ES2864527T3

ES2864527T3 - Freno de mando electromecánico con estructura de amortiguador integral

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Publication number: ES2864527T3
Application number: ES19801857T
Authority: ES
Inventors: Michael Fichtl
Original assignee: Chr Mayr GmbH and Co KG
Current assignee: Chr Mayr GmbH and Co KG
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2021-10-14
Anticipated expiration: 2039-11-11
Also published as: DE102018008899A1; EP3710325A1; CN113165627B; BR112021009178A2; RU2757466C1; WO2020099296A1; KR20210089642A; CN113165627A; US20210381561A1; JP2022513012A; EP3710325B1; US11940024B2

Abstract

Freno de mando electromagnético, preferentemente freno de presión de resorte, - con al menos un portabobinas (3) y al menos una placa de inducido (1), en donde la distancia axial del portabobinas y placa de inducido entre sí es variable, - con al menos un rotor (7) sobre al menos un buje de un árbol que va a frenarse, - y con elementos de amortiguación dispuestos entre placa de inducido (1) y portabobinas (3) entre las superficies frontales dirigidas unas a otras del portabobinas (3) y placa de inducido (1), caracterizado por que el cuerpo macizo de portabobinas (3) y/o placa de inducido (1) presenta una estructura de amortiguador (D) integral, que se compone de al menos una lengüeta elástica (12) y un pie (13), en donde la lengüeta elástica (12) es parte integral del cuerpo macizo de la placa de inducido (1) o del portabobinas (3).

Description

DESCRIPCIÓN

Freno de mando electromecánico con estructura de amortiguador integral

La presente invención se refiere a una placa de inducido o a un portabobinas con una estructura de amortiguador integral para frenos de corriente de reposo y frenos de corriente de trabajo, según el preámbulo de la reivindicación principal. En este sentido, los frenos de corriente de reposo comprenden preferentemente frenos de fricción, como por ejemplo frenos de presión de resorte de levantamiento electromagnético o frenos de imán permanente.

Por frenos de corriente de reposo se entiende en general sistemas de freno, que sin alimentación de energía externa, es decir, por ejemplo, en el estado sin corriente, desarrollan su efecto de frenado. Los frenos de corriente de trabajo funcionan según el principio contrario. Por consiguiente, por frenos de corriente de trabajo se entiende en general sistemas de freno, que necesitan una alimentación de energía desde fuera, para poder desarrollar su efecto de frenado. Esto incluye en particular, los denominados frenos de cara polar.

Los frenos de corriente de reposo se utilizan, entre otros, en campos de aplicación sensibles al ruido. Esto incluye, por ejemplo, ascensores o podios y polipastos para escenarios. Las funciones de los frenos comprenden en este sentido la detención de cargas estáticas y la desaceleración de movimientos de desplazamiento no controlados en situaciones de emergencia.

Los frenos anteriormente descritos se abren o se cierran únicamente en el funcionamiento normal, lo que tiene lugar en una sucesión muy frecuente. Por lo tanto, el accionamiento o se libera para un movimiento o se detiene una carga estática. La desaceleración en el funcionamiento normal se lleva a cabo por un accionamiento regulado.

En un funcionamiento normal de este tipo los ruidos de conmutación, que se forman en la apertura y en el cierre del freno, deben ser lo más bajos posible, de modo que estos actúen de forma molesta en el entorno. En particular, el bienestar de las personas que se encuentran en las proximidades no debe verse perjudicado. Asimismo se trata de que las vibraciones no deseadas, que pueden producir generación de ruido, se mantengan lo más reducidas posible.

En el caso de una situación de emergencia, el ruido de conmutación originado, así como el ruido de freno juegan un papel secundario.

Por el estado de la técnica se conocen varias posibilidades para reducir los ruidos de conmutación de los frenos. Así, en el documento EP1423626 B1 se propone disponer varios elementos elásticos de diferente rigidez entre el portabobinas y la placa de inducido. En este sentido, los elementos de menor rigidez deben tocar la placa de inducido y al mismo tiempo el portabobinas en el estado abierto y en el estado cerrado del freno. Adicionalmente se propone en este caso diseñar de manera variable la tensión previa de los elementos de amortiguación mediante tornillos de ajuste.

Este tipo de amortiguación de ruido se lleva a cabo preferentemente con elastómeros. Estos presentan a su vez rigideces que pueden variar con la temperatura, de modo que el efecto reductor de ruido solo actúa de manera óptima en un intervalo de temperatura limitado. Además, estos amortiguadores presentan una histéresis de fuerza relativamente alta entre carga y descarga.

Además, el ajuste de estos sistemas de amortiguación con ayuda de tornillos de ajuste requiere trabajadores con una formación especial. El ajuste del sistema de amortiguación significa además una inversión de tiempo y también un gasto financiero.

En el documento US 9638272 B2 se propone una placa de amortiguación, que está dispuesta entre el portabobinas y la placa de inducido. Esta se deforma elásticamente con el movimiento de la placa de inducido y genera así una fuerza de amortiguación.

