ITMI940283A1

ITMI940283A1 - Freno a disco con guarnizione d'attrito parziale per il montaggio in dispositivi di azionamento in impianti industriali funivie e simili

Info

Publication number: ITMI940283A1
Application number: IT000283A
Authority: IT
Inventors: Giambatista Galetti
Original assignee: Bubenzer Gerhard Bremsen
Priority date: 1993-02-20
Filing date: 1994-02-17
Publication date: 1994-08-21
Also published as: GB2275311A; ITMI940283A0; GB2275311B; GB9403269D0; IT1273782B; CA2100300A1; DE4305285C1; CA2100300C

Description

Freno a disco con guarnizione d'attrito parziale per il montaggio in dispositivi di azionamento in impianti industriali, funivie e simili"

Stato della tecnica

Nell'industria, specialmente in impianti di trasporto di svariati tipi come nastri trasportatori e gru, nonché in funivie e ski-lift vengono impiegati freni a disco a guarnizione d'attrito parziale con un disco collocato su un albero primario o secondario, o con perlomeno un generatore di forza frenante per chiudere una pinza del freno attraverso un sistema di leve durante il processo di frenatura, le cui due leve agiscono sulle zone perimetrali delle due superfici del disco del freno, su guarnizioni di attrito fissate su supporti sostituibili, nonché con un'apparecchiatura di rilascio del freno, che è associata al generatore di forza frenante, per aprire la pinza del freno per mezzo dì un sistema di leve quando il freno viene rilasciato.

Un tale freno a disco a guarnizione d'attrito parziale è noto per esempio dal prospetto "Scheibenbremse SB 14" della società Bubenzer Bremsen Gerhard Bubenzer Ing . G . m. b . H .

I freni disco hanno considerevoli vantaggi rispetto ai freni a tamburo impiegati prevalentemente specie nell ' industria americana .

Con l ' impiego di materiali delle guarnizioni di attrito avanzati, insieme alla forma della guarnizione di attrito e dal favorevole comportamento al consumo con esso raggiunto, i freni a disco si distinguono rispetto a freni a tamburo per durate utili significativamente superiori. Un ulteriore vantaggio dei freni a disco sta nel fatto che la coppia di frenatura può venire variata modificando il diametro del disco senza una modifica della meccanica del freno, mentre nel caso di freni a tamburo, per modificare la coppia di frenatura deve venire scelto un tamburo del freno di adeguato diametro, cosicché nello stesso tempo si rende necessaria anche una meccanica del freno adattata al diametro del tamburo. Grazie agli incontestabili vantaggi del freno a disco, i freni a tamburo vengono sostituiti in misura crescente da freni a disco in impianti industriali di tutti i tipi. Questa tendenza vale anche per l’industria americana.

Un problema nella sostituzione di un freno a tamburo con un freno a disco in impianti preesistenti sta nel fatto che, a causa del limitato spazio disponibile fra motore di azionamento e trasmissione, le dimensioni complessive del freno a disco nella direzione dell'asse di rotazione del disco del freno non possono essere sensibilmente maggiori della larghezza del tamburo del freno a tamburo. Sul mercato americano si aggiunge la difficoltà che, per il fatto che l'apparecchiatura di rilascio del freno è integrata nel circuito elettrico del motore di azionamento, è necessaria l'utilizzazione di un/apparecchiatura elettromagnetica di rilascio del freno con funzionamento a corrente continua.

L'invenzione si è posta il compito di sviluppare un freno a disco a guarnizione d'attrito parziale di questa tipologia con una struttura compatta e semplice e con un'elevata potenza frenante.

Questo compito viene risolto secondo l'invenzione mediante un freno a disco a guarnizione d'attrito parziale con le caratteristiche della rivendicazione

Opportuni sviluppi dell'invenzione sono rilevati in particolare modo dalle rivendicazioni 3 e 4 nonché dalle ulteriori sottorivendicazioni.

Il freno a disco a guarnizione d'attrito parziale secondo l'invenzione si distingue, in particolare nella forma di realizzazione preferita con due pinze del freno, per l'impiego di una apparecchiatura di rilascio del freno per entrambe le pinze del freno spostata verso l'esterno sul piano del disco del freno a disco, per una struttura compatta e per un semplice dispositivo di azionamento per chiudere e aprire le pinze del freno. In impianti industriali esistenti e simili che funzionano con freni a tamburo, questi freni possono essere sostituiti senza difficoltà con il nuovo freno a disco a guarnizione d'attrito parziale .

