ITMI20111358A1 - Dispositivo di recupero automatico del consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura - Google Patents

Description

"Dispositivo di recupero automatico del consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura"

Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di recupero automatico del consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura,

Più in particolare, la presente invenzione riguarda un dispositivo per il recupero automatico del consumo delle guarnizioni di attrito o pastiglie di apparati per la frenatura a pinza specie per macchine industriali.

Come à ̈ noto, di preferenza neH'ambito produttivo di macchine ed apparati industriali, vengono utilizzati specifici dispositivi di frenatura, sia di tipo positivo che negativo che ibridi, abbinati ad alberi o a organi rotanti o similari da controllare.

Questi dispositivi di frenatura consistono essenzialmente in una pinza, formata da due bracci recanti ad un'estremità contrapposte guarnizioni di attrito o pastiglie atte a intervenire per attrito su un disco rotante; la movimentazione di tali bracci frenanti la pinza à ̈ tradizionalmente affidata a cilindri pneumatici o idraulici.

I dispositivi o apparati di frenatura del tipo positivo realizzano l'azione frenante a mezzo di un comando (manuale, pneumatico o idraulico) che determina l'azionamento delle leve per il serraggio delle guarnizioni di attrito sul disco rotante; il ritorno o disimpegno delle guarnizioni di attrito rispetto al disco à ̈ effettuato tramite molle di richiamo.

Nei dispositivi o apparati di frenatura di tipo passivo, invece, un elemento elastico del tipo a molla determina la forza di serraggio delle guarnizioni di attrito rispetto al disco, mentre il distacco o disimpegno di dette pastiglie à ̈ attuato tramite un dispositivo manuale, pneumatico o idraulico; tali tipologie di apparati frenanti sono prettamente utilizzati in applicazioni di sicurezza.

L'utilizzo ripetuto di tali dispositivi di frenatura comporta l'inevitabile consumo delle guarnizioni di attrito o elementi frenanti; ciò determina un inconveniente di rilievo legato al fatto che, a seguito del consumo delle guarnizioni di attrito, le leve su cui esse sono montate tendono ad allontanarsi sempre di più con un conseguente effetto di scarico delle molle di contrasto e un inconveniente legato alla diminuzione della coppia esercitata durante l'azione frenante. Tali inconvenienti possono essere risolti manualmente da un tecnico che, una volta verificato il grado di consumo delle guarnizioni di attrito, effettua un intervento di calibrazione atto a riportare le leve in una posizione ottimale rispetto al disco rotante così scongiurare un'azione di scarico delle molle e garantire il mantenimento di una coppia adeguata.

Tuttavia, tale modalità di risoluzione del citato inconveniente tecnico presenta, a sua volta, alcuni inconvenienti di rilievo legati al fatto che si tratta di un'azione di intervento manuale. Infatti, un tale intervento comporta un fermo della macchina o degli organi in movimento alio scopo di consentire all'operatore di verificare Io stato di usura delle guarnizioni di attrito e la successiva ricalibrazione; dò comporta un aumento dei costi di produzione legati ad un aumento dei tempi di fermo macchina, all'utilizzo di manodopera per realizzare l'intervento e di apparecchiature per la verifica del grado di usura o consumo delle guarnizioni di attrito.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di risolvere gli inconvenienti sopra menzionati.

Più in particolare, lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di provvedere un dispositivo di recupero del consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura che operi in modo del tutto automatico senza alcun intervento di verifica o ispezione manuale da parte di un operatore o tecnico.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di provvedere un dispositivo di recupero dell'usura o consumo che consenta di ridurre i tempi e i costi legati alla manodopera, alla manutenzione e conseguentemente quelli di produzione generali della macchina cui l'apparecchiatura frenante à ̈ applicata.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione degli utilizzatori un dispositivo atto a garantire un elevato livello di resistenza e affidabilità nel tempo e tale, inoltre, da poter essere facilmente ed economicamente realizzato.