La placa de amortiguación, que se compone preferentemente de acero para resortes, se realiza con formato grande. Recubre una gran parte del polo magnético interno y del externo del portabobinas. Dado que esta está dispuesta entre el portabobinas y la placa de inducido, esta debe corresponderse con un grado de exactitud elevado en su homogeneidad de grosor y en su planicidad, dado que el entrehierro entre el portabobinas y la placa de inducido debe estar realizada de manera uniforme. La placa de amortiguación representa un tamaño adicional en la cadena de tolerancia del entrehierro, lo que empeora toda la situación de tolerancia del entrehierro. Las imprecisiones en la zona del entrehierro pueden producir una resistencia magnética elevada, lo que puede manifestarse en una fuerza de tracción reducida en el circuito magnético.

Solo mediante una exactitud elevada puede ser posible un entrehierro de tamaño regular y de este modo una caída uniforme o una atracción uniforme del inducido. Las irregularidades pueden expresarse en movimientos basculantes de la placa de inducido, que de nuevo pueden llevar a un aumento de ruidos de conmutación.

En el documento DE 1020 17000 846 A1 se propone una chapa de amortiguación, que se encuentra entre la placa de inducido y el portabobinas. La chapa de amortiguación presenta varias protuberancias distribuidas por la periferia, que van a actuar como elementos amortiguadores al levantar el freno.

Dado que la chapa de amortiguación en el estado caído de la placa de inducido no está bajo tensión previa, esta no puede amortiguar el ruido de conmutación, que se forma mediante la atracción de la placa de inducido al portabobinas, de manera efectiva.

Adicionalmente la chapa de amortiguación, que está realizada como pieza curvada estampada, está sometida a imprecisiones no deseadas, que se refieren a su precisión dimensional. Estas pueden expresarse en forma de rendijas entre la chapa de amortiguación y la placa de inducido, que impiden el flujo magnético entre el portabobinas y la placa de inducido.

En el estado de la técnica se encuentran otros ejemplos de frenos de mando electromagnético, y dispositivos similares, que se ocupan de diferentes conceptos para la amortiguación de ruidos de conmutación. Para ello se citan como ejemplos adicionales las siguientes publicaciones de patentes; CN106838068A, DE19622983C1, DE19925173A1, DE102013001899A1, DE102007025081A1 y DE1600229A.

Por consiguiente, el objetivo de la presente invención es proponer para un freno de mando electromagnético una mejora técnica con respecto al estado de la técnica, que describe una amortiguación de los ruidos de cambio de un freno de mando electromagnético, que pueda fabricarse y montarse de manera sencilla. Además, este debe actuar de la manera más uniforme posible en un intervalo de temperatura lo más amplio posible.

De acuerdo con la invención, esta meta se alcanza con las características de la reivindicación principal. La estructura de amortiguador integral está configurada como lengüeta elástica con una elevación. Esta elevación en lo sucesivo se denomina pie. En este sentido, por cada circuito de freno pueden estar previstas una o varias de estas lengüetas elásticas. Las lengüetas pueden encontrarse en el lado de la placa de inducido o en el lado del portabobinas, y están fabricadas a partir de la misma pieza constructiva que la placa de inducido o que el portabobinas. No es obligatorio que el pie sea parte de la lengüeta elástica. Este puede estar realizado también sobre la pieza constructiva enfrentada. La altura del pie es mayor que el entrehierro del freno. Por consiguiente, la lengüeta siempre está en contacto con la pieza constructiva enfrentada y está pretensada. Si la placa de inducido se mueve en la dirección del portabobinas, entonces, una o varias lengüetas se deforman elásticamente y la fuerza de reacción que se forma a este respecto contrarresta el movimiento de la placa de inducido, lo que produce un impacto más suave de la placa de inducido sobre el portabobinas y provoca por consiguiente un ruido más leve. Si la placa de inducido se mueve alejándose del portabobinas, la tensión previa de las lengüetas produce un movimiento más prematuro de la placa de inducido, mientras que el electroimán de manera más desproporcionada presenta más fuerza que los resortes de presión previstos. Por consiguiente, asimismo se produce un movimiento más lento de la placa de inducido, y por consiguiente, un ruido más leve al hacer impacto esta sobre el rotor de freno.

Dado que al menos la lengüeta elástica de la estructura de amortiguador integral está practicada en el portabobinas o en la placa de inducido, esta se compone del mismo material que la pieza constructiva misma. Las placas de inducido y portabobinas se componen a causa de su funcionamiento generalmente de aceros magnéticos suave. Estos materiales, en comparación con plásticos y elastómeros, en el intervalo de temperatura relevante para frenos (~40 °C a 120 °C), presentan una variación mucho menor en su rigidez. Por consiguiente, la estructura de amortiguador integral en este intervalo de temperatura actúa de manera uniforme.

Asimismo es ventajoso que la fabricación de la estructura de amortiguador integral, dependiendo de las máquinas de mecanizado y herramientas, pueda realizarse en la misma fijación que las otras etapas de mecanizado en la placa de inducido o en el portabobinas. Esta circunstancia es ventajosa para la precisión de la estructura de amortiguador integral y al mismo tiempo ventajosa desde el punto de vista económico.

Mediante este diseño de la longitud y del grosor de la lengüeta elástica, la rigidez de la estructura de amortiguador integral puede adaptarse a las fuerzas que reinan en el freno. La tensión previa de la estructura de amortiguador integral puede determinarse por la altura del pie.

