ITMO20080261A1 - Freno elettromagnetico a molle - Google Patents

Description

"FRENO ELETTROMAGNETICO A MOLLE".

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un freno elettromagnetico a molle.

Come noti, i freni elettromagnetici a molle sono atti a interrompere per attrito il movimento rotatorio di un albero collegato ad un motore.

I freni elettromagnetici a molle noti sono costituiti da un corpo di materiale ferromagnetico, comunemente definito corpo magnete, associabile a mezzi elettrici attivabili per generare un campo elettromagnetico, da un elemento di riscontro, associabile ad un motore e fissato al corpo magnete mediante una pluralità di viti di fissaggio, e da mezzi di frenatura interposti tra il corpo magnete e l'elemento di riscontro .

Più particolarmente, i mezzi di frenatura comprendono un elemento di attrito associato solidalmente in rotazione all'albero del motore ed un disco di frenatura, comunemente detto ancora mobile, interposto tra l'elemento di attrito ed il corpo magnete, atto a premere l'elemento di attrito stesso contro l'elemento di riscontro per arrestarne il movimento.

I freni elettromagnetici a molle noti comprendono inoltre, come indica lo stesso nome, una pluralità di molle interposte tra il corpo magnete e l'ancora mobile che, in condizioni di normale funzionamento, spingono l'ancora mobile contro l'elemento di attrito.

In questa condizione di funzionamento, l'ancora mobile à ̈ distanziata dal corpo magnete e tale distanza à ̈ chiamata "traferro".

Per disattivare l'azione frenante, si provvede ad attivare i mezzi elettrici in modo tale che il campo elettromagnetico così generato attiri l'ancora mobile verso il corpo magnete, allontanandosi così dall'elemento di attrito.

Affinché ciò sia possibile, à ̈ necessario che l'entità del traferro sia tale per cui l'intensità del campo elettromagnetico in corrispondenza dell'ancora mobile sia sufficientemente elevata da attirare l'ancora mobile verso il corpo magnete. Poiché, in uso, l'elemento di attrito si usura, la distanza tra l'ancora mobile ed il corpo magnete aumenta progressivamente.

E ' quindi evidente la necessità di controllare periodicamente l'entità del traferro e di intervenire per regolarla qualora essa ecceda il valore massimo oltre il quale non sarebbe più possibile interrompere l'azione frenante.

I freni elettromagnetici a molle noti consentono di effettuare tale regolazione del traferro utilizzando degli elementi distanziatori di spessore noto.

Più particolarmente, nei freni elettromagnetici a molle noti, tra il corpo magnete e l'elemento di riscontro, in corrispondenza delle viti di fissaggio, à ̈ interposto un elemento di chiusura esterno che copre in pratica lo stelo delle viti di fissaggio stesse e definisce una battuta per l'appoggio del corpo magnete.

Tra l'elemento di chiusura e l'elemento di riscontro à ̈ interposto un elemento distanziatore il quale può essere rimosso per portare l'elemento di chiusura a contatto con l'elemento di riscontro, spostandolo di un valore noto e pari allo spessore dell'elemento distanziatore rimosso. Di conseguenza, per effetto della rimozione dell'elemento distanziatore, anche la battuta definita dall'elemento di chiusura si allontana dal corpo magnete.

Agendo sulle viti di fissaggio à ̈ possibile riportare il corpo magnete in appoggio sulla battuta definita dall'elemento di chiusura spostandolo così verso l'elemento di riscontro e quindi verso l'ancora mobile, riducendo in tal modo il traferro.

L'entità del traferro viene quindi ridotta di una quantità nota e pari allo spessore dell'elemento distanziatore rimosso.

Questi freni elettromagnetici a molle di tipo noto non sono scevri di inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che la regolazione del traferro risulta essere particolarmente difficoltosa e complessa.

Infatti, per rimuovere l'elemento distanziatore à ̈ necessario smontare il freno, ovvero rimuovere le viti di fissaggio, il corpo magnete, l'ancora mobile e l'elemento di chiusura, dopodiché si deve effettuare un nuovo montaggio.

