HERRAMIENTA DE LIBERACIÓN DE ACCIONADOR DE FRENO DE MUELLE.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta Solicitud se refiere a una herramienta de liberación mejorada para un accionador de freno de muelle que aprisiona el muelle de potencia del accionador de freno con salida axial pequeña o nula de la carcasa del accionador. Los accionadores de freno de muelle se utilizan en los vehículos pesados modernos para accionar un freno cuando el vehículo está aparcado, o cuando falla una porción del sistema de frenado del vehículo. En ambas situaciones se expande un muelle potente para mover un vastago mecánico que acciona el accionador de freno. Dicho accionamiento se producirá a veces mientras el vehículo esté en la carretera. El operador del vehículo tendrá que aprisionar entonces el muelle de tal manera que el vehículo se pueda mover. No se recomienda efectuar el servicio de un accionador de freno de muelle ni, en concreto, efectuar el servicio del lado de aparcamiento (donde está situado el muelle de potencia) . Aun asi, en el caso de que se intente abrir el lado de aparcamiento, el muelle debe ser aprisionado por un elemento mecánico antes de dicha apertura. El muelle de potencia también está aprisionado típicamente cuando el accionador se desmonta, instala o cuando el vehículo es remolcado.
Asi, se han previsto típicamente herramientas de liberación en el lado de aparcamiento de un accionador de freno de muelle. Las herramientas de liberación han sido típicamente un perno que se recibe dentro de un pistón que sujeta el muelle de potencia. Cuando se gira el perno, tira del pistón de muelle de potencia hacia un extremo exterior de la carcasa, sujetando o "aprisionando" el muelle. El perno se desplaza típicamente axialmente hacia fuera de la carcasa cuando se gira. Asi, en los accionadores de freno de muelle de la técnica anterior, el perno de liberación se extiende típicamente axialmente hacia fuera desde un extremo exterior de la carcasa del accionador de freno cuando el muelle de potencia está completamente aprisionado. Aunque este tipo de perno de liberación ha demostrado ser exitoso, en muchas aplicaciones puede no haber suficiente espacio axial para que el perno de liberación se extienda axialmente desde el accionador de freno. Asi, son deseables las ventajas de prever un perno de liberación que no se aleje axialmente del accionador cuando el muelle de potencia esté aprisionado. La técnica anterior no ha previsto con éxito un montaje para lograr el objetivo de permitir el aprisionamiento fiable del muelle de potencia, sin precisar al mismo tiempo un espacio libre axial adicional en el extremo exterior de la cámara del accionador de freno de muelle. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En la realización descrita de esta invención, un accionador de freno de muelle está provisto de una herra-mienta de liberación que sobresale poco o nada axialmente de su posición inicial cuando aprisiona el muelle de potencia. En realizaciones preferidas de esta invención, un perno de liberación tiene una cabeza accesible desde fuera de la carcasa del accionador de freno. El perno engancha una tuerca roscada interna. Girando la cabeza del perno se mueve axialmente la tuerca. La tuerca engancha y mueve un pistón de muelle. El pistón de muelle es empujado asi axialmente hacia el extremo exterior de la carcasa de freno, aprisionando el muelle de potencia. La cabeza del perno no se aleja axialmente de la cabeza del accionador de freno durante dicho movimiento, y asi no se necesita espacio axial adicional hacia fuera del accionador de freno. En otras características preferidas, la tuerca se mantiene inicialmente con un muelle en una posición tal que esté alineada con una rosca inicial del perno. Cuando el operador comienza a girar el perno, la tuerca es enganchada inmediatamente por la rosca y comienza a ser arrastrada hacia el extremo exterior de la carcasa. Por otra parte, dado que la tuerca no está realmente enganchada inicialmente con la rosca, si el operador comienza a girar el perno en la dirección incorrecta, la tuerca no se saldrá del extremo exterior del accionador de freno. De esta forma, la presente invención garantiza que no haya movimiento de la tuerca en una dirección que impedirla el funcionamiento normal del accionador de freno. En otra característica