maneira desejada, e quando esse limite for excedido, as peças reparadas ou substituídas.

[0036] Na descrição a seguir, a razão de corrente se refere à razão de correntes elétricas medidas em tempos diferentes a partir dos meios de magnetização de um freio eletromagnético. A corrente elétrica pode ser medida à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover a partir de seu estado fechado para seu estado aberto e até a corrente elétrica máxima dos meios de magnetização no estado aberto. A razão de corrente é obtida à medida que o movimento começa a partir da razão entre a corrente elétrica medida e a corrente elétrica máxima.

[0037] A Figura 1 mostra uma vista explodida de um freio eletromagnético que é montado em um motor de um dispositivo de içamento e pode ser monitorado de acordo com as presentes modalidades. A Figura 1 mostra um motor 102 que é desacelerado com uma estrutura de freio instalada nesse. A estrutura de freio compreende um disco de freio 106, placa de atrito 104 e uma armação de freio 108. Uma placa de fixação 112 é fixada à armação de freio 108 com parafusos 114, por exemplo. A estrutura de freio também compreende um ventilador 116 e um alojamento de ventilador 118. A estrutura de freio pode ser montado no motor 102sobre o eixo de motor 103. O alojamento de freio pode se estender para proteger tanto o ventilador como a estrutura de freio.

[0038] Em um freio eletromagnético típico, a placa de atrito serve como uma contrapeça quando o freio for pressionado fechado. O movimento da placa de atrito quando o freio é utilizado é pequeno, ou a placa de atrito não se move. O disco de freio contém superfícies de atrito e é conectado ao eixo de motor. Desse modo, o disco de freio gira com o motor, quando o freio estiver no estado aberto, e impede que o eixo gire, quando o freio estiver no estado fechado. Na operação típica descrita acima, presume-se que o freio esteja em ordem e opere sem problemas.

[0039] A placa de fixação do freio é posicionada contra a armação de freio. No estado fechado, as molas pressionam a placa de fixação em direção ao disco de freio e à placa de atrito. O freio é liberado quando um cilindro puxa a placa de fixação em direção à armação de freio, com isso permite-se que o disco de freio gire livremente no estado aberto.

[0040] Quando o freio for montado no eixo de motor, pelo menos uma das superfícies de frenagem do freio, por exemplo, o disco de freio, pode ser montada para girar com o eixo de motor. Quando realiza-se a frenagem com o freio da Figura 1, as superfícies de frenagem são pressionadas umas contra as outras, com isso o disco de freio 106 é pressionado entre a placa de atrito 104 e a placa de fixação 112. A força de compressão pode ser obtida por molas, por exemplo, como mostrado pelas molas 214 e 216 nas Figuras 2a e 2b.

[0041] As Figuras 2a e 2b mostram um freio de acordo com uma modalidade em seus diferentes estados. Os estados de um freio podem ser determinados a partir dos estados de suas superfícies de frenagem. A Figura 2a mostra um freio de acordo com uma modalidade com o freio liberado. A Figura 2b mostra um freio de acordo com uma modalidade com o freio engatado.

[0042] Os diferentes estados do freio serão descritos agora com referência às Figuras 2a e 2b, em que o freio compreende uma primeira 202, 204 e uma segunda superfície de frenagem 206, 204, e meios de magnetização 210 que são dispostos em resposta à corrente elétrica fornecida a essas para gerar um campo magnético para mover as superfícies de frenagem a partir do estado fechado, em que as superfícies de frenagem são conectadas uma à outra, para o estado aberto, em que as superfícies de frenagem 202, 204, 206 são separadas uma da outra. Quando as superfícies de frenagem estiverem no campo magnético gerado pelos meios de magnetização, uma força é conduzida para essas para fazer com que as superfícies de frenagem se separem. As superfícies de frenagem estão então abertas, como na 2a. Quando as superfícies de frenagem estiverem no estado fechado, como na Figura 2b, não há campo magnético gerado pelos meios de magnetização e as superfícies de frenagem são pressionadas uma contra a outra.

[0043] Os meios de magnetização 210 podem compreender uma bobina, ímã ou algum outro dispositivo, por exemplo, que gera um campo magnético quando a corrente elétrica, como a corrente direta, for fornecida a esses. Os meios de magnetização podem ser montados em uma estrutura de suporte 208 que pode compreender a armação de freio 108, por exemplo, como na Figura 1.

[0044] As molas 214 e 216 são fixadas à superfície de frenagem 206 para empurrar a superfície de frenagem 206 em direção às superfícies de frenagem 202 e 204, com isso essas são pressionadas uma contra a outra, quando a corrente não for fornecida aos meios de magnetização e não houver campo magnético gerado pelos meios de magnetização.

[0045] Na Figura 2a, a corrente elétrica é fornecida aos meios de magnetização e esses geram um campo magnético que gera para as superfícies de frenagem uma força que resiste à força das molas 214, 216 e, desse modo, mantém as superfícies de frenagem separadas uma da outra. A superfície de frenagem 206 está então em uma distância r da estrutura de suporte 208. As molas 214 e 216 podem ficar dispostas para se encaixarem na estrutura de suporte 208, nesse caso a superfície de frenagem 206 pode se mover contra a estrutura de suporte 208. No estado aberto, a superfície de frenagem 206 está contra a estrutura de suporte, por exemplo, a armação de freio. A distância r da superfície de frenagem 206 até a estrutura de suporte de ser a menor possível, r = 0.

[0046] Na Figura 2b, a corrente elétrica não é fornecida aos meios de magnetização, então esses não geram um campo magnético para fazer com que as superfícies de frenagem se separem uma da outra. As superfícies de frenagem 206, 204, 202 então são pressionadas sob a força das molas 214 e 216 e um espaço de ar b é formado entre as superfícies de frenagem e a armação de freio 208 a partir da placa de fixação até a armação de freio. Um espaço de ar típico b está na faixa de 0.4 a 1,2 mm. O freio então trabalha da maneira desejada, isto é, seu efeito de frenagem não é reduzido. Quando o espaço de ar b no freio aumenta, as superfícies de frenagem se afastam dos meios de magnetização, e a força do campo magnético gerada pelos meios de magnetização e conduzida para as superfícies de frenagem diminui. Como uma consequência, ainda mais corrente elétrica precisa ser fornecida aos meios de magnetização para produzir uma força para as superfícies de frenagem que se movem a partir do estado fechado para o estado aberto. Na pior das hipóteses, o espaço de ar b é tão grande que as superfícies de frenagem 204, 206 não se abrem completamente ou de forma alguma, nesse caso a operação contra o freio é possível. Quando o espaço de ar for muito grande, a bobina não pode ser capaz de fazer com que o freio se abra.

[0047] Se o espaço de ar for maior do que um espaço de ar típico no freio, o disco de freio do freio está desgastado e precisa ser substituído para realizar a operação desejada do freio. O freio pode ser então definido como defeituoso. Se o espaço de ar exceder o nível desejado, é possível que o freio entre em contato de maneira indesejada mesmo durante o acionamento. Isso pode resultar em perda de energia, desgaste de material de freio e/ou inspeção bem como no acúmulo de pó do freio.

[0048] A desaceleração desgasta o material de atrito do disco de freio e então aumenta o espaço de ar do freio. O espaço de ar do freio se refere ao espaço de ar, b, dentro do freio, quando o freio for engatado. Durante a liberação, o ímã do freio empurra a placa de fixação para longe do disco de freio, desse modo, permite-se a rotação livre do motor. Se o espaço de ar for muito grande, os meios de magnetização não podem puxar a placa de fixação e o freio não é liberado. Isso também pode ser causado por um ajuste defeituoso do espaço de ar.

[0049] O espaço de ar também pode ser muito estreito. Se o espaço de ar for muito estreito, o freio não pode ser liberado corretamente, com isso a operação contra o freio pode ocorrer pelo menos até certo ponto. Um espaço de ar muito estreito também pode ser causado por um ajuste de espaço de ar defeituoso.

[0050] Em uma modalidade, é possível determinar o desgaste do material de atrito do freio a partir da razão de corrente medida a partir dos meios de magnetização do freio. A medição da razão de corrente será descrita em mais detalhes a seguir. Por exemplo, na Figura 2a, o desgaste da superfície de frenagem 204 pode ser detectado como um aumento no espaço de ar b do freio. A espessura do material de atrito pode determinar a condição do freio. Em um caso extremo, o material de atrito pode ser desgastado, nesse caso o freio está com defeito ou mau funcionamento. O espaço de ar está então em sua extensão máxima e excede o valor mais alto, 1,2 mm, do espaço de ar típico em um freio, por exemplo. No outro extremo, a condição do freio é nova ou correspondente à nova, quando a espessura do material de atrito estiver em seu máximo. O espaço de ar está então em sua extensão mínima, por exemplo, no limite mais baixo, 0,4 mm, do espaço de ar típico mencionado acima.

[0051] Em um disco de freio, a espessura do material pode ser 11,15 mm quando novo e 10,4 mm quando desgastado. Essa espessura do material é o total das espessuras do material de ferro do disco de freio e do material de atrito em ambos os lados. As proporções das espessuras de material (atrito: ferro: atrito) na direção de desgaste são aproximadamente 1 :1 :1.