Durante lo smontaggio ed il successivo riassemblamento del freno, Ã ̈ necessario prestare particolare attenzione al corretto posizionamento dei vari elementi, in particolare di quelli che sono semplicemente interposti e non bloccati tra due elementi ravvicinati, come ad esempio le molle che agiscono sull'ancora mobile, e ad evitare che altri elementi quali le guarnizioni non entrino in contatto con oli o grassi lubrificanti.

Si intuisce quindi come tale operazione, data la complessità, richieda notevole attenzione e non possa essere eseguita in tempi ridotti sul luogo stesso di lavoro in cui il motore ed il freno si trovano .

Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota escogitando un freno elettromagnetico a molle che consenta di regolare in modo agevole e pratico la distanza tra il corpo magnete e l'ancora mobile, ovvero il traferro.

All'interno di tale compito, uno scopo del presente trovato à ̈ quello di consentire la rimozione degli elementi distanziatori senza che sia necessario smontare il freno o rimuovere alcuna sua parte.

Uno scopo del presente trovato à ̈ quello di ridurre sensibilmente, rispetto ai freni elettromagnetici a molle di tipo noto, il tempo necessario per effettuare la regolazione del traferro.

Un altro scopo ancora del presente trovato à ̈ quello di semplificare sensibilmente, rispetto ai freni noti, l'operazione di regolazione del traferro, in modo tale da consentirne lo svolgimento anche sul luogo di lavoro in cui si trova il freno e da rendere tale operazione indipendente dalla sensibilità dell'operatore che esegue l'intervento.

Un ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di consentire la possibilità di effettuare una pluralità di regolazioni, corrispondenti a diversi gradi di usura dell'elemento di attrito.

Nell'ambito di tale compito, altro scopo del presente trovato à ̈ quello di assolvere il compito e gli scopi precedenti con una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto.

Questo compito e questi scopi sono tutti raggiunti dal presente freno elettromagnetico a molle, comprendente :

- un corpo magnete in materiale ferromagnetico associabile a mezzi elettrici attivabili per attuare un campo elettromagnetico;

- un elemento di riscontro associabile ad un motore;

- una o più viti di fissaggio di detto corpo magnete a detto elemento di riscontro, almeno parte dello stelo di dette viti essendo accessibile dall'esterno;

- almeno un elemento di riferimento interposto tra detto elemento di riscontro e detto corpo magnete e definente una battuta per l'appoggio del corpo magnete stesso e

- almeno un elemento distanziatore interposto tra detto elemento di riferimento e detto elemento di riscontro;

caratterizzato dal fatto che:

- detto elemento di riferimento ha conformazione sostanzialmente tubolare ed à ̈ calzato scorrevolmente su ciascuna di dette viti di fissaggio e che

detto elemento distanziatore à ̈ associato amovibilmente allo stelo di ciascuna di dette viti di fissaggio ed à ̈ estraibile dall'esterno in direzione sostanzialmente ortogonale allo sviluppo longitudinale delle viti di fissaggio stesse; detto elemento distanziatore essendo bloccato per attrito tra il relativo elemento di riferimento e detto elemento di riscontro ed avendo conformazione tale da consentirne la rimozione dall'esterno allentando il serraggio della corrispondente vite di fissaggio.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un freno elettromagnetico a molle, illustrato a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 Ã ̈ una sezione longitudinale del freno elettromagnetico a molle secondo il trovato, associato ad un motore;

la figura 2 Ã ̈ un ingrandimento di un particolare del freno di figura 1;

la figura 3 Ã ̈ un vista prospettica di un elemento distanziatore secondo il trovato;

la figura 4 Ã ̈ una vista in pianta dall'alto dell'elemento distanziatore di figura 3;

la figura 5 Ã ̈ una vista in alzato laterale dell'elemento distanziatore di figura 3.

Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato globalmente con il numero di riferimento I un freno elettromagnetico a molle.

II freno 1 comprende un corpo magnete 2 in materiale ferromagnetico associabile a mezzi elettrici E attivabili per attuare un campo elettromagnetico ed un elemento di riscontro 3 associabile ad un motore M.