de esta invención, la tuerca tiene una periferia exterior que concuerda con el perfil de un agujero interior situado en el pistón. La tuerca puede deslizar dentro de dicho agujero interior durante la operación normal del freno. En una realización, un muelle empuja la tuerca hacia el perno. Antes de que la tuerca contacte el pistón de muelle, dicho muelle empujará la tuerca y el perno de forma ligeramente axial hacia fuera. El perno se aleja una pequeña distancia de la porción exterior de la carcasa del accionador de freno. El observador que vea dicha cabeza de perno ligeramente espaciada axialmente hacia fuera de la carcasa, sabrá que el accionador de freno no está aprisionado. En esta realización, cuando el operador comienza a girar el perno, la tuerca contacta eventualmente una pestaña situada en el pistón de muelle, comienza a aprisionar el muelle de potencia y compensa el huelgo. Inicialmente después de dicho contacto, primero se vence la fuerza del muelle que está empujando la tuerca hacia fuera, de tal manera que la cabeza de perno no se desplace hacia dentro del muelle de potencia aprisionado complemente antes de la posición exterior explicada anteriormente. El observador que vea la cabeza de perno en esta posición, reconocerá que el muelle de potencia está aprisionado parcial o totalmente. Muy preferiblemente, un aro de salto situado en el perno contacta con el lado interior de la carcasa cuando el perno es desplazado hacia fuera por el muelle a su posición exterior. Dicho aro de salto define un tope que limita la salida del perno. En otras características, un aro en O está situado en una superficie periférica externa del perno en una posición tal que proporcione un cierre hermético con la carcasa exterior, y durante el movimiento del perno descrito anteriormente. Dicho aro en O en unión con el muelle en un extremo interior del perno proporciona una fuerza de centrado para estabilizar el perno y amortiguar el efecto de las vibraciones en el perno. En otras realizaciones, el perno se puede utilizar sin el muelle pequeño. En esta realización, el perno no emerge cuando no está aprisionado, y la tuerca se recibe en roscas en todo momento. Otros aspectos operativos de esta realización son similares a los explicados anteriormente. Además, en otras características, la invención incluye un vastago de empuje hueco que recibe una porción de la longitud del perno y la tuerca. De esta forma, la longitud del perno de liberación no aumenta la longitud general del accionador de freno. En cambio, una porción de la longitud del perno de liberación se puede extender axialmente hacia dentro más allá del muelle de potencia y al vastago de empuje para reducir el tamaño de envuelta exterior necesario para el accionador de freno. En otras características, la invención se puede utilizar en frenos de pistón o de diafragma. En un método de poner en funcionamiento un accionador de freno de muelle para aprisionar un muelle de potencia según la presente invención, se recibe un perno dentro de una tuerca roscada. La tuerca se recibe dentro de una porción de un pistón de muelle de manera que, cuando se gira el perno, la tuerca engancha el pistón de muelle y lo aproxima a un extremo exterior de la cabeza de carcasa de freno. El método incluye los pasos de girar la cabeza del perno de liberación, girando por ello la tuerca hasta que la tuerca enganche el pistón de muelle. El método también contempla el giro continuado de la cabeza de tal manera que la tuerca comience a mover el pistón de muelle hasta que el muelle esté aprisionado totalmente. Con el tipo novedoso de perno de liberación antes descrito, surge el problema de que es algo difícil identificar cuándo está totalmente liberado el perno de liberación. Si el perno de liberación no libera totalmente el muelle de potencia, el freno no se puede extender a su carrera efectiva máxima. Esto seria indeseable. Por esa razón, otras realizaciones de la presente invención proporcionan una estructura visible desde fuera del freno que proporciona una indicación de si el perno de liberación se ha liberado totalmente. En una realización, se incluye en el perno de liberación un indicador emergente que sobresale del freno si el muelle de potencia no se ha liberado totalmente. El indicador emergente se hace preferiblemente de un color claro de manera