[0052] Em uma modalidade, a superfície de frenagem 202 pode ser uma placa de atrito 104, a superfície de frenagem 204 pode ser um disco de freio 106 e a superfície de frenagem 206 pode ser uma placa de fixação 112, como na Figura 1. O disco de freio é preferivelmente feito de um material com um alto coeficiente de atrito de modo que quando o freio estiver engatado na Figura 2b, a frenagem seja eficaz. Quando as superfícies de frenagem estiverem no estado fechado, na Figura 2b, a placa de fixação pressiona o disco de freio contra a placa de atrito, com isso todas as superfícies de frenagem são contrapostas. O disco de freio é então passado entre a placa de fixação e a placa de atrito, desse modo combina-se a força entre a placa de fixação e a placa de atrito.

[0053] Na situação da Figura 2b, o monitoramento da condição do freio é possível utilizando meios da técnica anterior ao medir o espaço de ar b do freio com um calibre de folga. O espaço de ar b é então a distância direta entre a superfície de frenagem 206 e a armação de freio 208.

[0054] As Figuras 3a e 3b mostram um dispositivo para monitorar a condição de um freio de acordo com uma modalidade. Mesmo que os dispositivos sejam mostrados como uma unidade, módulos e memória diferentes podem ser implementados como uma ou mais unidades lógicas.

[0055] O dispositivo 300 da Figura 3a compreende uma unidade de processamento 302, memória 310 e meios 304 para receber a corrente elétrica dos meios de magnetização de um freio eletromagnético. Todas as unidades são eletricamente conectadas. A memória pode conter um ou mais programas que são executáveis pela unidade de processamento. A unidade de processamento pode atuar sob o controle de instruções de programa armazenadas na memória e receber informações referentes à operação da corrente elétrica nos meios de magnetização do freio eletromagnético para, desse modo, determinar a condição do freio. Desse modo, a unidade de processamento, memória e meios para receber a corrente elétrica a partir dos meios de magnetização do freio eletromagnético podem formar meios para determinar a condição do freio eletromagnético.

[0056] Os meios 304 para receber corrente elétrica dos meios de magnetização do freio eletromagnético transferem informações sobre a magnitude da corrente recebida como um sinal elétrico para a unidade de processamento 302. A unidade de processamento pode determinar a magnitude da corrente recebida do sinal elétrico recebido como uma quantidade elétrica. A quantidade elétrica que é determinada pode ser tensão ou corrente elétrica, por exemplo.

[0057] Em uma modalidade, os meios para receber a corrente elétrica dos meios de magnetização do freio eletromagnético compreendem um circuito de acoplamento galvânico que fornece eletricidade aos meios de magnetização, como a bobina, do freio. Em outra modalidade, os meios para receber a corrente elétrica dos meios de magnetização do freio eletromagnético compreendem meios para receber energia de um campo magnético gerado pelos meios de magnetização do freio. O campo magnético do freio pode ser recebido por um dispositivo que é aproximado do freio e em que o campo magnético do freio induz a corrente. De preferência, os meios para receber a corrente elétrica dos meios de magnetização do freio eletromagnético compreendem um circuito de acoplamento não galvânico que fornece eletricidade aos meios de magnetização, como a bobina, do freio. Esse tipo de dispositivo é, por exemplo, um receptor que recebe a energia do campo magnético e fica disposto em torno de um condutor que fornece corrente aos meios de magnetização do freio. Desse modo, a operação de corrente no condutor pode ser medida com base no campo magnético que esse gera.

[0058] A unidade de processamento pode conter um conjunto de registros, uma unidade lógica aritmética, e uma unidade de controle. A unidade de controle é controlada por uma sequência de instruções de programa que são transferidas para a unidade de processamento a partir da memória. A unidade de controle pode conter inúmeras microinstruções para funções básicas. A implantação das microinstruções pode variar dependendo da configuração da unidade de processamento. As instruções de programa podem ser codificadas em uma linguagem de programação, que pode ser uma linguagem de programação de alto nível, como C ou Java, ou uma linguagem de programação de baixo nível, como uma linguagem de máquina ou rotina de montagem. A memória pode ser uma memória volátil ou memória não volátil, como EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, firmware, e lógica programável.

[0059] O dispositivo 320 da Figura 3b compreende um dispositivo 322 para monitorar um freio eletromagnético, por exemplo, o dispositivo 300 da Figura 3a. Os meios de transmissão de dados 324 para transmitir e/ou receber informações são eletricamente conectados ao dispositivo 322 para monitorar o freio eletromagnético. Os meios de transmissão de dados podem compreender uma unidade de modem, por exemplo, para fornecer a transmissão de dados entre a rede e o dispositivo 320. A rede pode ser uma rede sem fio, em que as informações são transmitidas de forma sem fio sobre a faixa de frequência de rádio da rede. Os meios de transmissão de dados podem então compreender meios necessários para a transmissão de dados de frequência de rádio, por exemplo, uma antena, para transformar as informações entre a faixa de frequência de rádio e a banda de base.

[0060] Uma modalidade fornece um programa de computador em um meio de distribuição e compreende instruções de programa que quando transferidas para um dispositivo eletrônico fazem com que a unidade de processamento execute uma modalidade de acordo com a presente invenção.

[0061] O programa de computador pode estar em formato de código fonte, formato de código objeto ou em um formato intermediário, e esse pode ser armazenado em um meio de transferência que pode ser qualquer entidade ou dispositivo que é capaz de armazenar o programa. Os meios de transferência desse tipo incluem um meio de armazenamento, memória de computador, memória de leitura, onda portadora elétrica, sinal de comunicação de dados e pacote de distribuição de software, por exemplo.

[0062] O dispositivo 300 também pode ser implementado como um ou mais circuitos integrados, como um circuito integrado específico de aplicativo, ASIC. Outras implementações também são possíveis, como um circuito feito de componentes lógicos separados. Um híbrido dessas alternativas de implementação diferentes também é possível. Um exemplo de circuitos feitos de componentes lógicos é o circuito FPGA (Matriz de Portas Programável em Campo).

[0063] É evidente para um elemento versado na técnica que os dispositivos mostrados nas Figuras 3a e 3b também podem conter outras partes diferentes daquelas descritas acima, porém essas não são essenciais para a invenção e foram, portanto, omitidas para tornar a apresentação mais clara.

[0064] Em uma modalidade, os dispositivos das Figuras 3a e 3b podem conter um dispositivo de exibição, como uma tela LCD (Monitor de Cristal Líquido). O dispositivo de exibição pode ser uma tela de toque, nesse caso as instruções podem ser recebidas pelo usuário através da tela. Outros meios de entrada de dados também podem ser usados com o dispositivo de exibição. Os dados que serão inseridos podem compreender um valor limite da razão de corrente para um ou mais freios, por exemplo. As informações recebidas sobre o valor limite podem ser armazenadas em memória e usadas no monitoramento dos freios.

[0065] O dispositivo de exibição pode ser conectado através de um acoplamento elétrico, por exemplo, à unidade de processamento que pode exibir informações sobre a condição de um ou mais freios através do controle de acoplamento da tela. As informações sobre a condição do freio podem compreender o nível de condição do freio e/ou a razão de corrente medida a partir do freio, que a unidade de processamento calculou de acordo com as instruções que foram armazenadas na memória, por exemplo, e que pode compreender um valor limite para a razão de corrente. Ademais, a partir da razão de corrente do freio, a unidade de processamento pode calcular um tempo de manutenção do freio, que pode compreender a vida útil do freio. Os dados de histórico da razão de corrente do freio bem como uma estimativa sobre os valores futuros da razão de corrente podem ser usados para calcular o tempo de manutenção. A vida útil pode ser definida como um número de desacelerações, uma data, um número de dias, ou uma combinação desses, por exemplo. O número de desacelerações pode ser calculado cumulativamente a partir da manutenção anterior, por exemplo, ou é possível calcular o número restante de desacelerações antes de o freio exigir a manutenção. Conforme o número de desacelerações, o número de dias pode ser calculado cumulativamente a partir da manutenção anterior ou como dias restantes antes da manutenção. A data pode compreender a data da manutenção.

[0066] A Figura 4a mostra um mecanismo de içamento 400 com um freio eletromagnético 402 que é monitorado de acordo com uma modalidade. No mecanismo de içamento da Figura 4a, o meio de elevação de carga 410, como um tambor de cabo, é funcionalmente conectado ao freio eletromagnético 402 por meios de transmissão de potência 405, 408.

[0067] O motor 404 do mecanismo de içamento gera um movimento giratório mecânico que é transmitido ao tambor de cabo 410 através do meio de transmissão de potência. O meio de transmissão de potência 405 pode compreender um eixo de motor 405, por exemplo, com o qual a potência acoplada ao movimento giratório do eixo é transmitida a partir do motor. Quando o eixo de motor gira, o movimento giratório do eixo é transmitido aos dispositivos, como o tambor de cabo 410, acoplados a esse. Quando o motor aciona o tambor de cabo dessa maneira, a carga acoplada ao tambor de cabo se move.

