ES2221082T3 - Material sinterizado para un freno magnetico de carril. - Google Patents
Material sinterizado para un freno magnetico de carril.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN MATERIAL SINTERIZADO COMO MATERIAL DE FRICCION PARA UNA ZAPATA POLAR (40), UNA ZONA DE ZAPATA POLAR O AL MENOS UNA ZONA DE LA SUPERFICIE DE FRICCION DE ZAPATA POLAR DE UN FRENO SOBRE CARRIL MAGNETICO (300), EN ESPECIAL DE UN FRENO DE CORRIENTES PARASITAS Y/O UN FRENO MAGNETICO SOBRE CARRIL CON UN CUERPO BASE Y/O SOPORTE MAGNETICO.
Description
Material sinterizado para un freno magnético de
carril.
La invención se refiere a un material sinterizado
para una zapata polar de un freno magnético de carril según el
preámbulo de la reivindicación 1, a un freno magnético de carril,
así como a una zapata polar para un freno magnético de carril.
En los frenos magnéticos de carril según el
estado de la técnica, como materiales de rozamiento se ha empleado
preferentemente el acero St37. Un inconveniente del uso de una capa
de rozamiento St37 consistía en que se producían más adherencias que
reducían fuertemente la fuerza de frenado. Para recuperarla, era
necesario eliminar las adherencias a mano, lo que causaba grandes
gastos de mantenimiento. Aunque el uso de la fundición esferoidal
GGG40 causaba menos adherencias, con este tipo de capas de
rozamiento sólo se podían aplicar bajas fuerzas de frenado.
Otro problema de los frenos magnéticos de carril
según el estado de la técnica consistía en la unión del material de
rozamiento y el cuerpo de soporte o cuerpo base. Según el estado de
la técnica, esta unión se realiza mediante sinterización, encolado o
soldadura. Mientras que las uniones sinterizadas se rompían
frecuentemente con bajas fuerzas de cizallamiento, las uniones
encoladas tenían el inconveniente de requerir capas intermedias, en
cuya transición con el bloque de material de rozamiento se producían
formaciones de grietas y/o corrosiones, pudiendo producirse una
oxidación del bloque de material de rozamiento de forma muy lenta
desde un lado, que podía conducir a una merma del efecto de frenado
y - en casos extremos - al fallo del forro de freno. El encolado del
material de rozamiento con la chapa soporte en la elaboración de
forros de freno requiere también unos tiempos de espera
relativamente largos debido al tratamiento térmico del agente
adhesivo, lo que conduce a bajos números de producción. Una
reducción de los tiempos de espera del tratamiento térmico del
agente adhesivo es posible sólo si se tolera una unión adhesiva
insuficiente. Frecuentemente, tampoco es suficiente la rugosidad de
las superficies que han de encolarse, para permitir una adherencia
suficiente. Por lo tanto, en el documento
DE-UI-82OI404 se propuso ya dotar la
placa soporte, en la cara que lleva el bloque de material de
rozamiento, con un lecho de sujeción sinterizado compuesto por
distintos cuerpos de moldeo con destalonamientos, contracturas o
similares que formen un arrastre de fuerza y de forma con el bloque
de material de rozamiento, sobre el cual vaya fijado el material de
rozamiento en forma de bloque aplicado a presión, rellenando los
destalonamientos, contracturas o similares de los distintos cuerpos
de moldeo. En la práctica, sin embargo, se ha mostrado que la
adherencia sigue siendo insuficiente, porque las fuerzas mecánicas y
las vibraciones producidas conducen a la rotura de la unión. Los
cuerpos de moldeo de tamaño microscópico que presentan una
superficie rugosa se componen además de un material distinto al del
material restante del lecho de sujeción, por lo que en conjunto
queda formado un lecho de composición homogénea que al ser sometido
a cargas tiende a la formación de grietas o al desprendimiento de
los cuerpos de moldeo. Se añade que en el punto de unión con un
lecho de sujeción, en lugar de una superficie de unión se crean dos
superficies de unión, a saber la transición del cuerpo de material
de rozamiento al lecho de sujeción y del lecho de sujeción al cuerpo
de
soporte.
soporte.