que sea fácilmente visible. El observador que vea el indicador emergente sabrá que el freno no se ha liberado totalmente. En otra realización preferida, el perno de liberación propiamente dicho tiene dos porciones roscadas, extendiéndose las roscas en direcciones contrarias. Una porción roscada interior se recibe en la tuerca como se ha descrito anteriormente. Una porción roscada exterior, que está formada integralmente con la porción roscada interior, se recibe a rosca en una tuerca exterior. Cuando se gira dicho perno de liberación, la porción roscada exterior se mueve en la tuerca exterior y el perno sale del freno, empujando la porción interior y la tuerca hacia fuera. Al mismo tiempo, la porción roscada interior estará girando en su tuerca de liberación, que después se desplaza hacia arriba. Asi, la tuerca de liberación se desplaza con relación al vastago de empuje y el muelle de potencia por ambas porciones roscadas. De esta forma, la porción exterior se extenderá hacia fuera de la carcasa de freno, pero sólo una cantidad relativamente pequeña. El observador de este freno podrá identificar si el freno ha sido liberado totalmente observando si el perno de liberación se ha desplazado hacia dentro contra la superficie exterior de la carcasa de freno. Si es asi, sabe que el freno ha sido liberado totalmente. Estas y otras características de la presente invención se pueden entender bien por la siguiente memoria descriptiva y los dibujos, de los que sigue una breve descripción. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en sección transversal parcial de un accionador de freno de muelle que incorpora la presente invención. La figura 2 es una vista en sección transversal a lo largo de la linea 2-2 representada en la figura 1. La figura 3 es una vista en sección transversal del accionador de freno de muelle moviéndose hacia la posición accionada. La figura 4 representa el accionador de freno de muelle de la figura 1 con el muelle aprisionado. La figura 5 representa un perno de liberación de la segunda realización. La figura 6A representa un accionador de freno de la tercera realización. La figura 6B representa la realización de la figura 6A movida a una posición operativa diferente. La figura 6C representa la realización de la figura 6A movida a otra posición operativa. La figura 7 representa el freno de otra realización en una primera posición. La figura 8 representa la realización de la figura 7 en una posición posterior. La figura 9 representa otra posición posterior. La figura 10 representa otra posición posterior. La figura 11 representa otra realización de la herramienta de liberación de esta invención. La figura 12 representa la realización de la figura 11 en una posición extendida. La figura 13 representa la realización de la figura 11 en su posición aprisionada. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA La figura 1 representa un accionador de freno de muelle 20. La estructura del accionador de freno de muelle distinta de la relativa al mecanismo de herramienta de liberación es la conocida en la materia. Asi, no se incluirá una descripción detallada de todos los componentes del accionador de freno. Como es sabido, un accionador de freno de muelle incluye un cuerpo de carcasa central 22, denominado típicamente carcasa de pestaña que conecta el elemento externo de carcasa de freno 24, denominado a veces cabeza, a una carcasa de freno interna 26, denominada a veces cámara de servicio. Dentro de la cabeza hay un muelle de potencia 28. El muelle 28 engancha selectivamente un freno a través del yugo 27 en determinadas condiciones, como es sabido. Se define una cámara 30 debajo de un diafragma 32. Cuando se recibe aire a presión dentro de la cámara 30, el diafragma 32 se desplaza hacia arriba comprimiendo el muelle 28. En esa posición, también se desplaza hacia arriba un vastago de empuje 34 asociado con el diafragma 32. En esta posición, el muelle 28 no está accionado, y el vastago de empuje 34 no es empujado hacia abajo. El lado de aparcamiento del accionador de freno no desplaza asi el yugo 27 para accionar el freno. Cuando se activan los frenos de aparcamiento, o si hay algún fallo en el sistema, el muelle 28 se expande, empujando el vastago de empuje 34 hacia abajo para desplazar el yugo 27 hacia fuera. El muelle 28 se recibe en un pistón de muelle 36. Un perno de liberación 38 se extiende a través de la carcasa de freno 24. Una junta de aro en 0 39 proporciona un cierre estanco al aire entre el perno 38 y la porción de carcasa 24.
