ES2573309T3 - Dispositivo de embrague y freno combinado - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de embrague y freno combinado para una máquina de mecanizado, con un embrague de fricción (2) y un primer freno de fricción (3), estando conectados el embrague de fricción (2) y el primer freno de fricción (3) con un sistema de accionamiento hidráulico común (5), y con un segundo freno de fricción (4), que está conectado con otro sistema de accionamiento hidráulico (6), caracterizado porque los dos sistemas de accionamiento (5, 6) están hidráulicamente desacoplados uno de otro, sirviendo el segundo freno de fricción (4) como dispositivo de inmovilización en el punto muerto superior para recibir momentos de carga estáticos.
Description
DESCRIPCION
Dispositivo de embrague y freno combinado
5 La invencion se refiere a un dispositivo de embrague y freno combinado para una maquina de mecanizado, con un embrague de friccion y un primer freno de friccion, estando conectados el embrague de friccion y el primer freno de friccion con un sistema de accionamiento hidraulico comun, y con un segundo freno de friccion, que esta conectado con otro sistema de accionamiento hidraulico.
10 Un dispositivo de embrague y freno del tipo generico se conoce por el documento DE 25 49 714 B1. Este dispone de un embrague de friccion y de un primer freno de friccion. El embrague de friccion y el primer freno de friccion estan acoplados hidraulicamente entre si, de modo que, en el caso de accionamiento, el embrague de friccion cierra abriendose simultaneamente el freno de friccion y viceversa. Para el accionamiento sirve un sistema de accionamiento que trabaja de forma hidraulica, que proporciona una disposicion cilindro-piston. En esta, el piston 15 esta bajo tension previa de resorte en direccion al freno de friccion, de modo que cuando no tiene lugar una aplicacion de presion o esta es insuficiente, toda la disposicion se mantiene en la posicion de frenado. En cuanto se realice una aplicacion de presion suficiente de la disposicion cilindro-piston, el freno de friccion se purga de aire en contra de la fuerza de resorte que actua sobre el mismo, lo que conduce simultaneamente a un cierre del embrague de friccion.
20
El dispositivo de embrague y freno ya conocido esta realizado como llamado dispositivo de frenado doble y dispone de un freno auxiliar. Este esta realizado como segundo freno de friccion de forma identica al primer freno de friccion. Para el accionamiento del segundo freno de friccion esta previsto un sistema de accionamiento que tambien dispone de una disposicion cilindro-piston. El piston de la disposicion cilindro-piston esta bajo tension previa de resorte, 25 concretamente en direccion al segundo freno de friccion, de modo que este esta cerrado cuando no hay una aplicacion de presion. En caso de la aplicacion de presion, se produce una purga de aire de los frenos en contra de la fuerza de resorte que actua sobre los mismos, con la consecuencia que estos se abren.
Segun la construccion ya conocida, el primero y el segundo sistema de accionamiento estan acoplados entre si. En 30 caso de un accionamiento del primer freno de friccion, por lo tanto tambien tiene lugar un accionamiento del segundo freno de friccion, por lo que se consigue de forma ventajosa una redundancia y, por lo tanto, una mayor seguridad.
Una construccion comparable con la construccion anteriormente indicada se ha dado a conocer en el documento EP 2 090 800 B1. Segun esta construccion tambien se usan dos frenos de friccion, cuyos sistemas de accionamiento 35 estan acoplados de forma hidraulica entre si. El segundo freno de friccion sirve como llamado dispositivo de inmovilizacion en el punto muerto superior, que permite una inmovilizacion en combinacion con el primer freno de friccion. No obstante, segun la construccion segun el documento EP 2 090 800 B1 lo determinante es tambien, al igual que en el documento DE 25 49 714 B1, que en caso de accionamiento se produzca un accionamiento hidraulico simultaneo, por un lado del primer freno de friccion, y, por otro lado, del segundo freno de friccion, que 40 sirve como dispositivo de inmovilizacion en el punto muerto superior. Pueden realizarse posibles ajustes de diferentes momentos de conmutacion mediante valvulas de estrangulacion intercaladas y/o las medidas geometricas de las disposiciones cilindro-piston que se usan en combinacion con los frenos de friccion.
