ES2216554T3 - Freno de tambor que utiliza un recuperador automatico del desgaste con inhibicion selectiva. - Google Patents
Freno de tambor que utiliza un recuperador automatico del desgaste con inhibicion selectiva.Info
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Abstract
Freno de tambor que comprende como mínimo: - un tambor (1); - dos segmentos con forma de arco de círculo (21, 22) dispuestos enfrente de la cara interior (1a) del tambor (1) y que llevan los correspondientes forros o guarniciones de fricción (21a, 22a); - un órgano de accionamiento (3) interpuesto entre los segmentos (21, 22) y accionado selectivamente para desplazar los segmentos, según un movimiento centrífugo (M1), en dirección a la cara interna (1a) del tambor; - un resorte (4) que une los segmentos (21, 22) para aproximarlos uno a otro según un movimiento centrípeto (M2) contrario al movimiento centrífugo, cuando el órgano de accionamiento (3) deja de ser activado; - una palanca basculante (5) que incorpora una lámina de ajuste (51) y que está animada de un movimiento angular alternativo constituido por dos giros de sentidos contrarios, correspondientes a los movimientos centrífugo y centrípeto de los segmentos; - una riostra (6) de longitud regulable, interpuesta entre los segmentos (21, 22) para limitar su movimiento centrípeto, y que comprende dos elementos roscados (61, 62) que forman una unión tornillo- tuerca, siendo ajustada la longitud de esta riostra por el desenroscado de la unión tornillo-tuerca a medida que los forros de fricción (21a, 22a) se desgastan.
Description
Freno de tambor que utiliza un recuperador
automático del desgaste con inhibición selectiva.
La presente invención se refiere a los frenos de
tambor del tipo de los que están dotados de un mecanismo de
reajuste automático del juego, adecuado para compensar el desgaste
de los forros o guarniciones de fricción.
Mas precisamente, la invención se refiere a un
freno de tambor que comprende como mínimo: un tambor, dos segmentos
con forma de arco de círculo (zapatas de freno) dispuestos enfrente
de la cara interna del tambor y que incorporan respectivos forros
de fricción; un órgano de accionamiento interpuesto entre los
segmentos y accionado de forma selectiva para desplazar los
segmentos, según un movimiento centrífugo, en dirección a la cara
interna del tambor; un resorte que conecta los segmentos para
aproximarlos uno a otro, según un movimiento centrípeto contrario
al movimiento centrífugo, tan pronto como el órgano de
accionamiento deja de actuar; una palanca basculante que incorpora
una lámina de ajuste y que está animada de un movimiento angular
alternativo constituido por dos giros u oscilaciones en sentidos
contrarios, y que corresponden a los movimientos centrífugo y
centrípeto de los segmentos; una riostra o biela de longitud
regulable, interpuesta entre los segmentos para limitar su
movimiento centrípeto, y que comprende dos elementos roscados que
forman una unión tornillo-tuerca, siendo ajustada
la longitud de esta riostra mediante el desenroscado de la unión
tornillo-tuerca a medida que los forros de fricción
se gastan; y una rueda dentada, solidaria con uno de los elementos
de la unión tornillo-tuerca, que la lámina de
ajuste pone a girar en el momento de un primer giro de la palanca
basculante, extendiéndose la lámina de ajuste, en longitud,
transversalmente respecto a la rueda dentada, desarrollándose a lo
ancho en un plano medio paralelo al del primer giro, y engranando o
aplicándose a la rueda dentada, en el momento del primer giro, de
forma relativamente más tangencial que radial.
Este tipo de frenos de tambor es bien conocido
por los expertos en esta materia e ilustrado, por ejemplo, en la
patente US 4 502 574, cuyas enseñanzas están incorporadas en la
presente descripción.
A pesar del interés que presentan con motivo de
la simplicidad de su estructura, tales frenos tienen algunas veces
tendencia a bloquearse cuando están sometidos a una fuerza de
accionamiento demasiado importante, en particular si han sido
utilizados en condiciones extremas que hayan provocado una gran
elevación de la temperatura.
Se conoce igualmente del expediente FR 2457415,
un freno de tambor como el descrito anteriormente cuya palanca
lleva una lamina de inhibición que se extiende en longitud
paralelamente a la lámina de ajuste, flexible transversalmente
respecto a su plano, adoptando en su plano (XY) una posición de
reposo, de la que puede separarse elásticamente por desplazamientos
de amplitud limitada según su anchura, e interceptando
selectivamente la rueda dentada la lámina de ajuste según los
desplazamientos de la lámina de inhibición. Sin embargo, el
dispositivo de reajuste del juego es de tamaño importante.
