ES2219082T3 - Freno estanco al agua. - Google Patents

Abstract

Freno (1) con una placa base (2), mediante la cual están unidos esencialmente de forma rígida a la torsión un dispositivo de accionamiento del freno y por lo menos un disco de freno (10), con un disco del forro de fricción (9) que está unido esencialmente de forma rígida a la torsión con un árbol de entrada (8) que puede girar con relación a la placa base, y con una carcasa, estando realizada la carcasa en forma de cubierta (14) acampanada, que se apoya estanca contra la placa base y que con respecto al entorno exterior del freno forma un espacio interior del freno (19) sellado por lo menos estanco al agua, en el que están alojados el dispositivo de accionamiento del freno (4), el disco del forro de fricción (9) y el disco de freno (10), estando realizado el freno (1) de manera que pueda funcionar estando retirada la cubierta (14), caracterizado porque está previsto un dispositivo de desembrague manual (29, 30, 31) con una palanca (29), estando apoyada la palanca giratoria en la cubierta (14) en por lo menos un cojinete (31) sellado estanco al agua.

Description

Freno estanco al agua.

La invención se refiere a un freno con una placa base, mediante la cual están unidos esencialmente de forma rígida a la torsión un dispositivo de accionamiento del freno y por lo menos un disco de freno, con un disco del forro de fricción que está unido esencialmente de forma rígida a la torsión con un árbol de entrada, que puede girar con relación a la placa base, y con una carcasa, estando realizada la carcasa en forma de cubierta acampanada, que se apoya estanca contra la placa base y que con respecto al entorno exterior del freno forma un espacio interior del freno sellado por lo menos estanco al agua, en el que están alojados el dispositivo de accionamiento del freno, el disco del forro de fricción y el disco de freno, estando realizado el freno de manera que pueda funcionar estando retirada la cubierta.

Esta clase de frenos se conocen por el estado de la técnica y se emplean, por ejemplo, en motores con ventilación exterior e interior en mecanismos de translación, cables estantes para la translación del carro y mecanismos de elevación en sistemas de grúas. En este caso, la placa base está unida a un objeto fijo con relación al árbol de entrada, por ejemplo una carcasa de motor. El árbol de entrada está unido a la salida del motor y gira con relación a la placa base.

Por el estado de la técnica, por ejemplo por la patente DD-PS 148 250 y la FR 2 319 232 se conocen frenos que se emplean, por ejemplo, en motores de ventilación exterior e interior en mecanismos de translación, cables estantes para la translación del carro y mecanismos de elevación en sistemas de grúas. En este caso, la placa base está unida a un objeto fijo con relación al árbol de entrada, por ejemplo una carcasa de motor. El árbol de entrada está unido a la salida del motor y gira con relación a la placa base.

Otro freno se conoce por la patente JP 60-49137. El freno allí mostrado y representado lleva un dispositivo de accionamiento y dos discos de freno, estando dispuesto entre los discos de freno un disco del forro de fricción y un elemento de muelle. El freno de la patente JP 60-49137 presenta además una cubierta que rodea los discos de freno y que está unida al dispositivo de fijación.

Activando el dispositivo de accionamiento del freno, en los frenos conocidos, se pone en contacto el disco del forro de fricción con el disco de freno. Debido al rozamiento entre el disco del forro de fricción, que gira junto con el árbol de entrada y el disco de freno se frena el giro del árbol de entrada con relación a la placa base, y/o puede llegar a detenerse.

Los frenos convencionales sin embargo presentan el inconveniente de que su mantenimiento resulta difícil. Para realizar el mantenimiento a menudo es preciso desmontar engorrosamente del freno varias partes de la carcasa, y poner el freno fuera de servicio. Además, los discos de freno y los discos de forro de fricción de los frenos convencionales presentan un desgaste muy rápido, precisamente en instalaciones de grúas en puertos o a bordo de los buques.

La presente invención tiene por lo tanto como objetivo crear un freno que en comparación con los frenos convencionales requiera un mantenimiento más sencillo y presente mayor resistencia al desgaste.

De acuerdo con la invención se resuelve este objetivo para un freno de la clase descrita inicialmente por el hecho de estar previsto un dispositivo de desembrague manual con una palanca, teniendo la palanca un apoyo giratorio en la cubierta, en un cojinete por lo menos sellado estanco al agua.

La configuración del freno conforme a la invención presenta la ventaja de que debido a la carcasa acampanada su mantenimiento es más sencillo que el de los frenos convencionales. En la carcasa acampanada están dispuestos, junto con el sistema del dispositivo de accionamiento del freno, el disco del forro de fricción y el disco de freno, todos los componentes esenciales del freno que pueden estar sujetos a desgaste y/o que precisan un mantenimiento periódico. Al retirar la cubierta acampanada, estos componentes quedan libremente accesibles. El freno sigue estando en condiciones de funcionamiento a pesar de estar retirada la cubierta, ya que el dispositivo de accionamiento del freno, el disco de freno y el disco del forro de fricción están unidos a la placa base. De esta manera se puede comprobar fácilmente el funcionamiento del freno durante los trabajos de mantenimiento.