El documento DE 29 38 394 C2 ha dado a conocer una variante de la construccion anteriormente descrita. Segun 45 esta construccion, una disposicion en serie de este tipo de embrague de friccion, primer freno de friccion y segundo freno de friccion tiene lugar para que, a diferencia de la construccion anteriormente descrita, en lugar de dos ya solo se necesite un resorte de retroceso. No obstante, tambien segun esta construccion se usan para el accionamiento hidraulico sistemas de accionamiento acoplados entre si, de modo que en el caso de funcionamiento tiene lugar un accionamiento simultaneo del primero y del segundo freno de friccion.
50
Aunque la construccion anteriormente descrita ha dado buenos resultados en el uso en la practica cotidiana, se requieren mejoras, en particular en vista de posibilidades de ajuste ampliadas en el caso de accionamiento. Por lo tanto, la invencion tiene el objetivo de perfeccionar un dispositivo generico de modo que el usuario pueda ajustar parametros de accionamiento pudiendo ajustarlos a casos individuales de aplicacion.
55
Para conseguir este objetivo, la invencion propone un dispositivo de embrague y freno combinado del tipo indicado al principio que esta caracterizado porque los dos sistemas de accionamiento estan hidraulicamente desacoplados uno de otro, sirviendo el segundo freno de friccion como dispositivo de inmovilizacion en el punto muerto superior para recibir momentos de carga estaticos.
A diferencia del modo de construccion usado hasta ahora, con la invencion se propone desacoplar hidraulicamente los sistemas de accionamiento previstos para el accionamiento del embrague de friccion, del primer freno de friccion y del segundo freno de friccion. Por lo tanto, un mando del primer freno de friccion ya no conduce automaticamente 5 a un mando del segundo freno de friccion. Por el contrario, esta permitido mandar los frenos de friccion uno independientemente del otro, por lo que por primera vez es posible usar el primer freno de friccion sin apoyo por parte del segundo freno de friccion como freno dinamico, es decir, como freno para recibir momentos de carga dinamicos con el fin de la inmovilizacion. El segundo freno de friccion puede usarse en cambio como dispositivo de inmovilizacion en el punto muerto superior para recibir exclusivamente momentos de carga estaticos, por lo que no 10 se conmuta hasta que se haya realizado una parada de la maquina mediante el primer freno de friccion. El segundo freno de friccion sirve, por lo tanto, como dispositivo de inmovilizacion en el punto muerto superior autentico, que incluso en caso de fallar el primer freno de friccion garantiza una parada de la maquina inmovilizada. Gracias a la configuracion segun la invencion tiene lugar un mando separado del primero y del segundo freno de friccion, lo que abre de forma ventajosa la posibilidad de realizar el mando correspondiente de forma optimizada. Esto permite 15 tambien realizar ajustes individuales o cambios posteriores en el sistema, lo que no esta permitido en las construcciones conocidas por el estado de la tecnica. Por lo tanto, con la invencion se propone, a diferencia de los sistemas de frenado usados hasta ahora, un sistema de frenado doble, segun el cual ya no se realiza por razones relacionadas con la construccion un mando simultaneo de los dos frenos de friccion. Con la construccion segun la invencion puede tener lugar, por el contrario, a eleccion un accionamiento simultaneo, ligeramente desfasado en el 20 tiempo o sucesivo en el tiempo de los dos frenos de friccion.
En cuanto al procedimiento, en este contexto se propone para conseguir el objetivo anteriormente expuesto un procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo segun la invencion, en el que para la transferencia de una posicion desacoplada a una posicion acoplada se aplica en primer lugar presion al otro sistema de accionamiento y 25 se abre por completo el segundo freno de friccion y se aplica a continuacion presion al primer sistema de accionamiento y se cierra el embrague de friccion abriendose simultaneamente el primer freno de friccion.