L'invenzione è spiegata nel seguito sulla scorta di due esempi di realizzazione di un freno a disco a guarnizione d'attrito parziale rappresentati nel disegno. In particolare mostrano:

la figura 1, una vista frontale di una prima forma di realizzazione del nuovo freno a disco a guarnizione d'attrito parziale,

la figura 2, una sezione secondo la linea II-II della figura 1,

la figura 3, una vista frontale di una seconda forma di realizzazione del freno a disco e la figura 4, uno schema del dispositivo di azionamento per un freno a disco con una pinza del freno.

Il freno a disco a guarnizione d'attrito parziale 1 secondo le figure 1 e 2, montato su una piastra di base 2, per l'applicazione su nastri trasportatori, macchine utensili, gru, funivie eccetera, presenta come componenti principali, un disco del freno 3, collocato su albero di entrata o di uscita, una molla del freno 4 per chiudere una pinza 5 attraverso un sistema di leve durante il processo di frenatura, le cui due coppie di leve 6, 6; 7, 7 agiscono, per mezzo di guarnizioni di attrito 9 fissate su supporti sostituìbili 8, sulla zona perimetrale delle due superfici del disco del freno 3a, 3b, nonché un'apparecchiatura elettromagnetica di rilascio del freno 10, che é associata alla molla del freno 4 e viene alimentata con corrente continua.

Le coppie di leve 6, 6,- 7, 7 della pinza 5 sono fissate con un'articolazione sulla piastra di base 2 e possono essere orientate limitatamente su un piano mediano 12-12, spostato verso l'esterno, parallelo al piano dell'asse di rotazione 11-11 del disco del freno 3 .

Le estremità libere delle due leve del freno 6 della prima coppia di leve del freno 6, 6 sono collegate fra di loro mediante un perno girevole 14 disposto parallelo al piano del disco del freno 13-13, sul quale è montata fissa una leva di azionamento 15, che sporge superiormente ed inferiormente oltre ilperno girevole 14. La leva di azionamento 15 è realizzata nella forma di leva doppia con due leve singole parallele uguali in sovrapposizione 15a, 15b che sono collegate fra di loro mediante il perno girevole 14 e due ulteriori perni 16, 17. La prima estremità della leva di azionamento 15 è collegata, tramite i perni prolungati 16, 17, con una ulteriore leva di azionamento 18, che è collocata orizzontalmente su un piano 19-19 spostato verso l'esterno e parallelo rispetto al piano di orientamento mediano 12-12 delle due coppie di leve del freno 6, 6; 7, 7. La leva di azionamento 18 è anch'essa realizzata nella forma di leva doppia con due leve singole 18a, 18b parallele e uguali in sovrapposizione, che sono collegate fra di loro mediante i perni 16, 17.

Le due leve di azionamento 15, 18 costituiscono una leva angolare 20 con doppia piegatura ad angolo retto. La molla del freno 4, che è alloggiata in una scatola 21 fissata sulla piastra di base 2, carica un tirante 22, il quale è collegato in modo articolato ad un perno articolato 31 in corrispondenza dell'estremità libera della leva di azionamento 18 ripiegata verso l'esterno della leva angolare 20.

L'apparecchiatura elettromagnetica di rilascio del freno 10 è montata sulla piastra di base 2, spostata verso l'esterno rispetto all'asse di rotazione 23-23 del disco del freno 3 e presenta due aste di sollevamento 24 che costituiscono una forchetta 25 e possono essere orientate orizzontalmente mediante un dispositivo di azionamento elettromagnetico sul piano del freno a disco 13-13. Le aste di sollevamento 24 dell'apparecchiatura di rilascio del freno 10 sono collegate in modo articolato mediante un perno articolato 26 con le prime estremità delle due leve singole 27a, 27b di una leva angolare 27 realizzata nella forma di leva doppia, la quale può essere orientata intorno ad un'asse 28-28 parallelo al piano mediano di orientamento 12-12 delle coppie di leve di freni 6, 6; 7, 7. La leva angolare 27, con la sua altra estremità è collegata in modo articolato all'estremità inferiore di un'asta di spinta 29 che con la sua estremità superiore è collegata in modo articolato ad un perno articolato 30 della leva ripiegata ad angolo retto 18 della leva angolare 20 per azionare la pinza del freno 5 e può essere mossa in direzione verticale sul piano di orientamento 19-19 della leva 18.