Si el pie de la estructura de amortiguador integral está fabricado de la misma pieza constructiva que la lengüeta elástica, o está incorporado en la pieza constructiva enfrentada o fijada a esta, entonces no es necesario el ajuste del sistema de amortiguación en el marco del montaje del freno. Por consiguiente, el gasto en el montaje de freno se reduce.

Asimismo un taladro puede estar practicado en la lengüeta. En este taladro puede estar introducido a presión o pegado un pasador. Este funciona como pie de la lengüeta elástica. Mediante la distancia de la superficie de pasador respecto a la lengüeta elástica, la tensión previa de la estructura de amortiguador integral puede ajustarse previamente de nuevo.

La lengüeta elástica puede fabricarse también inicialmente plana, es decir, sin pie. Este puede pegarse a continuación en forma de una chapa.

Asimismo es posible practicar una ranura semicircular en lugar de un pie en la lengüeta, e insertar en esta un rodillo cilindrico templado, que actúa como pie de la lengüeta elástica. En la atracción y caída de la placa de inducido la lengüeta elástica a través de estos rodillos cilíndricos puede ejecutar un movimiento de rodadura, que produce un desgaste reducido del pie.

El pie de una lengüeta elástica puede fabricarse también mediante un procedimiento de estampado. Para ello, desde un lado, mediante un punzón puede imprimirse por prensado en la lengüeta una depresión de modo que el material desplazado sobresale en el lado enfrentado en forma de un pie.

También un taladro roscado puede estar practicado en la lengüeta. En este caso, un tornillo puede actuar como pie de la lengüeta. En este sentido la altura del pie puede ajustarse antes, durante o también después del montaje del freno. Por lo tanto, la tensión previa puede ajustarse.

Asimismo es posible con ayuda de un taladro roscado previsto en la lengüeta elástica y un tornillo atornillado, separar presionando la lengüeta elástica de su pieza constructiva de base (placa de inducido o portabobinas). En esta forma de realización, la lengüeta elástica puede realizarse también sin pie. El pie se forma mediante la deformación ajustada de la lengüeta elástica.

Las formas de realización descritas no definitivas de la estructura de amortiguador integral pueden realizarse en el lado de la placa de inducido y/o en el lado del portabobinas. En este sentido el diseño geométrico del contorno externo de estas piezas constructivas juega solo un papel secundario. La estructura de amortiguador integral puede integrarse tanto en placas de inducido y portabobinas rectangulares, cuadrados, triangulares, redondos, ovales o también poligonales.

Como complemento a la invención descrita en este caso, la placa de inducido y / o el portabobinas puede realizarse adicionalmente con una amortiguación de tope. En este sentido puede tratarse por ejemplo de elastómeros, plásticos, celulosas o materiales de fibra. Tales amortiguadores de tope no están bajo tensión previa y en el estado cerrado de un freno solo tocan la placa de inducido o el portabobinas. Con ayuda de una amortiguación de tope así, el ruido, cuando la placa de inducido llega al portabobinas puede reducirse adicionalmente.

La ventaja de la invención frente al estado de la técnica consiste en que la estructura de amortiguador integral puede integrarse al mismo tiempo durante la fabricación de la placa de inducido o del portabobinas. Puede realizarse ajustable y no ajustable. En el caso no ajustable el montaje del freno se simplifica. Además la estructura de amortiguador integral está sometida a una dependencia menor de la temperatura reinante y de este modo hace posible la aplicación en intervalos de temperatura mayores. Además, se ha comprobado empíricamente que la histéresis de fuerza de la estructura de amortiguador integral durante la apertura y cierre de un freno resulta pequeña comparado con sistemas de amortiguador conocidos.

El objetivo de la invención planteado se resuelve con las características de la reivindicación principal. Otros detalles ventajosos de la invención se desprenden de las reivindicaciones dependientes, así como de la descripción de los dibujos que se mencionan a continuación, que ilustran distintas formas de realización de la invención a modo de ejemplo. A este respecto, muestran:

Fig. 1 un así llamado freno rectangular,

Fig. 1.1 el freno rectangular anteriormente mencionado en corte completo con estructura de amortiguador integral según la presente invención,

Fig. 1.2 un fragmento detallado del freno rectangular con la estructura de amortiguador integral de acuerdo con la invención,

Fig. 1.3 otro fragmento detallado de un freno rectangular de este tipo con estructura de amortiguador integral ligeramente modificada,

Fig. 2 una placa de inducido de un freno rectangular en corte completo con la estructura de amortiguador integral de acuerdo con la invención,

Fig. 3 un portabobinas de un freno rectangular en corte completo con estructura de amortiguador integral,

Fig. 4 tres placas de inducido de un freno rectangular con distintos contornos de hendidura para la configuración de la estructura de amortiguador de acuerdo con la invención,

Fig. 5 una placa de inducido de un freno rectangular con contorno de hendidura recto,

Fig. 6 un corte parcial a través de otra placa de inducido con estructura de amortiguador integral con pasador insertado para la configuración del pie,

Fig. 7 una placa de inducido con estructura de amortiguador integral de acuerdo con la invención con una chapa dispuesta por encima,

Fig. 8 un corte parcial a través de una placa de inducido con la estructura de amortiguador integral con un tornillo de reglaje dentro,

Fig. 9 un corte parcial a través de una placa de inducido con estructura de amortiguador integral con un tornillo de extracción dentro,