Segun esta realizacion del procedimiento se produce un acoplamiento, es decir, una transferencia del dispositivo de una posicion desacoplada a una posicion acoplada. Para este fin, se aplica en una primera etapa de procedimiento 30 en primer lugar presion al otro sistema de accionamiento. Por consiguiente, se abre por completo el segundo freno de friccion que sirve como dispositivo de inmovilizacion en el punto muerto superior. En cuanto haya pasado esto, se aplica en una segunda etapa de procedimiento presion al primer sistema de accionamiento, por lo que se produce un cierre del embrague de friccion abriendose simultaneamente el primer freno de friccion. Finalmente, se ajusta el estado acoplado y no frenado del dispositivo.
35
Con la invencion se propone, ademas, un procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo anteriormente descrito, en el que para la transferencia de una posicion acoplada a una posicion desacoplada se deja en primer lugar el primer sistema de accionamiento sin presion y se cierra por completo el primer freno de friccion abriendose simultaneamente el embrague de friccion y a continuacion se deja el otro sistema de accionamiento sin presion y se 40 cierra el segundo freno de friccion.
Segun esta realizacion del procedimiento se desacopla el dispositivo segun la invencion, es decir, se transfiere de una posicion acoplada a una desacoplada. Para este fin, en una primera etapa de procedimiento se deja sin presion el primer sistema de accionamiento. Por consiguiente, se abre el embrague de friccion, concretamente cerrandose 45 simultaneamente el primer freno de friccion. Por lo tanto, se produce una parada de la maquina. En cuanto el primer freno de friccion este completamente cerrado y la maquina parada, en una siguiente etapa del procedimiento se deja sin presion el otro sistema de accionamiento. Esto conduce a un cierre del segundo freno de friccion, concretamente por el resorte que coopera con el segundo freno de friccion. El segundo freno de friccion sirve como dispositivo de seguridad para la inmovilizacion en el punto muerto superior de la maquina parada, concretamente tambien en caso 50 de un fallo del primer freno de friccion.
Segun otra caracteristica de la invencion esta previsto que los dos sistemas de accionamiento esten conectados respectivamente con una alimentacion hidraulica propia. Cada alimentacion hidraulica dispone de una bomba hidraulica y de un deposito para liquido hidraulico. En una variante de la invencion, tambien puede estar previsto un 55 deposito comun para liquido hidraulico para los dos sistemas de accionamiento. Es esencial para la invencion que solo sea posible un mando independiente, es decir, separado de los dos sistemas de accionamiento.
Los dos sistemas de accionamiento presentan segun otra caracteristica de la invencion respectivamente un piston y un resorte que coopera con este. El resorte previsto para cada sistema de accionamiento hace que el freno de
friccion correspondiente se mantenga en la posicion cerrada, es decir, que se mantenga siempre en la posicion de frenado en una posicion sin presion del piston. Solo en caso de la aplicacion de presion, el piston se desplaza en contra de la fuerza de resorte que actua sobre el, lo que conduce a una liberacion correspondiente del freno de friccion correspondiente.
5
Segun otra caracteristica de la invencion esta previsto que el embrague de friccion y el primer freno de friccion presenten un piston comun, que actua de forma cargada por una fuerza de resorte sobre el freno de friccion. Esta construccion presenta una estructura compacta y garantiza ademas de forma constructiva que tenga lugar un accionamiento simultaneo del embrague de friccion, por un lado, y del primer freno de friccion, por otro lado.
10
Otras caracteristicas y ventajas de la invencion resultan de la descripcion expuesta a continuacion con ayuda de las Figuras 1 y 2. Las Figuras muestran en la Figura 1 una representacion esquematica y en la Figura 2 una representacion concretada del dispositivo segun la invencion.
