BRPI0918565B1 - dispositivo de freio pneumático - Google Patents
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Abstract
conjunto de freio pneumático a invenção parte de um conjunto de freio pneumático com um fuso (3), móvel em direção axial e um jugo (1 ), no qual o fuso (3) está de tal modo apoiado que é evitado um giro do fuso (3). de acordo com a invenção, um primeiro (7) e um segundo anel dentado de jugo (9), com endentações (8; 10) opostas, estão unidos à prova de giro com o jugo (1). além disso, com o fuso (3), entre os dois anéis dentados de jugo (7; 9) está unido fixamente um anel dentado de fuso (6), com endentação bilateral.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE FREIO PNEUMÁTICO.
[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de freio pneumático de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.
[002] Esses dispositivos de freio, entre outros, serão empregados em veículos sobre trilhos. Ali são frequentemente usados para a ativação de uma haste de freio, com cujo auxílio, sapatas de freio são comprimidas contra os aros da roda. Esses dispositivos de freio são instalados especialmente em mecanismos giratórios de vagões de carga. Para poder compensar o desgaste das sapatas de freio e dos aros das rodas, comumente está previsto um dispositivo de reajuste com um fuso e uma porca de regulagem. Durante o processo do reajuste é permitido um giro da porca de regulagem, enquanto que o fuso permanece fixo à prova de giro. A ligação com a haste do freio se verifica através de um componente regulador, no qual termina a livre extremidade do fuso. Tais dispositivos de freio são, por exemplos, descritos nos documentos DE 103 04 715 A1 e no documento DE 103 04 716 A1.
[003] Durante o processo normal de freio, atua sobre o fuso um torque. Este momento não pode, todavia, resultar em um giro do fuso, porque isto teria por consequência um efeito de regulagem indesejado. Portanto, comumente o fuso apresenta um anel dentado de fuso que está unido à prova de giro com o fuso. Com o jugo do dispositivo de freio também está unido à prova de giro um anel dentado do jugo. Ambas as endentações serão de tal modo, reciprocamente protendidas por uma mola de pressão, que engranzam reciprocamente. Durante o processo da frenagem o anel dentado de fuso será pressionado com intensa força contra o anel dentado do jugo, de maneira que pode ser captado o torque atuante sobre o fuso, podendo ser introduzido no jugo.
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2/12 [004] E se, após uma troca das sapatas de freio, o dispositivo de reajuste tiver que ser retornado ao seu estado original, isto pode ser alcançado por um giro controlado do fuso. No caso, os dois anéis dentados se movimentam contra a força molar. Ficou evidenciado que os anéis dentados somente permanecem atuantes, quando no processo da frenagem for exercida pressão sobre o fuso e este, após o processo da frenagem propriamente dita, será retornado para a sua posição inativa. De modo bem diferente ocorre, todavia, quando, por exemplo, as sapatas do freio estiverem congeladas nas rodas ou se as talas retentoras, nas quais o dispositivo de frenagem está suspenso, por exemplo, em virtude de corrosão, passaram a ficar de operação difícil. No retorno do fuso surgirá então uma força de tração majorada que não pode ser acompanhada com o jugo que está unido com a sapata do freio. Em consequência, os anéis dentados serão afastados contra a força da mola de pressão. Neste estado, o fuso poderá ceder ao torque sobre ele atuante. Pelo giro do fuso verifica-se um processo de reajuste não intencionado.
[005] Para evitar esta ocorrência, já foi previsto um trinquete sujeito por mola que evita com segurança o afastamento recíproco dos anéis dentados. Este trinquete está montado no jugo e penetra em uma peça sextavada de retorno, unida à prova de giro com o fuso. Se, agora, após uma troca das sapatas de freio, o fuso tiver que ser girado de volta, através da peça sextavada de retorno para a sua posição original, o trinquete terá de ser mantido com uma das mãos, fora de atuação, de maneira que para o processo do atarraxamento estará disponível somente a outra mão. Também nesta construção, podem ocorrer problemas de corrosão, com o que é evitada uma simples suspensão do trinquete de sua posição bloqueada.