[0068] Em uma modalidade, os meios de transmissão de potência compreendem um eixo de motor 405 e engrenagem de transmissão 408, com os quais a potência do motor pode ser ajustada para acionar o meio de elevação de carga 410 para levantar ou abaixar a carga. Ademais, o motor pode ser usado para ajustar a velocidade, com isso os meios de elevação de carga movem a carga.

[0069] O mecanismo de içamento 400 pode compreender um acoplamento 406, com o qual o motor pode ser acoplado à engrenagem de transmissão 408. Após o motor ser acoplado à engrenagem de transmissão, a potência do motor pode ser transferida para o tambor de cabo 410 e a carga movida.

[0070] Em uma modalidade, o mecanismo de içamento compreende um freio 402 que é acoplado ao motor, por meio do qual o freio pode desacelerar e/ou parar o movimento mecânico transmitido a partir do motor ou meios de elevação de carga aos meios de transmissão de potência. O freio pode ser acoplado ao eixo de motor, por exemplo, como mostrado na Figura 1, onde o disco de freio é instalado no eixo de motor. Nesse caso, durante a frenagem, as superfícies de frenagem se deslocam para o estado fechado mostrado na Figura 2b, com isso o freio resiste ao movimento transmitido a partir do eixo.

[0071] Em um exemplo, o movimento dos meios de transmissão de potência pode se originar a partir do motor, quando esse estiver em funcionamento e fornece o movimento giratório mecânico do eixo. O movimento também pode se originar a partir do mecanismo de içamento que é acoplado ao eixo através da engrenagem de transmissão, por exemplo, e fornecer ao mesmo uma força mecânica, cuja magnitude é determinada pela massa da carga conectada ao mecanismo de içamento. Quando o motor estiver em funcionamento e operar os meios de transmissão de potência com o freio engatado, pode-se dizer que o motor opera contra o freio.

[0072] Em uma modalidade, o mecanismo de içamento 400 compreende um dispositivo de monitoramento 42 para monitorar a condição do freio. O dispositivo de monitoramento pode ser o dispositivo de monitoramento mostrado nas Figuras 3a e 3b, por exemplo.

[0073] A Figura 4b mostra um dispositivo de içamento 450 com um freio eletromagnético que é monitorado de acordo com uma modalidade. O dispositivo de içamento do exemplo na Figura 4b é uma ponte rolante que é mostrada em seu ambiente de operação, que nesse exemplo é um galpão de armazenamento 470. A ponte rolante compreende uma ponte 476 com um carro 472 disposto sobre essa. O carro compreende um mecanismo de içamento 400 para levantar e abaixar uma carga. O mecanismo de içamento pode ser como mostrado na Figura 4a, por exemplo, com um dispositivo de monitoramento 480, como aquele mostrado nas Figuras 3a e 3b, instalado nesse. O carro é móvel entre as paredes do galpão de armazenamento. A ponte é móvel na direção de profundidade do galpão de armazenamento. Desse modo, a carga 474 acoplada à ponte rolante pode ser movida com o mecanismo de içamento 400, carro e/ou ponte em suas direções de deslocamento. Como descrito acima em conjunto com a Figura 4a, o mecanismo de içamento 400 compreende um freio. Além do freio do mecanismo de içamento, a ponte rolante também compreende um freio 477, que quando engatado para o movimento da ponte. A ponte rolante compreende ainda um freio 473, que quando engatado para o movimento do carro. Os freios mencionados acima podem ser freios eletromagnéticos que são monitorados por um dispositivo de monitoramento 480. Os freios do mecanismo de içamento, ponte, e carro desaceleram o movimento das respectivas partes.

[0074] Em uma modalidade, vários freios eletromagnéticos 402, 477, 473 são monitorados com base no mesmo valor limite de razão de corrente. A razão de corrente pode ser determinada como mostrado na Figura 5, bloco 508. Devido ao fato de, durante o monitoramento de vários freios, ser possível usar o mesmo valor limite de razão de corrente, como o valor limite de razão de corrente que corresponde ao nível de condição do freio como descrito na Figura 5, bloco 510, é mais fácil monitorar os freios do dispositivo de içamento. O nível de condição do freio é define para cada freio uma exigência de manutenção, com isso o monitoramento de vários freios diferentes no dispositivo de içamento se torna mais fácil.

[0075] A Figura 5 mostra um diagrama de bloco operacional para monitorar um freio. O freio pode ser, por exemplo, o freio eletromagnético descrito nas modalidades mostradas nas Figuras 2a e 2b.

[0076] O monitoramento do freio pode compreender o monitoramento da condição do freio com base no desgaste das superfícies de frenagem. Como resultado do desgaste das superfícies de frenagem, o espaço de ar b entre a superfície de frenagem 206 e a armação de freio 208 se torna maior quando o freio estiver no estado fechado.

[0077] Em uma modalidade, o monitoramento da condição do freio compreende monitorar a adequação da corrente elétrica fornecida ao freio com base na razão de corrente. A razão de corrente pode ser definida como a razão de corrente elétrica medida quando o movimento das superfícies de frenagem começar em relação à corrente elétrica máxima dos meios de magnetização no estado aberto do freio.

[0078] Em uma modalidade, o dispositivo de içamento, como aquele mostrado na Figura 4b, é atualizado com o dispositivo de monitoramento de acordo com a Figura 3a ou 3b ou com o software de computador que implementa as funções do dispositivo de monitoramento. O dispositivo de monitoramento pode ser instalado no dispositivo de içamento, como mostrado na Figura 4a. Se o dispositivo de içamento possuir vários freios, dispositivos de monitoramento separados podem ser instalados para monitorar cada um desses. O software de computador pode ser armazenado na memória do dispositivo de içamento, com isso esse pode ser operado continuamente ou sincronizado durante instantes de tempo selecionados. Desse modo, equipamento s e dispositivos de içamento antigos já em uso podem ser monitorados de acordo com a invenção.

[0079] Os diagramas de bloco mostrados na Figura 5 podem ser implementados pelos dispositivos das Figuras 3a e 3b, por exemplo, que contêm meios para receber a corrente elétrica dos meios de magnetização do freio, e a unidade de processamento pode então realizar as operações do diagrama de bloco na Figura 5 com base nas informações fornecidas pelos dispositivos conectados a essa.

[0080] No bloco 502, a corrente elétrica máxima dos meios de magnetização do freio é determinada no estado aberto. A corrente elétrica máxima pode ser determinada como a corrente elétrica mais alta dos meios de magnetização, quando o freio for movido a partir do estado fechado da Figura 2b para o estado aberto of Figura 2a. Para determinar a corrente elétrica máxima, o dispositivo de monitoramento é conectado para receber informações sobre a corrente que é operada no circuito dos meios de magnetização. A conexão pode ser implementada tanto de forma galvânica como não galvânica, como descrito em conjunto com a Figura 3a. A medição da corrente elétrica dos meios de magnetização pode ser iniciada simultaneamente à medida que o freio recebe um comando de controle para liberar o mesmo. A medição pode demorar 1 s, por exemplo, durante esse tempo um freio típico é liberado. O valor de corrente elétrica mais alto, em amperes (A), por exemplo, detectado durante a medição define a corrente máxima do freio.

[0081] No bloco 504, o valor da corrente elétrica fornecida aos meios de magnetização do freio é determinado, quando as superfícies de frenagem começam a se mover a partir do estado fechado para o estado aberto. O valor pode ser apresentado como amperes (A), por exemplo. O tempo de início do movimento pode ser determinado a partir da vibração do freio por sensores, por exemplo.

[0082] Em uma modalidade, o início do movimento das superfícies de frenagem a partir do estado fechado para o estado aberto é determinado com base em um derivado de tempo da corrente elétrica medido a partir dos meios de magnetização do freio. O derivado de tempo define uma mudança na corrente elétrica como uma função de tempo. Como resultado do movimento das superfícies de frenagem, uma corrente elétrica que é oposta àquela fornecida aos meios de magnetização é induzida aos meios de magnetização. O aumento na corrente elétrica medida a partir dos meios de magnetização então desacelera, para, ou ainda os valores da corrente elétrica diminuem.

[0083] O movimento das superfícies de frenagem para, quando o freio for liberado, como mostrado na situação da Figura 2a. Após isso, o valor da corrente elétrica aumenta continuamente até seu valor máximo. A desaceleração, parada, e redução do aumento na corrente elétrica podem ser definidas a partir do derivado de tempo da corrente elétrica com base em um ponto mínimo local do derivado de tempo. O início do movimento das superfícies de frenagem é preferivelmente definido com base em um ponto mínimo local do derivado de tempo da corrente elétrica. A mediação do derivado de tempo da corrente elétrica é independente do grau de desgaste de freios diferentes e/ou freio. Desse modo, o monitoramento da condição de freios diferentes que possuem graus diferentes de desgaste é simples.

[0084] Quando a corrente elétrica diminui como resultado do movimento das superfícies de frenagem, como na curva 702 da Figura 7a após o instante de tempo t12, o valor de pico da corrente elétrica é formado no instante de tempo t12 que precede a redução no valor da corrente elétrica e o ponto mínimo do derivado de tempo da corrente elétrica no instante de tempo t13.

