BR112014014367B1 - Disco de freio ondular montado - Google Patents

Abstract

disco de freio ondular montado. a invenção refere-se a um disco de freio ondular montado (1) tendo um cubo (10) no qual dois anéis de fricção (11, 12), que são produzidos a partir de um material em aço, estão arranjados paralelamente e espaçados um do outro, cujo disco de freio ondular montado pode suportar cargas mecânicas elevadas e permite boa ventilação interna, em que parafusos de apoio (13), para absorver uma força de pressão de contato das pastilhas (14) que atua axialmente, estão arranjados entre os anéis de fricção (11, 12).

Description

[001] Descrição

[002] A presente invenção refere-se a um disco de freio montado em um eixo tendo um cubo, no qual dois anéis de fricção estão arranjados paralelamente e espaçados um do outro.

[003] Discos de freio montados em eixo são empregados em particular em veículos ferroviários, e através da forma construída dos discos de freio em eixo, estes podem ser montados de múltiplos componentes individuais.

[004] Disco de freio montado em eixo é para significar um disco de freio em eixo que é reunido com pelo menos dois componentes. Aqui, um disco de freio montado em eixo é para ser descrito, em particular, um disco de.freio que tem dois anéis de fricção que não são formados em uma peça e de estrutura uniformemente um com o outro, por exemplo, como é conhecido em um método de fundição, mas que são fornecidos individualmente e de preferência montados em um par de anéis de fricção por outros elementos. Como uma parte mais individual, o cubo, neste caso, pode ser unido ao par de anéis de fricção na montagem.

[005] Por exemplo, são conhecidos discos de freio em eixo tendo um cubo, em que dois anéis de fricção estão ligados paralelos e espaçados um do outro. Entre os anéis de fricção, parafusos de apoio podem se estender, os quais estão dispostos para absorver forças de pressão de contato das pastilhas que atuam axialmente. Em particular, no caso dos veículos de transporte ferroviário pesado, as forças de pressão de contato das pastilhas que são aplicadas ao par de anéis de fricção pelo acoplamento do freio através das pastilhas de freio podem atingir valores muito elevados. A partir disto, resulta a exigência de incorporar discos de freio em eixo com parafusos de apoio arranjados entre os anéis de fricção de uma forma suficientemente rígida e mecanicamente altamente carregável.

[006] Em adição a isto, a remoção de calor é necessária e é frequentemente provido que seja gerado um fluxo de ar que flui axialmente sobre o disco de freio em eixo, por exemplo, na lateral do cubo e flui para fora radialmente do lado de fora. Por meio desta transferência de ar o disco de freio pode ser resfriado através da convecção de calor e o fluxo de ar é gerado através da rotação do disco de freio érh eixo sobre seu eixo de rotação. Em particular no caso discos de freio em eixo moldados, são conhecidas figuras geométricas moldadas entre os anéis de fricção, que simulam a geometria de um ventilador radial, de modo que é obtida a transferência de ar correspondente através do disco de freio em eixo.

[007] Substancialmente são distinguidos dois tipos de ventilação, o tipo de ventilação radial descrito e uma ventilação do tipo tangencial. Se um disco de freio em eixo tem parafusos de apoio entre os anéis de fricção, estes provocam uma ventilação bastante tangencial. Através da rotação do disco de freio em eixo a superfície dos parafusos de apoio é submetida a um fluxo tangencial incidente, como resultado disto, o calor é descarregado por convecção. Aqui, o efeito pode ser observado que o meio de fluxo da mesma forma flui ligeiramente do diâmetro interno para o diâmetro externo, como é também o caso com o ventilador radial. No entanto, este efeito desempenha apenas um papel secundário para que substancialmente um fluxo de ar axial seja obtido. O importante aqui é um ótimo arranjo e dimensionamento dos parafusos de apoio do modo que seja alcançada a maior dissipação de calor.

[008] Em particular, discos de freio montados em eixo são conhecidos como discos de freio de cerâmica, que compreendem anéis de fricção de um material cerâmico, geralmente, no entanto, de um material do grupo de carbonos. Frequentemente o cubo de tais discos de freio não metálicos é produzido a partir de üm material em aço, e geometrias de ligação elaboradas são necessárias a fim de evitar distorções induzidas pelo calor entre o material cerâmico ou de carbono e o cubo metálico para receber os anéis de fricção.

[009] Estado da técnica

[010] A partir da DE 195 07 922 C2 é conhecido um disco de freio montado em eixo, que é composto por dois anéis de fricção que estão arranjados paralelamente e espaçados entre si em um cubo, cujos anéis de fricção podem ser extraídos de uma placa por meio de chama de forma simples. Entre os anéis dé fricção está localizada uma inserção de ventilador, que serve para melhorar o resfriamento no interior dos anéis de fricção. A fim de receber as forças de pressão de contato das pastilhas que atuam axialmente para a operação de travamento, a inserção de ventilador mostrada, no entanto, é inadequada e as forças axiais que são geradas através da pinça de freio pelas pastilhas de freio aos anéis de fricção tem que ser absorvidas através da conexão dos anéis de fricção no cubo. Por este motivo, é obtido um projeto de um disco de freio em eixo que tem uma capacidade de carga mecânica bastante inferior.