Fig. 9A un corte parcial a través de una placa de inducido con estructura de amortiguador integral con un pie con el diseño de una bola o rodillo dentro,

Fig. 10 una vista lateral parcial y superior de una placa de inducido con la estructura de amortiguador integral de acuerdo con la invención con el diseño de una hendidura de cara polar dentro,

Fig. 11 una placa de inducido redonda con la estructura de amortiguador integral de acuerdo con la invención con lengüetas elásticas perimetrales como estructura abierta, en la que la hendidura desemboca en el perímetro exterior,

Fig. 12 una placa de inducido redonda similar con la estructura de amortiguador integral con lengüetas elásticas perimetrales como estructura cerrada, en la que la hendidura discurre por secciones en paralelo al perímetro exterior,

Fig. 13 una placa de inducido redonda con estructura de amortiguador integral en el perímetro exterior en el diseño de una lengüeta elástica en forma de anillo circular circundante,

Fig. 14 y 15 muestran representaciones en perspectiva de frenos de presión de resorte de levantamiento electromagnético en el modo de construcción de corriente de reposo con la estructura de amortiguador integral de acuerdo con la invención, pero con inversión funcional del desarrollo de movimiento interno, y

Fig. 15.1 muestra el objeto de la Fig. 15 como corte completo.

La Fig. 1 muestra una representación en perspectiva de un freno de presión de resorte (FDB) de levantamiento electromagnético en el modo de construcción de corriente de reposo, que se compone de dos circuitos de freno que actúan sobre el mismo rotor (7). En este sentido se trata de una forma de construcción habitual de un freno de corriente de reposo redundante en el sector de los ascensores. En la variante de un freno de presión de resorte (FDB) representada en este caso al portabobinas (3) están asociadas dos placas de inducido (1) dispuestas en paralelo. El portabobinas (3) contiene por cada placa de inducido (1) una bobina inductora (5) independiente y resortes de presión (4) independientes. En el ejemplo presente, el freno de presión de resorte (FDB) está atornillado con la placa de cojinetes de motor (M) empleando varios tornillos (11). Adicionalmente en este caso una placa de brida (2) está dispuesta entre la placa de cojinetes de motor (M) y el rotor (7).

Fig. 1.1 representa un corte completo con desarrollo escalonado a través de los dos circuitos de freno mostrados en la Fig. 1. El portabobinas (3), que contiene los resortes de presión (4), así como las bobinas magnéticas (5), está montado de manera estacionaria junto a la placa de cojinetes de motor (M). Las placas de inducido (1) están guiadas de manera resistente al giro a través de casquillos (6) y pueden moverse axialmente a lo largo del eje de giro (A). El rotor (7), que consta de un portaforro de fricción (9) unido a ambos lados con forros de fricción (8) orgánicos, está unido de manera resistente al giro con el árbol (10) y puede rotar alrededor del eje de giro (A) y moverse axialmente en paralelo al eje de giro (A). La placa de brida (2) está inmovilizada firmemente entre la placa de cojinetes de motor (M) y el casquillo (6).

El efecto de frenado del freno de presión de resorte (FDB) se genera mediante la inmovilización del rotor (7) entre al menos una placa de inducido (1) y la placa de brida (2). La fuerza axial necesaria para ello se aplica mediante los resortes de presión (4). Por consiguiente, a través del rotor (7), que está unido de manera resistente al giro con el árbol (10), el árbol (10) se sujeta y se impide la rotación alrededor del eje de giro (A).

Para abrir el freno de presión de resorte (FDB) las bobinas magnéticas (5) se conectan con una fuente de corriente eléctrica. El campo magnético originado por ello arrastra las placas de inducido (1) contra la fuerza de los resortes de presión (4) en la dirección hacia el portabobinas (3), de modo que el rotor (7) se libera y el efecto de frenado se anula. Por consiguiente, el árbol (10) puede girar de nuevo libremente.

La estructura de amortiguador (D) integral está integrada en este caso en las placas de inducido (1). Esta contiene las lengüetas elásticas (12), que están elaboradas mediante hendiduras (14) en las placas de inducido (1), pero no obstante están unidas con las placas de inducido (1) en unión material. El pie (13) de las lengüetas elásticas (12) está dispuesto en el lado de las lengüetas elásticas (12) dirigido al lado de portabobinas.

El pie (13) de las lengüetas elásticas (12) sobresale de la placa de inducido (1) con el saliente (U) y en este sentido está realizado más alto que el ancho del entrehierro (15). Se denomina entrehierro (15) a la distancia entre la placa de inducido (1) y el portabobinas (3) en el estado sin corriente del freno de presión de resorte (FDB). Esta asciende por regla general a de 0,05 mm a 1,0 mm. La lengüeta elástica (12) por lo tanto está sometida a una tensión previa, que provoca una fuerza resultante, que repele la placa de inducido (1) del portabobinas (3).

La compresión de resorte de la lengüeta elástica (12) aumenta en la apertura del freno de presión de resorte (FDB) con un entrehierro (15) que disminuye entre placa de inducido (1) y portabobinas (3). Por consiguiente la fuerza resultante aumenta. Mediante el diseño de la longitud y del grosor de la lengüeta elástica (12) puede influirse en su rigidez. Al mismo tiempo, mediante el saliente (U) del pie (13) puede ajustarse la tensión previa de la lengüeta elástica (12), y por consiguiente, la fuerza resultante.