Por el documento
EP-A-0581988 se conoce una zapata de
freno y un procedimiento para su fabricación, así como un freno
magnético de carril para vehículos de carretera y sobre carriles,
especialmente también para vehículos de carril a velocidades altas y
superiores. Para realizar de forma segura el uso de un cuerpo de
soporte sobre un bloque de material de rozamiento para una zapata de
freno para vehículos de carretera y sobre carriles, aquí se propone
encerrar el bloque de material de rozamiento, en arrastre de fuerza
y/o de forma, sobre varias piezas de superficie adyacentes, no
situadas en un plano, de partes del cuerpo de soporte fundido. Esto
se consigue introduciendo el cuerpo sinterizado acabado en un molde
de fundición siendo envuelto por el material de soporte fundido. La
zapata de freno según el documento
EP-A-0581988 se caracteriza porque
al menos el bloque de material de rozamiento se encierra en arrastre
de fuerza y/o de forma, sobre varias piezas de superficie
adyacentes, no situadas en un plano, de partes del cuerpo de soporte
fundido. De esta forma no sólo se crea una unión de dos superficies
adyacentes, dado el caso, hechas rugosas, sino una unión que
envuelve el bloque de material de rozamiento por las piezas de
superficie laterales o por todos los lados. La unión geométricamente
más sencilla, por ejemplo, consiste en que la zapata de freno en
forma de cuadro es encerrada, en uno de sus lados frontales y en las
superficies laterales que lindan con la misma, total o parcialmente
por el cuerpo de soporte de fundición. Los cercados laterales sirven
entonces como superficies de apoyo para absorber fuerzas de
cizallamiento. Alternativa o adicionalmente, también se propone
realizar en el bloque de material de rozamiento y al cuerpo de
soporte de fundición, en un lado frontal y/o en al menos dos
superficies laterales opuestas, unas perfilaciones en forma de
protuberancias alargadas que engranen entre sí estando formadas
correspondientemente y que formen un arrastre de forma natural del
cuerpo de soporte alrededor del bloque de material de rozamiento. El
material sinterizado empleado para el bloque de material de
rozamiento contiene partes metálicas, aumentando la resistencia al
desgaste.
La presente invención tiene el objetivo de
proporcionar un material de rozamiento para un freno magnético de
carril que se caracterice por una baja tendencia a las adherencias,
así como un freno magnético de carril o una zapata polar para un
freno magnético de carril, que permita unos tiempos de espera
suficientes y en el que se desarrollen unas fuerzas de frenado
suficientemente grandes.
Este objetivo se consigue mediante un material
sinterizado según la reivindicación 1, mediante una zapata polar
para un freno magnético de carril según la reivindicación 6 y
mediante un freno magnético de carril según la reivindicación 11.
Por lo tanto, la invención consiste en que un material sinterizado
como material de rozamiento para una zapata polar, una zona de una
zapata polar o superficies de rozamiento de zapata polar de un freno
magnético de carril comprende
- -
- un porcentaje de un inhibidor pulverizado contra el desgaste que se selecciona entre una o entre combinaciones de varias de las siguientes materias:
- Al_{2}O_{3}, ZrO_{2}, Al_{2}TiO_{5}, Y_{2}O_{3}, SiC, Si_{3}N_{4}, WC, Cr_{3}C_{2}, TiC y/o
- -
- un porcentaje de un polvo que forme una capa de protección, que se selecciona entre una o entre combinaciones de varias de las siguientes materias:
- fundición esferoidal, grafito, sulfuro de hierro, sulfuro de manganeso, plomo, disulfuro de molibdeno.
Según una forma de realización preferible, el
material sinterizado puede presentar también una parte de un polvo
conductivo magnéticamente, por ejemplo polvo de hierro.
Una composición especialmente resistente al
desgaste del material sinterizado como material de rozamiento
es:
| 80-99% | de un material conductivo magnéticamente y/o no conductivo magnéticamente |
| 0,5-5% | de disulfuro de molibdeno |
| 0,5-5% | de carbono |
| 0,5-2% | de carburo de silicio. |
Si el material sinterizado comprende en una
primera forma de realización de 80 a 99% de un material conductivo
magnéticamente, presenta preferentemente una parte de hierro. Si el
material sinterizado presenta un material no conductivo
magnéticamente, presenta preferentemente varias de las siguientes
materias o combinaciones de las mismas: estaño, cobre, cinc, níquel,
aluminio o aleaciones de dichas materias, por ejemplo, bronce,
latón, alpaca.