[011] A partir da DE 195 43 799 A1 é conhecido mais um disco de freio montado em eixo, e entre os anéis de fricção, produzidos a partir de um material do grupo dos carbonos, se estendem parafusos de apoio a fim de absorver a alta força de pressão de contato das pastilhas que atuam axialmente. Aqui, os parafusos são incorporados com um colar, em consequência disto as forças de pressão de contato das pastilhas podem ser transmitidas positivamente. Tal construção é conhecida por discos de freio montado em eixo com anéis de fricção, que são produzidos de cerâmica ou de material do grupo dos carbonos. A forma de construção do disco de freio em eixo é usada em particular porque junta positivamente as conexões entre os anéis de fricção de um material do grupo dos carbonos a um cubo que, como regra, é produzido a partir de um material em aço, não pode ser usada de forma simples. Por conseguinte, conexões de parafuso ou outras técnicas de ligação não positivamente associadas ou positivamente associadas são empregadas, onde na montagem conjunta entre os anéis de fricção e o cubo frequentemente são arranjados adicionalmente elementos que compensam a expansão térmica diferente entre o cubo, de um material em aço, e os anéis de fricção de cerâmica ou dè material do grupo dos carbonos, por exemplo, formados por porcas com ranhuras.

[012] Breve descrição da invenção: objeto, solução, vantagens

[013] É, portanto, objeto da presente invenção fornecer um disco de freio montado em eixo com anéis de fricção de um material em aço, que podem suportar cargas mecânicas elevadas e torna possível a boa ventilação interna.

[014] Partindo de um disco de freio montado em eixo, este objeto é resolvido com um cubo e anéis de fricção de acordo com o estado da técnica e os recursos de caracterização da reivindicação 1. Vantajosos desenvolvimentos da invenção são demonstrados nas reivindicações dependentes.

[015] A invenção inclui o ensino técnico que o disco de freio montado em eixo é construído com um cubo e dois anéis de fricção produzidos a partir de um material em aço, que estão arranjados paralelamente e espaçados um do outro no cubo, em que, entre os anéis de fricção, estão arranjados parafusos de apoio para absorver uma força de pressão de contato das pastilhas que atuam axialmente.

[016] Aqui, os anéis de fricçãç podem constituir uma montagem separada, que pode ser montada independentemente do cubo e formar um par de anéis de fricção em conjunto com os parafusos de apoio. Esta montagem então pode ser conectada ao cubo por meio de métodos conhecidos, cujo cubo, por sua vez, constitui um componente independente. Por conseguinte, anel de fricção e cubo podem ser produzidos e fornecidos independentemente um do outro. Isso oferece uma vantagem acima de tudo durante a substituição dos pares de anel de fricção em um cubo.

[017] Então, o disco de freio montado em eixo compreende várias partes individuais, que são formadas por pelo menos um cubo, dois anéis de fricção produzidos a partir de um material em aço e um número de parafusos de apoio. Similares à construção de um disco de freio de cerâmica ou de carbono, também conhecido pelo termo freios de carbono, um disco de freio em eixo de acordo com a invenção também pode ser fornecido como um disco de freio montado, com o qual todos os componentes funcionalmente essenciais consistem de um material em aço. Em particular, os anéis de fricção vantajosamente podem ser extraídos de urna placa de aço, por exemplo, através de corte com raio laser, por meio de corte com jato d’água ou outro método de corte térmico ou abrasivo, mas os anéis de fricção podem também ser mecanicamente cortados a partir de uma placa de aço. Os parafusos podem ser produzidos a partir de quaisquer materiais, porém, preferencialmente, também de aço. O cubo, em particular, pode ser produzido de aço a fim de evitar distorções térmicas induzidas por expansão com um eixo, em que o disco de freio em eixo é montado.

[018] Como resultado, um disco de freio montado em eixo é fornecido de acordo com a invenção, que pode ser montado a partir de diversos materiais na forma de um sistema modular. Além da livre seleção de material é ainda vantajoso que a geometria do par de anéis de fricção e/ou o cubo possa ser mudada conforme desejado. Por este motivo, o par de anéis de fricção pode ser rapidamente adaptado para condições periféricas alteradas e pares de anéis de fricção incorporados de forma diferente podem ser montados e desmontadas de um único cubo através de substituição rápida.

[019] No entanto, os anéis de fricção são formados, em particular, de um material em aço, em que pelo menos no caso dos parafusos de apoio uma livre seleção de material se torna possível a fim de otimizar os componentes individuais do disco de freio em eixo em relação a suas cargas mecânicas e térmicas. Finalmente, o peso do disco de freio em eixo pode ser ainda mais optimizado desde que formas geométricas podem ser empregadas o que, estritamente falando, do ponto de vista de fundição, não pode ser produzido.

[020] Vantajosamente, os anéis de fricção podem incluir polos nos quais parafusos de apoio estão inseridos na parte final. Os parafusos de apoio podem ser projetados para rotação simétrica e possuem uma porção média e pinos na parte final. Durante a montagem do disco de freio em eixo, os pinos dos parafusos de apoio na parte final podem ser inseridos nos orifícios dos anéis de fricção. O comprimento dos pinos, neste caso, determina a espessura do disco de freio em eixo, que pode ser, por exemplo, 80 mm.

[021] A porção média dos parafusos de apoio pode ser maior que o diâmetro dos pinos na parte final ou a porção média dos parafusos de apoio é projetada menor do que o diâmetro dos pinos na parte final. Em particular, pode ser vantajoso fornecer parafusos de apoio tendo uma porção média com um diâmetro menor. Isto serve para acomodar a tolerância das placas. Além disso, é possível a inspeção dó cordão da solda. Além disso, a espessura dos anéis de fricção pode ser compensada não sendo necessária usjnagem mecânica adicional.