La fuerza resultante en la desconexión de una fuente de corriente eléctrica lleva a que la placa de inducido (1) se repela prematuramente durante la eliminación del campo magnético del portabobinas (3). La placa de inducido (1) por lo tanto, ya en el caso de una fuerza de atracción todavía alta desde el campo magnético, se pone en movimiento. Este movimiento resulta comparativamente lento, de modo que el ruido durante el impacto de la placa de inducido (1) en el rotor (7) resulta bajo.

En cambio, cuando el freno de presión de resorte (FDB) se conecta con una fuente de corriente, entonces se establece una fuerza magnética, que arrastra la placa de inducido (1) en contra de la fuerza de resorte de los resortes de presión (4) hacia el portabobinas (3). En este sentido las lengüetas elásticas (12) se pretensan con más intensidad, se establece por tanto una fuerza ascendente, que contrarresta la fuerza magnética y reduce la velocidad de la placa de inducido (1). De ello resulta un ruido más ligero al impactar la placa de inducido (1) sobre el portabobinas (3).

La Fig. 1.2 describe un fragmento detallado de la Fig. 1.1 con deformación representada exageradamente grande y entrehierro (15) representado exageradamente grande. La placa de inducido (1) presenta en este caso una estructura de amortiguador (D) integral. La lengüeta elástica (12) con el pie (13) está separada a través de la hendidura (14) de la placa de inducido (1). El pie (13) con el saliente (U) toca el portabobinas (3). Se representa el estado abierto de un freno de presión de resorte (FDB), la placa de inducido (1) es atraída por tanto mediante la fuerza de un electroimán hacia el portabobinas (3). El resultado de esta fuerza y la tensión previa en la lengüeta elástica (12) es la deformación de la lengüeta elástica (12) representada de forma exagerada. La deformación lleva a que el saliente (U) es mayor que el entrehierro (15).

La Fig. 1.3 describe un fragmento detallado de la Fig. 1.1 con entrehierro (15) representado exageradamente grande. La placa de inducido (1) presenta en este caso una estructura de amortiguador (D) integral con una lengüeta elástica (12), que mediante una hendidura (14) está separada de la placa de inducido (1). El pie (13) se encuentra en este caso en el lado del portabobinas (3). Se representa el estado cerrado de un freno de presión de resorte (FDB), la placa de inducido (1) se empuja por tanto mediante resortes de presión (4) alejándose del portabobinas (3). En este estado el saliente (U) es al menos del mismo tamaño, que el entrehierro (15).

La Fig. 2 muestra un corte a través de una placa de inducido (1) como puede emplearse en frenos de presión de resorte (FDB) de la Fig. 1 y Fig. 1.1 e incluye una estructura de amortiguador (D) integral. Pueden distinguirse las hendiduras (14) practicadas en las esquinas de la placa de inducido (1), que delimitan las lengüetas elásticas (12) con los pies (13) respecto a la placa de inducido (1).

La Fig. 3 muestra un corte a través de un portabobinas (3) de un freno de presión de resorte (FDB) de forma constructiva rectangular, en donde el portabobinas (3) presenta entalladuras para dos bobinas magnéticas (5) independientes y resortes de presión (4) independientes para dos circuitos de freno en total. El portabobinas (3) incluye una estructura de amortiguador (D) integral. Son visibles las hendiduras (14), que delimitan las lengüetas elásticas (12) del portabobinas (3) restante.

La Fig. 4 muestra tres placas de inducido (1) en corte, como pueden emplearse en frenos de presión de resorte (FDB) de las Fig. 1 y Fig. 1.1. Estas incluyen en cada caso una estructura de amortiguador (D) integral. Pueden distinguirse las hendiduras (14) practicadas en las esquinas de la placa de inducido (1), que delimitan las lengüetas elásticas (12) respecto a la placa de inducido (1) restante. Las hendiduras (14) presentan diferentes contornos. Estas pueden diseñarse arqueadas o rectilíneas. Pueden estar introducidas en cada caso en las esquinas de la placa de inducido (1) o extenderse por todo el borde de una placa de inducido (1).

La Fig. 5 representa una placa de inducido (1) con estructura de amortiguador integral (D) en vista frontal y vista lateral. A ambos lados de la placa de inducido (1) está dispuesto en cada caso un pie (13) de las lengüetas elásticas (12). Estas se encuentran en la cara polar de la placa de inducido (1) y presentan un saliente (U). Las hendiduras (14) discurren planas y paralelas respecto a la cara polar.

La Fig. 6 muestra una placa de inducido (1) con estructura de amortiguador (D) integral. También en este caso la hendidura (14) separa la lengüeta elástica (12) de la placa de inducido (1). Sin embargo, la lengüeta elástica (12) permanece unida en unión material con la placa de inducido (1). La lengüeta elástica (12) presenta en su extremo libre un taladro (16). En este se encuentra un pasador (17) pegado o insertado a presión de manera estacionaria, que actúa como pie (13) de la lengüeta elástica (12) y sobresale de la placa de inducido (1) con el saliente (U).