Al mismo tiempo, en el freno conforme a la invención no puede penetrar agua en el espacio interior del freno, ya que la cubierta asienta estanca sobre la placa base. De este modo se reduce notablemente el desgaste del freno. Ya no puede producirse la oxidación de los componentes situados en el espacio interior del freno, que se ve favorecida por la erosión del disco de freno que permanece en el espacio interior del freno. Los componentes situados en el espacio interior del freno se mantienen secos, incluso en un entorno extremadamente húmedo y agresivo. De esta manera se incrementa la vida útil del freno, precisamente en instalaciones de grúas en puertos, que están expuestas al agua de mar agresiva.

Para poder seguir soltando el freno cuando el freno se haya agarrotado, por ejemplo, después de una frenada permanente en la que se sueldan entre sí el disco de freno y el disco del forro de fricción, está previsto el dispositivo de desembrague manual, móvil con respecto a la cubierta, que se puede llevar a una posición de desembrague. En la posición de desembrague, el freno queda suelto. El dispositivo manual de desembrague está unido mecánica y/o hidráulicamente con el disco de freno y/o con el disco del forro de fricción. Al accionar el dispositivo manual de desembrague se separa el disco de freno del disco del forro de fricción. Preferentemente, la fuerza aplicada por el dispositivo manual de desembrague sobre el disco de freno y/o el disco del forro de fricción es mayor que la fuerza aplicada por el dispositivo de accionamiento del freno, de tal manera que en el caso de un fallo de funcionamiento del dispositivo de accionamiento del freno el freno (WO pág. 4) se puede soltar gracias al dispositivo de desembrague manual.

Se consigue un manejo especialmente ergonómico si el dispositivo desembrague manual está realizado como palanca con un apoyo giratorio en la cubierta, por lo menos en un cojinete. Mediante una palanca se pueden transmitir al freno grandes esfuerzos para soltarlo, sin que para ello se necesite una gran complejidad de diseño.

Para evitar que a través del cojinete puedan penetrar agua u otros medios corrosivos en el espacio interior del freno, el cojinete va sellado estanco al agua. Mediante un elemento de sellado del cojinete se puede efectuar también un sellado hermético y/o estanco al agua.

En una configuración ventajosa de la invención puede haber entre la placa base y la cubierta un elemento de junta. Este perfeccionamiento permite reducir los costes de fabricación, ya que se puede renunciar a que las superficies de junta asienten una sobre otra y estén alineadas con precisión. Estas superficies de junta tienen que satisfacer unos requisitos de tolerancia rigurosos. En cambio, los elementos de junta se pueden colocar con facilidad, compensando irregularidades en las superficies de la placa base y de la cubierta que se apoyan entre sí. Este elemento de junta puede estar realizado en particular como junta tórica.

En otra configuración ventajosa, la cubierta puede estar unida al dispositivo de accionamiento del freno. En esta configuración no es necesario prever en la placa base ningún dispositivo de fijación para la cubierta.

La placa base puede estar realizada como placa estanca que no presente ningún orificio a través del cual pueda penetrar el líquido al espacio interior del freno. Si el dispositivo de accionamiento del freno y/o el disco de freno están unidos a la placa base, se obtiene una construcción en la que la cubierta se puede soltar fácilmente del freno, asegurándose el funcionamiento del freno con la cubierta retirada, de manera especialmente sencilla. Para esto es preciso comprobar que el disco de freno se puede desplazar axialmente con respecto a la placa base para permitir el acoplamiento y desacoplamiento (soltar el freno).

En otra configuración ventajosa se puede prever que los puntos de apoyo del disco de freno y/o el dispositivo de accionamiento del freno se encuentren exclusivamente en la placa base. En este caso, al retirar la cubierta, el disco de freno y/o el dispositivo de accionamiento del freno permanecen en la placa base. Esto permite también la configuración de la cubierta con un diseño muy sencillo y ofrece la posibilidad de mantenimiento del freno estando retirada la cubierta.

Al árbol de entrada se pueden conectar otros aparatos, como por ejemplo árboles de tacómetro, si en otra configuración ventajosa del freno se conforma, en una cara exterior de la cubierta, una brida esencialmente coaxial con el árbol de entrada, con un orificio de paso coaxial con el árbol de entrada. La brida coaxial permite fijar en la cubierta otros aparatos adicionales. El orificio de paso coaxial permite prolongar el árbol de entrada a través del freno.