Según otro aspecto de la invención se pretende
proporcionar un freno de carril que requiera poco mantenimiento y en
el que no se produzcan adherencias o se produzcan sólo adherencias
muy finas y pequeñas, es decir, insignificantes, y que además
permita unos tiempos de espera que sean aproximadamente comparables
a elementos de acero actuales. La fuerza de freno es igual o mejor
que la de los frenos de carril actuales con elementos de acero.
La zona de la zapata polar de un freno de carril,
que lleva el flujo magnético, debe cumplir con los siguientes
requisitos:
- generar una fuerza de atracción magnética
(fuerza adhesiva),
- hacer un trabajo de rozamiento (frenar) - sin
que se produzcan adherencias.
Estos dos requisitos se cumplen, si un freno
magnético, genérico, de carril comprende un material sinterizado
según la invención, resultando sorprendente que estos requisitos y
ventajas se pudieran conseguir con la composición mencionada
anteriormente. Una zona de zapata polar de esta composición, que
lleva el flujo magnético, realiza ambas funciones, es decir, la de
generar una fuerza adhesiva magnética y la de realizar el trabajo de
rozamiento.
Otras configuraciones de la invención se
describen en las reivindicaciones subordinadas.
Además de la aplicación del material sinterizado
en forma de un recubrimiento, el material sinterizado puede estar
realizado también como bloque compacto de material de rozamiento que
se fija al cuerpo base y/o de soporte.
Según una primera forma de realización, el cuerpo
de soporte puede ser de fundición presentando en el punto de unión
con el bloque de material de rozamiento, en al menos dos lados
opuestos, nervaduras o protuberancias alargadas con correspondientes
destalonamientos que engranen, en arrastre de fuerza y de forma, en
ranuras o contracturas adaptadas, situadas en el bloque de material
de rozamiento. Una forma de realización especial para una unión en
arrastre de fuerza y de forma de este tipo es un alojamiento en
forma de cola de milano tal como se conoce, por ejemplo, por las
guías. Preferentemente, el bloque de material de rozamiento
presenta, en su lado posterior, la pieza de cola de milano positiva
en forma de una nervadura ancha con destalonamientos en ambos lados,
mientras que el cuerpo de soporte posee una escotadura negativa,
adaptada de manera correspondiente. La nervadura correspondiente u
otro tipo de protuberancias con destalonamientos se conforma ya
durante la elaboración del bloque de material de rozamiento, de modo
que dicha nervadura forme junto con el resto del cuerpo de material
de rozamiento una pieza moldeada homogéneamente. Puesto que el
cuerpo de soporte entra con su perfil hasta el interior de los
destalonamientos, constituyendo también el cuerpo de soporte una
pieza de material homogéneo, tan sólo por la configuración del
perfil exterior se descarta en gran medida que se pueda romper el
punto de
unión.
unión.
Según otra configuración de la invención, las
nervaduras o protuberancias, por una parte, y las ranuras o
contracturas conformadas correspondientemente, por otra parte, están
previstas por todos los lados en el cuerpo de soporte o el bloque de
material de rozamiento, engranando entre sí.
Como ya se ha mencionado, según una configuración
especial, el cuerpo de material de rozamiento está encerrado, en la
superficie de unión opuesta a la superficie de frenado activa y en
las superficies laterales dispuestas a continuación, a lo largo de
una altura predeterminada, por el cuerpo de soporte, pudiendo
realizarse las superficies laterales de forma lisa o con una
perfilación en forma de una nervadura con destalonamientos.
Preferentemente, el cuerpo de soporte y el bloque de material de
rozamiento terminan a ras entre sí por los lados y en la
superficie
frontal.
frontal.
Como material se usa, para el bloque de material
de rozamiento, entre otros también un material sinterizado, y/o para
el cuerpo de soporte, una fundición gris, fundición esferoidal o
fundición de acero, teniendo el material sinterizado la composición
de material indicada en la reivindicación 1.