15 Las Figuras muestran un dispositivo de embrague y freno combinado 1 para una maquina de mecanizado. El dispositivo segun la invencion dispone de un embrague de friccion 2 y de un primer freno de friccion 3. Estos disponen respectivamente de discos de friccion 12 o 15, que estan dispuestos de forma axialmente desplazable de una forma de por si conocida. Para el accionamiento del embrague de friccion 2 y del primer freno de friccion 3 esta previsto un sistema de accionamiento hidraulico comun 5, que dispone de una disposicion cilindro-piston 11. Esta 20 disposicion proporciona un piston 14 alojado de forma axialmente desplazable en un cilindro, que actua mediante un primer vastago de piston sobre los discos de friccion 12 del primer freno de friccion 3 y con un segundo vastago de piston sobre los discos de friccion 15 del embrague de friccion 2. En el estado sin presion del primer sistema de accionamiento 5, el piston 14 actua de forma cargada por una fuerza de resorte sobre el primer freno de friccion 3, para lo que esta previsto el resorte 13. El vastago de piston y el piston 14 pueden estar realizados tambien como un 25 componente de una pieza, como muestra la Figura 2.
El primer sistema de accionamiento 5 dispone, ademas, de una bomba hidraulica 19, que esta conectada mediante una tuberia hidraulica 17, intercalando una valvula 23, con la disposicion cilindro-piston 11 y establece una comunicacion fluida entre esta ultima y un deposito 21 para el liquido hidraulico.
30
El dispositivo de embrague y freno 1 dispone, ademas, de un segundo freno de friccion 4. Este presenta discos de friccion 8, que cooperan con una disposicion cilindro-piston 7 de un segundo sistema de accionamiento 6. La disposicion cilindro-piston 7 dispone de un piston 10 guiado axialmente en un cilindro, que actua intercalando un resorte 9 sobre los discos de friccion 8 del segundo freno de friccion 4. Tambien aqui puede estar previsto realizar el 35 vastago de piston y el piston 10 en una pieza, como esta representado en la Figura 2.
Intercalando una valvula 22, la disposicion cilindro-piston 7 esta conectada mediante una tuberia hidraulica 16 con una bomba 18, que a su vez esta en comunicacion fluida con un deposito 20 para liquido hidraulico, por ejemplo aceite.
40
Es esencial para la invencion que los dos sistemas de accionamiento 5 y 6 esten desacoplados en cuanto a la comunicacion fluida, por lo que puede tener lugar un mando separado de las disposiciones cilindro-piston 7 y 11.
Para el fin del mando de los dos sistemas de accionamiento 5 y 6 esta previsto un dispositivo de control 24, que 45 mediante unas lineas de control 25 correspondientes tiene una conexion de comunicacion con las valvulas 22 y 23 o las bombas 18 y 19.
El funcionamiento del dispositivo 1 segun la invencion, es decir, una realizacion del procedimiento segun la invencion, se desarrolla de la siguiente manera:
50
Las Figuras 1 y 2 muestran el dispositivo 1 segun la invencion en la posicion parada, es decir, frenada. Las dos disposiciones cilindro-piston 7 y 11 se han dejado sin presion, de modo que los pistones 10 y 14 actuan de forma cargada por una fuerza de resorte sobre los discos de friccion 8 y 12 de los frenos de friccion 3 y 4 correspondientes. Para la transferencia del dispositivo 1 de la posicion desacoplada, es decir frenada, a la 55 posicion acoplada, se aplica en primer lugar presion al segundo sistema de accionamiento 6. Por
consiguiente, se purga el aire del segundo freno de friccion 4 en contra de la fuerza de resorte aplicada por el resorte 9 y el piston 10 se desplaza hacia la izquierda respecto al plano del dibujo segun la Figura 1, a la posicion en la que descarga el segundo freno de friccion 4. En cuanto el segundo freno de friccion 4 este completamente abierto, se aplica presion al primer sistema de accionamiento 5, a continuacion de lo cual el
piston 15 se desplaza hacia la derecha respecto al plano del dibujo segun la Figura 1, en contra de la fuerza de resorte aplicada por el resorte 13. Por consiguiente, se produce una purga de aire del primer freno de friccion 3 cerrandose simultaneamente el embrague de friccion 2. En cuanto el piston 14 se haya desplazado por completo, el freno de friccion 3 esta abierto y el embrague de friccion 2 esta cerrado, por lo que se ha 5 alcanzado la posicion acoplada.