[022] A conexão entre os parafusos de apoio e os anéis de fricção, em particular, entre os pinos na parte final, que são inseridos nos orifícios dos anéis de fricção, pode ser produzida através de uma conexão de encaixe por pressão (press- fit), através de uma conexão soldável, através de uma conexão soldada, ou através de uma conexão rebitada. Finalmente, uma conexão de parafuso também pode ser vantajosamente produzida usando parafusos de conexão. Se a conexão entre os parafusos de apoio e os anéis de fricção consistir de uma conexão soldável, isto pode ser produzido, por exemplo, através solda de alta temperatura ou de brasagem. Aqui, as temperaturas de solda podem ser empregadas, o que não ocorrem durante o funcionamento normal do disco de freio.

[023] Se a conexão entre os parafusos de apoio e os anéis de fricção é produzida através de uma conexão soldada, solda de feixe de laser, solda de feixe de elétrons ou outros métodos possíveis de solda podem ser empregados aqui, por exemplo. Especialmente com a solda de feixe de elétrons, a potência térmica dos componentes a serem unidos é mínima, de modo que, em particular, possa desenvolver apenas uma mínima distorção térmica através do método de soldadura nos anéis de fricção e é por este motivo que este método deve ser vantajosamente empregado. Através da conexão materialmente unida é atingido vantajosamente que o calor que desenvolve nos anéis de fricção através do funcionamento do disco de freio em eixo pode ser direcionado para os parafusos de apoio de modo que o calor pode ser particularmente descarregado de maneira eficaz através da ventilação interna.

[024] Com particular vantagem, a conexão soldável pode ser produzida em um forno apropriado, em que, ao mesmo tempo, a alta temperatura de solda pode ser acompanhada por um tratamento térmico, por exemplo, dos anéis de fricção. Através desta tecnologia de conexão a vantagem obtida é que com o processo de conexão, ou seja, a alta temperatura de solda, um processo de endurecimento dos componentes adicionais, nomeadamente dos anéis de fricção, também pode ser criado. Por causa disso, várias vantagens são atingidas já que um material ideal é criado que não tenha suas propriedades materiais alteradas através de posterior usinagém ou operações de conexão, e isso pode ser atingido criando a conexão em adição ao endurecimento em uma única operação, uma vantagem de produção também em termos de custos é alcançada.

[025] É também vantajoso arranjar os elementos de refrigeração entre os anéis de fricção, que, em particular, são soldados ou soldáveis no interior dos anéis fricção. Além disso, os elementos de refrigeração podem ser parafusados no interior dos anéis fricção ou soldáveis na parte final.

[026] Os elementos de refrigeração aumentam a capacidade dé armazenamento de energia do disco de freio. No processo, o calor é dirigido dò dò anel de fricção para os elementos de refrigeração onde é efetuada a descarga por convecção. Assim, a superfície de convecção é ampliada pelos elementos dé refrigeração, como resultado mais energia pode ter vazão ao meio de fluxo.

[027] Além disso, os elementos de refrigeração podem ser configurados párá que estes favoreçam o fluxo de ar refrigerado através do disco de freio do eixo, em que os elementos de refrigeração, por exemplo, possuem um formato tipo lâmina de turbina. Os elementos de refrigeração podem ser elementos de placas ou, alternativa ou adicionalmente, um número de parafusos de apoio podem estar arranjados nos elementos de refrigeração no interior dos anéis de fricção, mas que têm um tamanho que é menor do que os parafusos de apoio que estendem entre os dois anéis de fricção e conectam estes uns aos outros. Com o arranjo dos parafusos de apoio encurtados ainda é obtida uma vantagem adicional ao efeito em que o arranjo de tais parafusos de apoio encurtados pode ser efetuado para formar uma relação ideal da capacidade e da dissipação de refrigeração, e a geometria individual dos parafusos de apoio pode ser selecionada com grande liberdade de projeto.

[028] Com vantagem adicional, o material dos elementos de refrigeração pode ser selecionado independentemente. Os possíveis são materiais de aço e de fundição. Além disso, no entanto, metais não-ferrosos tal como alumínio ou cobre ou suas ligas, também podem ser empregados. A condição da superfície da superfície exterior sujeita ao fluxo incidente também pode ser optimizada em relação a suas propriedades térmicas e fluxo-mecânicas.

[029] Uma fileira interna de parafusos de apoio pode ser fornecida, que possui passagens axiais, através das quais os parafusos de conexão podem se estender. Os parafusos de conexão, por exemplo, podem ser parafusados em uma rosca interna, que é introduzida em um dos anéis de fricção, ou são fornecidas porcas do parafuso, nas quais parafusos de conexão estão parafusados. No casò em que a temperatura de carga seja muito alta, a porca montada no parafuso de conexão na parte final pode ser formada como uma luva e, desta forma, a rosca dissociada do efeito da temperatura. Além disso, ao usar duas mangas o espaço de instalação pode ser poupado. Assim, o anel de fixação, os anéis de fricção e, em particular, os parafusos de apoio com as passagens podem ser parafusados juntos com contato total, como resultado, é alcançada uma conexão particularmente rígida entre os anéis de fricção e o cubo. Nesta versão, são empregadas adicionalmentê porcas com ranhuras.