La Fig. 7 muestra una placa de inducido (1) con estructura de amortiguador (D) integral en una vista lateral. También en este caso la hendidura (14) separa la lengüeta elástica (12) de la placa de inducido (1). Sin embargo, la lengüeta elástica (12) permanece unida en unión material con la placa de inducido (1). La lengüeta elástica (12) presenta en su extremo libre una chapa (18). Esta está unida allí de manera estacionaria con la lengüeta elástica (12) mediante adhesión, sinterizado o soldadura y actúa allí como pie (13) de la lengüeta elástica (12) con un saliente (U).

La Fig. 8 muestra una placa de inducido (1) con estructura de amortiguador (D) integral. También en este caso la hendidura (14) separa la lengüeta elástica (12) de la placa de inducido (1). Sin embargo, la lengüeta elástica (12) permanece unida en unión material con la placa de inducido (1). La lengüeta elástica (12) presenta un taladro roscado (19). En este está atornillado un tornillo de reglaje (20), que actúa como pie (13) de la lengüeta elástica (12). A través de la posición variable del tornillo de reglaje (20) su saliente (U) a través de la lengüeta elástica y por consiguiente también su saliente (U) a través de la placa de inducido (1) puede ajustarse. De este modo, la tensión previa de la lengüeta elástica (12) puede ajustarse en un freno de presión de resorte (FDB).

La Fig. 9 muestra asimismo una variante ajustable de una estructura de amortiguador (D) integral. Para una mejor comprensión esta está representada en este caso en una deformación exageradamente grande. También en este caso una hendidura (14) separa la lengüeta elástica (12) de la placa de inducido (1). La lengüeta elástica presenta un taladro roscado (19) en el que está atornillado un tornillo de reglaje (20). En este caso, la lengüeta elástica (12) puede empujarse mediante el atornillado del tornillo de reglaje (20) alejándose de la placa de inducido (1), por lo que la lengüeta elástica (12) adopta una posición inclinada con respecto a la placa de inducido (1). Por consiguiente, en esta variante no es necesario ningún pie (13) propio. El borde más externo de la lengüeta elástica asume la función del pie (13) y toca la pieza constructiva enfrentada. Cuanto más se atornille el tornillo de reglaje (20) en esta variante, la lengüeta elástica (12) se empuja con más intensidad alejándose de la placa de inducido (1) y también la tensión previa de la lengüeta elástica (12) aumenta por consiguiente. Del mismo modo también es concebible, prever el taladro roscado (19) en la pieza constructiva por debajo de la lengüeta.

La Fig. 9A muestra una placa de inducido (1) con estructura de amortiguador integral (D). También en este caso la hendidura (14) separa la lengüeta elástica (12) de la placa de inducido (1). Sin embargo, la lengüeta elástica (12) permanece unida en unión material con la placa de inducido (1). La lengüeta elástica (12) presenta en su extremo libre en el lado externo una depresión. En esta está alojado de manera estacionaria un rodillo cilíndrico (21) o bola (21), que actúa como pie (13) de la lengüeta elástica (12).

La Fig. 10 muestra una variante adicional de una estructura de amortiguador integral (D) de una placa de inducido (1). En este caso la hendidura (14) discurre perpendicular a la cara polar de la placa de inducido (1). La rigidez de la lengüeta elástica (12) no se determina en este caso mediante el grosor de la lengüeta elástica (12) misma, sino mediante el grosor de la sección transversal restante entre la lengüeta elástica (12) y la placa de inducido (1). En este caso, el pie (13) de la lengüeta elástica (12) es parte asimismo de la placa de inducido (1) y está unido a esta en unión material. Preferentemente el pie (13) puede fabricarse en el marco del mecanizado de la cara polar de la placa de inducido (1).

La Fig. 11 muestra una placa de inducido (1) de forma constructiva redonda con estructura de amortiguador integral (D). Las hendiduras (14) atraviesan en este caso la placa de inducido (1) desde la cara polar en perpendicular y por completo. Describen segmentos de anillo circular que permanecen unidos por un lado con la placa de inducido (1). Las hendiduras (14) pueden introducirse, en la placa de inducido, por ejemplo mediante fresado, erosión, corte por chorro de agua o corte con oxígeno o también por corte por láser. Las lengüetas elásticas (12) se separan también en este caso a través de la hendidura (14) de la placa de inducido (1). En cada caso, en la zona del extremo libre de una lengüeta elástica (12) está dispuesto un pie (13).

La Fig. 12 muestra una placa de inducido (1) de forma estructural redonda con estructura de amortiguador integral (D). Las hendiduras (14) atraviesan también en este caso la placa de inducido (1) desde la cara polar en perpendicular y por completo. Las hendiduras (14) separan en este caso lengüetas (12) elásticas en forma de segmentos de anillo circular, que sin embargo permanecen unidas en sus dos extremos con la placa de inducido (1). En cada caso, en el centro de una lengüeta elástica (12) está dispuesto un pie (13).

La Fig. 13 muestra una placa de inducido (1) de forma estructural redonda con estructura de amortiguador integral (D). La hendidura (14) discurre también en este caso paralela a la cara polar de la placa de inducido (1), y se extiende por todo el perímetro. Por consiguiente, resulta una lengüeta elástica (12) circundante de manera similar a un resorte de disco, que debido al diseño de la placa de inducido (1), puede estar interrumpida con taladros de paso. La lengüeta elástica (12) circundante presenta en este caso un pie (13) en forma de anillo circular.