Dado que el disco del forro de fricción está sujeto a erosión, y por lo tanto se desgasta, es necesario comprobar el espesor del disco del forro de fricción con unos intervalos de mantenimiento periódicos. Además, en el espacio interior del freno se puede formar agua de condensación, que hay que vaciar de vez en cuando. Con este fin y en otra configuración ventajosa del freno se puede prever un orificio de mantenimiento pasante, que se puede cerrar mediante un elemento de cierre de forma hermética y/o estanca al agua. Para ello el orificio de mantenimiento puede estar dispuesto en el perímetro de la cubierta, en dirección radial con respecto al árbol de entrada. Debido al trazado radial del orificio y si el orificio de mantenimiento se encuentra en la parte inferior, el agua de condensación se drena automáticamente. Además, a través de los orificios de mantenimiento se puede inspeccionar el espesor del disco del forro de fricción y del disco de freno. Unos orificios de mantenimiento de trazado paralelo al árbol de entrada pueden ser convenientes para soltar manualmente el freno y asimismo para actuar como orificios de drenaje del agua de condensación en caso de posiciones de instalación verticales. El orificio de mantenimiento está realizado convenientemente como orificio roscado, que se cierra mediante un tapón de cierre, preferentemente estanco al agua o hermético. El tapón de cierre puede llevar elementos de junta, como por ejemplo juntas tóricas, que permitan un cierre especialmente estanco del orificio roscado.

Se puede conseguir un apoyo del dispositivo de desembrague manual en la cubierta, especialmente adecuado para soportar cargas, si en otra configuración ventajosa se prevén dos cojinetes en dos posiciones de la cubierta esencialmente opuestas entre sí con respecto al árbol de entrada. Con esta configuración se pueden transmitir al freno fuerzas muy importantes, sin que exista el riesgo de dañar los cojinetes.

Al desgastarse el disco del forro de fricción, éste se va haciendo más delgado y se va modificando la holgura del freno. Para mantener constante el par de frenado a medida que se va adelgazando el disco del forro de fricción, se puede mantener, en otra configuración, uno de los discos de freno entre un dispositivo de ajuste desplazable en dirección axial y un distanciador desplazable en dirección axial, en dirección axial. Desplazando adecuadamente el dispositivo de ajuste y el distanciador en dirección axial se desplaza el disco de freno en dirección axial y se ajusta la holgura del freno. Para poder soltar más fácilmente el freno, resulta ventajoso en este caso que el disco de freno, sujeto entre el dispositivo de ajuste y el distanciador esté fijado esencialmente en dirección axial.

Puede conseguirse un ajuste sencillo de la holgura del freno estando retirada la cubierta, especialmente si en otra configuración ventajosa el dispositivo de ajuste y/o el distanciador están unidos al dispositivo de fijación y/o a la placa base. De esta manera, el distanciador y el dispositivo de ajuste no están unidos a la cubierta, y para ajustar la holgura del freno no es necesario desarmar el freno.

Se consigue una disposición sencilla del freno, que ocupa poco espacio, si la dirección de ajuste está realizada coaxial con el distanciador, estando realizado el dispositivo de ajuste preferentemente esencialmente como tornillo y el distanciador esencialmente como casquillo, dentro del cual se aloja el dispositivo de ajuste.

Estando retirada la cubierta, el distanciador se puede ajustar de manera especialmente sencilla, sin tener que desmontar el disco de freno, si el casquillo presenta, al menos en la zona entre los discos de freno, un hexágono exterior.

La configuración del freno con dispositivo de ajuste y distanciador resulta ventajosa, con independencia del punto de vista del sellado estanco al agua del espacio interior del freno, por lo que se reivindica una protección independiente para esta configuración.

Igualmente y en una configuración ventajosa se puede prever para el acoplamiento manual del freno un dispositivo de desembrague destacable axialmente, mediante el cual uno de los discos de freno se puede desplazar alejándolo del otro disco de freno, con lo cual se puede soltar el freno, donde estando quitado el otro disco de freno y/o el disco del forro de fricción, el primer disco de freno va sujeto a la placa base, al menos de forma inmediata a través del dispositivo de desembrague. De esta manera el medio de desembrague cumple una doble función, al servir no sólo para soltar el freno sino también como elemento auxiliar para el mantenimiento, mediante el cual uno de los discos de freno queda sujeto al freno durante los trabajos de mantenimiento, y no es necesario desmontar el freno.

La configuración del freno con un medio de desembrague y un dispositivo de desembrague para el desacoplamiento manual del freno resulta ventajosa, con independencia del punto de vista del sellado estanco al agua del espacio interior del freno, por lo que también se reivindica una protección independiente para esta configuración.

En otra configuración ventajosa, el freno puede llevar un dispositivo electrónico de vigilancia, dispuesto preferentemente en el interior de la cubierta, y mediante el cual se puede emitir una señal que sea representativa del funcionamiento y/o del desgaste del freno. Este dispositivo electrónico de vigilancia puede estar realizado por ejemplo en forma de un microrruptor y/o en forma de un detector de proximidad. Tanto el microrruptor como el detector de proximidad están en condiciones de registrar el acoplamiento del freno o de emitir una señal cuando el disco del forro de fricción se reduzca por debajo de un espesor mínimo. Esta señal se puede necesitar por ejemplo con fines de mantenimiento, para poder comprobar, sin tener que acceder al freno, si es necesario sustituir el disco del forro de fricción y/o el disco de freno. A continuación se describe la invención a título de ejemplo mediante dos ejemplos de realización, sirviéndose de los dibujos.