Una porción roscada 40 del perno se extiende desde la cabeza
41 del perno. Se recibe una tuerca 42 en el perno 38 en un extremo interior de la carcasa 24. La tuerca 42 se recibe dentro de un agujero 44 en el pistón 36. El muelle 46 empuja la tuerca 42 a una posición tal que las roscas de la tuerca
42 se alineen con la rosca inicial 48 de la porción roscada 40. La porción 49 situada debajo de la rosca 48 no está roscada. Asi, si la cabeza de perno 41 se gira en una primera dirección, la rosca 48 enganchará en las roscas 42, y la tuerca comenzará a ser arrastrada hacia arriba en la porción roscada 40. Por otra parte, si la cabeza 41 se gira en la dirección contraria, la tuerca 42 no será arrastrada a la rosca 48 y la tuerca 42 no se desplazará a la porción roscada 40. Como también se representa en la figura 1, el muelle pequeño 46 ha empujado la cabeza de perno 41 a una posición tal que haya un pequeño huelgo 70 entre la cabeza de perno 41 y la carcasa 44. Un aro de salto 64 evita la salida adicional del perno 38. El muelle 46 empuja la tuerca 42 y por tanto el perno 38 hacia fuera a dicha posición. La persona que observe el huelgo 70 sabrá que el muelle de potencia 28 permanece sin aprisionar en un accionador de freno 20. Como se representa en la figura 2, la porción de agujero 44 tiene una periferia interior que corresponde a la periferia exterior de la tuerca 42. En esta ilustración, la tuerca y el agujero representados son hexagonales, aunque otras secciones transversales pueden caer dentro del alcance de esta invención. Como también se representa, una porción inferior no roscada 49 del perno 38 se recibe dentro de un agujero 52 de la tuerca 42. El agujero 52 está roscado. Como se representa en la figura 3, cuando se expande el muelle 28, desplaza el pistón 36 hacia abajo junto con el vastago de empuje 34. Este movimiento no afecta a la herramienta de liberación porque la tuerca 42 desliza en el agujero 44. Es decir, cuando el muelle 28 se desplaza de la posición representada en la figura 1 a la posición representada en la figura 3, la tuerca 42 desliza meramente dentro del agujero 44. Como se representa en la figura 3, es posible diseñar un muelle largo que mantenga el huelgo 70 durante dicho movimiento. El observador sabrá que el muelle de potencia 28 permanece sin aprisionar. En algunos casos, cuando el accionador de freno esté en la posición expandida, el operador deseará capturar o aprisionar mecánicamente el muelle de potencia 38 desde fuera del accionador de freno 20. La técnica anterior ha previsto típicamente un perno de liberación que se gira para mover un elemento mecánico dentro de la carcasa con el fin de capturar el muelle 28. Como se representa en la figura 4, la herramienta 60 puede comenzar a girar la cabeza 41 del perno 38. Al girar inicialmente el perno 38, la tuerca 42 enganchará en las roscas de la porción roscada 40. El giro continuado de la cabeza 41 hará que la tuerca 42 se desplace axialmente hacia arriba a lo largo de la porción roscada 40. Eventualmente, la tuerca 42 contacta una pestaña 62 en un extremo exterior del pistón 36. En ese momento, el giro continuado de la cabeza de perno 41 hace que la tuerca 42 mueva el pistón 36. Este movimiento captura o aprisiona el muelle 28. Cuando la tuerca contacta inicialmente la pestaña 62, el primer movimiento que se produce es el movimiento de la cabeza de perno 41 hacia dentro hacia la carcasa 24. Después de que la tuerca 42 contacta la pestaña 62, la fuerza del muelle 46 ya no empuja la tuerca hacia fuera. Más bien, cuando la tuerca gira, la tuerca y el perno se mueven hacia dentro para eliminar el huelgo 70. Después del apriete adicional, la tuerca 42 comienza a arrastrar la pestaña 62, el pistón 36 y por tanto el muelle 28 a la posición aprisionada como se representa en la figura 4. Asi, el observador que vea que ya no hay huelgo 70, reconocerá que el muelle de potencia está aprisionado parcial o totalmente. La figura 5 representa el accionador 80 de otra realización. En el accionador 80 no hay muelle pequeño. El pistón de muelle 82 incluye un agujero 84 como en la realización anterior. Una tuerca 86 