[030] No cubo, podem ser moldados ressaltos em que, dirigidos radialmente para fora, estendem entre os anéis de fricção e através dos quais são passados parafusos de conexão. Através dos ressaltos, portanto, o momento de frenagem pode ser transmitido dos anéis de fricção ao cubo, onde os ressaltos podem compreender recessos nos quais, por sua vez, podem ser inseridas porcas com ranhuras, que geralmente podem consistir de aço endurecido e temperado ou ferro fundido. Em particular, as porcas com ranhuras podem ter uma menor mobilidade radial nos recessos dos ressaltos para compensar as diferenças na expansão térmica radial entre o cubo e os anéis de fricção.

[031] Além disso, os anéis de fricção podem incluir protrusões voltadas radialmente para o interior, que podem engatar em recessos que são introduzidos no cubo. Assim, é alcançada uma conexão positiva, em particular para transmitir os momentos de frenagem, que atuam a partir dos anéis de fricção no cubo.

[032] Anéis de fixação podem ser fornecidos, que no lado de fora contatam os anéis de fricção na região radial’interna. Aqui, parafusos de conexão podem estender através dos anéis de fixação e pelo menos através de uma parte ou um molde do cubo, onde, em particular, podem ser fornecidas arruelas cerâmicas, que são arranjadas entre a cabeça do parafuso dos parafusos de conexão ou entre porcas do parafuso nos parafusos de conexão e os anéis de fricção. Assim, é criada uma barreira de calor, de modo que as temperaturas mais altas, que podem se desenvolver nos anéis de fricção, não são transmitidas diretamente ao cubo. Os anéis de fixação, adicionalmente, servem ao propósito de que os parafusos de conexão não pódem ser submetidos à distorção por flexão, onde o anel de fixação pode ser formado de um material que se caracteriza por um baixo coeficiente de expansão. Até mesmo por meio disto uma transferência de calor dos anéis de fricção para o cubo pode ser minimizada.

[033] A conexão positivamente ligada dos anéis de fricção e do cubo é apropriada, além disso, para obter unia versão dividida do par de anéis de fricção. Para este efeito, o plano de partição do par de anéis de fricção poderia ser colocado no meio nas protrusões radialmente voltadas para o interior. Por conseguinte, um componente definido das forças centrífugas que agem sobre o par de anéis dê fricção dividido poderia ser transmitido ao cubo através dos ressaltos. Por conseguinte, uma possível partição do parafuso de conexão das duas metades dó anel de fricção poderia ser menor dimensionada.

[034] Finalmente, o uso de uma conexão positivamente ligada torna possível o uso de diâmetros de cubo que são maiores em comparação com conexões atuais. Desde que, neste caso, o momento de frenagem é transmitido através da ligação positiva dos anéis de fricção e cubo, elementos de conexão, que em outras incorporações transmitem o momento de frenagem, são omitidos. Devido a isso, o espaço de instalação pode ser poupado, que consequentemente pode ser usado para ampliar o diâmetro do cubo.

[035] Breve descrição das Figuras

[036] Medidas complementares melhorando a invenção são mostradas com mais detalhes a seguir em conjunto com a descrição das incorporações exemplares preferidas da invenção por meio das Figuras a seguir.

[037] Na Figura 1 é mostrado um detalhe em perspectiva de um disco de freio do eixo de acordo com uma primeira incorporação exemplar em um estado parcialmente montado.

[038] A Figura 2 mostra a incorporação exemplar do disco de freio do eixo de acordo com a Figura 1 em um estado montado.

[039] A Figura 3 mostra a incorporação exemplar do disco de freio do eixo de acordo com as Figuras 1 e 2 com um par de anéis de fricção montado em um cubo em uma vista de secção transversal. .

[040] A Figura 4 mostra uma vista em perspectiva de um anel de fricção da incorporação exemplar do disco de freio do eixo de acordo com as Figuras 1 a 3 para formação de um par de anéis de fricção.

[041] A Figura 5 mostra uma vista em perspectiva do cubo da incorporação exemplar do disco de freio do eixo de acordo com as Figuras 1 a 4.

[042] Na Figura 6 é mostrado um detalhe em perspectiva de um disco dé freio do eixo de acordo com uma segunda incorporação exemplar.

[043] A Figura 7 mostra a incorporação exemplar do disco de freio do eixo de acordo com a Figura 6 com um par de anéis de fricção montado em um cubo em uma vista de secção transversal.

[044] A Figura 8 mostra uma vista em perspectiva de um anel de fricção da incorporação exemplar do disco de freio do eixo de acordo com as Figuras 6 e 7 para formar um par de anéis de fricção.

[045] A Figura 9 mostra uma vista em perspectiva do cubo da incorporação exemplar do disco de freio do eixo de acordo com as Figuras 6 a 8.

[046] Na Figura 10 é mostrado um detalhe em perspectiva de um disco de freio do eixo de acordo com uma terceira incorporação exemplar.

[047] A Figura 11 mostra a incorporação exemplar do disco de freio do eixo de acordo com a Figura 10 com um par de anéis de fricção montado em um cubo em uma vista de secção transversal.

[048] A Figura 12 mostra uma vista em perspectiva de um par de anéis de fricção de dois anéis de fricção da incorporação exemplar do disco de freio do eixo de acordo com as Figuras 10 e 11.

[049] A Figura 13 mostra uma vista em perspectiva do cubo da incorporação exemplar do disco de ferio do eixo de acordo com as Figuras 10 a 12.

[050] A Figura 14 mostra uma vista em perspectiva de um anel de fixação com parafusos dispostos em relação ao último.

[051] Os mesmos caracteres de referência das diferentes incorporações exemplares marcam os mesmos componentes funcionais com características ligeiramente diferentes.