En este contexto, la presente invención tiene por
objeto proponer un freno de tambor de este tipo que comprende un
dispositivo de reajuste del juego seguro y de dimensiones
reducidas.
Más precisamente, el freno de tambor de la
invención, además de conforme a la definición que se da en el
preámbulo anteriormente mencionado, está caracterizado
esencialmente porque la citada lámina de inhibición se desarrolla
en longitud en un plano (XY) sensiblemente perpendicular al plano
medio (XZ) de la lámina de ajuste, y porque la rueda dentada se
escapa de la lámina de ajuste cuando arrastra la lámina de
inhibición tras haber sido interceptada por esta lámina de
inhibición.
Conforme a una manera de realización ventajosa de
la invención, la lámina de inhibición está constituida por un
elemento bimetálico y se aproxima a la rueda dentada, por un
movimiento transversal respecto a su plano, en el momento de una
elevación de temperatura.
La palanca puede presentar, por ejemplo, una rama
dispuesta a escuadra respecto a la lámina de ajuste y unida a ella
por una base común, estando esta rama montada por un lado de forma
giratoria, por una extremidad distante de la base, sobre un eje
solidario de uno de los segmentos, y, por otro lado, montada de
forma giratoria, por una extremidad adyacente a la base, sobre una
extremidad de la riostra, y apoyándose el resorte sobre un punto de
la rama, intermedio entre las extremidades de esta rama.
En fin, la palanca presenta con preferencia un
pliegue, adyacente a la base común a la lámina de ajuste y a la
rama, paralelo al plano de la lámina de inhibición, y del que es
solidaria la lámina de inhibición.
Otras características y ventajas de la invención
destacarán claramente de la descripción que se expone a
continuación, a título indicativo y en modo alguno limitativo, con
referencia a los dibujos anexos, en los cuales:
La Figura 1 es una vista frontal simplificada del
freno de tambor descrito e ilustrado en la patente citada
anteriormente, y al que se puede aplicar la presente invención;
La figura 2 es una vista en perspectiva de una
parte de la riostra de un freno conforme con la invención, y por la
que un freno tal se distingue del freno conocido de la Figura 1;
y
La Figura 3, compuesta por las vistas 3A a 3F,
ilustra diferentes configuraciones de funcionamiento del freno de
la invención.
La invención se refiere a un freno de tambor del
tipo de los que, como muestra la Figura 1, comprenden
principalmente un tambor 1; dos segmentos con forma de arco de
círculo 21, 22, que incorporan los respectivos forros de fricción
21a, 22a; un órgano de accionamiento 3; un resorte 4; una palanca
basculante 5; una riostra 6, de longitud regulable; y una rueda
dentada 7, accionada en rotación selectivamente para provocar el
alargamiento de la riostra 6 en función del desgaste de los forros
21a y 22a.
Los dos segmentos 21, 22 están dispuestos frente
a la cara interna del tambor 1 y están atraídos uno hacia el otro
por el resorte 4.
El órgano de accionamiento 3, interpuesto entre
los segmentos 21, 22, es activado selectivamente para desplazar los
segmentos, según un movimiento centrífugo M1, en dirección a la
cara interna 1a del tambor, teniendo pues por efecto el resorte 4
el aproximar uno a otro los segmentos 21, 22, según un movimiento
centrípeto M2 contrario al movimiento centrífugo M1, tan pronto como
el órgano de accionamiento 3 deja de estar activado.
La palanca basculante 5 lleva una lámina de
ajuste 51 y gira alrededor de un eje 8, en un primer sentido cuando
los segmentos se separan uno de otro según su movimiento centrífugo
M1, y en un segundo sentido, inverso del primero, cuando los
segmentos se acercan uno a otro según su movimiento centrípeto
M2.
La riostra 6 está interpuesta entre los segmentos
21, 22 para limitar su movimiento centrípeto, y comprende dos
elementos roscados 61, 62 que forman una unión
tornillo-tuerca, estando ajustada la longitud de
esta riostra, a medida que se gastan los forros de fricción 21a,
22a, mediante el desenroscado de la unión
tornillo-tuerca por intermedio de la rueda dentada
7, siendo solidaria esta rueda con uno de los elementos 6 de la
unión tornillo-tuerca, y poniéndose en rotación
selectivamente por la lámina de ajuste 51 en el momento del giro de
la palanca basculante 5 en el primer sentido.