Questi e altri scopi vengono raggiunti dal dispositivo di recupero automatico de! consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura della presente invenzione che comprendono una coppia di contrapposti bracci sagomati, uno fisso e l'altro oscillante secondo un asse orizzontale, accoppiati rispetto a due contrapposti e paralleli supporti fissati a mezzo di un ulteriore supporto e di viti rispetto ad una macchina o ad un organo di macchina cui l'apparato di frenatura à ̈ applicato, un dispositivo di azionamento costituito da un cilindro pneumatico o idraulico disposto all'estremità superiore di uno dei due bracci sagomati e atto ad attivare il movimento di un braccio rispetto all'altro, una ganascia-freno disposta all'estremità' inferiore di ciascuna staffa opposta a quella superiore di fissaggio rispetto al dispositivo di azionamento e provvista di una guarnizione di attrito o pastiglia atta ad impegnarsi con l'organo in rotazione della macchina cui l'apparato di frenatura à ̈ applicato, il dispositivo di recupero che comprende mezzi ad azionamento meccanico scorrevoli nella direzione di movimentazione delle staffe e atti a compensare, con moto alternato, l'allontanamento delle medesime a seguito del consumo delle guarnizioni d'attrito o pastiglie.

Le caratteristiche costruttive e funzionali del dispositivo di recupero automatico de! consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura della presente invenzione potranno essere meglio comprese dalla dettagliata descrizione che segue nella quale si fa riferimento a una sua forma di realizzazione data solo a scopo esemplificativo e non limitativo e in cui:

la figura 1 rappresenta a livello schematico una vista laterale di un apparato di frenatura provvisto del dispositivo di recupero automatico del consumo delle guarnizioni di attrito della presente invenzione;

la figura 2 rappresenta schematicamente una vista in sezione parziale (sezione secondo un piano longitudinale A-A) di una porzione del dispositivo di recupero automatico dell'invenzione;

la figura 3 rappresenta schematicamente una vista ingrandita di una porzione della sezione di cui alla figura 3;

la figura 4 rappresenta schematicamente un dettaglio ingrandito di cui al riferimento "X" in figura 4;

la figura 5 rappresenta un ulteriore dettaglio ingrandito di cui al riferimento "Y" in figura 4.

Con riferimento alle citate figure, il dispositivo di recupero automatico del consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura à ̈ applicato ad un tradizionale apparato di frenatura 10 del tipo a leve oscillanti che comprende una coppia di contrapposti bracci sagomati 12 (rispettivamente uno fisso e l'altro oscillante secondo un asse orizzontale - nelle figure uno solo di detti bracci, quello fisso, à ̈ rappresentato), accoppiati rispetto a due contrapposti e paralleli supporti 14 fissati, a mezzo di un ulteriore supporto 16 e di viti 18 o di ulteriori mezzi di ritegno, rispetto ad una macchina o ad un organo di macchina cui l'apparato di frenatura à ̈ applicato (macchina o parte di macchina non rappresentata nelle figure). All'estremità superiore di uno dei due bracci sagomati 12, tipicamente quello fisso, à ̈ fissato un dispositivo di azionamento 20 costituito da un cilindro pneumatico o idraulico atto a movimentare in avvicinamento o in allontanamento il braccio 12 mobile rispetto a quello fisso; nella forma di realizzazione preferita di cui alle figure detto dispositivo di azionamento 20 à ̈ disposto in corrispondenza del fronte laterale esterno del braccio 12 fisso in prossimità della sua estremità superiore ed il suo stelo (non rappresentato in figura) attraversa il braccio 12 trasversalmente ed in direzione dell'altro braccio 12 mobile o di tipo oscillante.

I due contrapposti bracci 12 all'estremità' inferiore, opposta a quella superiore di fissaggio rispetto al dispositivo di azionamento 20, presentano ciascuno una ganascia-freno 22 cui à ̈ associata una guarnizione di attrito o pastiglia 26 atta ad impegnarsi con l'organo in rotazione della macchina cui l'apparato di frenatura à ̈ applicato. Sul fronte esterno di uno dei due contrapposti e paralleli supporti 14, precisamente quello rivolto dalla parte del braccio 12 cui à ̈ collegato il dispositivo di azionamento 20, presenta il dispositivo di recupero 36 le cui caratteristiche tecnico-strutturali sono dettagliatamente descritte nel seguito.

II sistema di recupero 36 comprende due contrapposte e parallele staffe 38 fissate rispetto al supporto 14 e tali da abbracciare parzialmente e lateralmente due blocchi o ganasce, una superiore 40 e una inferiore 42 tra loro contrapposte. La ganascia superiore 40 e quella inferiore 42 sono mantenute in posizione a mezzo di due perni 41 parzialmente filettati e tali da attraversare le due ganasce secondo una direzione verticale. Un elemento elastico del tipo molla elicoidale 45 à ̈ calzato su ciascun perno 41 con un'estremità a contatto col fronte superiore della ganascia superiore 40 e con l'altra estremità impegnata con un dado 47 avvitato su una porzione filettata 43 del perno 41; tale dado 47 ha la funzione di consentire la regolazione del precarico sulla molla 45 per gli scopi descritti in seguito.