[052] Incorporações preferidas da invenção

[053] A Figura 1 mostra um detalhe de uma incorporação exemplar de um disco de freio do eixo 1 de acordo com a invenção com um cubo 10, em que um primeiro anel de fricção 11, e um segundo anel de fricção 12 arranjado espaçado e paralelo ao primeiro anel de fricção 11, está arranjado e que em conjunto formam um par de anéis de fricção. O disco d.e freio do eixo 1 pode ser empregado em um sistema de freio de um veículo ferroviário, e os anéis de fricção 11 e 12 servem como parceiros de fricção para as pastilhas de freio, que, no lado de fora, podem ser pressionadas aos anéis de fricção, 11 e 12 com uma pinça de freio. Entre os anéis de fricção 11 e 12 são arranjados múltiplo parafusos de apoio 13, que servem para absorver a força de pressão de contato das pastilhas 14 que atuam axialmente e impedir a deformação das superfícies de fricção através de blindagem estática e dinâmica. Os anéis de fricção 11 e 12 são produzidos de material em aço e são extraídos de um material de placa através de corte com feixe de raio laser ou através de corte com jato de água.

[054] Os parafusos de apoio 13 possuem uma porção média 13a e pinos dá parte final 13b seguindo a porção média 13a na parte final. Os pinos do da parte final 13b podem estender pelos orifícios 15 nos anéis de fricção 11 e 12 e para conexão entre os parafusos de apoio .13 e os anéis de fricção 11 e 12, os pinos da parte final 13b podem ser soldáveis, soldados, colados ou pressionado nos orifícios 15.

[055] A incorporação exemplar mostrada é compreende parafusos de apoio 13 com uma porção média 13a, que tem um menor diâmetro do que os pinos da parte final 13b. O salto de diâmetro permite uma inspeção visual do mesmo após aplicação de um método de ligação material dos pinos da parte final 13b nos orifícios 15. Além disso, os pinos 13b são mais longos do que a espessura das placas usadas de modo a absorver a tolerância destas placas.

[056] Além disso, é mostrada uma fileira adicional de parafusos de suporte 13', através dos quais os parafusos de conexão 17 são passados, e nos quais as porcas dos parafusos 23 da parte final são aparafusadas (descrição detalhada ver a fig. 3). Adicionalmente aparafusado com os parafusos de conexão 17 e as porcas dos parafusos 23 está um anel de fixação 21, como resultado disto, os parafusos de conexão 17 não estão sujeitos ao estresse de flexão.

[057] Na combinação de parafusos dos parafusos de conexão 17, blocos de deslizamento 18 são fornecidos adicionalmente, que são inseridos nas ranhuras 31, e as ranhuras 31 estão localizadas nas protrusões 25, que são moldadas no cubo 10. O bloco de deslizamento 18 é produzido de aço endurecido e temperado e só tem uma influência insignificante na condutibilidade de calor entre os anéis de fricção 11, 12 e o cubo 10.

[058] A fim de reduzir a transferência de calor entre o anel de fricção anel 11 e o anel de fixação 21, arruelas de cerâmica 22 de materiais cerâmicos ou cerâmicos reforçados com fibra estão localizadas entre o anel de fricção 11 e o anel de fixação 21. Alternativamente, o anel de fixação pode ser produzido a partir de aço que possui um baixo coeficiente de expansão térmica.

[059] A Figura 2 mostra uma outra vista em perspectiva do disco de freio do eixo 1 com o cubo 10 de acordo com a Figura 1, onde é mostrada a fileira interna de parafusos de apoio 13', que são formados com passagens axiais 24, através da qual podem ser passados os parafusos de conexão 17 mostrados na Figura 1. Aqui é mostrado que o anel de fricção 11 compreende protrusões 19 voltadas radialmente para dentro, pelas quais projetam os parafusos de apoio 13' com as passagens 24, de modo pode ser criada que uma conexão fixa entre os parafusos de apoio 13' e o anel de fricção 11 quando os parafusos de conexão 17 são passados através das passagens axiais 24. Uma fileira adicional de parafusos de apoio 13 mostra uma incorporação dos parafusos de apoio 13 com uma porção média 13a, que tem um diâmetro menor do que os pinos da parte final 13b dos parafusos de apoio 13, que estão conectados aos anéis de fricção’11 e 12, em que o anel de fricção 12 pode ter protrusões 19 da mesma forma como o anel de fricção 11, e os parafusos de apoio 13' estendem com sua extremidade oposta nas protrusões 19 do anel de fricção 19 que não é mostrado em mais detalhes.

[060] A Figura 3 mostra a incorporação exemplar do disco de freio do eixo 1 de acordo com as Figuras 1 e 2 em uma vista de secção transversal. A secção transversal mostra o cubo 10 com protrusões 25 dirigidas radialmente para fora, em que na vista transversal é visível uma protrusão 25. Nas protrusões 25, a par de anel de fricção dos anéis fricção 11 e 12 é conectado ao cubo 10 de uma forma de transmissão de torque. Para conectar os anéis de fricção 11 e 12 são fornecidos parafusos de conexão 17, que estendem através de orifícios nas protrusões 25. Além disso, os parafusos de conexão 17 estendem através de parafusos de apoio 13' com as respectivas passagens, e no lado localizado no oposto da cabeça dé parafuso dos parafusos de conexão 17 estão aparafusadas porcas dos parafusos 23 nos parafusos de conexão 17. Consequentemente, a protrusão 25, os anéis de fricção 11 e 12, bem como os parafusos de apoio 13' estão aparafusados juntos "com contato total" por meio de parafusos de conexão 17. Abaixo das porcas dos parafusos 23 está localizado um anel de fixação 21, em que entre o anel de fixação 21 e as porcas dos parafusos 23 são mostradas arruelas de cerâmica 22. Além disso, é mostrado que os parafusos de apoio 13 estendem entre os anéis de fricção, 11 e 12, e que são incorporados sólidos, sem furo de passagem, e estendem cóm seu pino da parte final 13b nos orifícios 15 nos anéis de fricção 11 e 12. O arranjo mostrado vantajosamente possibilita uma remoção do par de anel de fricção dos anéis de fricção 11 e 12 com os parafusos de apoio 13 do cubo 10, simplesmente soltando os parafusos de conexão 17. Por exemplo, uma troca de um par de anel de fricção quente pode, portanto, ser realizada de forma simples, e dependendo da situação de instalação do disco de freio do eixo 1, não será necessário retirar o cubo 10 de um eixo para substituir o par de anel de fricção com os anéis de fricção 11 e 12.