[0085] Quando o aumento na corrente elétrica desacelera ou para como resultado do movimento das superfícies de frenagem, como na curva 706 após o instante de tempo t21 antes do ponto mínimo local do derivado de tempo 708 no instante de tempo t22, o valor de pico Da corrente elétrica é formado no instante de tempo t22 do mínimo local do derivado de tempo. Deve ser observado que o aumento na corrente elétrica para e/ou permanece praticamente o mesmo, o mínimo do derivado de tempo da corrente elétrica está no período de tempo correspondente à parada, nesse caso o valor de pico da corrente elétrica pode ser definido como um valor de pico naquele período de tempo do derivado de tempo.

[0086] Com referência à Figura 5, a razão da corrente elétrica definida 504 no bloco para a corrente elétrica máxima definida no bloco 502 é definida nos blocos 508 e 506. A razão pode ser definida 508 ao calcular no bloco 506 um inverso para a corrente elétrica máxima definida no bloco 502 e ao multiplicar o inverso calculado no bloco 506 pela corrente elétrica definida no bloco 504.

[0087] O bloco 508 produz a razão de corrente, com base nessa a adequação da corrente elétrica fornecida ao freio é definida 510.

[0088] Em uma modalidade, a adequação da corrente elétrica fornecida ao freio para liberar o freio é definida no bloco 510.

[0089] Em uma modalidade, a adequação da corrente elétrica fornecida ao freio é definida com base em um ou mais valores limite th no bloco 510. O valor limite pode definir o nível de condição do freio. O freio pode ter vários níveis de condição, nesse caso um valor limite corresponde a cada nível de condição. O nível de condição pode compreender os seguintes níveis, por exemplo: "funcionando", "necessita de manutenção", "com defeito". Quando a razão de corrente exceder o valor limite, o nível de condição correspondente ao valor limite th define a condição do freio.

[0090] A Figura 7a ilustra correntes elétricas diferentes medidas a partir dos meios de magnetização de um freio eletromagnético como uma função de tempo, e derivados de tempo das correntes elétricas medidas de acordo com uma modalidade. As correntes elétricas podem ser medidas com os dispositivos da Figura 3a ou 3b, por exemplo. Na figura, as curvas 702, 706, e 709 mostram as correntes elétricas medidas a partir de freios diferentes ou do mesmo freio em graus diferentes de desgaste, e as curvas 704, 708, e 710 mostram os derivados de tempo correspondentes de curvas 702, 706, e 709. Nas curvas 702, 706, e 709, a corrente elétrica foi medida quando as superfícies de frenagem forem movidas a partir do estado fechado da Figura 2b para o estado aberto da Figura 2a. A corrente não é fornecida aos meios de magnetização dos freios para mover as superfícies de frenagem durante o tempo antes dos instantes de tempo t11, t21, e t31. A corrente elétrica é fornecida aos meios de magnetização a partir de instantes de tempo t11, t21, t31.

[0091] No instante de tempo t12, a curva 702 da corrente elétrica alcança seu valor mais alto bem antes de o valor da corrente elétrica começar a diminuir. O valor mais lato da corrente elétrica no instante de tempo t12 é alcançado antes do valor mínimo do derivado de tempo da curva 702 no instante de tempo t13.

[0092] A curva 706 continua a aumentar entre os instantes de tempo t21 e t22, quando o derivado de tempo 708 correspondente à curva for maior ou igual a zero. O valor mais alto da curva 706 a partir do instante de tempo t21 até o instante de tempo t22 do valor mínimo local do derivado da curva é obtido no instante de tempo t22 do valor mínimo local do derivado.

[0093] O mínimo local do derivado de tempo pode ser definido com base na mudança nos valores consecutivos do derivado de tempo. Os valores consecutivos do derivado de tempo podem ser formados por amostragem do derivado de tempo, por exemplo, nesse caso o mínimo local pode ser definido para um instante de tempo, quando uma intermediária dentre três amostras temporalmente consecutivas for menor que a primeira e última amostras. Nas Figuras 704 e 708, o mínimo local do derivado de tempo está em um momento entre os picos p1, p2, p3, p4 das curvas de derivado de tempo. O mínimo local da curva de derivado de tempo 704 está no instante de tempo t13, nesse momento o valor do derivado de tempo é menor que a amostra antes ou após o instante de tempo t13, por exemplo, pico p1 anterior ao mínimo local e pico p2 seguinte ao mínimo local. O mínimo local da curva de derivado de tempo 708 está no instante de tempo t22, nesse momento o valor do derivado de tempo é menor do que a amostra antes ou após o instante de tempo t22, por exemplo, pico p3 anterior ao mínimo local e pico p4 seguinte ao mínimo local.

[0094] Mesmo que a definição do instante de tempo do derivado de tempo mínimo local seja descrito acima utilizando três amostras, também é possível usar mais amostras para a definição do derivado de tempo, com isso interpretações errôneas causadas por interferência do sinal de medição podem ser evitadas e dessa forma a precisão da definição aumenta. Por exemplo, o instante de tempo do mínimo local pode ser definido para estar em um instante, quando a amostra for menor do que cinco amostras antes ou após esse.

[0095] Em uma modalidade, as curvas 702 e 706 mostram as correntes elétricas medidas a partir de freios eletromagnéticos diferentes. Os freios eletromagnéticos podem se diferir em suas propriedades elétricas e/ou magnéticas. As propriedades elétricas também podem se diferir em termos da tensão (volts), corrente (amperes) e/ou impedância (ohms) da corrente elétrica fornecia ao freio. As propriedades magnéticas podem se diferir nos materiais e/ou tamanho das peças de freio. Como resultado das diferenças, freios eletromagnéticos diferentes exigem correntes de magnitude diferente para gerar o campo magnético que move as superfícies de frenagem.

[0096] Geralmente, as curvas das correntes elétricas medidas a partir dos meios de magnetização de freios eletromagnéticos podem mudar à medida que as superfícies de frenagem dos freios se desgastam. Quando as superfícies de frenagem se desgastam, o espaço de ar no freio eletromagnético aumenta. A distância entre as superfícies de frenagem e os meios de magnetização também aumenta e um campo magnético mais forte é exigido para mover as superfícies de frenagem a partir da posição fechada da Figura 2b para a posição aberta da Figura 2a.

[0097] Na Figura 7a, o momento inicial do movimento das superfícies de frenagem é determinado com base em instantes de tempo t12 e t22. Quando as superfícies de frenagem começar a se mover a partir da posição fechada para a posição aberta, uma corrente de direção oposta é induzida sobre os meios de magnetização do freio eletromagnético e seu efeito sobre a corrente elétrica que será medida está em seu máximo nos instantes de tempo t13 e t22 do mínimo local do derivado de tempo de cada curva de corrente elétrica. Quando o movimento das superfícies de frenagem for concluído, uma corrente de direção oposta não é mais induzida sobre os meios de magnetização. Como resultado disso, a corrente elétrica medida a partir dos meios de magnetização aumenta, como pode ser observado nas curvas 702 e 706 como um aumento na corrente elétrica após o mínimo local t13, t22 do derivado de tempo.

[0098] A curva 709 aumenta continuamente entre os instantes de tempo t31 e t33. No instante de tempo t33, a curva 709 alcança seu valor máximo. O derivado de tempo 710 da curva 709 não possui um valor mínimo local entre os instantes de tempo t31 e t33, ao contrário dos derivados de tempo de curvas 702 e 706 nos instantes de tempo t13 e t22. Devido ao fato de nenhum no mínimo local ser formado no derivado de tempo da curva 709, pode-se determinar que as superfícies de frenagem não se abrem. Em vez do mínimo local, o derivado de tempo exibe apenas um pico t32 entre os instantes de tempo t31 e t33. A liberação do freio então não produziu a corrente elétrica oposta à corrente fornecida aos meios de magnetização e induzida aos meios de magnetização como uma consequência do movimento das superfícies de frenagem, tal corrente elétrica oposta poderia ser detectada como uma desaceleração ou parada do aumento na corrente elétrica ou ainda como uma redução no valor da corrente elétrica na forma de curva da corrente elétrica entre os instantes de tempo t31 e t32. Com base na curva 709 e seu derivado de tempo, é possível determinar que as superfícies de frenagem não se moveram muito ou nada a partir do estado fechado. Em outras palavras, o freio está engatado. No caso do freio correspondente à curva 709, a corrente elétrica fornecida aos meios de magnetização do freio, desse modo, não é suficiente para liberar o freio. A curva 709 e seu derivado de tempo são típicos de um freio desgastado.