Un'asta di trazione 32, con un dispositivo integrato di ricupero automatico del consumo della guarnizione di attrito, è collegata in modo articolato alla estremità inferiore della leva 15 che afferra la prima coppia di leve del freno 6, 6 della pinza del freno 5 nonché alle estremità libere dell'altra coppia di leve del freno 7, 7.

Nella seconda forma di realizzazione, rappresentata nella figura 3, di un freno a disco a guarnizione d'attrito parziale 33 impiegato preferibilmente, esso è equipaggiato con due uguali pinze del freno 5 che agiscono diametralmente opposte sul disco del freno 3 nonché con un'apparecchiatura di rilascio del freno 10 per aprire le due pinze del freno 5.

Con questa esecuzione del freno a disco, per rilasciare le due pinze del freno 5, al posto di un perno girevole 14, sulle estremità libere di una coppia di leve 6, 6 delle due pinze del freno 5 è inserito un albero girevole parziale 34 e i due alberi parziali 34 che passano sopra al disco del freno 3, sono collegati fra di loro mediante un giunto compensatore 35 che compensa uno spostamento degli alberi parziali 34 a causa di un differente consumo delle guarnizioni di attrito delle due pinze del freno 5 .

La cinematica del dispositivo di azionamento dei freni a disco a guarnizione d'attrito parziale 1, 33 durante il processo di frenatura e quando i freni vengono rilasciati, è illustrata dalle frecce di movimento associate ai singoli elementi di azionamento, laddove le frecce continue indicano il processo di frenatura e le frecce tratteggiate indicano il rilascio dei freni. La figura 4 mostra uno schema del dispositivo di azionamento per un freno a disco con una pinza del freno che illustra il funzionamento del sistema di leve del dispositivo di azionamento su due piani paralleli e su un piano perpendicolare ad essi.