Estos muestran:

Figura 1 un primer ejemplo de realización del freno objeto de la invención, en una vista sobre la cara frontal de la cubierta;

Figura 2 una sección transversal a lo largo de la línea II - II de la figura 1;

Figura 3 una sección a través de un dispositivo de desembrague conforme al primer ejemplo de realización;

Figura 4 un segundo ejemplo de realización del freno objeto de la invención, en una vista frontal sobre la cubierta;

Figura 5 una vista en sección del segundo ejemplo de realización del freno objeto de la invención, en una sección a lo largo de un eje central del freno;

Figura 6 un detalle A de la figura 3, visto en sección transversal.

En primer lugar se describirá la disposición del primer ejemplo de realización del freno objeto de la invención, sirviéndose de la figura 2, que muestra una sección a lo largo de la línea II - II de la figura 1.

El freno 1 presenta una placa base 2 en la que va fijado un dispositivo de accionamiento del freno 4 por medio de varios tornillos 3 distribuidos en la periferia. El dispositivo de accionamiento del freno 4 lleva un electroimán 5 y un elemento elástico 6 en forma de muelle de compresión. El muelle de compresión 6 se apoya entre el dispositivo de accionamiento del freno 4 y uno de los discos de freno 7.

El freno 1 presenta además un árbol de entrada 8, que está unido a prueba de torsión por medio de acanaladuras con un disco del forro de fricción 9, cuyo diámetro es menor que el disco de freno 7.

El disco del forro de fricción 9 está dispuesto entre uno de los discos de freno 7 y otro disco de freno 10, y gracias a las acanaladuras se puede desplazar en dirección axial sobre el árbol de entrada 8. Los discos de freno 7, 10 también se pueden desplazar en la dirección axial del freno, sobre tres tornillos guía 11 distribuidos por la periferia. Los discos de freno 7, 10 no tienen los dos el mismo diámetro.

El dispositivo de accionamiento del freno 4, los dos discos de freno 7, 10 y el disco del forro de fricción 9 son coaxiales entre sí y con respecto a un eje geométrico M del árbol de entrada 8, que forma al mismo tiempo el eje geométrico del freno 1.

Las cabezas de los tornillos 11 sirven al mismo tiempo como tope axial para ajustar la holgura del freno. Los tornillos 11 pasan a través del disco de freno 7 y del dispositivo de accionamiento del freno 4, y van atornillados a la placa base 2. Con este fin, el dispositivo de accionamiento del freno 4 dispone del correspondiente orificio de paso para cada uno de los tornillos 11, que presentan hacia los discos de freno un tramo de rosca de mayor diámetro. En el tramo de rosca del dispositivo de accionamiento del freno 4 está dispuesto un casquillo 12 que atraviesa el primero de los discos de freno 7. Dado que el segundo disco de freno 10 tiene un orificio de menor diámetro, el casquillo 12 se apoya en dirección axial en el segundo y disco de freno 10 que es exterior.

En su tramo situado en dirección hacia la placa base 2, el casquillo 12 lleva una rosca exterior que va enroscada en el tramo roscado del dispositivo de accionamiento 4. El tramo del casquillo 12 que asienta contra el disco de freno 10 está realizado como hexágono. En el correspondiente orificio de paso del disco de freno 7, el casquillo 12 va sujeto con una pequeña holgura, de manera que por una parte queda sujeto giratorio y por otra parte permite apoyar el disco de freno 7 en dirección periférica.

En el primero de los ejemplos de realización, el orificio roscado para el alojamiento del tornillo 11 en la placa base 2 está dibujado pasante, pero también puede estar realizado como agujero ciego, con lo cual queda sellada la cara posterior de la placa base 2, alejada del dispositivo de accionamiento del freno 4 y de los discos de freno 7, 10.

La cara posterior de la placa base 2 va fijada generalmente a un motor eléctrico (que no está representado), cuyo eje del motor acciona el árbol de entrada 8 del freno 1, por ejemplo, por medio de una chaveta. Para fijar el freno 1 al motor eléctrico se han previsto en la placa base 2 unos orificios de fijación 13 para el alojamiento de los tornillos correspondientes. El par de frenado se transmite en la carcasa del motor eléctrico a través de la placa base 2.

Para que la placa base 2 sea estanca, el orificio de fijación 13 también se puede hacer obturable o como agujero ciego. Asimismo el agujero roscado para el tornillo 3 que une la placa base 2 con el dispositivo de accionamiento de freno 4 se puede realizar como agujero ciego.