Como muestra la Figura 2, que por razones de
claridad incluye una perspectiva caballera XYZ, la lámina de ajuste
51 se extiende, en longitud, según la dirección X, es decir
transversalmente respecto al plano YZ de la rueda dentada, y se
desarrolla en anchura en un plano medio XZ paralelo al movimiento de
giro de la palanca 5.
La lámina de ajuste 5 está dispuesta además de
forma que engrane con la rueda dentada 7, en el momento del giro de
la palanca 5 en el primer sentido, de forma relativamente más
tangencial que radial.
Como se indicó anteriormente, los frenos
conocidos de este tipo son sensibles a ciertas condiciones límites
de funcionamiento y pueden bloquearse en caso de un accionamiento
intensivo que provoca una deformación del tambor, acompañada la
mayoría de veces de una elevación anormal de temperatura.
Para evitar este defecto, el freno de la
invención se distingue esencialmente del freno conocido, por un
lado por el hecho de que la palanca 5 lleva una lámina de
inhibición 52 que se extiende en longitud paralelamente a la lámina
de ajuste 51, que se desarrolla en anchura en un plano XY
sensiblemente perpendicular al plano medio XZ de la lámina de
ajuste 51, que es flexible transversalmente respecto a su plano,
que adopta en su plano XY una posición de reposo de la que se puede
separar elásticamente por desplazamientos u oscilaciones de
amplitud limitada en el sentido de su anchura, y que intercepta
selectivamente la rueda dentada 7, y por otro lado por el hecho de
que la lámina de ajuste 51 sigue los desplazamientos de la lámina
de inhibición 52, separándose así la rueda dentada 7 de la lámina
de ajuste 51 cuando acciona la lámina de inhibición 52 tras haber
sido interceptada por esta lámina de inhibición 52.
Las Figuras 3A a 3F ilustran el funcionamiento
del freno de la invención, en la circunstancia considerada como si
incluyese una característica adicional muy ventajosa aunque no
indispensable, según la cual, la lámina de inhibición 52 está
constituida por un elemento bimetálico de manera que se pueda
aproximar a la rueda dentada 7, por un movimiento transversal
respecto a al plano XY, cuando se produce una elevación de
temperatura.
Se utilizarán a partir de ahora las siguientes
convenciones de lenguaje.
"Freno desactivado" designa el estado del
freno en reposo, estando los segmentos 21 y 22 aproximados uno a
otro por el resorte 4.
"Freno activado" designa el estado del freno
en régimen de accionamiento, estando separados uno de otro los
segmentos 21 y 22 y aplicados contra la cara interna del tambor 1
por el órgano de accionamiento 3.
"Tomar un diente" o "Engranar un
diente" designan la acción por la cual la lámina de ajuste 51
pasa de un diente de la rueda al diente siguiente, en el momento de
la desactivación del freno.
"J" designa el juego funcional del freno, es
decir el juego diametral que separa el tambor de los forros 21a,
22a cuando el freno está desactivado.
"Jo" designa el juego funcional nominal del
freno, es decir el juego funcional para el que el freno ha sido
dimensionado.
"Normal" y "elevado" designan,
respectivamente, las temperaturas para las cuales el elemento
bimetálico que constituye la lámina de inhibición en la modalidad de
realización particular ilustrada en la Figura 3 adopta su
configuración de base y su configuración deformada.
Las diferentes vistas 3A a 3F de la figura 3
corresponden a los siguientes estados.
Vista 3A: Freno desactivado. Temperatura elevada.
La lámina de ajuste 51 está en posición de reposo tras haber
engranado el diente "a". La lámina de inhibición 52 está en su
configuración deformada y apoyada en el diente "b".
Vista 3B: Freno activado. Temperatura elevada. La
lámina de ajuste 51 se desplaza una distancia correspondiente al
juego "J". A causa de la rotación de la rueda dentada 7 por la
lámina de ajuste 51, el diente "b" levanta la lámina de
inhibición 52. La lámina de ajuste 51, que sigue el movimiento de la
lámina de inhibición 52, se levanta a su vez.
Vista 3C: Freno activado. Temperatura elevada. La
lámina de ajuste 51 se desplaza levantándose, siguiendo el
desplazamiento vertical de la lámina de inhibición 52 que es
levantada por la rueda 7. El diente "a" de la rueda 7 escapa
de la lámina de ajuste 51.