[006] A presente invenção tem como objetivo conformar de tal modo um dispositivo de frenagem pneumático, de acordo com o
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3/12 preâmbulo da reivindicação 1, que um reajuste não intencionado do dispositivo do freio, também sob a ação de tração, seja evitado com segurança. Além disso, para o retorno do fuso, ambas as mãos devem estar disponíveis. Também deverá ser evitado o perigo de uma falha funcional, devido à corrosão.
[007] Esta tarefa será solucionada de acordo com a invenção, por um dispositivo de freio pneumático, com as características da reivindicação 1. Modalidades e conformações vantajosas resultam das reivindicações dependentes.
[008] De acordo com a invenção, um primeiro e um segundo anel dentado do jugo estão unidos com o jugo com endentações viradas uma contra a outra, sendo esta ligação à prova de giro. Um anel dentado de fuso, com endentação bilateral, está fixamente unido com o fuso, entre os dois anéis dentados do jugo.
[009] Um anel dentado de fuso está assim protegido para os dois lados. No caso de uma sujeição por pressão, como ocorre durante o processo de frenagem normal, o anel dentado do fuso será pressionado com força intensa sobre o primeiro anel dentado do jugo. O torque atuante sobre o fuso poderá assim ser induzido sobre o primeiro anel dentado do jugo, dentro do jugo. No caso de uma sujeição por tração como ocorre, por exemplo, quando as sapatas de freio estiverem congeladas nos aros das rodas, o anel dentado do fuso será pressionado contra o segundo anel dentado do jugo. Também neste caso o torque atuante sobre o fuso será seguramente introduzido no jugo.
[0010] O segundo anel dentado do jugo vantajosamente pode ser axialmente deslocado e unido com o outro jugo. Com esta possibilidade de deslocamento, é assegurado que no giro de retorno do fuso, após uma troca das sapatas de freio, os anéis dentados se podem afastar em tal distância reciprocamente que o anel dentado do fuso possa ser girado contra os anéis do jugo, assentados à prova de giro,
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4/12 dentro do jugo.
[0011] De uma maneira especialmente vantajosa, a endentação bilateral do anel dentado de fuso e as endentações, reciprocamente opostas do primeiro e do segundo anel dentado do jugo, são conformadas de modo simétrico. Isto quer dizer que flancos de dentes, reciprocamente convergentes, estão aplicados no mesmo ângulo. É assegurado, com esta medida, que se pode produzir um giro manual do fuso em ambas as direções, visto que tanto um giro à esquerda, como também um giro à direita, produz da mesma maneira um afastamento forçado das endentações.
[0012] Também está prevista uma mola de pressão que se apoia no segundo anel dentado do jugo e, de forma direta ou indireta, no próprio jugo. Com esta mola, os anéis dentados também serão mantidos em engranzamento na posição inativa do dispositivo de freio. Desta maneira, os anéis dentados, também no início do processo da frenagem, já estão em engranzamento. Um torque, repentinamente exercido sobre o fuso, poderá assim ser captado imediatamente. Também nesta fase será, portanto, evitado com segurança um giro do fuso.
[0013] De modo especialmente vantajoso, está prevista uma luva de encontro, sendo que a mola de pressão e a luva de encontro engranzam reciprocamente. Em uma modalidade, a luva de encontro é aplicada sobre uma mola de pressão. Em outra modalidade, também a mola de pressão poderá ser aplicada sobre a luva de encontro. Em ambas as formas de realização, esta luva de encontro produz um encontro bem definido para o segundo anel dentado do jugo. Na posição inativa, a luva de encontro forma com o segundo anel dentado do jugo uma fenda de encontro que é dimensionada de tal maneira que a endentação entre o anel dentado do fuso e o primeiro anel dentado do jugo, bem como a endentação entre o anel dentado de fuso e o segundo anel dentado do jugo, conjuntamente podem passar a ficar fora
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5/12 de atuação recíproca. Desta maneira, o fuso pode ser girado controladamente para o movimento de retorno. Se, por outro lado, sobre o fuso atuar uma solicitação de tração, então poderá atender a esta força somente até que esteja fechada a fenda de encontro e o segundo anel dentado do jugo se encontrar encostado na luva de encontro. Nesta posição, a endentação do anel dentado de fuso e a endentação do segundo anel dentado do jugo serão comprimidas com força correspondente, de maneira que não mais é possível um giro do fuso.