[0099] No freio mostrado pela curva 702, o movimento das superfícies de frenagem pode ser detectado como uma redução na corrente elétrica entre os instantes de tempo t12e t13. No freio mostrado pela curva 706, o momento inicial do movimento das superfícies de freio pode ser detectado como uma desaceleração do aumento na corrente elétrica antes de o derivado de tempo da corrente elétrica alcançar seu mínimo local no instante de tempo t22. A curva 706 aumenta continuamente após o instante de tempo t22 até a corrente elétrica alcançar seu valor máximo. O momento inicial do movimento pode ser determinado a partir da curva 702 no momento anterior ao valor mínimo local do derivado de tempo da corrente elétrica e quando a corrente elétrica alcançar seu valor mais alto. Um pico separado de corrente elétrica pode ser então observado na curva 702, e os valores da corrente elétrica em ambos os lados do instante de tempo t12 do valor de pico são menores do que o valor de pico.

[00100] A curva 706 não mostra qualquer pico separado, antes e após isso, o valor da corrente elétrica é menor do que o valor da corrente elétrica no pico. O momento inicial do movimento das superfícies de frenagem pode ser então definido como o instante de tempo t22, no qual o derivado de tempo da corrente elétrica possui um mínimo local.

[00101] Em uma modalidade, as curvas 702 e 706 podem mostrar as correntes elétricas medidas a partir do mesmo freio e derivados 704 e 708 das correntes medidas. As curvas 702 e 704 então representam um freio, em que as superfícies de frenagem estão mais desgastadas do que nas curvas 706 e 708 medidas a partir do mesmo freio antes de as superfícies de frenagem se desgastarem. Como resultado do desgaste do freio, um pico separado pode ser detectado na curva 702 da corrente elétrica no instante de tempo t12.

[00102] Em uma modalidade, as curvas 702 e 706 podem mostrar as correntes elétricas medidas a partir de freios diferentes e derivados 704 e 708 das correntes medidas. Os freios podem se diferir em suas propriedades elétricas, propriedades magnéticas e/ou tamanho, por exemplo. As curvas 702 e 704 então representam tipicamente as curvas medidas a partir do freio maior, enquanto as curvas 706 e 708 representam as curvas medidas a partir do menor freio.

[00103] A Figura 7b ilustra a condição de um freio eletromagnético por meio de corrente elétrica medida a partir dos meios de magnetização do freio eletromagnético e uma razão de corrente calculada para o freio. A razão de corrente é formada, quando o movimento das superfícies de frenagem começar, da razão da corrente elétrica medida para a corrente elétrica máxima no estado aberto do freio.

[00104] A figura mostra as correntes elétricas medidas a partir dos meios de magnetização do freio, em que a curva 714 representa um freio que não está substancialmente desgastado, como um freio novo. A curva 712 representa um freio desgastado. As curvas 712 e 714 aumentam continuamente, nesse caso os valores de corrente elétrica consecutivamente medidos são maiores do que os outros ou essencialmente iguais em tamanho: O derivado da corrente elétrica da curva 714 é então sempre positivo, como a curva 706 da corrente elétrica e seu derivado 708 na Figura 7a. O derivado de tempo da curva 712 segue o derivado de tempo 710 da curva 709 na Figura 7a, que é típico de um freio desgastado que não é liberado.

[00105] O desgaste do freio é observado nas correntes elétricas medidas a partir do freio, quando o freio estiver desgastado. A Figura 7b mostra correntes elétricas diferentes medidas a partir dos meios de magnetização de um freio eletromagnético bem como razões de corrente em graus diferentes de desgaste do freio de acordo com uma modalidade. A curva 714 mostra que uma razão de corrente de 30% corresponde ao menor desgaste do freio e a curva que uma razão de corrente de 80% corresponde ao maior desgaste do freio. As curvas de razões de corrente de 40%, 50% e 60% correspondem ao crescente desgaste do freio. As curvas de razão de corrente de 30%, 40%, 50%, 60% e 80% alcançam seu primeiro valor de pico, quando as superfícies de frenagem estiverem sendo abertas a partir da posição fechada. O valor de pico, I30, I40, I50, I60 e I80, correspondente a cada curva de corrente elétrica é ilustrado n o eixo geométrico vertical na Figura 7b. Um desgaste crescente do freio, desse modo, aumenta a corrente elétrica exigida para iniciar o movimento das superfícies de frenagem, nesse caso, os valores de pico l30, I40, I50, I60 e I80 aumentam como resultado do desgaste do freio. As curvas de corrente elétrica correspondentes a razões de corrente de 40%, 50%, 60% e 80% e seus derivados seguem o formato da curva de corrente elétrica 702 e seu derivado 704 da Figura 7a, em que o pico da corrente elétrica no instante de tempo t12 precede o mínimo local no instante de tempo t13. Quando as superfícies de frenagem se movem após o instante de tempo t12, o valor da corrente elétrica diminui devido à corrente de direção oposta induzida pelo movimento de superfícies de frenagem. Quando o derivado da corrente elétrica alcançar seu mínimo no instante de tempo t13, o movimento das superfícies de frenagem é interrompido. Após isso, a corrente elétrica aumenta em direção ao valor máximo da corrente elétrica.

[00106] Em uma modalidade, o momento inicial do movimento do freio é definido como um máximo da corrente elétrica no instante de tempo do mínimo local do derivado de tempo do freio corrente ou em um momento anterior ao mínimo local. Esse valor da corrente elétrica pode ser usado no bloco 504 da Figura 5. O mínimo local segue o inicio do movimento de freio a partir do estado fechado para o estado aberto, como observado a partir de instantes de tempo t12 e t13 e t22 da Figura 7a.

[00107] Em uma modalidade, à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover a partir do estado fechado para o estado aberto, a corrente elétrica é definida como um valor da corrente elétrica medida a partir dos meios de magnetização do freio em um momento quando o derivado de tempo da corrente elétrica estiver em seu mínimo local após o início do movimento das superfícies de frenagem. Então também é possível determinar a razão de corrente de freios pequenos, freios novos e/ou freios desgastados, mesmo que a corrente elétrica que está sendo medida não diminua como resultado do início do movimento, como mostrado pela curva 706 na Figura 7a e curva 714 da Figura 7b.

[00108] Por meio do mínimo local do derivado de tempo da corrente elétrica, a definição da corrente elétrica, à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover a partir do estado fechado para o estado aberto, se torna mais fácil. Desse modo, a razão de corrente pode ser determinada para o momento inicial do movimento das superfícies de frenagem, quando a corrente máxima também for conhecida. Desse modo, a razão de corrente também pode ser obtida para o freio, mesmo que sua corrente elétrica aumente continuamente, e nenhum ponto de pico separado seja detectado antes da corrente máxima, como na curva 706 da Figura 7a.

[00109] O valor máximo da corrente elétrica da curva 702 segue o mínimo do derivado de tempo no instante de tempo t13 e é alcançado no instante de tempo t4. Entre t14 e t13, a curva da corrente elétrica aumenta continuamente.

[00110] De modo correspondente, o valor máximo da corrente elétrica da curva 706 segue o mínimo do derivado de tempo no instante de tempo t22 e é alcançado no instante de tempo t23. Entre t21 e t23, a curva da corrente elétrica aumenta continuamente.

[00111] O valor máximo da corrente elétrica da curva 709 é alcançado no instante de tempo t33, que segue o pico do derivado no instante de tempo t32.

[00112] Em uma modalidade, a corrente elétrica dos meios de magnetização do freio, à medida que as superfícies de frenagem se movem, é determinada com base no derivado de tempo dos meios de magnetização. O valor da corrente elétrica no momento que as superfícies de frenagem começam a se mover pode ser definido como o valor da corrente elétrica como a corrente elétrica máxima no momento anterior ao mínimo local do derivado de tempo, como na Figura 704, ou o valor da corrente elétrica no mínimo local do derivado de tempo, como na Figura 708.

[00113] A Figura 6 mostra um método para monitorar a condição de um freio de acordo com uma modalidade. O método pode ser realizado com o dispositivo de monitoramento para a condição de um freio mostrado nas Figuras 3a e 3b. O freio que é monitorado pode ser o freio eletromagnético mostrado nas modalidades acima.

[00114] O método começa na etapa 602, em que o dispositivo de monitoramento é conectado ao freio para receber a corrente fornecida aos meios de magnetização do freio. O dispositivo de monitoramento pode ser conectado a um circuito que fornece corrente elétrica, como um condutor de um circuito. A conexão pode ser galvânica ou não galvânica. Uma conexão galvânica pode ser implementada por uma resistência em derivação, por exemplo. Uma conexão não galvânica pode ser implementada por um recepto de campo magnético montado em torno do condutor.

[00115] A etapa 604 define a razão da corrente elétrica definida, quando as superfícies de frenagem começam a se mover a partir de seu estado fechado para seu estado aberto, para a corrente elétrica máxima dos meios de magnetização do freio no estado aberto. Isso pode ser feito como descrito na Figura 5, os blocos 508 e 506, por exemplo. Com a definição da corrente elétrica, a corrente elétrica fornecida aos meios de magnetização do freio pode ser medida durante um tempo adequado, 1 s, por exemplo, durante o qual o freio é liberado. Os valores da corrente elétrica medida podem ser adicionalmente amostrados e processados de forma que determine a corrente máxima, razão de corrente, e derivado de tempo da corrente elétrica conhecidos por um elemento versado na técnica.