Il corpo magnete 2 e l'elemento di riscontro 3 sono tra loro collegati mediante una o più viti 4 di fissaggio. Almeno parte dello stelo di ciascuna delle viti 4 à ̈ accessibile dall'esterno, ovvero il corpo magnete 2 e l'elemento di riscontro 3 non sono tra loro a contatto e lasciano scoperta almeno una parte dello stelo delle viti stesse. Tra il corpo magnete 2 e l'elemento di riscontro 3 à ̈ interposto almeno un elemento di attrito 5 associabile solidalmente a parti in movimento del motore M e, più particolarmente, ad un albero A in uscita dal motore stesso e girevole attorno ad un asse di rotazione.

Più particolarmente, l'elemento di attrito 5 à ̈ costituito da un disco di ferodo.

Il freno 1 comprende poi almeno un elemento di frenatura 6, comunemente detto ancora mobile, interposto tra l'elemento di attrito 5 ed il corpo magnete 2.

L'elemento di frenatura 6 à ̈ mobile tra una configurazione di frenatura, nella quale à ̈ in appoggio sull'elemento di attrito 5 spingendolo contro l'elemento di riscontro 3 per arrestarne il movimento, ed una configurazione libera, nella quale à ̈ distanziato dall'elemento di attrito 5 per consentirne il movimento.

Tra il corpo magnete 2 e l'elemento di frenatura 6 sono interposti mezzi elastici 7 atti a mantenere l'elemento di frenatura stesso, in normali condizioni di funzionamento, nella configurazione di frenatura. I mezzi elastici 7 sono ad esempio costituiti da molle elicoidali.

I mezzi elettrici E, costituiti ad esempio da una bobina attraversante il corpo magnete 2, sono attivabili per attrarre l'elemento di frenatura 6 verso il corpo magnete 2 portandolo così nella configurazione libera in contrasto ai mezzi elastici 7.

Il freno 1 comprende poi almeno un elemento di riferimento 8 interposto tra il corpo magnete 2 e l'elemento di riscontro 3 e definente una battuta 8a per l'appoggio del corpo magnete stesso.

Il freno 1 comprende inoltre almeno un elemento distanziatore 9 interposto tra l'elemento di riferimento 8 e l'elemento di riscontro 3.

Secondo il trovato, l'elemento di riferimento 8 ha conformazione sostanzialmente tubolare ed à ̈ calzato su ciascuna delle viti 4 e l'elemento distanziatore 9 à ̈ associato amovibilmente allo stelo di ciascuna delle viti 4 ed à ̈ estraibile dall'esterno in direzione sostanzialmente ortogonale allo sviluppo longitudinale delle viti stesse .

L'elemento distanziatore 9 Ã ̈ bloccato per attrito tra il relativo elemento di riferimento 8 e l'elemento di riscontro 3 ed ha una conformazione tale da consentirne la rimozione dall'esterno allentando il serraggio della corrispondente vite 4 .

Vantaggiosamente, l'elemento distanziatore 9 definisce una sede 9a sostanzialmente circolare per l'alloggiamento dello stelo della relativa vite 4 e presenta almeno un intaglio 9b allargabile per consentirne l'estrazione.

Più particolarmente, l'elemento distanziatore 9 presenta una zona di presa 9c atta ad essere afferrata da un operatore per rimuovere l'elemento distanziatore stesso, eventualmente mediante l'ausilio di mezzi di estrazione quali una pinza o simile .

Preferibilmente, come rappresentato nelle figure 3, 4 e 5, la zona di presa 9c à ̈ contigua alla sede 9a ed à ̈ disposta sostanzialmente ortogonalmente al piano di giacitura di quest'ultima.

Preferibilmente, il freno 1 comprende una pluralità di elementi distanziatori 9 per ciascuna delle viti 4 tra loro sovrapposti ed interposti tra il corpo magnete 2 ed il relativo elemento di riferimento 8.

Nella forma di realizzazione preferita, rappresentata nelle figure, il freno 1 comprende anche un elemento tubolare 10 calzato su ciascuna delle viti 4 ed appoggiantesi sul relativo elemento di riferimento 8 dalla parte opposta del corrispondente elemento distanziatore 9.