Vista 3D: Freno activado. Temperatura
elevada.
J > Jo. La lámina de ajuste 51, levantada al mismo tiempo que la lámina de inhibición 52, se desplaza tangencialmente a la rueda 7 y resbala sobre la cúspide del diente "a" sin arrastrarlo, el cual es liberado desde la etapa ilustrada por la vista 3C.
J > Jo. La lámina de ajuste 51, levantada al mismo tiempo que la lámina de inhibición 52, se desplaza tangencialmente a la rueda 7 y resbala sobre la cúspide del diente "a" sin arrastrarlo, el cual es liberado desde la etapa ilustrada por la vista 3C.
Vista 3E: Freno desactivado. Temperatura elevada.
J > Jo. La lámina de ajuste 51 vuelve a la posición de reposo. La
lámina de inhibición 52 queda apoyada sobre el diente "b",
impidiendo que la lámina de ajuste 51 tome el diente "c".
Vista 3F: Freno desactivado. Temperatura normal.
Al enfriarse, la lámina de inhibición 52 pierde su apoyo sobre el
diente "b". Supongamos que la lámina de ajuste 51 está
liberada del diente "a" para un juego
J < Jo, en cuyo caso la rueda dentada 7 no ha girado lo suficiente para provocar la toma del diente "c" cuando la lámina de ajuste 51 regresa y permanece sobre este diente "c", es decir la lámina de ajuste 51 es liberada del diente "a" para un juego J \geq Jo, en cuyo caso la rueda dentada 7 ha tomado el diente "c", pero únicamente éste.
J < Jo, en cuyo caso la rueda dentada 7 no ha girado lo suficiente para provocar la toma del diente "c" cuando la lámina de ajuste 51 regresa y permanece sobre este diente "c", es decir la lámina de ajuste 51 es liberada del diente "a" para un juego J \geq Jo, en cuyo caso la rueda dentada 7 ha tomado el diente "c", pero únicamente éste.
Aunque la descripción anterior se refiere a una
modalidad de realización relativamente avanzada en el sentido de que
se aprovecha de la posibilidad del desplazamiento de la lámina de
inhibición, transversalmente respecto a su plano, bajo el efecto de
una elevación de temperatura, es posible igualmente utilizar una
lámina de inhibición 52 sencilla y no deformable como consecuencia
de la temperatura, para evitar ciertos excesos de ajuste del freno
que están provocados por una deformación radial anormal del tambor
1 bajo el efecto de una solicitación mecánica excesiva.
Es corriente en efecto que, en tales condiciones,
los frenos conocidos accionen un ajuste del juego mediante saltos
de varios dientes a la vez, lo que puede dar lugar en ocasiones a
un bloqueo del freno, inclusive en ausencia de calentamiento.
Ahora bien, como la lámina de inhibición 52 se
desplaza, en el caso en el que acompaña un movimiento de la lámina
de ajuste, de la misma forma que se desplaza en el caso de un
calentamiento, basta, como lo comprenderá fácilmente el experto en
esta materia, utilizar la enseñanza de la descripción citada
anteriormente para realizar un freno en el que, tan pronto como la
lámina de ajuste 51 y la lámina de inhibición 52 han recorrido un
trayecto que permita a la lámina de ajuste 51 tomar un nuevo
diente, la lámina de inhibición intercepte la rueda 7 para impedir
a la lámina de ajuste 51 la toma de cualquier diente suplementario,
como se ilustró anteriormente.
Según otro aspecto de la invención, ilustrado en
la Figura 2, la palanca 5 presenta, por ejemplo, una rama 53
dispuesta en escuadra respecto a la lámina de ajuste 51 y unida a
ella por una base común 54.
La rama 53 está, por un lado, montada de forma
giratoria por una extremidad 55 distante de la base 54 sobre el eje
8 solidario del segmento 21, y, por otro lado, montada de forma
giratoria por una extremidad 56 adyacente a la base 54 sobre una
extremidad 63 de la riostra 6.
Por otra parte, el resorte 4, que sirve para
aproximar uno a otro los segmentos 21 y 22, se apoya ventajosamente
sobre un punto 57 de la rama 53 intermedio entre las extremidades
55 y 56 de esta rama 53, de forma que el giro de la palanca 5 es
obtenido directamente por los movimientos de los segmentos 21 y 22
de forma en si conocida (véase la Figura 1).