Le ganasce superiore 40 e inferiore 42 abbracciano un albero 44 che attraversa il supporto 14 inserendosi nella staffa 12.

Una porzione della superfìcie laterale esterna dell'albero 44, come schematizzato in figura 5, presenta una sagomatura 54 del tipo a "dente di sega" che si impegna con una corrispondente sagomatura realizzata sulla superficie interna delle ganasce superiore 40 e inferiore 42.

L'albero 44 presenta una cavità assiale 48 internamente alla quale à ̈ inserita una vite 52 parzialmente serrata rispetto alla staffa 12 e sulla quale à ̈ calzato un elemento elastico definito da un'ulteriore molla elicoidale 50.

Con particolare riferimento al dettaglio della figura 6, la vite 52 à ̈ parzialmente serrata rispetto alla staffa 12 in modo tale da lasciare uno spazio o interstizio 56 rispetto al fondo della cavità assiale 48 dell'albero 44; la funzione di tale interstizio verrà dettagliata nel seguito.

Il funzionamento del dispositivo di recupero automatico del consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura della presente invenzione, sopra dettagliatamente descritto con riferimento alle sue caratteristiche tecnico funzionali, Ã ̈ di seguito spiegato.

Quando à ̈ richiesta un'azione di frenatura, il dispositivo di azionamento 20 determina la movimentazione di una staffa rispetto all'altra (della staffa mobile rispetto a quella fissa) in modo tale da portare le guarnizioni di attrito o pastiglie 26, fissate alle ganascefreno 22, a contatto con il disco o con altro elemento del quale à ̈ necessario frenare il moto; la corsa del dispositivo di azionamento à ̈ stabilita in modo tale da portare le guarnizioni di attrito a contatto con l'elemento da frenare. Azioni prolungate e ripetute di frenatura, unitamente alle condizioni ambientali (valori di temperatura, velocità degli elementi in movimento, ecc.) determinano il consumo delle guarnizioni di attrito o pastiglie 26 e quindi una riduzione dimensionale delle medesime; in conseguenza di ciò, le due contrapposte staffe 12 tendono ad allontanarsi e non à ̈ più garantita una uniforme ed omogenea aderenza delle guarnizioni di attrito rispetto all'elemento da frenare.

In condizioni operative e mano a mano che le guarnizioni di attrito o pastiglie 26 si consumano, la vite 52 segue il movimento della staffa 12 per una corsa prestabilita; una volta esaurita detta corsa definita dallo spazio 56, inizia il funzionamento del gruppo recupero della corsa in automatico.

Con il movimento di chiusura delle staffe, la vite 52 si muove assialmente appoggiandosi al fondo dell'albero 44 che viene tirato in direzione assiale determinando l'allargamento o allontanamento delle ganasce superiore ed inferiore una rispetto all'altra e lo scorrimento relativo tra i profili sagomati 54 dell'albero 44 e delle ganasce superiore 40 e inferiore 42; tale scorrimento prosegue per una corsa corrispondente al passo del profilo sagomato 54 per poi riprendere da zero al passo successivo, continuando in modo intermittente fino alla fine del consumo delle guarnizioni di attrito o pastiglie.

La conformazione del profilo sagomato 54, del tipo a "dente di sega" consente l'avanzamento passo-passo o intermittente dell'albero 44 impedendone l'arretramento.

La corsa dell'albero 44 durante lo scorrimento assiale à ̈ proporzionale ai passo del profilo sagomato 54 e al termine della corsa la vite 52 sì trova riportata nelle condizioni di riposo o iniziali; in tal modo à ̈ compensato il progressivo consumo delle guarnizioni di attrito o pastiglie 26.

La dimensione dello spazio o interstizio 56 Ã ̈ preimpostata e scelta in funzione del consumo presunto delle guarnizioni di attrito 26, scelto sulla base di parametri quali frequenza di frenatura, materiale delle guarnizioni, condizioni di attrito ecc.; la regolazione di tale spazio o interstizio e attuata manualmente agendo sul serraggio della vite 52. La forza di richiamo delle ganasce superiore 40 e inferiore 44 Ã ̈ regolata calibrando il precarico delle molle elicoidali 45 andando ad agire sul serraggio dei dadi 47.

Come si può rilevare da quanto precede sono evidenti i vantaggi che il dispositivo dell'invenzione consegue.