[061] A Figura 4 mostra um anel de fricção 11 e 12 respectivamente em uma vista em perspectiva. O anel de fricção 11 e 12 respectivamente pode ser extraído de um material de chapa de espessura adequada através de um método de corte térmico, por exemplo, através de corte com feixe de laser. Com corte com feixe de laser, o oxigênio é, em particular, apropriado como gás de corte. Da mesma forma, um método de corte abrasivo pode ser empregado, por exemplo, o corte com jato de água. Na superfície de fricção plana do anel de fricção 11 e 12 respectivamente, orifícios 15 são mostrados no quais os parafusos de apoio 13 com seus pinos da parte final 13b podem ser inseridos. No interior, o anel de fricção 11 e 12 respectivamente compreende protrusões 19 que estão voltadas radialmente para dentro, nas quais são introduzidos furos de passagem 26 e através das quais os parafusos de conexão 17 podem ser passados. O anel de fricção 11 e 12, respectivamente está situado no cubo 10 com uma orientação radial, em cuja orientação as protrusões 19 dos anéis de fricção 11, 12 estão em alinhamento com os ressaltos 25 do cubo 10.

[062] A Figura 5 finalmente mostra um cubo 10 em uma vista erri perspectiva, que compreende várias protrusões 25 na sua circunferência externa. Nas protrusões 25, furos de passagem 27 são introduzidos através dos quais õs parafusos de conexão 17 podem estender e que estão em alinhamento com os furos de passagem 26 dos anéis de fricção 11 e 12 e com as passagens axiais 24 nos parafusos de apoio 13'. Em algumas das protrusões 25, são introduzidas ranhuras 31 nas quais podem ser inseridos os blocos de deslizamento 18 mostrado na Figura 1.

[063] A Figura 6 mostra mais uma incorporação exemplar de um disco dê freio do eixo 1 com um cubo 10, que compreende ressaltos 25 que são formados radialmente para fora. Os ressaltos 25 compreendem passagens através das quais os parafusos de conexão 17 são guiados do modo que seja criada uma conexão com o anel de fricção 11, através das quais os parafusos de conexão 17 estendem da mesma forma. Abaixo das cabeças dos parafusos de conexão 17, por sua vez, são arranjadas arruelas de cerâmica 22, e nos ressaltos 25 do cubo 10 são introduzidas ranhuras 31 fresadas, nas quais são inseridos os blocos dê déslizamento 18. As ranhuras 31 também podem ser fresadas nas superfícies de fricção. Se as ranhuras 31 são fresadas nos ressaltos 25 do cubo 10, é necessária uma ferramenta que corresponde pelo menos à metade da altura do cubo. Nesta incorporação exemplar, parafusos de apoio 13 também mostram ter uma porção média 13a com um diâmetro menor e pinos da parte final 13b com um diâmetro maior, e os parafusos de apoio 13 estão conectados aos anéis de fricção 11 e 12, com os pinos da parte final 13b.

[064] A Figura 7 mostra uma vista transversal através do disco de freio do eixo 1 de acordo com a incorporação exemplar da Figura 6. O disco de freio do eixo 1 compreende um par de anel de fricção dos anéis de fricção 11 e 12, que tem parafusos de apoio 13, que se estendem entre os anéis de fricção 11 e 12. A fim de fixar o par de anel de fricção dos anéis de fricção 11 e 12 ao cubo 10, o cubo 10 compreende ressaltos 25 que se estendem radialmente para fora. Parafusos e conexão 17 podem ser passados através dos ressaltos 25, que igualmente estendem através dos furos 36 nos anéis de fricção 11 e 12. Quando a porca do parafuso 23 é aparafusada na extremidade livre do parafuso de conexão 17, os anéis de fricção 11 e 12 podem ser aparafusados nos ressaltos 25 do cubo 10 "com contato pleno", em que os ressaltos 25 estão localizados entre os anéis de fricção 11 e 12. Nesta incorporação exemplar, também, é mostrada uma arruela de cerâmica 22 sob a porca do parafuso 23. Se o par de anel de fricção dos anéis fricção de 11 e 12 tem que ser removido do cubo 10, os parafusos de conexão 17 podem ser removidos a fim de posteriormente de modo fácil tornar o cubo 10 em relação ao par de anel de fricção. Assim, os ressaltos 25 podem ser passadas axialmente através dos recessos 28 a fim de remover o par de anel de fricção do cubo 10 sem ter qué remover os dois anéis de fricção 11 e 12 um do outro.