[0014] Vantajosamente, uma peça sextavada de retorno está unida de modo inteiriço com o anel dentado do fuso. Como tanto, o anel dentado do fuso como também a peça sextavada de retorno precisam estar montados firmemente no fuso, no caso de uma versão inteiriça dos dois componentes terá de ser vista apenas uma proteção. De maneira simples, poderá ser usado para tanto um pino de segurança que está montado em perfurações dos componentes combinados de construção, representados pelo anel dentado de fuso e pela peça sextavada de retorno, bem como do próprio fuso.
[0015] De acordo com a invenção, o anel dentado do fuso e os anéis dentados do jugo estão integrados dentro do jugo. As endentações podem assim também ser protegidas, especialmente contra sujeira que poderia resultar em que não mais pudesse ser garantido um fecho devido à forma entre os anéis dentados. Além disso, a disposição dos anéis dentados dentro do jugo produz uma proteção contra a corrosão. Desta maneira, serão facilitados trabalhos de manutenção e a durabilidade do dispositivo de frenagem é aumentada, ou seja, os intervalos de manutenção são prolongados.
[0016] O jugo apresenta uma abertura para a montagem, através da qual os diferentes componentes podem ser montados dentro do jugo. Para o fechamento desta abertura de montagem está vantajosamente prevista uma tampa de fechamento. A tampa de fechamento
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6/12 fecha o compartimento interno do jugo e forma assim também uma barreira contra a sujeira e a umidade. Contra esta tampa de fechamento se apóia a luva de encontro, de maneira que a posição do segundo anel dentado do jugo, com uma solicitação de tração do fuso está fixada dentro do jugo.
[0017] Na tampa de fechamento está prevista uma guarnição vedante. Esta guarnição vedante pode ser conformada de tal modo que se ajusta bem contra a circunferência externa do fuso. Desta maneira, praticamente, não mais é possível a penetração de sujeira e de umidade no compartimento interno do jugo, através da tampa de fechamento. Em um exemplo de execução, especialmente vantajoso, a guarnição vedante, todavia, está conformada como fole de dobras. Quando este fole de dobras se estende desde a tampa de fechamento até um dispositivo de reajuste, estará protegido não mais apenas o compartimento interno do jugo, mas também todo o fuso e a fenda entre o fuso e o dispositivo de reajuste.
[0018] Diante da tampa de fechamento, está previsto no jugo uma abertura de passagem, pela qual a peça sextavada de retorno se projeta para o exterior. Nesta abertura de passagem do jugo está vantajosamente previsto um anel vedante. Com este anel vedante também o lado do jugo, contrário à tampa de fechamento, será vedado contra a penetração de sujeiras e de umidade.
[0019] As endentações dos anéis dentados do jugo estão de, tal modo sincronizadas, que ambos os anéis dentados do jugo podem estar atuantes simultaneamente com o anel dentado do fuso. Com esta medida, será evitado que no caso de uma solicitação de pressão ou de tração sobre o fuso, o respectivo fecho devido à forma que estiver atuante, entre o anel dentado do fuso e o primeiro anel dentado do jugo, ou seja, o segundo anel dentado do jugo precisa primeiramente ser concretizado. Desta maneira, também por ocasião de uma troca da
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7/12 solicitação, não será necessário aceitar o giro do fuso. Também no caso de grande número de trocas entre solicitação de tração e de pressão do fuso, não poderá verificar-se desta maneira um processo de reajuste indesejado.