Ciascun elemento tubolare 10 coopera con mezzi di trazione 11 elastici, disposti dalla parte opposta del relativo elemento di riferimento 8 ed atti a spingere l'elemento tubolare stesso verso il corrispondente elemento di riferimento 8 per mantenere il serraggio tra il corpo magnete 2 e l'elemento di riscontro 3.

Più particolarmente, ciascun elemento di riferimento 8 presenta una prima base appoggiantesi su un relativo elemento distanziatore 9 ed una seconda base definente la battuta 8a per il corpo magnete 2 e ciascun elemento tubolare 10 presenta una prima base appoggiantesi sulla seconda base del corrispondente elemento di riferimento 8 ed una relativa seconda base cooperante con i relativi mezzi di trazione 11.

Preferibilmente, i mezzi di trazione 11 elastici sono costituiti da relative molle elicoidali calzate sulle corrispondenti viti 4 ed aventi le estremità in appoggio da una parte sul relativo elemento tubolare 10 e dalla parte opposta contro un relativo spallamento 12 definito dal corpo magnete 2.

In una forma di realizzazione alternativa, l'elemento tubolare 10 e l'elemento di riferimento 8 possono essere realizzati in pezzo unico.

Il funzionamento del presente trovato à ̈ il seguente .

In normali condizioni di funzionamento, ovvero con i mezzi elettrici E disattivati e quindi in assenza di un campo elettromagnetico, la spinta esercitata dai mezzi elastici 7 mantiene l'elemento di frenatura 6 nella configurazione di frenatura, ovvero in appoggio sull'elemento di attrito 5 il quale viene premuto contro l'elemento di riscontro 3 .

In questa condizione di funzionamento, l'elemento di frenatura 6 si trova ad una distanza predefinita dal corpo magnete 2, detta traferro. Per sbloccare l'elemento di attrito 5 e, quindi, l'albero A del motore M, si attivano i mezzi elettrici E così da creare un campo elettromagnetico che attira l'elemento di freantura 6 verso il corpo magnete 2 portando l'elemento di attrito 5 nella configurazione libera .

L'azione di attrito esercitata in fase di frenatura provoca nel tempo l'usura dell'elemento di attrito 5 e, quindi, l'aumento della distanza che separa l'elemento di frenatura 6 dal corpo magnete 2.

Quando tale distanza supera un valore predefinito oltre il quale l'elemento di frenatura 6 non risente più del campo elettromagnetico, si provvede a ripristinare il corretto valore di funzionamento agendo sugli elementi distanziatori 9.

Più particolarmente, si provvede ad allentare il serraggio delle viti 4 in modo tale da ridurre la pressione esercitata dagli elementi di riferimento 8 sui relativi elementi distanziatori 9, dopodiché si sfila uno di tali elementi distanziatori 9 eventualmente mediante l'ausilio di pinze o simili.

Eseguendo tale operazione per tutte le viti 4 che fissano il corpo magnete 2 all'elemento di riscontro 3, si ottiene che la battuta 8a definita da ciascun elemento di riferimento 8 si à ̈ spostata rispetto al corpo magnete 2 di un valore pari allo spessore degli elementi distanziatori 9 rimossi. Al termine di questa fase, si provvede a serrare le viti 4 in modo tale che il corpo magnete 2 si appoggi nuovamente contro le battute 8a definite dai vari elementi di riferimento 8.

In questo modo si à ̈ ridotta la distanza tra il corpo magnete 2 e l'elemento di frenatura 6, ripristinando il valore nominale di traferro.

Poiché lo spessore degli elementi distanziatori 9 associati a ciascuna delle viti 4 à ̈ il medesimo, la distanza tra il corpo magnete 2 e l'elemento di frenatura 6 à ̈ omogenea su tutta la circonferenza. Questa operazione di regolazione del traferro può essere eseguita tante volte quanti sono gli elementi distanziatori 9 inseriti tra gli elementi di riferimento 8 e l'elemento di riscontro 3.

La nuova distanza ottenuta a seguito dell'estrazione di un primo gruppo di elementi distanziatori 9 può essere agevolmente controllata in modo manuale mediante uno spessimetro o in modo sostanzialmente automatico per mezzo di un sensore, quale un microinterruttore, di tipo noto al tecnico del settore.