El dispositivo de accionamiento del freno 4, los dos discos de freno 7, 10 y el disco del forro de fricción 9 van alojados en el interior de una cubierta 14 de forma acampanada, que se apoya con cierre estanco contra la placa base 2. Para intensificar el efecto de sellado se dispone entre la placa base 2 y la cubierta 14 una junta tórica 15, como elemento de junta. La cubierta 14 va atornillada al dispositivo de accionamiento del freno 4 por medio de tres tornillos 16 distribuidos por la periferia, con lo cual queda unida de forma indirecta a la placa base 2. Los tornillos 16 pasan en dirección axial a través de los dos discos de freno 7, 10, por el exterior del electroimán 5. Los tornillos 16 están situados sobre un círculo primitivo de igual diámetro que los tornillos 11. Los tornillos 11 absorben también una parte del par de frenado y lo transmiten a la placa base 2 a través del dispositivo de accionamiento 4.

Las cabezas de los tornillos 16 están situadas en unos rebajes en la superficie frontal 17 de la cubierta. Estos rebajes tienen una rosca interior dentro del cual van roscados los tapones de cierre 18. Estos tapones de cierre sellan los rebajes de la cubierta y los orificios de paso de los tornillos 16 que están situados detrás.

Gracias a la junta 15 y a los tapones de cierre 18, el espacio interior del freno 19, en el que se alojan el dispositivo de accionamiento del freno 4, los discos de freno 7, 10 y el disco del forro de fricción 9, queda sellado estando el freno 1 atornillado a un motor eléctrico.

En la superficie periférica 20 de la cubierta, que se extiende axialmente, están previstos unos orificios de mantenimiento radiales, que están cerrados estancos al agua y herméticos mediante los tapones roscados 21. Para ello los tapones roscados 21 llevan unas juntas.

El tapón de cierre 21 representado en la figura 2 está dispuesto en la parte inferior, en la posición de instalación que está representada. El orificio de mantenimiento cerrado con él sirve de drenaje para el agua de condensación.

El primer ejemplo de realización del freno 1 presenta un orificio pasante 22, coaxial con el eje geométrico M del freno, que está rodeado de un tramo de brida 23.

El árbol de entrada 8 presenta también en su extremo alejado de la placa base 2 y del motor eléctrico unos sistemas de fijación 24 en los que se puede fijar otro árbol que pase a través del orificio 22. En este árbol se puede colocar por ejemplo un tacómetro (que no está representado). En la brida 23 se puede fijar una brida de transición para establecer una conexión estanca al agua entre el freno y la carcasa del tacómetro. Con este fin, el tramo de brida 23 está mecanizado plano, para permitir un sellado fácil de esta superficie.

En la figura 2 está representada con trazo discontinuo una caja de bornas 25, que sirve para la conexión estanca de los cables para el funcionamiento del electroimán 5 y de otros dispositivos eléctricos para vigilar el desgaste, como por ejemplo detectores de proximidad (no representados).

La figura 1 muestra una vista frontal del freno 1 por el lado de la cubierta. Aquí se reconoce que la caja de bornas 25 con las entradas de cables está situada, en la posición de instalación representada, decalada lateralmente con respecto al drenaje del agua de condensación 21. En la superficie periférica 20 de la cubierta 14 están previstos además otros dos orificios de mantenimiento, que van cerrados estancos al agua y herméticos mediante tapones de cierre 26, 27. Estos dos orificios de mantenimiento están dispuestos, en dirección axial, a la altura del disco del forro de fricción 9, y sirven como orificios de inspección para controlar el desgaste del disco del forro de fricción 9.

Otros dos orificios de mantenimiento, diametralmente opuestos entre sí, en la cara frontal 17 de la cubierta 2 están también cerrados estancos al agua y herméticos mediante tapones de cierre 28, 29. Estos orificios sirven de orificios de acceso a un dispositivo manual para soltar el freno, que está representado en la figura 3. Los discos de freno 7, 10 llevan otros dos orificios pasantes cuyo emplazamiento se corresponde con el de los orificios de mantenimiento cerrados mediante los tapones de cierre 28, 29. Entre el elemento de accionamiento 4 y el primer disco de freno 7 están situados, detrás de estos orificios de paso, unos tornillos 28', que quedan accesibles a través de los orificios de mantenimiento 28, 29. Estando quitados los tapones de cierre 28, 29 se puede introducir, por ejemplo, un destornillador a través de los orificios de mantenimiento y de los orificios de los discos de freno 7, 10, para enroscar o desenroscar los tornillos 28'.

A continuación se describe la disposición del segundo ejemplo de realización sirviéndose para ello de las figuras 4 a 6.

En el segundo ejemplo de realización, aquellos componentes cuya función se corresponde con los componentes del primer ejemplo de realización llevan las mismas cifras de referencia. En la descripción del segundo ejemplo de realización se renuncia a describir esos componentes. A diferencia del primer ejemplo de realización, en el segundo ejemplo de realización no está previsto conectar otro árbol al árbol de entrada 8 para conectar otros aparatos. Por ese motivo, la cubierta 2 del segundo ejemplo de realización no presenta ninguna brida 23 ni ningún orificio 22. El árbol de entrada 8 no presenta ninguna posibilidad de fijación 24.