cabalga a lo largo de un perno 88. Al girar el perno 88, la tuerca 88 se desplaza axialmente dentro del agujero 84 como en la realización anterior. Hay roscas 90 a lo largo del perno 88, y la tuerca 86 siempre se recibe en las roscas 90 en una realización preferida. La pestaña 92 se extiende hacia dentro desde el pistón 82. Cuando el perno 88 se gira, la tuerca 86 se desplaza y contacta eventualmente la pestaña 92. El giro continuado de la cabeza de perno 88 aprisiona el muelle como en la realización anterior. Los accionadores de freno representados en las figuras 1-5 utilizan diafragmas como su elemento de accionamiento en la cámara de muelle. La realización 80 representada en la figura 6A-6B describe un accionador de freno del tipo de pistón. Otras características de la realización 80 también se representan en la realización de las figuras 6A-6C. Se debe entender que las características representadas en general para la herramienta de liberación en las figuras 6A-6C también tendrían ventajas en frenos de diafragma. Además, las herramientas de liberación representadas en las figuras 1-5 también pueden tener ventajas en los frenos de pistón. Como se representa en la figura 6A, un freno de pistón 80 incorpora un elemento de carcasa 82 que está conectado a una carcasa central 84, con un clip 86 u otra conexión conocida. Un muelle de potencia 88 empuja un pistón 90 hacia fuera. El pistón 90 se desplaza con un vastago de empuje 92 para accionar un yugo como en las realizaciones anteriores. El vastago de empuje 92 está provisto de un agujero 94, y un perno 96 se extiende hacia abajo al agujero 94. Una tuerca 98 es empujada hacia arriba por un muelle pequeño 99 como en la realización anterior. Como se representa, el perno 96 está espaciado asi una pequeña cantidad 97 de la carcasa exterior 82, para proporcionar de nuevo al observador una indicación de que el muelle de potencia no está aprisionado. En esta realización, dado que el perno 96 se extiende al vastago de empuje 92, el accionador de freno 80 puede ser de un tamaño de envuelta exterior axial relativamente más pequeño que si el vastago de empuje 92 fuese macizo. Asi se compensa una porción de la longitud del perno haciendo que entre en el vastago de empuje hueco 92. Como se representa, el vastago de empuje 92 entra a través de un agujero 100 en la carcasa central 84. En la posición representada en la figura 6A, el muelle de potencia 88 es comprimido por la presión del aire en la cámara debajo del pistón 90. Como se representa en la figura 6B, el muelle de potencia 88 se ha expandido ahora para mover el pistón 90 contra la carcasa central 84. El vastago de empuje 92 se extiende a través del agujero 100, y el yugo es accionado como es sabido. Como también se representa, la tuerca 98 está ligeramente espaciada de la pestaña 102 en esta posición. El huelgo 97 permanece en esta posición, y las dimensiones se seleccionan preferiblemente de tal manera que el pistón 90 descanse sobre la carcasa 84 antes de que la pestaña 102 contacte la tuerca 98 y venza la fuerza pequeña del muelle 99. Asi, el observador también podria decir que el muelle de potencia 88 permanece sin aprisionar en esta posición. Como se representa en la figura 6C, el perno 96 se ha girado ahora para mover la tuerca 98 y aprisionar el pistón 90 y el muelle de potencia 88. Aunque se ha ilustrado la idea de vastago de empuje hueco con la realización de muelle pequeño de retorno antes explicada, se deberá entender que la realización representada en la figura 5, donde no hay muelle, también se podria combinar con dicha realización de vastago de empuje hueco. En un método de aprisionar un accionador de freno según la presente invención, se prevé inicialmente un accionador de freno con una herramienta de liberación roscada que se puede girar para aprisionar un muelle de potencia sin alejar axialmente la herramienta del elemento de carcasa. En una realización preferida, el método incluye los pasos de prever dicha herramienta de liberación que engancha a rosca una tuerca, moviendo axialmente la tuerca cuando se gira con el perno de liberación para aprisionar el muelle de potencia. El método incluye además los pasos de empezar a girar el perno de liberación para mover la tuerca y aprisionar el muelle de potencia. Con la herramienta de liberación antes descrita, puede