[065] A Figura 8 representa uma vista em perspectiva dos anéis de fricção 11 e 12, respectivamente, em que uma infinidade de orifícios 15 é introduzida para receber os parafusos de apoio 13. Os furos 36 nos anéis de fricção 11 e 12 para a passagem dos parafusos de conexão 17 são introduzidos nas protrusões 19 radialmente voltadas para dentro, entre as quais os recessos 28 estendem. Em algumas das protrusões 19, ranhuras 31 para o recebimento de blocos de deslizamento 18 são fresadas, como já mostrado na Figura 6, no estado montado.

[066] Finalmente, a Figura 9 mostra uma vista em perspectiva do cubo 10 de acordo .com a incorporação exemplar da Figura 6 com ressaltos 25 projetando radialmente para fora, nos quais furos de passagem 27 são introduzidos, através dos quais os parafusos de conexão 17 podem ser passados (ver fig. 7). Os furos de passagem 27 podem ser providos como furos de passagem para a passagem de parafusos de conexão 17 simples com uma haste rosqueada, e através de furos de passagem 30, que correspondem as ranhuras 31 introduzidas nos anéis de fricção 11 e 12 para receber os blocos de deslizamento 18, pinos do cilindro podem ser passados a fim de criar uma dimensãqde tolerância correspondente entre o cubo 10 e o par de anel de fricção e para transferir o ajuste ao par de anel de fricção através dos blocos de deslizamento 18. Os furos de passagem 30 para a passagem dos pinos de cilindro podem, por exemplo, ter um diâmetro maior do que os furos de passagem 27 para a passagem de parafusos de conexão 17 simples.

[067] A Figura 10 mostra o cubo 10 em mais uma incorporação do disco de freio do eixo 1 com recessos 20, em que estão inseridas as protrusões 19 dos anéis de fricção 11 e 12. As protrusões 19 estão voltadas radialmente para dentro e os recessos 20, tipo bolso, encerram as protrusões 19 dos anéis de fricção 11 e 12 (anel de fricção 12 não é mostrado na vista em perspectiva). Além disso, são mostrados parafusos de apoio 13 que estendem entre os anéis de fricção 11 e 12.

[068] Uma fileira de recessos 20, tipo bolso, está fechada no sentido áxiàl; Devido a isso, um grau de liberdade de movimento do par de anel de fricção 11, 12, em uma direção axial está bloqueado. Para a completa fixação axial, um anel de fixação 34, ver Figura 14, com pinos rosqueados 35 soldados ou soldáveis, que sãó passados através de furos 36 nas protrusões 19 dos anéis de fricção 11, 12 e na parte fechada do cubo 10, está aparafusado contra as costas dos recessos tipo bolso, 20. Isso garante, ao mesmo tempo, que no rompimento de uma parte do anel de fricção 11, 12, o último esteja bloqueado através do pino rosqueado.

[069] Alternativamente, um anel de fixação 21 plano pode ser aparafusado diretamente nos ressaltos 25 do cubo 10. Como uma salvaguarda da rosca podem ser usadas uma rosca de travamento automático ou o assim chamado parafuso com fecho.

[070] Para fixar axialmente os anéis de fricção 11 e 12, são mostrados anéis de fixação 21, que são exemplarmente incorporados com protrusões axiais 32, e através de orifícios 33 nos anéis de fixação 21 podem ser passados elementos de rosca do modo a aparafusar os anéis de fixação 21 um ao outro. Aqui, as protrusões axiais 32 dos anéis fixação 21 podem ser pressionadas axialmente uma contra â outra ou aparafusando os anéis de fixação 21 juntos estas podem ser pelo menos axialmente pinçadas uma a outra. Assim, os anéis de fricção 11 e 12 estão axialmente bloqueados e o torque dos anéis de fricção 11 e 12 pode ser transmitido para o cubo 10 através das protrusões 19 nos recessos 20.

[071] A Figura 11 mostra a incorporação exemplar do disco de freio do eixo 1 de acordo com a Figura 10, em uma vista transversal. É mostrada a conexão entre o cubo 10 e o par de anel de fricção dos anéis de fricção 11 e 12, entre os quais os parafusos de apoio 13 estendem. O cubo 10 compreende ressaltos 25, nos quais são introduzidos os orifícios 33. Através dos orifícios 33 em um dos anéis de fricção 12 e através dos orifícios 33 nos ressaltos 25 no cubo 10, pinos rosqueados 35 podem ser passados que estão localizados em um anel de fixação 34. Na parte final nos pinos rosqueados 35, porcas do parafuso 23 são aparafusadas de modo a conectar o par de anel de fricção ao cubo 10 através de um dos anéis de fricção 12.

[072] A Figura 12 mostra o par de anel de fricção dos anéis de fricção 11 é 12, em que no anel de fricção 12 mais baixo são introduzidos furos 29 através dos quais podem ser passados os pinos rosqueados 35 do anel de fixação 34. Os furos 29 são introduzidos nas protrusões 19 no anel de fricção 12, que se estendem radialmente para dentro. As protrusões 19 do anel de fricção 11 são compensadas com relação às.protrusões 19 do anel fricção 12 por um ângulo de 30°, por exemplo, para que a acessibilidade da porca do parafuso 23 seja assegurada, ver a Figura 11 neste respeito.