En cambio, la superficie frontal 17 de la cubierta 2 lleva un orificio de mantenimiento 28, coaxial con el eje geométrico M, que en el caso de una posición en instalación vertical sirve de agujero de drenaje de agua de condensación 28. Este orificio de mantenimiento 28 también va cerrado estanco al agua y hermético mediante un tapón de cierre.

El segundo ejemplo de realización presenta además un dispositivo de desembrague manual en forma de una palanca 29, que va apoyado giratorio en dos cojinetes 31 en la dirección axial del freno 1, por medio de una horquilla 30 que abarca parcialmente la superficie periférica 20 de la cubierta. Uno de los dos cojinetes 31 está representado en sección en la figura 6, como detalle A. Los cojinetes 31 son estancos, de manera que a través de ellos no puede penetrar agua en el recinto interior del freno 19.

La horquilla 30 está unida rígida a la torsión mediante un eje 33, por un ajuste positivo asegurado mediante un tornillo 32. Este ajuste positivo se consigue por medio de un hexágono exterior realizado en el extremo del eje, que encaja en el correspondiente hexágono interior de la palanca 30. El tornillo 32 asegura esta unión en la dirección axial del eje 33. Girando el eje 33 se suelta el embrague, es decir que el disco del forro de fricción 9 se empuja alejándolo del primer disco de freno 7. Esto puede realizarse, por ejemplo, mediante un sistema de excéntrica o una palanca en uno de los extremos del eje, mediante lo cual se desplaza el disco de freno 7 venciendo la fuerza de los muelles 6, en el sentido del dispositivo de accionamiento.

Entre el eje 33 y la cubierta 17 está dispuesto un elemento de junta 34, en este caso una junta tórica. Mediante el elemento de junta 34, los cojinetes 31 quedan sellados impidiendo la entrada de agua al recinto interior del freno 19.

Mediante una fuerza K que actúa sobre la palanca 29 se puede girar ésta en dirección axial. Un tornillo 36 sujeto a la palanca 29 en una tuerca se apoya contra el perímetro 20 del freno 1, y sirve de tope. El tornillo 36 sirve además para fijar la palanca 29 en la posición de desacoplamiento, que en la figura 4 está representada con línea de trazos. En la posición de desacoplamiento, el freno 1 está suelto. Enroscando el tornillo 36 se puede desplazar la palanca 29 con mayor fuerza a la posición de desembrague.

A continuación se describe el funcionamiento del freno objeto de la invención.

Cuando está desconectado el electroimán 5, el muelle de compresión 6 aprieta al disco de freno 7 contra el disco del forro de fricción 9, que por su posibilidad de desplazamiento axial sobre el árbol de entrada 8 es empujado contra el disco de freno 10 fijado en dirección axial por el tornillo 11 y el casquillo 12. El flujo del par de frenado del freno pasa por una parte por el disco de freno 7 a través del casquillo 12 y el dispositivo de accionamiento 4 a la placa base 2, y a través de ésta a la carcasa del motor eléctrico. Por otra parte el flujo del par de frenado pasa del disco de freno 10 a través del casquillo 12, igualmente también a través del dispositivo de accionamiento 4 y la placa base 2 a la carcasa del motor eléctrico.

Al conectar el electroimán 5 (también se pueden prever varios electroimanes) el disco de freno 7 es atraído por el efecto del campo magnético en sentido hacia el dispositivo de accionamiento 4, es decir en sentido contrario a la fuerza del muelle 6. Como el disco de freno 10 está fijado en dirección axial, éste no puede continuar el movimiento del disco de freno 7, por lo que al conectar el electroimán 5 el freno queda suelto.

Soltando los tapones de cierre 18 quedan accesibles los tornillos 16 en la cara frontal 17 de la cubierta 2, y se pueden soltar. De este modo se puede soltar la cubierta 14 de la placa base 2. Sin embargo, los discos de freno 7, 10 siguen unidos al dispositivo de accionamiento 4 y a la placa base 2 a través de los tornillos 3 y del casquillo 12, aunque esté retirada la cubierta 14. De esta manera el freno 1 sigue estando en perfectas condiciones de funcionamiento aunque esté retirada la cubierta, resultando así fácil de mantener. El sellado estanco del recinto interior del freno 19, que con una disposición adecuada de las juntas, conocida por el especialista, también puede estar realizada hermética, se puede conseguir mediante las juntas 15 y los tapones de cierre estancos al agua 18, 21, 26, 27, 28, 29 de la cubierta.