Il dispositivo di recupero automatico del consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura della presente invenzione consente vantaggiosamente di compensare in modo del tutto automatico l'allontanamento delle staffe che portano le ganasce, senza alcun intervento ispettivo periodico da parte di un tecnico.

Ulteriormente vantaggioso à ̈ il fatto che, essendo il dispositivo del tutto automatico, non sono richiesti interventi da parte di un tecnico, non sono necessari fermi macchina e, conseguentemente, non si assiste ad aumenti dei costi di manodopera e/o produzione legati alia macchina o impianto cui l'apparato di frenatura à ̈ applicato.

Benché l'invenzione sia stata sopra descritta con particolare riferimento a una sua forma di realizzazione data solo a scopo esemplificativo e non limitativo, numerose modifiche e varianti appariranno evidenti a un tecnico del ramo alla luce della descrizione sopra riportata. La presente invenzione intende, pertanto, abbracciare tutte le modifiche e le varianti che rientrano nello spirito e nell'ambito delle rivendicazioni che seguono.

Claims (8)

1. Rivendicazioni 1. Un dispositivo (36) di recupero automatico del consumo di guarnizioni di attrito di apparati di frenatura (10), comprendenti una coppia di contrapposti bracci sagomati (12), uno fisso e l'altro oscillante secondo un asse orizzontale, accoppiati rispetto a due contrapposti e paralleli supporti (14) fissati a mezzo di un ulteriore supporto (16) e di viti (18) rispetto ad una macchina o ad un organo di macchina cui l'apparato di frenatura à ̈ applicato, un dispositivo di azionamento (20) costituito da un cilindro pneumatico o idraulico disposto all'estremità superiore di uno dei due bracci sagomati (12) e atto ad attivare il movimento di un braccio rispetto all'altro, una ganascia-freno (22) disposta all'estremità' inferiore di ciascuna staffa (12) opposta a quella superiore di fissaggio rispetto al dispositivo di azionamento (20) e provvista di una guarnizione di attrito o pastiglia (26) atta ad impegnarsi con l'organo in rotazione della macchina cui l'apparato di frenatura à ̈ applicato, il dispositivo (36) caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi ad azionamento meccanico scorrevoli nella direzione di movimentazione delle staffe (12) e atti a compensare, con moto alternato, l'allontanamento delle medesime a seguito del consumo delle guarnizioni d'attrito o pastiglie (26).
2. 2. Il dispositivo di recupero automatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere stabilizzato all'apparato di frenatura (10) in corrispondenza del supporto (14) dalla parte della staffa (12) fissa.
3. 3. Il dispositivo di recupero automatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere due contrapposte e parallele staffe (38) fissate rispetto al supporto (14) e tali da abbracciare parzialmente e lateralmente due blocchi o ganasce, una superiore (40) e una inferiore (42) tra loro contrapposte.
4. 4. Il dispositivo di recupero automatico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la ganascia superiore (40) e la ganascia inferiore (42) sono mantenute in posizione a mezzo di due paralleli perni (41) parzialmente filettati, che attraversano le due ganasce secondo una direzione verticale, son provvisti di un elemento elastico definito da una molla elicoidale (45) calzata su ciascun perno (41) con un'estremità a contatto col fronte superiore della ganascia superiore (40) e con l'altra estremità impegnata con un dado (47) di regolazione avvitato su una porzione filettata (43) del perno (41).
5. 5. Il dispositivo di recupero secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi atti a compensare l'usura delle guarnizioni di attrito (26) sono definiti da un albero (44) che attraversa il supporto (14) inserendosi nella staffa (12), scorrevole assialmente rispetto alle ganasce (40, 42) e al supporto (14) in direzione della movimentazione delle staffe (12).
6. 6. Il dispositivo di recupero secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto l'albero (44) presenta una porzione delia superficie laterale esterna provvista di una sagomatura (54) a "dente di sega" atta ad impegnarsi con una corrispondente sagomatura realizzata sulla superficie interna delle ganasce superiore (40) e inferiore (42).
7. 7. Il dispositivo di recupero secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'albero (44) presenta una cavità assiale (48) internamente alla quale à ̈ inserita una vite (52) parzialmente serrata rispetto alla staffa (12) e sulla quale à ̈ calzato un elemento elastico definito da un'ulteriore molla elicoidale (50).
8. 8. Il dispositivo di recupero secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere uno spazio o interstizio (56) definito tra la vite (52) e il fondo della cavità assiale (48) dell'albero (44), con la dimensione di detto spazio o interstizio (56) variabile in funzione del consumo stimato delle guarnizioni di attrito o pastiglie (26).