[00116] A razão da corrente elétrica pode ser comparada 606 com um valor limite th. O valor limite pode compreender um valor limite para razão de corrente, 80% por exemplo. O valor limite pode ser o mesmo para vários freios que são diferentes em suas propriedades elétricas e/ou magnéticas, por exemplo. Assim, o valor limite não é dependente do tamanho do freio, porém é uma porcentagem, por exemplo, e a mesma porcentagem pode ser usada em freios de tamanhos diferentes e de fabricantes diferentes. O valor limite pode ser ajustado pelo cliente, por exemplo, o usuário do guindaste de porto, nesse caso o mesmo valor limite é usado em todos os freios do guindaste de porto. Quando a razão de corrente definida na etapa 604 exceder o valor limite th, o método continua até a etapa 608. Se o valor limite não for excedido 606, o método pode continuar até a etapa 604, em que a razão de corrente do freio pode ser adicionalmente monitorada.

[00117] Na etapa 608, a condição do freio é determinada. A condição do freio pode ser determinada com base na razão de corrente definida na etapa 604. A condição do freio pode ser determinada como descrito no bloco 510 da Figura 5. Quando a condição do freio for determinada 610, o método termina. O método poderia continuar com uma definição de um plano de manutenção de freio, por exemplo. Isso pode ser feito com base na condição do freio. O plano de manutenção pode incluir a definição de um tempo de manutenção do freio, definição do ciclo de manutenção e/ou cálculo de vida útil.

[00118] Deve ser observado que mesmo que o método acima tenha sido descrito para um freio, é possível usar o método para monitorar vários freios que podem se diferir uns dos outros. O método pode ser então usado separadamente para cada freio.

[00119] Em uma modalidade, a razão de corrente medida na etapa 604 define o espaço de ar das superfícies de frenagem do freio. O excedente 606 do valor limite th da razão de corrente pode então definir o nível de condição do freio e do espaço de ar correspondente.

[00120] Freios diferentes podem ter espaços de ar diferentes que definem a condição do freio, isto é, se o freio precisa de manutenção ou falhou e então possui um defeito. Em uma modalidade, um valor limite é definido para uma razão de corrente que define o nível de condição e espaço de ar correspondente para vários freios. O nível de condição pode ser "necessita de manutenção", por exemplo, nesse caso o espaço de ar pode ser o maior permitido para cada freio. A correspondência entre a razão de corrente e o espaço de ar de freios diferentes é mostrada na Figura 7c.

[00121] A Figura 7c mostra a mudança na razão de corrente do freio como uma função de tempo como medido em dois freios diferentes de acordo com uma modalidade. A razão de corrente de cada freio é mostrada em sua própria curva 732 e 734. Uma razão de corrente foi definida para os freios para definir um valor limite para os freios. O valor limite representa o espaço de ar, no qual o freio precisa ser reparado ou falhou.

[00122] As curvas de razão de corrente 732 e 734 do freio compreendem os valores de medição das razões de corrente até o instante de tempo 738, após o qual as futuras razões de corrente para cada freio são estimadas. A estimação pode ser feita, por exemplo, ao definir a função matemática que melhor corresponde aos resultados de medição e ao aplicar a função definida aos resultados de medição. Por meio da estimação, os tempos de manutenção 740, 742 podem ser definidos para cada freio em momentos quando as curvas de razão de corrente estimadas se cruzam com o valor limite da razão de corrente.

[00123] A curva 732 alcança o valor limite 736 da razão de corrente no instante de tempo 740, e a curva 734 alcança o valor limite 736 da razão de corrente no instante de tempo 742. No instante de tempo 740, o freio correspondente à curva 732 alcançou um espaço de ar, no qual o dito freio exige manutenção. É possível usar o mesmo valor limite da razão de corrente para ambos os freios para definir o espaço de ar das superfícies de frenagem do freio.

[00124] O valor limite 736 da razão de corrente pode definir um valor limite que indica que o freio exige manutenção ou falhou.

[00125] Deve ser observado que a estimação do tempo de manutenção dos freios não é compulsória. Também é possível definir a razão de corrente do freio e determinar a condição do freio da maneira mostrada nas modalidades descritas acima, quando a razão de corrente medida a partir do freio alcançar o valor limite 736 ajustado para essa.

[00126] Em uma modalidade, a vida útil do freio é calculada com base em uma ou mais razões de corrente. Com base nos valores de medição das razões de corrente, é possível estimar 732, 734 os futuros valores da razão de corrente, nesse caso, o instante de tempo, quando a estimação de razão de corrente 732, 734 alcançar o valor limite definido para a razão de corrente, é a vida útil do freio. Por exemplo, com um valor limite de 100%, toda a vida útil restante é obtida, após isso o freio se torna inoperante. O nível de condição do freio é então "defeituoso". A vida útil também pode ser calculada para a próxima manutenção e/ou próximo nível de condição, por exemplo, como a vida útil do freio a partir do nível de condição "em ordem" para o nível de condição "necessita de manutenção".

[00127] A vida útil pode ser definida como um número de desacelerações ou dias até o valor limite da razão de corrente ser alcançado. Ademais, a vida útil também pode ser definida para uma determinada data ao calcular a data da vida útil como um número de dias, por exemplo, e a partir da data atual. A vida útil do freio também pode ser definida como uma combinação do número de dias, do número de desacelerações, e da data, quando a exigência de manutenção do freio puder ser detectada, e também é possível definir o tempo para a manutenção, quando a estimação da razão de corrente exceder o valor limite em relação a qualquer número de dias ou desacelerações e data.

[00128] As curvas de razão de corrente 732 dos freios podem ser medidas a partir de freios diferentes ou de freios similares, em que o freio correspondente à curva 734 se desgasta mais lentamente. O desgaste mais lento pode ser devido a menos uso.

[00129] A Figura 8a mostra a corrente elétrica 852 medida com os meios de magnetização de um freio eletromagnético, quando a corrente for fornecida aos meios de magnetização a partir de um circuito com um intensificador de corrente. Um intensificador de corrente pode ser usado para fornecer corrente elétrica aos meios de magnetização do freio de maneira intensificada. Um intensificador de corrente é geralmente usado para o fornecimento de corrente intensificada assim que o freio estiver para ser liberado, por exemplo, ao mover as superfícies de frenagem a partir da situação na Figura 2b para a situação na Figura 2a ou mais próximo à situação mostrada na Figura 2a, quando as superfícies de frenagem são separadas umas das outras. Quando um espaço de ar for formado no freio, a superfície de frenagem 206 na Figura 2a está mais próxima aos meios de magnetização 210 do que na situação mostrada na Figura 2b, e a corrente elétrica fornecida ao freio pode ser reduzida ao desligar o intensificador de corrente. Isso pode ser feito o mais tardar, quando o freio estiver completamente liberado. A corrente elétrica reduzida fornecida aos meios de magnetização é então suficiente para manter o freio liberado.

[00130] A curva 852 da Figura 8a mostra uma curva de corrente elétrica filtrada. Tipicamente, a forma de curva de corrente elétrica contém uma forma de onda oscilante dependente da frequência da corrente de rede. Tipicamente, durante o uso de um intensificador de corrente, a frequência dessa oscilação é duas vezes a frequência da corrente de rede, e após o intensificador de corrente ser desligado, a frequência da corrente de rede. Em freios sem intensificador de corrente em uso / essa forma de onda tipicamente oscila o tempo todo na frequência da corrente de rede. Para os algoritmos usados, essa oscilação precisa ser filtrada distante do descritor da curva de corrente, e tipicamente a filtragem passa baixo é usada para isso. A filtração foi usada na curva 852 da Figura 8a e nas formas de onda das Figuras 7a e 7b.

[00131] A curva 852 da corrente elétrica corresponde à curva 702 da Figura 7a com a exceção que a corrente máxima medida a partir dos meios de magnetização do freio, a corrente elétrica medida no instante de tempo t14 na Figura 7a, por exemplo, diminui após o instante de tempo 856 para um nível inferior 854. A redução na corrente elétrica é um resultado do desligamento do intensificador de corrente. Se houver uma alteração no fornecimento de corrente, essa pode ser detectada a partir do fato que a corrente elétrica não alcança seu nível máximo, como o nível máximo de corrente que precede a redução de corrente 852 na Figura 8a. Isso pode ser um resultado de um defeito no fornecimento de corrente, por exemplo, em que a corrente retificada de meia-onda é fornecida em vez da corrente retificada de onda completa.

[00132] Se ocorrer uma alteração, isso tem um efeito de salto sobre a mudança na razão de corrente em etapas, por exemplo, 30% podem mudar para 45%, pois o denominador, isto é, a corrente máxima, no cálculo da razão de corrente diminui repentinamente. Um defeito pode ser detectado em várias desacelerações consecutivas, e a mudança tipo salto pode ser detectada com base nas desacelerações, quando as razões de corrente das desacelerações forem comparadas umas com as outras. O defeito também pode ser detectado a partir de uma única curva de corrente de desaceleração, se um sinal confiável for, de outro modo, obtido ou informações sobre o uso ou intenção de usar um intensificador de corrente. O defeito pode ser então detectado no uso do intensificador de corrente com base em uma redução de corrente ausente. Aqui, a suposição é que o momento de medição de corrente máxima é o momento quando a redução de corrente 854 também é visível.