Si la placa base 2 sólo presenta agujeros ciegos en vez de agujeros pasantes, entonces mediante el freno objeto de la invención se puede conseguir la estanqueidad, sin necesidad de aplicar otras medidas, que soportan presiones de hasta un 1 m cda. Esto corresponde a la clase de protección IP 67. De este modo, el freno objeto de la invención es resistente a la corrosión en ambiente marítimo y tropical. En el espacio interior del freno 19 se pueden instalar por lo tanto componentes sensibles a la humedad, sin tener que tomar medidas de protección especiales. Se trata por ejemplo de sistemas electrónicos de vigilancia que vigilen el espesor de los discos de freno entre los discos de freno 7, 10 y/o del disco del forro de fricción 9, o el acoplamiento del freno 1. Estos dispositivos de vigilancia son por ejemplo microrruptores o detectores de proximidad.

Si la fuerza magnética ejercida por el electroimán 5 ya no es suficiente para soltar el freno 1, por ejemplo, si el disco del forro de fricción 9 se ha agarrotado, entonces, en el primer ejemplo de realización, el freno 1 se puede soltar por medio del dispositivo de desacoplamiento manual representado en la figura 3. Tal como está representado en la figura 3, el tornillo 28' normalmente se apoya contra el disco de freno 10 en la posición lo más desenroscada posible, de tal manera que durante el funcionamiento del freno 1 aquel asienta firme. Para ello, el orificio 28'' del disco de freno 10, que está alineado con el tornillo 28', tiene convenientemente un diámetro menor que el de la cabeza del tornillo 28'. Para soltar el freno manualmente se retira en primer lugar el tapón de cierre 28, y a continuación se introduce una llave a través del orificio de mantenimiento y del orificio 28'', y se enrosca el tornillo 28' en dirección al disco de freno 7, en el dispositivo de fijación 4. De esta manera el disco de freno 7 se desplaza en el sentido del dispositivo de fijación, venciendo la fuerza de los muelles 6, con lo cual el freno se ha soltado manualmente.

Al efectuar el mantenimiento del freno 1, el tornillo 28' mantiene además el disco de freno 7 sobre el dispositivo de accionamiento 4, venciendo la fuerza de los muelles 6. De esta manera, después de soltar los tornillos 16 y 11, se pueden desmontar de forma rápida y cómoda el disco de freno 10 y el disco del forro de fricción 9, al no estar ya sometidos a la fuerza del muelle.

En el segundo ejemplo de realización se suelta el freno accionando la palanca 29. Para ello se empuja la palanca en dirección axial, alejándola de la placa base 2.

Aunque esté previsto un dispositivo manual de desembrague 29, 30, 31, se puede conseguir una resistencia al agua de hasta 1 m cda, es decir una clase de protección IP 67, gracias al cojinete estanco 31. A pesar de la clase de protección y debido a la cubierta 14 de forma acampanada y a la disposición de los componentes del freno 1 sobre la placa base 2, se puede realizar con facilidad el mantenimiento sin que para ello sea necesario desmontar el freno 1 del motor eléctrico o desarmar el freno 1 o retirar los discos de freno 7, 10 del dispositivo de accionamiento del freno 4 de la placa base 2 y el disco del forro de fricción 9 del árbol de entrada 8.

La erosión del disco del forro de fricción 9 se compensa desplazando axialmente el disco de freno 10 mediante el casquillo 12 y el tornillo 11, de tal manera que la holgura del freno 1 se mantenga sensiblemente constante. Para ello, estando retirada la cubierta 14, se enrosca primeramente el casquillo 12 a mayor profundidad dentro del dispositivo de fijación. El casquillo 12 sirve en sentido del dispositivo de accionamiento 4 como tope en una dirección axial. Si se desplaza este tope en sentido hacia el dispositivo de accionamiento o en sentido hacia el disco del forro de fricción, entonces el disco de freno 10 se acerca al otro disco de freno 7, y se reduce la separación entre los dos discos de freno. De esta manera se restablece la holgura de freno original, y se compensa la erosión del disco del forro de fricción 9. A continuación se vuelve a apretar el tornillo 11 de tal manera que el disco de freno 10 quede firmemente pillado entre el casquillo 12 y el tornillo 11. El hexágono exterior del casquillo 12 en la zona de la separación entre los dos discos de freno 7, 10 facilita el enroscado del casquillo 12. Para reajustar la holgura del freno solamente es preciso volver a quitar la cubierta 14 del freno.

Los dos ejemplos de realización del freno 1 que están representados muestran respectivamente un freno electromagnético con dos superficies de compresión por muelle, que normalmente están diseñados para unos pares de frenado entre 100 Nm y 1600 Nm. La placa base está realizada como brida normalizada con diámetros entre 200 mm y 800 mm. La cubierta 14 está fabricada de hierro fundido. Los frenos representados se emplean por ejemplo como frenos de grúas a bordo de buques y en puertos.