Las otras Fig. 14, 15 y 15.1 van a ayudar a aclarar que la estructura de amortiguador integral de acuerdo con la invención puede aplicarse también en el frenado con inversión funcional del desarrollo de movimiento. Se trata por lo tanto de frenos, en los que la placa de inducido está unida de manera rígida con la placa de cojinetes de motor / la pared de máquina y el portabobinas se mueve axialmente en la apertura y el cierre del freno. Por lo tanto, el rotor en este caso queda inmovilizado entre la placa de brida / la placa de cojinetes de motor y el portabobinas.

La Fig. 14 muestra una representación en perspectiva de un freno de presión de resorte (FDB) de levantamiento electromagnético en el modo de construcción de corriente de reposo, que se compone de dos circuitos de freno que actúan sobre un rotor (7). En la variante del freno de presión de resorte (FDB) representada en este caso, a la placa de inducido (1) montada de manera estacionaria están asociados dos portabobinas (3) alojados de manera flotante. Los portabobinas incluyen en cada caso al menos una bobina inductora (5) y resortes de presión (4) independientes. En el ejemplo presente, la placa de inducido (1) está atornillado con la placa de cojinetes de motor (M) empleando varios tornillos (11). Adicionalmente una placa de brida (2) está dispuesta entre la placa de cojinetes de motor (M) y el rotor (7). Si al freno de presión de resorte (FDB) descrito en este caso no se le suministra energía eléctrica, los portabobinas (3) se repelen mediante los resortes de presión (4) de la placa de inducido (1), de modo que el rotor (7) se inmoviliza entre los portabobinas (3) y la placa de brida (2) por ajuste con fricción. En la realización descrita en este caso del freno de presión de resorte (FDB) la estructura de amortiguador (D) integral puede integrarse tanto en el portabobinas (3), como en la placa de inducido (1).

Las Fig. 15 y 15.1 muestran una representación tridimensional o un corte longitudinal de un freno de presión de resorte (FDB) en modo de construcción de corriente de reposo, que se compone de dos circuitos de freno que actúan sobre un rotor (7). En la variante del freno de presión de resorte (FDB) representada en este caso, dos placas de inducido (1) independientes montadas de manera estacionaria están asociadas a dos portabobinas (3) alojados de manera flotante. Los portabobinas incluyen en cada caso al menos una bobina inductora (5) y resortes de presión (4) independientes. En el ejemplo presente, las placas de inducido (1) están atornilladas con la placa de cojinetes de motor (M) empleando varios tornillos (11). Adicionalmente una placa de brida (2) está dispuesta entre la placa de cojinetes de motor (M) y el rotor (7). Si al freno de presión de resorte (FDB) descrito en este caso no se le suministra energía eléctrica, los portabobinas (3) se repelen mediante los resortes de presión (4) de las placas de inducido (1), de modo que el rotor (7) se inmoviliza entre los portabobinas (3) y la placa de brida (2) por ajuste con fricción. En la realización descrita en este caso del freno de presión de resorte (FDB), la estructura de amortiguador (D) integral está integrada en las placas de inducido (1).

En el freno de mando electromagnético de acuerdo con la invención, la lengüeta elástica (12), equipada con un pie (13), puede tocar en el estado abierto y en el estado cerrado del freno la pieza constructiva enfrentada, o la lengüeta elástica (12) toca la pieza constructiva enfrentada equipada con un pie (13), o la lengüeta elástica (12) toca la pieza constructiva enfrentada directamente.

Preferentemente la lengüeta elástica (12), al igual que la placa de inducido asociada o el portabobinas se compone de un material de hierro.

Los frenos de mando electromagnético, descritos en el presente documento pueden ser un freno según el principio de corriente de reposo (FDB), en el que, en caso de una bobina desactivada (5), la placa de inducido (1), mediante una fuerza que actúa permanentemente, preferentemente de resortes de presión (4), se repele del portabobinas (3) y por ello frena el rotor (7) unido con el árbol (10) de manera resistente al giro. Al mismo tiempo, en este principio, la placa de inducido (1) es atraída hacia portabobinas (3) mediante la fuerza de un electroimán en contra de la fuerza que actúa permanentemente.

Independientemente del párrafo precedente, el freno de mando electromagnético puede ser también un freno según el principio de corriente de trabajo, en el que la placa de inducido (1) está unida de manera resistente al giro con el árbol (10) y mediante la fuerza de un electroimán es atraída hacia el portabobinas (3).

En el caso de un portabobinas (3) o de una placa de inducido (1) de un freno de mando electromagnético con la estructura de amortiguador (D) integral de acuerdo con la invención, en el marco de la fabricación o mecanizado de portabobinas o placa de inducido, al menos una lengüeta elástica (12) de la pieza constructiva anteriormente mencionada puede elaborarse mediante un procedimiento de separación de material.

En el caso de un portabobinas (3) o de una placa de inducido (1) de un freno de mando electromagnético con la estructura de amortiguador integral (D) de acuerdo con la invención, en el marco de la fabricación o mecanizado de portabobinas o placa de inducido, el contorno de la lengüeta elástica (12) también puede fabricarse empleando un corte por láser.