Para la transferencia del dispositivo 1 de la posicion acoplada a la desacoplada, se procede en orden inverso, dejando en primer lugar el primer sistema de accionamiento 5 sin presion y a continuacion el segundo sistema de accionamiento. Por consiguiente, en primer lugar, el piston 14 vuelve por el resorte 13 que actua sobre el mismo a la 10 posicion de partida mostrada en la Figura 1, en la que el embrague de friccion 2 esta abierto y el primer freno de friccion 3 esta cerrado. En cuanto se haya alcanzado esta posicion del piston 14, el segundo sistema de accionamiento 6 se deja sin presion, dejandose el mismo sin presion; lo que conlleva un desplazamiento del piston 10 hacia la derecha respecto el plano del dibujo segun la Figura 2, lo que conduce a un cierre del segundo freno de friccion 4.
15
La particularidad segun la invencion esta en que el primero y el segundo sistema de accionamiento 5 y 6 estan desacoplados, es decir, no tienen una comunicacion fluida. Esto permite un mando separado del primero y del segundo freno de friccion 3, 4, estando previsto para una optimizacion del desarrollo del procedimiento un dispositivo control 24, que segun especificaciones individuales puede realizar un control de las valvulas 22 o 23 y/o bombas 18 20 o 19 que pertenecen a los sistemas de accionamiento 5 y 6 correspondientes.
Lista de signos de referencia
- 1 Dispositivo
- 25
- 2 Embrague de friccion
- 3 Primer freno de friccion
- 4 Segundo freno de friccion
- 5 Primer sistema de accionamiento
- 6 Segundo sistema de accionamiento
- 30
- 7 Disposicion cilindro-piston
- 8 Disco de friccion
- 9 Resorte
- 10 Piston
- 11 Disposicion cilindro-piston
- 35
- 12 Disco de friccion
- 13 Resorte
- 14 Piston
- 15 Disco de friccion
- 16 Tuberia hidraulica
- 40
- 17 Tuberia hidraulica
- 18 Bomba
- 19 Bomba
- 20 Deposito
- 21 Deposito
- 45
- 22 Valvula
- 23 Valvula
- 24 Dispositivo de control
- 25 Linea de control
Claims (4)
- REIVINDICACIONES1. Dispositivo de embrague y freno combinado para una maquina de mecanizado, con un embrague defriccion (2) y un primer freno de friccion (3), estando conectados el embrague de friccion (2) y el primer freno de 5 friccion (3) con un sistema de accionamiento hidraulico comun (5), y con un segundo freno de friccion (4), que esta conectado con otro sistema de accionamiento hidraulico (6), caracterizado porque los dos sistemas de accionamiento (5, 6) estan hidraulicamente desacoplados uno de otro, sirviendo el segundo freno de friccion (4) como dispositivo de inmovilizacion en el punto muerto superior para recibir momentos de carga estaticos.10 2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los dos sistemas de accionamiento (5, 6)estan conectados respectivamente con una alimentacion hidraulica propia.
- 3. Dispositivo segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque los dos sistemas de accionamiento (5, 6) presentan respectivamente un piston (10, 14) y un resorte (9, 13) que coopera con este.15
- 4. Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el embrague de friccion (2) y el primer freno de friccion (3) presentan un piston (14) comun, que actua sobre el freno de friccion (3) de forma cargada por una fuerza de resorte.20 5. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de embrague y freno combinado para unamaquina de mecanizado segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que para la transferencia de una posicion desacoplada a una posicion acoplada se aplica en primer lugar presion al otro sistema de accionamiento (6) y se abre por completo el segundo freno de friccion (4) y se aplica a continuacion presion al primer sistema de accionamiento (5) y se cierra el embrague de friccion (2) abriendose simultaneamente el primer freno de friccion (3). 25
- 6. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de embrague y freno combinado para unamaquina de mecanizado segun una de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, en el que para la transferencia de una posicion acoplada a una posicion desacoplada se deja en primer lugar el primer sistema de accionamiento (5) sin presion y se cierra por completo el primer freno de friccion (3) abriendose simultaneamente el embrague de friccion 30 (2) y a continuacion se deja el segundo sistema de accionamiento (6) sin presion y se cierra el segundo freno de friccion (4).
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