Claims

Rivendicazioni 1. Freno a disco a guarnizione d'attrito parziale per il montaggio in dispositivi di azionamento in impianti industriali, in dispositivi di azionamento per funivie e simili, con un disco del freno collocato su un albero primario o secondario, con perlomeno un generatore di forza frenante per chiudere una pinza del freno attraverso un sistema di leve durante il processo di frenatura, le cui due leve del freno, con guarnizioni di attrito fissate su supporti sostituibili, agiscono sulla zona perimetrale delle due superfici del disco, nonché con un'apparecchiatura di rilascio del freno associata al generatore di forza di frenatura, per aprire la pinza del freno per mezzo del sistema di leve quando il freno viene rilasciato, caratterizzato dal fatto che la pinza del freno (5> agisce, con due coppie di leve del freno (6, 6; 7, 7), sul disco del freno (3), su un piano (12-12) spostato verso l'esterno e parallelo al piano verticale contenente l'asse di rotazione (11-11) del disco del freno (3), la molla del freno (4) aziona la pinza del freno (5) tramite un sistema di leve (18, 22, 15), che agisce su un piano (19-19) spostato verso l'esterno e parallelo al piano di orientamento (12-12) delle coppie di leve del freno (6, 6; 7, 7) ed è collegato con le coppie di leve del freno (6, 6; 7, 7) e l'apparecchiatura di rilascio del freno (10), su un piano (13-13) perpendicolare ai due piani paralleli (12-12, 19-19), tramite un sistema dì leve (27, 29), agisce sul sistema di leve (18, 22, 15) della molla (4) del freno, collegato con la pinza del freno (5).
2. Freno a disco secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da una pinza del freno (5) con due coppie di leve del freno (6, 6; 7, 7) che sono fissate su una piastra di base (2), in modo da poter essere orientate su un piano (12-12), spostato verso l'esterno, parallelo al piano verticale contenente l'asse di rotazione (11-11) del disco del freno (3), da un perno girevole (14), disposto parallelamente al piano del disco (13-13) che collega fra di loro le estremità libere delle due leve del freno (6) di una coppia di leve del freno (6, 6), da una leva di azionamento (15) che è montata fissa sul perno girevole (14), che sporge superiormente e inferiormente, sul piano mediano di orientamento (12-12) delle coppie di leve del freno (6, 6; 7, 7), oltre il perno girevole (14) e la cui prima estremità, tramite perni (16, 17) è collegata con un'ulteriore leva di azionamento (18) che è disposta orizzontalmente sul piano (19-19) spostato verso l'esterno e parallelo al piano mediano di orientamento (12-12) delle coppie di leve del freno (6, 6; 7, 7), laddove le due leve di azionamento (15, 18} costituiscono una leva angolata piegata a doppio angolo retto (20), da una molla del freno (4) che agisce su un'asta di trazione (22), la quale è collegata in modo articolato con l'estremità libera della leva di azionamento (18), ripiegata a doppio angolo retto verso l'esterno, della leva angolare (20), da un dispositivo di rilascio del freno (10) spostato, sul piano del freno a disco (13-13), verso l'esterno rispetto all’asse di rotazione (23-23) del disco del freno (3), con perlomeno un'asta di sollevamento (24) che può essere spostata da un dispositivo di azionamento sul piano del disco del freno (13-13) o su un piano parallelo a questo ed è articolata ad una leva angolare (27), la quale può essere orientata intorno ad un'asse (28-28) parallelo al piano mediano di orientamento (12-12) delle coppie di leve del freno (6, 6; 7, 7) ed è collegata in modo articolato all'estremità inferiore di un'asta di spinta (29), la quale con la sua estremità superiore è collegata in modo articolato alla leva di azionamento (18) ripiegata a doppio angolo retto verso l'esterno della leva angolare (20) per azionare la pinza del freno (5) e può essere spostata in direzione verticale sul piano (19-19) parallelo al piano mediano di orientamento (12-12) delle coppie di leve del freno (6, 6; 7, 7), nonché da un'asta di trazione (32) con integrato un dispositivo di recupero automatico del consumo della guarnizione di attrito, la quale (32) è collegata in modo articolato alla estremità inferiore della leva di azionamento (15) che agisce direttamente sulla prima coppia di leve del freno (6, 6) della pinza del freno (5) ed è collegata in modo articolato alle estremità libere dell'altra coppia di leve del freno (7, 7).
3. Freno a disco secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzato da un 1apparecchiatu/elettromagnetica di rilascio del freno (19) con funzionamento a corrente continua.
4. Freno a disco secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato da un equipaggiamento con due pinze del freno (5) uguali che agiscono diametralmente opposte sul disco del freno (3) e da un'apparecchiatura di rilascio del freno (10) per aprire le due pinze del freno (5).
5. Freno a disco secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che per rilasciare le due pinze del freno (5), al posto di un perno girevole (14), nelle estremità libere della prima coppia di leve del freno (6, 6) delle due pinze del freno (5) è inserito un albero parziale girevole (34) e dal fatto che i due alberi parziali (34) che passano sopra il disco del freno (3) sono collegati fra di loro mediante un giunto compensatore (35).
6. Freno a disco secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che le due leve (15, 18) della leva angolare (20) ripiegata a doppio angolo retto, per azionare una pinza del freno (5) sono realizzate nella forma di leva^doppia con leve singole (15a, 15b, 18a, 18b) parallele ed uguali in sovrapposizione, le quali sono collegate fra di loro mediante perni (14, 16, 17).
7. Freno a disco secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che su un perno articolato (31) della leva ripiegata a doppio angolo retto (18) della leva angolare (20), per azionare una pinza del freno (5), l'asta di trazione (22) è fissata in modo articolato alla molla del freno (4) e ad un ulteriore perno articolato (30) della leva ripiegata (18) è fissata in modo articolato l'asta di compressione (29) dell'apparecchiatura di rilascio del freno (10).
8. Freno a disco secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che l'apparecchiatura di rilascio del freno (10) presenta due aste di sollevamento (24), le quali costituiscono una forchetta (25) e sono collegate mediante un perno articolato (26) con le due singole leve (27a, 27b) della leva angolare (27), realizzata sotto la forma di leva doppia, per rinviare la corsa di rilascio delle aste di sollevamento (24).