[00133] A Figura 8b mostra um circuito de fornecimento de potência de um freio eletromagnético 882 com um intensificador de potência 874. O circuito de fornecimento de potência é disposto para fornecer corrente elétrica ao freio 882 em potências diferentes. A corrente elétrica obtida a partir de uma fonte de tensão 870 em baixa potência é fornecida ao freio 882 sem intensificação. Quando a intensificação não estiver ligada, a fonte de tensão não é conectada ao intensificador de corrente e o interruptor 873 é aberto.

[00134] A tensão obtida a partir da fonte de tensão é tipicamente a tensão alternada, como ilustrado no item 876. Para obter uma baixa potência, a tensão alternada obtida a partir da fonte de tensão é retificada em um retificador 872. O retificador 872 pode ser um retificador de meia-onda, por exemplo. A tensão retificada é fornecida ao freio utilizando os meios de magnetização do freio, nesse caso, o freio pode ser liberado juntamente com o movimento das superfícies de frenagem, por exemplo, a partir do estado da Figura 2b para o estado da Figura 2a. Quando o interruptor 873 estiver aberto, somente a tensão do retificador 872 é adicionada ao freio 882 através de um somador 878.

[00135] Quando o interruptor 873 estiver fechado, o retificador 874 que atua como o intensificador de corrente recebe a tensão da fonte de tensão. O retificador 874 então transforma a tensão recebida em uma tensão retificada. A tensão obtida de ambos os retificadores 872 e 874 é então somada ao freio 882 através do somador 878. O fornecimento de corrente do freio é então intensificado. Quando o interruptor 873 estiver fechado, os retificadores podem operar em conjunto para formar um retificador de onda completa para a tensão obtida a partir da fonte de tensão.

[00136] Os retificadores 874 e 872 podem ser implementados como retificadores de meia-onda, por exemplo. Quando ambos os retificadores fornecem corrente elétrica ao freio 882, uma tensão de saída de acordo com o item 880 é obtida a partir do somador 878. A corrente máxima formada nos meios de magnetização do freio é alcançada como mostrado na Figura 8a e as curvas 702 e 706 da Figura 7a. Quando o retificador for desconectado da fonte de tensão 870 com o interruptor 873, a corrente elétrica formada nos meios de magnetização do freio diminui 852 para um nível inferior 854.

[00137] Geralmente, um intensificador de corrente é usado quando o freio for liberado para aumentar o movimento do freio a partir do estado fechado para o estado aberto. Quando as superfícies de frenagem do freio se moverem para a posição aberta ou quase aberta, a superfície de frenagem está próxima aos meios de magnetização do freio, como na Figura 2a, a superfície de frenagem 206 está próxima aos meios de magnetização 210. Devido ao fato de a superfície de frenagem estar mais próxima aos meios de magnetização na posição aberta do que na posição fechada das superfícies de frenagem, as superfícies de frenagem podem ser mantidas na posição aberta com uma corrente elétrica menor que aquela exigida para se mover a partir da posição fechada para a posição aberta, e o intensificador de corrente pode ser desligado.

[00138] Deve ser observado que o circuito de fornecimento de potência da Figura 8b também pode ser implementado sem uma fonte de tensão, nesse caso em vez da fonte de tensão, o circuito de fornecimento de potência compreende uma conexão a uma fonte de alimentação.

[00139] A Figura 9 ilustra a mudança no nível da corrente máxima no freio com base na temperatura. O efeito da temperatura sobre o valor de razão de corrente é observado como uma mudança no nível da corrente máxima. No exemplo da figura, o freio é colocado em uso frio, porém começa a aquecer durante o uso. A figura mostra o comportamento da corrente de frenagem em temperaturas diferentes T. A resistência de uma bobina de freio frio é menor do que aquela de uma bobina de freio quente, nesse caso o valor máximo da corrente é maior com um freio frio do que com um freio quente. Na figura, as temperaturas aumentam T1, T2, T3, T4, T5 em ordem ascendente.

[00140] A dependência da temperatura foi então detectada na corrente do freio máxima, e a variação na tensão de fornecimento também afeta a corrente máxima. O aumento na tensão de fornecimento aumenta a corrente máxima. Esses podem ser adicionados à variação na corrente máxima. A invenção, por sua vez, opera apesar desses fenômenos, pois a corrente máxima é incluída como tal no cálculo do valor de razão de corrente. Por exemplo, se o freio estiver em uma alta temperatura (a situação está se tornando mais importante em termos do freio e segurança), a potência máxima permanece inferior e o valor de razão de corrente se torna maior. Assim, o limite crítico para o valor de razão de corrente é aproximado antes, isto é, a situação é mais segura em termos do freio e da segurança do dispositivo de içamento.

[00141] Da maneira descrita acima, a temperatura do freio afeta a corrente máxima, e isso causa uma mudança no valor de razão de corrente à medida que a temperatura muda. Em vez disso, a temperatura não foi detectada como tendo qualquer efeito significativo sobre o nível da corrente de liberação do freio. De acordo com uma modalidade, a determinação e monitoramento do desvio na liberação corrente de liberação entre as medições consecutivas ou quase consecutivas geralmente fornece uma indicação da condição do freio.

[00142] A corrente de liberação do freio possui um desvio natural que é causado por pequenas mudanças na posição do disco de freio entre tempos de medição diferentes, por exemplo. Isso causa um desvio na corrente de liberação. O tamanho do desvio depende do tamanho do freio, e o desvio está tipicamente na faixa de +/- 0,5% da corrente máxima, +/- 0,25 mA, por exemplo. Um aumento repentino no desvio entre as desacelerações indica uma mudança na operação do freio. A Figura 10a mostra o desvio Var(l)a de correntes de liberação para um freio em funcionamento normal; e a Figura 10b mostra o desvio Var(l)b de correntes de liberação de um freio defeituoso. Deve ser observado que os desvios mostrados nas figuras não estão em escala exata uns em relação aos outros. Na situação de defeito, o desvio é 8 vezes maior do que em uma situação normal. Um aumento no desvio pode indicar o desprendimento e ruptura de material de atrito, por exemplo, que exige manutenção imediata para o freio. Outras causas podem ser um movimento limitado da placa de fixação do freio devido a uma obstrução mecânica, partícula estranha, ou acúmulo de pó causado pelo desgaste do disco de freio. Essa operação incomum pode ser detectada e pode, por sua vez, criar uma notificação sobre um mau funcionamento do freio.

[00143] Em uma modalidade, o monitoramento do freio compreende medir uma mudança no desvio da corrente de freio, e quando o desvio da corrente de liberação exceder um limite em medições consecutivas ou quase consecutivas, o freio pode ser definido como defeituoso. A definição pode ser feita com o dispositivo de monitoramento descrito acima, que pode alertar ou avisar através de uma mensagem transmitida através de meios de transmissão de dados, por exemplo. O alerta ou aviso também pode ser fornecido através de uma interface conectada ao dispositivo de monitoramento. O limite que faz com que o alerta ou aviso que será fornecido pode ser ajustado com base nas diferenças nos desvios de um freio defeituoso e em operação normal, como discutido acima.

[00144] A sequência de tempo das etapas e funções descritas nas Figuras 5 e 6 não é absoluta, e algumas etapas e/ou funções podem ser realizadas simultaneamente ou em uma ordem diferente daquela descrita. Outras funções também podem ser realizadas entre as etapas e/ou funções descritas, ou essas podem ser incluídas nas etapas e/ou funções descritas. Algumas etapas e/ou funções também podem ser omitidas ou essas podem ser substituídas por uma etapa e/ou função correspondente. A funcionalidade do dispositivo de monitoramento pode ser implementada em uma ou mais unidades físicas ou logicas.

[00145] A presente invenção é aplicável a qualquer dispositivo de monitoramento, dispositivo de manipulação de carga, dispositivo de içamento, guindaste, ponte rolante, guindaste de porto, pórtico, ou qualquer combinação de dispositivos diferentes que possuem um freio de disco eletromagnético, em que as superfícies de frenagem podem estar em um estado aberto ou fechado.

[00146] Em uma modalidade, o dispositivo de monitoramento de acordo com a modalidade descrita acima é aplicado a um dispositivo de içamento que é conectado a um centro de manutenção. O dispositivo de monitoramento pode então determinar a condição do freio e enviar informações sobre esse para o centro de manutenção. A conexão com o centro de manutenção pode ser implementada pelos meios de transmissão de dados 324 do dispositivo de acordo com a Figura 3b, por exemplo. Deve ser observado que as informações que serão enviadas para o centro de manutenção podem compreender o nível de condição do freio definido no dispositivo de monitoramento ou dispositivo de içamento com base na razão de corrente obtida a partir do dispositivo de monitoramento. Também é possível que as informações enviadas para o centro de manutenção compreendam a razão de corrente definida a partir do freio, isso torna possível determinar o nível de condição do freio. Desse modo, a determinação do nível de condição não precisa ser feita no dispositivo de monitoramento e a implementação do dispositivo de monitoramento é mais simples. Ademais, quando o nível de condição for determinado no centro de manutenção que recebe informações de vários dispositivos de içamento, os valores de razão de corrente de dispositivos de içamento e freios diferentes podem ser comparados e o nível de condição determinado mais precisamente.