Con la técnica de procedimiento, una unión entre
el bloque de material de rozamiento y el cuerpo base o cuerpo de
soporte puede realizarse refundiendo el bloque de material de
rozamiento total o parcialmente, vía pulvimetalúrgica, después de
acabar la sinterización, en un molde de fundición, de tal forma que
se produzca una unión en arrastre de fuerza y/o de forma del cuerpo
de soporte fundido de esta manera, formando el bloque de material de
rozamiento. Las perfilaciones o el macrodentado antes descritos en
forma de nervaduras u otras protuberancias con destalonamiento o
ranuras o contracturas se incorporan al bloque de material de
rozamiento antes de la sinterización, durante la sinterización o
después de la sinterización. Por la fundición del bloque de material
de rozamiento sumergido en la masa de fundición, el cuerpo de
soporte se ciñe en arrastre de forma al perfil del bloque de
material de rozamiento por la zona de inmersión, de forma que
después del enfriamiento existe una unión entre el bloque de
material de rozamiento y el cuerpo de soporte.
Preferentemente, la temperatura de fundición se
elige durante un breve tiempo tan grande que el material de
fundición se difunda hasta las zonas marginales del bloque de
material de rozamiento, por ejemplo hasta 20 \mum, para obtener
una unión por difusión atómica en esta zona. De esta manera, se
sigue mejorando el arrastre de forma. La ventaja del procedimiento
antes descrito consiste en que la producción se puede seguir
racionalizando, porque el proceso de sinterización normalmente
necesario para la fijación del bloque de material de rozamiento a la
chapa soporte o al cuerpo base o cuerpo de soporte se suprime igual
que el procedimiento para hacer rugosas las superficies de unión, la
inserción y el pretratamiento de capas intermedias y la aplicación
de posibles medios de unión como adhesivos o soldaduras.
Las zonas de zapata polar que separan el flujo
magnético pueden estar provistas, en la cara inferior que forma la
superficie de rozamiento, de un recubrimiento antimagnético, fino,
extremadamente resistente al desgaste, comprendiendo el material de
sinterización según la invención, que sea resistente a los golpes y
a las temperaturas y que evite que se peguen adherencias. Además,
cada zapata polar puede estar construida a por distintos materiales
y zonas, asumiendo una zona la generación de la fuerza de sujeción
magnética y la otra zona la realización del trabajo de
rozamiento.
Algunos ejemplos de realización de la invención
están representados en los dibujos. Muestran:
la figura 1 una vista esquemática de un tramo de
carril con un freno magnético de carril con zapatas polares y con un
bloque de material de rozamiento según la invención;
la figura 2 una vista en perspectiva de un bloque
de material de rozamiento con un cuerpo de soporte obtenido por
refundición;
la figura 3 una vista delantera del bloque de
material de rozamiento con el cuerpo de soporte según la figura
2;
la figura 4 un corte según la línea
IV-IV en la figura 2;
la figura 5 en una representación despiezada
esquemática, el cuerpo de soporte y el bloque de material de
rozamiento;
la figura 6 un corte vertical de otra forma de
realización de la invención, en el que el bloque de material de
rozamiento es envuelto lateralmente por el cuerpo de soporte
fundido,
la figura 7 una vista esquemática de una forma de
realización, en la que el bloque de material de rozamiento está
envuelto por todos los lados por el cuerpo de soporte fundido;
la figura 7A en una vista esquemática, otra forma
de realización con varios bloques de material de rozamiento
individuales, envueltos por varios lados por un cuerpo de soporte
fundido;
la figura 8 una vista delantera de otra forma de
realización con una perfilación de superficie o macrorrugosidad o
macrodentado de la superficie de pared, enfrentada al cuerpo de
soporte, del bloque de material de rozamiento;
la figura 9 un corte vertical según la línea
IX-IX en la figura 8;
la figura 10 un corte vertical a través de un
bloque de material de rozamiento con una chapa de soporte aplicada,
con lechos de sujeción en forma de cuerpos de moldeo esféricos
aplicados en las superficies de chapa de soporte antes de la
refundición del bloque de material de rozamiento;
la figura 11 en una vista desde arriba, una chapa
de soporte con otra forma de realización del lecho de sujeción
aplicado;
la figura 12 un corte vertical según la línea
XII-XII en la figura 11;
la figura 13 en una representación en corte según
la figura 11, otra forma de realización del lecho de sujeción
aplicado;
la figura 14 en detalles A, B y C, diversas
configuraciones de los elementos de agarre que forman el lecho de