[073] A Figura 13 constitui perspectivamente um cubo 10 de acordo com à incorporação exemplar da Figura 10. No cubo 10, vários ressaltos 25 radialmente estendem para o exterior, que parcialrpente têm protrusões axiais 32, entre as qiiais são formados espaços intermediários, nos quais podem engatar as protrusões 19 dos anéis de fricção 11 e 12. Assim, o momento de frenagem pode ser transmitido entre os ressaltos 25 e as protrusões 19 através da conexão positivamente associada e a conexão de parafuso do anel de fricção 12 ao cubo 10 através dós pinos rosqueados 35 do anel de fixação 34 serve apenas para fixar axialmente o par de anel de fricção no cubo 10. Adicionalmente são mostrados orifícios 33 nos ressaltos 25, através dos quais os pinos rosqueados 35 do anel de fixação 34 podem ser passados.

[074] A Figura 14 finalmente mostra uma vista em perspectiva do anel de fixação 34 com múltiplos pinos rosqueados 35 axialmente localizados no dito anel de fixação 34. Assim, o uso do anel de fixação 34 com relação ao anel de fixação 21 na Figura 10 constitui uma alternativa adicional para conectar o par de anel de fricção ao cubo 10.

[075] Nesta incorporação, a invenção não é restrita à incorporação exemplar preferencial acima referida. Um número de variantes é concebível que faça uso da solução mostrada mesmo com tipos fundamentalmente diferentes de incorporações. Todas as características e/ou vantagens decorrentes das reivindicações, da descrição ou dos desenhos, incluindo detalhes de projeto ou arranjos espaciais podem ser significativos para a invenção tanto por si como em uma ampla gama de combinações. LISTA DE NÚMEROS DE REFERENCIA: 1 Disco de freio do eixo 10 Cubo 11 Anel de fricção 12 Anel de fricção 13 Parafusos de apoio 13’ Parafusos de apoio com passagem 13a Porção média 13b Pino da parte final 14 Força de pressão de contato das pastilhas 15 Orifício 16 Parafuso de conexão 17 Parafuso de conexão 18 Bloco de deslizamento 19 Protrusão 20 Recesso 21 Anel de fixação 22 Arruela de cerâmica 23 Porca do parafuso 24 Passagem axial 25 Ressalto, protrusão 26 Furo de passagem 27 Furo de passagem 28 Recesso 29 Furo 30 Furo de passagem 31 Ranhura 32 Protrusão axial 33 Orifício 34 Anel de fixação 35 Pino rosqueado 36 Furo

Claims (10)

1. DISCO DE FREIO ONDULAR MONTADO (1) em eixo compreendendo um cubo (10), no qual dois anéis de fricção (11, 12), produzidos de material em aço estão dispostos paralelos e espaçados um do outro, em que entre os anéis de fricção (11, 12) estão dispostos parafusos de apoio (13) para absorver uma força de pressão de contato das pastilhas (14) que atua axialmente, caracterizado pelos parafusos de apoio (13) serem destinados à rotação simétrica e possuírem uma porção média (13a) e pinos da parte final (13b), em particular, em que a porção média (13a) tem um diâmetro menor do que os pinos da parte final (13b) e pelos anéis de fricção (11, 12) estarem ligados ao cubo (10) por meio de blocos de deslizamento (18) e parafusos de conexão (17).

2. DISCO DE FREIO (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos anéis de fricção (11, 12) compreenderem orifícios (15), nos quais os parafusos de apoio (13) estão inseridos na parte final.

3. DISCO DE FREIO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela conexão entre os parafusos de apoio (13) e os anéis de fricção (11, 12) ser formada através de uma conexão de encaixe, através de uma conexão soldável, através de uma conexão soldada, através de uma conexão rebitada e/ou através de uma conexão de parafuso com parafusos de conexão (16).

4. DISCO DE FREIO (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela conexão soldável ser produzida através de solda de alta temperatura e/ou em que a conexão soldada é produzida através da solda de feixe de laser ou através de solda de feixe de elétrons.

5. DISCO DE FREIO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações supramencionadas, caracterizado por estarem dispostos elementos de refrigeração entre os anéis de fricção (11, 12), que, em particular, são soldados ou soldáveis dentro de pelo menos um dos anéis de fricção (11, 12).

6. DISCO DE FREIO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações supramencionadas, caracterizado pelos anéis de fricção (11, 12) estarem dispostos no cubo (10), através de uma conexão ligada não-positivamente e/ou ligada positivamente.

7. DISCO DE FREIO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações supramencionadas, caracterizado pelos anéis de fricção (11, 12) possuírem protrusões (19) radialmente voltadas para dentro, que engatam em recessos (20), que estão introduzidos no cubo (10).

8. DISCO DE FREIO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações supramencionadas, caracterizado por ser fornecido pelo menos um anel de fixação (21), que no lado de fora é contíguo aos anéis de fricção (11, 12) na região radial interna e onde parafusos de conexão (17) estendem através do anel de fixação (21) e pelo menos através de uma parte ou uma porção moldada do cubo (10), em particular são fornecidas arruelas de cerâmica (22), que estão dispostas entre a cabeça do parafuso dos parafusos de conexão (17) e/ou entre as porcas do parafuso (23) nos parafusos de conexão (17) e os anéis de fricção (11, 12).

9. DISCO DE FREIO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações supramencionadas, caracterizado por ser fornecida uma fileira interna de parafusos de apoio (13') que possuem passagens axiais (24), através das quais estendem os parafusos de conexão (17).

10. DISCO DE FREIO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações supramencionadas, caracterizado pelos ressaltos (25) serem moldados no cubo (10), que se estendem radialmente direcionados para fora entre os anéis de fricção (11, 12) e através dos quais são passados os parafusos de conexão (17).

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