En fin, la palanca 5 presenta, por ejemplo, un
rebaje 58, adyacente a la base 54 común a la lámina de ajuste 51 y a
la rama 53, paralelo al plano XY de la lámina de inhibición 52, y
del que es solidaria la lámina de inhibición 52.
Claims (4)
1. Freno de tambor que comprende como mínimo: un
tambor (1); dos segmentos con forma de arco de círculo (21, 22)
dispuestos enfrente de la cara interior (1a) del tambor (1) y que
llevan los correspondientes forros o guarniciones de fricción (21a,
22a); un órgano de accionamiento (3) interpuesto entre los
segmentos (21, 22) y accionado selectivamente para desplazar los
segmentos, según un movimiento centrífugo (M1), en dirección a la
cara interna (1a) del tambor; un resorte (4) que une los segmentos
(21, 22) para aproximarlos uno a otro según un movimiento
centrípeto (M2) contrario al movimiento centrífugo, cuando el
órgano de accionamiento (3) deja de ser activado; una palanca
basculante (5) que incorpora una lámina de ajuste (51) y que está
animada de un movimiento angular alternativo constituido por dos
giros de sentidos contrarios, correspondientes a los movimientos
centrífugo y centrípeto de los segmentos; una riostra (6) de
longitud regulable, interpuesta entre los segmentos (21, 22) para
limitar su movimiento centrípeto, y que comprende dos elementos
roscados (61, 62) que forman una unión
tornillo-tuerca, siendo ajustada la longitud de esta
riostra por el desenroscado de la unión
tornillo-tuerca a medida que los forros de fricción
(21a, 22a) se desgastan; y una rueda dentada (7), solidaria con uno
de los elementos (61) de la unión tornillo-tuerca, y
girada selectivamente por la lámina de ajuste (51) al producirse el
primero de los giros de la palanca basculante (5), extendiéndose la
lámina de ajuste (51) en longitud transversalmente respecto a la
rueda dentada, desarrollándose en anchura en un plano medio (XZ)
paralelo al primer giro, y engranando la rueda dentada (7), al
producirse el primer giro, de forma relativamente más tangencial que
radial, incorporando la palanca (5) una lámina de inhibición (52)
que se extiende en longitud paralelamente a la lámina de ajuste
(51), flexible transversalmente respecto a su plano que adopta en
su plano (XY) una posición de reposo de la que se puede separar
elásticamente por los desplazamientos u oscilaciones de amplitud
limitada según su anchura, y que intercepta selectivamente la rueda
dentada (7), siguiendo la lámina de ajuste (51) los desplazamientos
u oscilaciones de la lámina de inhibición (52),
caracterizado porque la citada lámina de inhibición (52) se
desarrolla en anchura en un plano (XY) sensiblemente perpendicular
al plano medio (XZ) de la lámina de ajuste (51), y porque la rueda
dentada (7) se escapa de la lámina de ajuste (51) cuando arrastra
la lámina de inhibición (52) tras haber sido interceptada por esta
lámina de inhibición (52).
2. Freno de tambor según la reivindicación 1,
caracterizado porque la lámina de inhibición (52) está
constituida por un elemento bimetálico y porque se aproxima a la
rueda dentada (7) por un movimiento transversal respecto a su plano
(XY) al producirse una elevación de temperatura.
3. Freno de tambor según las reivindicaciones
\hbox{1 ó 2,} caracterizado porque la palanca (5)
presenta una rama (53) dispuesta a escuadra respecto a la lámina de
ajuste (51) y unida a ella por una base común (54), porque esta rama
(53) está montada, de forma que pueda girar, por una extremidad
(55) distante de la base (54), sobre un eje (8) solidario de uno de
los segmentos (21), porque la rama (53) está montada de forma que
pueda girar, por una extremidad (56) adyacente a la base (54),
sobre una extremidad (63) de la riostra (6), y porque el resorte
(4) se apoya sobre un punto (57) de la rama (53) intermedio entre
las extremidades (55, 56) de esta rama (53).4. Freno de tambor según la reivindicación 3,
caracterizado porque la palanca (5) presenta un rebaje (58),
adyacente a la base (54) común a la lámina de ajuste (51) y a la
rama (53), paralelo al plano (XY) de la lámina de inhibición (52),
y del que es solidaria la lámina de inhibición (52).
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