Claims (24)

1. Freno (1) con una placa base (2), mediante la cual están unidos esencialmente de forma rígida a la torsión un dispositivo de accionamiento del freno y por lo menos un disco de freno (10), con un disco del forro de fricción (9) que está unido esencialmente de forma rígida a la torsión con un árbol de entrada (8) que puede girar con relación a la placa base, y con una carcasa, estando realizada la carcasa en forma de cubierta (14) acampanada, que se apoya estanca contra la placa base y que con respecto al entorno exterior del freno forma un espacio interior del freno (19) sellado por lo menos estanco al agua, en el que están alojados el dispositivo de accionamiento del freno (4), el disco del forro de fricción (9) y el disco de freno (10), estando realizado el freno (1) de manera que pueda funcionar estando retirada la cubierta (14), caracterizado porque está previsto un dispositivo de desembrague manual (29, 30, 31) con una palanca (29), estando apoyada la palanca giratoria en la cubierta (14) en por lo menos un cojinete (31) sellado estanco al
agua.

2. Freno según la reivindicación 1, caracterizado porque entre la placa base (2) y la cubierta (14) está dispuesto un elemento de junta (15).

3. Freno según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de junta (15) está realizado como junta tórica.

4. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento del freno (4) está unido a la placa base (2).

5. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el disco de freno (7, 10) está unido a la placa base (2) con posibilidad de desplazamiento axial.

6. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los puntos de apoyo (11) del disco de freno (7, 10) y/o del dispositivo de accionamiento del freno (4) están situados exclusivamente en la placa base (2).

7. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cubierta (14) presenta por lo menos un orificio de mantenimiento pasante (18, 21, 26, 27, 28, 29), que se puede cerrar de forma hermética y/o estanca al agua por medio de un elemento de cierre, estando dispuesto el orificio de mantenimiento preferentemente en el perímetro (20) de la cubierta (14), en dirección radial con respecto al árbol de entrada (8).

8. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cubierta (14) presenta por lo menos un orificio de mantenimiento pasante que se puede cerrar de forma hermética y/o estanca al agua por medio de un elemento de cierre, estando dispuesto el orificio de mantenimiento preferentemente paralelo al árbol de entrada (8), en una cara frontal de la cubierta.

9. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el orificio de mantenimiento está realizado como agujero roscado, que va cerrado por medio de un tapón de cierre.

10. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el freno (1) lleva un dispositivo de desacoplamiento (29, 30, 31) manual, móvil con respecto a la cubierta (14), que se puede llevar a una posición de desacoplamiento en la que queda suelto el freno (1).

11. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de desacoplamiento manual (29, 30, 31) lleva una palanca (29) que está apoyada giratoria en la cubierta (14), por lo menos en un cojinete (31).

12. Freno según una de las reivindicaciones 10 y 11, caracterizado porque entre la palanca (29) y el cojinete (31) está prevista una horquilla (30) que abraza la cubierta (14), al menos parcialmente.

13. Freno según la reivindicación 12, caracterizado porque están previstos dos cojinetes (31) en dos posiciones de la cubierta (14) esencialmente opuestas entre sí con respecto al árbol de entrada (8).

14. Freno según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque uno de los discos de freno (10) va soportado en dirección axial entre un dispositivo de ajuste (11), móvil en dirección axial, y un distanciador (12) desplazable en dirección axial.

15. Freno según una de las reivindicaciones anteriores 12 a 14, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (11) y/o el distanciador (12) están unidos al dispositivo de fijación (4) y/o a la placa base (2).

16. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (11) está realizado coaxial con respecto al distanciador (12).

17. Freno según la reivindicación 16, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (11) está realizado esencialmente en forma de tornillo, y el distanciador (12) esencialmente como casquillo, dentro del cual se aloja el dispositivo de ajuste (11).

18. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el casquillo (12) está provisto de un hexágono exterior, al menos en la zona entre los discos de freno (7, 10).

19. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para el desacoplamiento manual del freno (1) está previsto un medio de desacoplamiento (28') desplazable axialmente, mediante el cual se puede mover uno de los discos de freno (7) en el sentido de alejarlo del otro disco de freno (10), desacoplando el freno (1), donde una vez retirado el otro disco de freno (10) y/o el disco del forro de fricción (9), el primer disco de freno (7) queda retenido en la placa base (2), al menos de forma indirecta por el medio de desacoplamiento (28'),

20. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el freno (1) lleva un dispositivo electrónico de vigilancia, que está dispuesto preferentemente en el interior de la cubierta, y mediante el cual se puede emitir una señal que sea representativa del funcionamiento y/o del desgaste del freno.

21. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo electrónico de vigilancia lleva un microrruptor y/o un detector de proximidad.

22. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento del freno (4) lleva por lo menos un electroimán (5), cuyo campo magnético actúa sobre el disco de freno (7) y que al ser activado desacopla el
freno.

23. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento del freno (4) lleva por lo menos un elemento de muelle (6) que se apoya entre la placa base (2) y el disco de freno (7), y mediante el cual se comprimen juntos el disco de freno (7, 10) y el disco del forro de fricción.

24. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el freno está realizado como freno electromagnético con dos superficies de compresión por muelle.