Si à ̈ in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che consente di regolare in modo estremamente agevole e preciso il traferro di un freno elettromagnetico a molle.

Il freno secondo il trovato consente infatti, mediante l'utilizzo di elementi distanziatori amovibili e di spessore predefinito, di effettuare tale regolazione dall'esterno, ovvero senza la necessità di rimuovere alcuna parte del freno stesso, e di ottenere una misura sostanzialmente omogenea tra l'elemento di frenatura ed il corpo magnete sull'intera circonferenza del freno, indipendentemente dalle capacità dell'operatore che esegue l'intervento.

Inoltre, poiché la zona delle viti di fissaggio in corrispondenza della quale sono inseriti gli elementi distanziatori à ̈ visibile dall'esterno, à ̈ possibile controllare in modo sostanzialmente immediato, anche a distanza di tempo, il numero di elementi distanziatori rimasti, verificando così che la regolazione sia stata eseguita correttamente ed il numero di interventi ancora possibili .

Il trovato così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, benché si preferiscano le forme descritte, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1)Freno (1) elettromagnetico a molle, comprendente : - un corpo magnete (2) in materiale ferromagnetico associabile a mezzi elettrici (E) attivabili per attuare un campo elettromagnetico; - un elemento di riscontro (3) associabile ad un motore (M); - una o più viti (4) di fissaggio di detto corpo magnete (2) a detto elemento di riscontro (3), almeno parte dello stelo di dette viti (4) essendo accessibile dall'esterno; - almeno un elemento di riferimento (8) interposto tra detto elemento di riscontro (3) e detto corpo magnete (2) e definente una battuta (8a) per l'appoggio del corpo magnete stesso e - almeno un elemento distanziatore (9) interposto tra detto elemento di riferimento (8) e detto elemento di riscontro (3); caratterizzato dal fatto che: - detto elemento di riferimento (8) ha conformazione sostanzialmente tubolare ed à ̈ calzato scorrevolmente su ciascuna di dette viti (4) di fissaggio e che - detto elemento distanziatore (9) à ̈ associato amovibilmente allo stelo di ciascuna di dette viti (4) di fissaggio ed à ̈ estraibile dall'esterno in direzione sostanzialmente ortogonale allo sviluppo longitudinale delle viti di fissaggio stesse; detto elemento distanziatore (9) essendo bloccato per attrito tra il relativo elemento di riferimento (8) e detto elemento di riscontro (3) ed avendo conformazione tale da consentirne la rimozione dall'esterno allentando il serraggio della corrispondente vite (4) di fissaggio. 2)Freno (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento distanziatore (9) definisce una sede (9a) sostanzialmente circolare per l'alloggiamento dello stelo della relativa vite (4) di fissaggio e presenta almeno un intaglio (9b) allargabile per consentirne l'estrazione. 3)Freno (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto elemento distanziatore (9) comprende almeno una zona di presa (9c) atta ad essere afferrata da un operatore . 4)Freno (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta zona di presa (9c) à ̈ disposta sostanzialmente ortogonale al piano di giacitura di detta sede (9a) di alloggiamento . 5)Freno (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di detti elementi distanziatori (9) tra loro sovrapposti ed interposti tra il relativo elemento di riferimento (8) e detto elemento di riscontro (3). 6)Freno (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento sostanzialmente tubolare (10) calzato su ciascuna di dette viti (4) di fissaggio ed appoggiantesi sul corrispondente elemento di riferimento (8), dalla parte opposta di detto almeno un elemento distanziatore (9); detto elemento tubolare (10) cooperando con mezzi di trazione (11) elastici disposti dalla parte opposta di detto elemento di riferimento (8) ed atti a spìngere detto elemento tubolare (10) verso il relativo elemento di riferimento (8) per mantenere il serraggio tra detto corpo magnete (2) e detto elemento di riscontro (3). 7)Freno (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trazione (11) elastici sono costituiti da una relativa molla elicoidale calzata sullo stelo della relativa vite (4) di fissaggio.