[0020] Para poder garantir a proteção contra giro do anel dentado do jugo, dentro do jugo, no interior deste jugo estão previstas ranhuras e nos anéis dentados do jugo estão previstas molas soltas ou fixas. Por exemplo, os anéis dentados do jugo poderão estar providos de molas fixas na sua circunferência externa, as quais correspondem com ranhuras correspondentes no compartimento interno do jugo 1. Em outra forma de realização, as molas podem, todavia, também ser conformadas como molas de disco soltas, sendo que ranhuras do jugo correspondentes no compartimento interno do jugo e ranhuras de disco estão previstas nos anéis dentados do jugo. As ranhuras de disco, nos anéis dentados do jugo, nesta forma de realização, são conformadas como um semicírculo, estando assim ajustadas ao contorno externo das molas de disco. As molas de disco podem assim se deslocar apenas conjuntamente com os anéis dentados do jugo, diante do jugo.
[0021] Outros detalhes e vantagens da invenção resultam da descrição de um exemplo de execução que será detalhadamente explicado com base no desenho. As figuras mostram:
[0022] figura 1 Uma vista do componente regulador de um dispositivo de freio pneumático, de acordo com a invenção, [0023] figura 2 uma representação fragmentada do componente regulador da figura 1, [0024] figura 3 um corte pelo componente regulador na posição inativa, e [0025] figura 4 um corte pelo componente regulador sob solicitação de tração.
[0026] No desenho será explicado apenas o componente regula
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8/12 dor, com as partes essenciais da invenção do dispositivo de freio, de acordo com a invenção. Cilindro, pistão, dispositivo de reajuste, haste de freio, sapatas de freio, talas de suspensão, dispositivo de fixação, etc., são mostrados e descritos detalhadamente nos documentos DE 103 04 715 A1 e DE 103 04 716 A1.
[0027] Na figura 1, o componente regulador do dispositivo de freio pneumático, de acordo com a invenção, é mostrado já montado. O jugo 1, em uma de suas extremidades, está alargado à semelhança de uma torquês e está provido de duas luvas de fixação 5. Estas luvas de fixação 5 servem para a ligação com uma haste de freio, na qual as sapatas do freio estão montadas, onde estão montados os freios com as suas sapatas. Na extremidade oposta do jugo 1 encontra-se a abertura de montagem 18 com a tampa de fechamento 2. Na tampa de fechamento 2, por sua vez, está montada a guarnição vedante 17. A guarnição vedante 17 se aplica ao redor do fuso 3 e veda, desta maneira, o compartimento interno do jugo 1 para o exterior. No centro do jugo pode ser vista a peça sextavada de retorno 4 que se salienta do compartimento interno.
[0028] A estruturação exata do componente regulador pode ser vista na figura 2. A representação fragmentada mostra o jugo 1 vazio e previsto por cima todos os componentes que são montados junto com o fuso 3, dentro do jugo, através da abertura de montagem 18. O anel vedante 15 será de tal modo integrado na abertura de passagem 14 que será vedada uma fenda entre a peça sextavada de retorno 4 que se projeta através da abertura de passagem 14 e o jugo 1, sendo esta vedação contra sujeira e umidade. O primeiro anel dentado do jugo 7 apresenta em seu lado afastado em relação ao jugo 1 uma endentação 8. Este primeiro anel dentado do jugo 7 apresenta, além disso, uma abertura dimensionada de tal maneira que pode receber a peça sextavada de retorno 4. A peça sextavada de retorno 4 está ligada de
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9/12 forma inteiriça com o anel dentado do fuso 6 e através do pino de segurança 13 está fixamente montada no fuso. O anel dentado do fuso 6, contrário ao anel dentado do jugo 7, está endentado nos dois lados.
[0029] O segundo anel dentado do jugo 9 é de construção idêntica ao primeiro anel dentado do jugo 7. Será apenas montado girado em 180°, de maneira que a sua endentação 10 está voltada na direção do jugo 1. O compartimento interno do jugo 1 e os dois anéis dentados dos jugos 7 e 9 estão de tal modo sincronizados que não é possível um giro dos anéis dentados do jugos 7 e 9 dentro do jugo 1. Por exemplo, os anéis dentados do jugos 7 e 9 podem estar providos de molas que correspondem com ranhuras correspondentes no compartimento interno do jugo 1. No exemplo de execução aqui apresentado, as molas são conformadas como molas de disco 21 soltas (ver figura 4), sendo que ranhuras do jugo 19 correspondentes estão previstas no compartimento interno do jugo 1. As ranhuras de disco 20 nos anéis dentados do jugo 7 e 9 estão aqui adequados, na forma de um semicírculo ao contorno externo das molas discoidais 21.