[00147] Os dispositivos, como dispositivos de monitoramento, dispositivos de manipulação de carga, dispositivos de içamento, guindastes, pontes rolantes, guindastes de porto, pórticos, que implementam a funcionalidade do dispositivo de acordo com as modalidades descritas acima, compreendem não só os meios da técnica anterior, como também meios para definir a corrente elétrica máxima dos meios de magnetização do freio no estado aberto e para definir a condição do freio como uma razão de corrente da corrente elétrica medida à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover para a corrente elétrica máxima. Mais especificamente, esses podem compreender meios para implementar a funcionalidade do dispositivo descrito na modalidade descrita acima, e esses podem compreender meios separados para cada função separada, ou os meios podem ser dispostos para realizar duas ou mais funções. Os dispositivos conhecidos compreendem processadores e memória que podem ser utilizados para uma ou mais funcionalidades descritas nas modalidades descritas acima. Por exemplo, o dispositivo de monitoramento pode compreender um programa de aplicativo ou um módulo ou uma unidade capaz de uma função aritmética, ou um programa (inclusive uma rotina de software adicionada ou atualizada) que pode ser executado por um processor, por exemplo. O software, que também pode ser denominado produtos de software, inclusive rotinas de programa, applets e macros, pode ser armazenado em qualquer meio de armazenamento de dados legível pelo dispositivo, e esses contêm instruções de programa para executar tarefas específicas. Todas as mudanças e disposições que são necessárias para implementar a funcionalidade da presente modalidade podem ser executadas por rotinas que podem ser implementadas como rotinas de software adicionadas ou atualizadas, circuitos específicos de aplicativo (ASIC) e/ou circuitos programáveis. Ademais, as rotinas de software podem ser transferidas para um dispositivo de acordo com a modalidade descrita. O dispositivo, como um dispositivo de monitoramento, pode ser implementado por um computador ou como um microprocessador, como um elemento de computador de um chip, que contém pelo menos memória para fornecer uma área de armazenamento para uso em operações aritméticas e um processador para realizar operações aritméticas. Um exemplo de um processador é uma unidade de processamento central (CPU). A memória pode ser fixada de forma separável ao dispositivo.

[00148] Em uma modalidade, o dispositivo de monitoramento de freio que implementa uma ou mais modalidades descritas acima, está em conexão remota com o centro de manutenção. Desse modo, a condição dos freios pode ser enviada para o centro de manutenção, onde um plano de manutenção pode ser criado para o freio e implementado ao definir um tempo de manutenção, por exemplo. Ademais, o plano de manutenção dos freios pode ser induzido no plano de manutenção do dispositivo que contém os freios, como aquele de um guindaste de porto. Desse modo, ambos os planos de manutenção, seus ciclos e tempos de manutenção, por exemplo, podem ser programados de modo que o guindaste de porto possa ser mantido em operação, mantendo assim seu período de inatividade curto.

[00149] Será evidente para um elemento versado na técnica que à medida que a tecnologia avança, a ideia básica da invenção pode ser implementada de muitas formas diferentes. A invenção e suas modalidades, desse modo, não são limitadas aos exemplos descritos acima, porém podem variar dentro do escopo das reivindicações.

Claims

1. Método para monitorar um freio (402) que compreende: primeira (202, 204) e segunda (206, 204) superfícies de frenagem, e meios de magnetização (210) que, em resposta à corrente elétrica fornecida a esses, são dispostos para gerar um campo magnético que é disposto para mover as superfícies de frenagem a partir de um estado fechado, em que as superfícies de frenagem são conectadas umas às outras, para um estado aberto, em que as superfícies de frenagem são separadas umas das outras, o método compreendendo: determinar (504) a corrente elétrica do freio à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover a partir do estado fechado para o estado aberto, CARATERIZADO por determinar (502) a corrente elétrica máxima dos meios de magnetização do freio no estado aberto; determinar (508) a condição do freio como uma razão de corrente da corrente elétrica medida à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover para a dita corrente elétrica máxima.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, para o cálculo da razão de corrente, a corrente elétrica máxima do freio é determinada no instante de tempo do mínimo local do derivado de tempo do freio corrente ou em um momento anterior ao mínimo local.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que a adequação da corrente elétrica fornecida ao freio é determinada (510) com base na dita razão de corrente.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que o espaço de ar (b) entre as superfícies de frenagem é determinado com base na dita razão de corrente.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão de corrente é determinada (508) uma vez ou várias vezes; e a condição do freio é determinada (510) com base em uma ou mais razões de corrente determinadas.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que uma alteração no fornecimento de energia do freio é determinada com base na mudança nas razões de corrente determinadas a partir de várias, por exemplo, duas, liberações de freio consecutivas.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que a condição do freio é determinada (510), quando a razão de corrente do freio exceder um valor limite definido para a razão de corrente.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que a condição do freio é determinada com base na dita razão de corrente e um valor limite de razão de corrente definido para vários freios que se diferem em suas propriedades elétricas e/ou magnéticas.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que vários freios são monitorados utilizando o mesmo valor limite de razão de corrente.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que a vida útil do freio é calculada com base em uma ou mais razões de corrente, e a vida útil compreende um número de desacelerações, data, número de dias ou combinação desses.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que a vida útil do freio é calculada com base em uma ou mais razões de corrente e a vida útil é exigida em um monitor.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações, CARACTERIZADO pelo fato de que um aviso ou alerta é fornecido, quando um aumento no desvio da corrente de abertura em medições consecutivas ou quase consecutivas excede um determinado limite.

13. Dispositivo (300, 320) para monitorar um freio eletromagnético (402) que compreende as primeira (202, 204) e segunda (206, 204) superfícies de frenagem e meios de magnetização (210) que, em resposta à corrente elétrica fornecida a esses, são dispostos para gerar um campo magnético que é disposto para mover as superfícies de frenagem a partir de um estado fechado, em que as superfícies de frenagem são conectadas umas às outras, para um estado aberto, em que as superfícies de frenagem são separadas umas das outras, o dispositivo sendo disposto para: determinar a corrente elétrica do freio à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover a partir do estado fechado para o estado aberto, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo é disposto para determinar a corrente elétrica máxima dos meios de magnetização do freio no estado aberto; determinar a condição do freio como uma razão de corrente da corrente elétrica medida à medida que as superfícies de frenagem começam a se mover para a corrente elétrica máxima.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que, para o cálculo da razão de corrente, a corrente elétrica máxima do freio é determinada no instante de tempo do mínimo local do derivado de tempo da corrente de freio ou em um momento anterior ao mínimo local.

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo é disposto para determinar a adequação da corrente fornecida ao freio com base na dita razão de corrente.

16. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo é disposto para determinar um espaço de ar (b) entre as superfícies de frenagem com base na dita razão de corrente.

17. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo é disposto para determinar uma razão de corrente que é medida uma vez ou várias vezes; e determinar a condição do freio com base na uma ou mais razões de corrente determinadas.

18. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo é disposto para determinar uma alteração no fornecimento de energia do freio com base em uma mudança nas razões de corrente determinadas a partir de várias, por exemplo, duas, liberações de freio consecutivas.

19. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo é disposto para determinar a condição do freio, quando a razão de corrente do freio exceder um valor limite definido para a razão de corrente.

20. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo é disposto para determinar a condição do freio com base na dita razão de corrente e um valor limite determinado para vários freios que se diferem em suas propriedades elétricas e/ou magnéticas.

21. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo é disposto para monitorar vários freios utilizando o mesmo valor limite da razão de corrente.

22. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 21, CARACTERIZADO pelo fato de que a vida útil do freio é calculada com base em uma ou mais razões de corrente, e a vida útil compreende um número de desacelerações, data, número de datas, ou combinações desses.

23. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 13 a 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a vida útil do freio é calculada com base em uma ou mais razões de corrente, e a vida útil é exibida em um monitor.

24. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 13 a 23, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo é disposto para fornecer um aviso ou alerta, quando um aumento no desvio na corrente de abertura em medições consecutivas ou quase consecutivas excede um determinado limite.

25. Disposição (400) CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 24.

26. Disposição, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um ou mais freios eletromagnéticos (402) ou dispositivos de içamento (450), ou uma combinação desses.

27. Método para aprimorar um dispositivo de içamento (450) que compreende um freio eletromagnético (402) que compreende a primeira (202, 204) e segunda (206, 204) superfícies de frenagem e meios de magnetização (210) que, em resposta à corrente elétrica fornecida a esses, são dispostos para gerar um campo magnético que é disposto para mover as superfícies de frenagem a partir de um estado fechado, em que as superfícies de frenagem são conectadas umas às outras, para um estado aberto, em que as superfícies de frenagem são separadas umas das outras, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende: instalar o dispositivo (200, 320), de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 24, em conjunto com um freio eletromagnético (402).