ser difícil identificar desde fuera del freno si el freno está totalmente liberado. Asi, también se han desarrollado realizaciones de la invención con una estructura de indica-ción que se puede ver desde fuera del freno. Se ilustra una primera realización 110 en la figura 7. Un vastago de empuje 112 recibe una tuerca 114 como en la realización antes descrita. Un pistón de muelle 116 proporciona un tope para la tuerca 114 como en la realización anterior. Se recibe un casquete 118 en un vastago indicador emergente 120. Un muelle 124 reacciona en el perno de liberación 123 en una porción saliente 122. El muelle 124 empuja una cabeza 126 del indicador 120 hacia fuera de la carcasa de freno. La cabeza 126 es preferiblemente de color claro. El observador que vea la cabeza de color claro sabrá que el freno no está liberado totalmente. Por ejemplo, en la figura 7, el freno se representa totalmente aprisionado. Asi, la cabeza 126 se puede mover con relación al perno 123 y el saliente 122. Como se representa en la figura 8, la tuerca de liberación 114 se ha desplazado hacia abajo, pero todavía no ha liberado totalmente el muelle. Asi, el muelle no se puede extender a su carrera completa. Seria deseable proporcionar una indicación de que el operador todavía no ha liberado totalmente el freno. Como se representa en esta figura, el muelle 124 continúa empujando la cabeza 126 hacia fuera del freno. Como se representa en la figura 9, la tuerca de liberación 114 se ha desplazado más y ahora ha liberado completamente el freno. La tuerca de liberación 114 ha contactado ahora el casquete 118 y empujado el casquete 118 hacia dentro. A su vez, esto empuja el vastago 120 y la cabeza 126 contra la fuerza del muelle 124. Como se repre-senta, la cabeza 126 ya no se extiende más hacia fuera del casquete. El observador sabrá entonces que el freno se ha liberado completamente. Como se representa en la figura 10, puesto que la tuerca 14 ha liberado totalmente el freno, el muelle se puede extender a su carrera completa. De nuevo, la cabeza 126 no sobresale del freno en esta posición. La figura 11 representa otra realización 140 que tiene un perno de liberación 142. El perno de liberación 142 gira una tuerca interior de liberación 144, que se mueve dentro de un vastago de empuje 146 de manera como la descrita en las realizaciones anteriores. El perno de liberación 142 también tiene una tuerca exterior 148. El perno de liberación 142 tiene dos porciones roscadas integrales 150 y 152. Las roscas de las porciones 150 y 152 se extienden en direcciones contrarias. Las roscas de la porción 150 giran dentro de la tuerca exterior 148 y las roscas de la porción 152 giran dentro de la tuerca interior 144. En la posición representada en la figura 11, el perno de liberación 142 ha liberado totalmente el freno. Obsérvese que el perno de liberación 142 no sobresale de la carcasa. Como se representa en la figura 12, en esta posición, el vastago de empuje 146 se puede extender en toda su extensión bajo la influencia de un muelle de potencia 154. De nuevo, el perno 142 no sobresale de la carcasa, y el observador podrá ver que el freno ha sido liberado totalmente. Cuando se desea aprisionar el muelle de potencia, se gira la cabeza de perno 142. La rosca 152 gira dentro de la tuerca 144, y la tuerca 144 avanza a lo largo de la rosca 152 como en las realizaciones anteriores. Sin embargo, al mismo tiempo, la rosca 150 está girando dentro de la tuerca exterior 148, y asi la rosca 150 está saliendo de la carcasa. Cuando se mueve la rosca 150, también lo hace el perno 142 y por tanto la tuerca 144. Asi, en esencia, cuando se gira la tuerca 142, la rosca 150 hace que el perno 142 salga de la carcasa. Sin embargo, se amplia el aprisionamiento de la tuerca 144 debido a la segunda rosca 152. Por esa razón, el perno 142 sólo tiene que salir de la carcasa una cantidad relativamente pequeña, como se representa en la figura 13, para lograr el aprisionamiento completo del muelle de potencia. Aunque se han descrito realizaciones preferidas de esta invención, un operario con conocimientos ordinarios en la materia reconocerá que algunas modificaciones caerían dentro del alcance de esta invención. Por esa razón, se deberán estudiar las reivindicaciones siguientes para determinar el verdadero alcance y contenido de esta invención.