[0030] De modo limítrofe no segundo dente dentado do jugo 9, uma mola de pressão 12 está aplicada sobre o fuso 3. No estado já montado, a mola de pressão 12 se apoia na tampa de fechamento 2 e pressiona o segundo anel dentado do jugo 9 contra o anel dentado do fuso 6 e este, juntamente com o fuso 3, fixamente unido contra o primeiro anel dentado do jugo 7. A luva de encontro 11 será movida sobre a mola de pressão 12 e também se apoia na tampa de fechamento
2.
[0031] A função do componente regulador deverá ser explicada com base nas figuras 3 e 4. A figura 3 apresenta, no caso, o componente regulador, durante o processo da frenagem. Neste estado, age sobre o fuso 3 uma força de pressão, na direção da seta B. Tão logo as sapatas de freio encostam no aro da roda, atuará sobre o jugo 1
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10/12 uma força de pressão contrária, na direção da seta A. O anel dentado do fuso 6 que está de tal modo montado no fuso que não é possível nem um giro e nem um deslocamento axial com relação ao fuso 3, será pressionado contra o primeiro anel dentado do jugo 7, que encosta axialmente no jugo 1 e que neste está montado à prova de giro. Por um fecho de forma das duas endentações, direcionadas opostamente, do primeiro anel dentado do jugo 7 e do anel dentado do fuso 6, será assim evitado um giro do fuso 3. Um torque atuante sobre o fuso 3 será, no caso, induzido através do anel dentado do fuso 6 e do primeiro anel dentado do jugo 7, dentro do jugo 1.
[0032] A mesma posição também resulta quando o componente regulador se encontrar na posição inativa. Como a mola de pressão 12 está protendida entre a tampa de fechamento 2, fixamente unida com o jugo 1 e o segundo anel dentado do jugo 9, o segundo anel dentado do jugo 9 será pressionado contra o anel dentado do fuso 6. O jugo 1, por sua vez, através da mola de pressão 12 atuante na tampa de fechamento 2, será pressionado na outra direção. Desta maneira também, pela mola de pressão 12, na posição inativa do componente regulador, passa a atuar o anel dentado do fuso 6 e o primeiro anel dentado do jugo 7.
[0033] Assim, por exemplo, após uma troca das sapatas de freio, o fuso 3 deverá ser girado em movimento de retorno, sendo que com uma chave correspondente é feito um ajuste na peça sextavada de retorno 4. No caso de um torque atuante sobre a peça sextavada de retorno 4, tanto o fuso 3 como também o anel dentado de fuso giro, inteiriçamente unido com a peça sextavada de retorno 4, giram. No caso, os três anéis dentados precisam ser afastados forçosamente em tal extensão contra a força da mola de pressão 12, que as endentações passam a ficar livres e o anel dentado do fuso 6 possa girar contra os dois anéis dentados do jugo 7 e 9. Para esta finalidade, está
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11/12 prevista a fenda de encontro 16, entre o segundo anel dentado do jugo 9 e a luva de encontro 11. Esta fenda de encontro 16 está de tal modo, dimensionada que é possível o afastamento das endentações.
[0034] A figura 4 apresenta o componente regulador quando uma sapata de freio, por exemplo, estiver congelada no aro da roda, ou quando as talas de suspensão para o dispositivo de frenagem tiverem a sua operação prejudicada pela corrosão. Na soltura do freio de fixação ou após o processo da frenagem, quando o componente regulador terá de ser retornado para a sua posição inativa, atuará no jugo 1 uma força de tração na direção da seta C que evita este movimento de retorno do jugo 1 ou ao menos o dificulta. Simultaneamente, atua no fuso 3 uma força de tração contrária na direção da seta D. Desta maneira, o primeiro anel dentado do jugo 7 e o anel dentado do fuso 6 serão afastados um do outro. Desta forma, através desta endentação, não mais é assegurado um giro para o fuso 3.