También el contorno de la lengüeta elástica (12) de acuerdo con la invención puede fabricarse empleando un corte por chorro de agua o un corte por oxígeno.

El portabobinas (3) o la placa de inducido (1) de este freno de mando electromagnético de acuerdo con la invención pueden fabricarse con un ahorro especial en los costes y de manera eficiente al realizarse el contorno de la lengüeta elástica (12) en el marco del mismo procedimiento con arranque de virutas, que se aplica para la fabricación del portabobinas (3) o de la placa de inducido (1).

En el caso de un portabobinas (3) o de una placa de inducido (1) de un freno de mando electromagnético de acuerdo con la invención, el pie (13) en cuestión también puede fabricarse en un procedimiento de estampado.

Lista de referencias:

FDB Freno de presión de resorte

A Eje de giro

M Placa de cojinetes de motor

D Estructura de amortiguador integral U Saliente

1 Placa de inducido

2 Placa de brida

3 Portabobinas

4 Resorte de compresión

5 Bobina magnética

6 Casquillo

7 Rotor

8 Forro de fricción

9 Portaforro de fricción

10 Árbol

11 Tornillo

12 Lengüeta elástica

13 Pie

14 Hendidura

15 Entrehierro

16 Taladro

17 Pasador

18 Chapa

19 Taladro roscado

20 Tornillo de reglaje

21 Rodillo cilíndrico / bola

Claims

REIVINDICACIONES

1. Freno de mando electromagnético, preferentemente freno de presión de resorte,

- con al menos un portabobinas (3) y al menos una placa de inducido (1), en donde la distancia axial del portabobinas y placa de inducido entre sí es variable,

- con al menos un rotor (7) sobre al menos un buje de un árbol que va a frenarse,

- y con elementos de amortiguación dispuestos entre placa de inducido (1) y portabobinas (3) entre las superficies frontales dirigidas unas a otras del portabobinas (3) y placa de inducido (1),

caracterizado por que el cuerpo macizo de portabobinas (3) y/o placa de inducido (1) presenta una estructura de amortiguador (D) integral, que se compone de al menos una lengüeta elástica (12) y un pie (13), en donde la lengüeta elástica (12) es parte integral del cuerpo macizo de la placa de inducido (1) o del portabobinas (3).

2. Freno de mando electromagnético según la reivindicación 1, caracterizado por que el cuerpo macizo de portabobinas (3) y/o placa de inducido (1) presenta al menos una hendidura (14) practicada, que configura una parte del portabobinas (3) y / o de la placa de inducido (1) como la estructura de amortiguador (D) integral elástica.

3. Freno de mando electromagnético según la reivindicación 2, caracterizado por que la hendidura (14) parte desde el borde / perímetro del cuerpo macizo de portabobinas (3) y/o placa de inducido (1) y/o de una superficie frontal de la placa de inducido (1, Fig. 10, 11 o 12).

4. Freno de mando electromagnético según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que la hendidura (14) discurre con distancia fija o variable de la superficie frontal respectiva o del borde / perímetro de placa de inducido (1) y/o portabobinas (3) a través del cuerpo macizo mencionado anteriormente, de modo que el cuerpo macizo de placa de inducido y/o portabobinas configura en cada caso la lengüeta (12) elástica en voladizo, que en su extremo externo recibe o toca el pie (13).

5. Freno de mando electromagnético según una de las reivindicaciones 2, 3 o 4, caracterizado por que la hendidura (14) discurre en paralelo a la superficie frontal respectiva de placa de inducido y/o portabobinas y a escasa distancia de estos.

6. Freno de mando electromagnético según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de portabobinas (3) y / o placa de inducido (1) está configurado rectangular.

7. Freno de mando electromagnético según la reivindicación anterior 6, caracterizado por que la hendidura (14) respectiva está prevista en la zona de esquina de placa de inducido y / o portabobinas.

8. Freno de mando electromagnético según la reivindicación 1, caracterizado por que la lengüeta elástica (12) está pretensada hacia una dirección paralela al eje de giro (A).

9. Freno de mando electromagnético según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el pie (13) se forma mediante un pasador (17), que está introducido en un taladro (16) en la lengüeta elástica (12) o en un taladro (16) en la pieza constructiva enfrentada y presenta un saliente (U).

10. Freno de mando electromagnético según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el pie (13) se forma por una chapa (18), que está instalada sobre la lengüeta elástica (12) o sobre la pieza constructiva enfrentada y presenta un saliente (U).

11. Freno de mando electromagnético según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el pie (13) se forma mediante un tornillo de reglaje (20), que está introducido en un taladro roscado (19) en la lengüeta elástica (12) o en un taladro roscado (19) en la pieza constructiva enfrentada y presenta un saliente (U).

12. Freno de mando electromagnético según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la lengüeta elástica (12) o la pieza constructiva enfrentada está provista de una depresión, en la que está encajado un rodillo cilíndrico o una bola, que actúa como pie (13).

13. Freno de mando electromagnético según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la lengüeta elástica (12) o la placa de inducido (1) o el portabobinas (3) está provisto de un taladro roscado (19), en el que se acopla un tornillo de reglaje (20), con el que la lengüeta elástica (12) puede empujarse alejándose del resto de la pieza constructiva.