[0035] O anel dentado do fuso 6 continua a estar em engranzamento com o segundo anel dentado do jugo 9, já que este é pressionado pela mola de pressão 12, contra o anel dentado do fuso 6. Enquanto o jugo 1 permanecer na sua posição, o fuso 3 se movimenta durante tanto tempo na direção da seta D, até que a fenda de encontro 16 (ver figura 3) estiver fechada. Nesta posição, o segundo anel dentado do jugo 9, axilamente deslocável, será preso entre o anel dentado do fuso 6 e a luva de encontro 11. Neste estado aqui mostrado, o torque atuante sobre o fuso 3 será transferido através do anel dentado de fuso 6 e o segundo anel do jugo 9, para o interior do jugo 1.
[0036] O mecanismo completo do componente regulador está acondicionado no compartimento interno do jugo 1. O anel vedante 15 e a guarnição vedante 17 evitam a penetração de sujeira e de umidade. Desta maneira, é garantida uma longa durabilidade do componente regulador.
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Numérica de Componentes:
Jugo
Tampa de fechamento
Fuso
Peça sextavada de retorno
Luva de fixação
Anel dentado de fuso
Primeiro anel dentado do jugo
Endentação do primeiro anel dentado do jugo
Segundo anel dentado do jugo
Endentação do segundo anel dentado do jugo
Luva de encontro
Mola de pressão
Pino de segurança
Abertura de passagem
Anel vedante
Fenda de encontro
Guarnição vedante
Abertura de montagem
Ranhura do jugo
Ranhura de disco
Mola discoidal
Claims (12)
1. Dispositivo de freio pneumático com um fuso (3) móvel em direção axial e um primeiro jugo (1), no qual está apoiado o fuso (3), de tal modo que é evitado um giro do fuso (3), caracterizado pelo fato de que um primeiro (7) e um segundo anel dentado do jugo (9) estão unidos à prova de giro com o jugo (1), por meio de endentações (8, 10), reciprocamente opostas e com o fuso (3), entre os dois anéis dentados do jugo (7, 9) está fixamente unido um anel dentado de fuso (6) com endentação bilateral.
2. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo anel dentado do jugo (9) está unido axialmente deslocável com o jugo (1).
3. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a endentação bilateral do anel dentado de fuso (6) e as endentações (8, 10) opostas do primeiro (7) e do segundo anel dentado do jugo (9) estão conformadas de modo simétrico.
4. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que está prevista uma mola de pressão (12) que se apóia no segundo anel dentado do jugo (9) e, de forma direta ou indireta, no próprio jugo (1).
5. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a luva de encontro (11) está prevista, em que a luva de encontro (11) e a mola de pressão (12) agarram uma à outra.
6. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma peça sextavada de retorno (4) está ligada de forma inteiriça com o anel dentado do fuso (6).
7. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivin
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2/2 dicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel dentado do fuso (6) e os anéis dentados do jugo (7, 9) estão dispostos dentro do jugo (1).
8. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que para o fechamento está prevista uma tampa de fechamento (2) de uma abertura de montagem (18) do jugo (1).
9. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que na tampa de fechamento (2) está prevista uma guarnição vedante (17).
10. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que em uma abertura de passagem (14) do jugo (1) está previsto um anel vedante (15).
11. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as endentações (8, 10) dos anéis dentados do jugo (7, 9) estão de tal modo sincronizados que ambos os anéis dentados do jugo (7, 9) podem ser simultaneamente postos em engranzamento com o anel dentado do fuso (6)
12. Dispositivo de freio pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no compartimento interno do fuso (1) estão previstas ranhuras (19) e nos anéis dentados do jugo (7, 9) estão previstas molas soltas ou fixas (21).
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