sujeción;
la figura 15 una vista esquemática de un ala del
núcleo magnético, que lleva en su extremo libre un bloque de
material de rozamiento, de un freno magnético de carril con el
listón intermedio antimagnético, asignado al ala;
la figura 16 en una vista esquemática, el bloque
de material de rozamiento fijado al ala del núcleo magnético según
la figura 15;
la figura 17 una vista esquemática de un ala del
núcleo magnético de un freno magnético de carril, que lleva en su
extremo libre un bloque de material de rozamiento con una chapa de
acero intercalada, con el listón intermedio antimagnético asignado
al ala;
la figura 18 en una vista esquemática, el bloque
de material de rozamiento fijado al ala del núcleo magnético según
la figura 17, con una chapa de acero fijada al mismo;
la figura 19 una vista esquemática de un ala del
núcleo magnético del freno magnético de carril, el cual lleva en su
extremo libre un bloque de material de rozamiento con un listón
antimagnético fijado al mismo;
la figura 20 en una vista esquemática, el bloque
de material de rozamiento fijado al ala del núcleo magnético según
la figura 19, con un listón intermedio antimagnético, fijado al
mismo;
la figura 21 una vista esquemática de un ala del
núcleo magnético del freno magnético de carril, que lleva en su
extremo libre un bloque de material de rozamiento con una chapa de
acero intercalada y con un listón intermedio antimagnético, fijado
al bloque de material de rozamiento;
la figura 22 una vista esquemática de un bloque
de material de rozamiento fijado al ala del núcleo magnético según
la figura 21, con la chapa de acero fijada al mismo y con el listón
intermedio fijado al bloque de material de rozamiento;
la figura 23 en una vista parcial esquemática,
una zona de la zapata polar con un recubrimiento fino, resistente al
desgaste y antimagnético, fijado a su cara inferior;
la figura 24 en una vista parcial esquemática,
una zona de zapata polar, cuya superficie de rozamiento está
dividida en zonas con distintas funciones;
la figura 25 una forma de realización alternativa
de la invención en un freno magnético de carril permanente;
la figura 26 un freno magnético de carril
permanente con un recubrimiento resistente al desgaste y a los
choques, en la zona que lleva el flujo magnético.
El freno magnético de carril 300 según la figura
1, descrito de modo preferente, se compone de una bobina 301
alargada en la dirección longitudinal de un carril 320 y de un
núcleo magnético 305, cuyas alas 305a, 305b están introducidas en
dirección hacia sus extremos libres, cuyos extremos terminan en dos
secciones de ala 305a', 305b' que se extienden paralelamente entre
sí, que llevan en los extremos zapatas polares 310, 310' con
superficies frontales o superficies de rozamiento 310a, 310'a de
zapata polar, que miran hacia la cabeza 321 del carril 320.
En el espacio intermedio 315 entre las zapatas
polares izquierda y derecha 310, 310' (polo norte o polo sur) está
dispuesto un listón intermedio 330 antimagnético, extremadamente
resistente al desgaste, resistente a los choques y estable a las
temperaturas, que rellena el espacio intermedio, estando unido de
forma separable, mediante una concavidad, o mediante una unión
atornillada, o de forma inseparable mediante soldadura, con las
zapatas polares 310, 310', no siendo necesario que el listón
intermedio 330 rellene el espacio intermedio 315.
Cada zapata polar 310, 310' o cada superficie de
rozamiento 310a, 310'a de zapata polar comprende en la forma de
realización representada un bloque de material de rozamiento 40
compuesto por un material sinterizado, comprendiendo una parte de un
inhibidor de desgaste pulverizado y/o una parte de un polvo que
forme una capa de protección, presentando el material sinterizado,
al ser usado de la presente manera en la zona que lleva el flujo
magnético, preferentemente la siguiente composición:
| 80% a 99% | de hierro |
| 0,5% a 5% | de disulfito de molibdeno |
| 0,5% a 5% | de carbono |
| 0,5% a 2% | de carburo de silicio, |
pudiendo realizarse también otra
distribución de los porcentajes en peso, si fuese necesario. Cada
zapata polar 310, 310' o cada superficie de rozamiento 310a, 310'a
de zapata polar se compone de bloques 20 ó 40 configurados en una
sola o en varias piezas, fijados a un cuerpo de soporte 10 ó 30.
Según esta configuración, al menos un bloque de material de
rozamiento 20, 40 es envuelto en arrastre de fuerza y/o de forma en
varios tramos de superficie 23, 24 adyacentes, no situados en un
plano, por partes 13, 14, 31, 32, 33 del cuerpo de soporte 10, 30
fundido (figuras 2, 3, 4, 5 y
6).
En las figuras 2 a 5 está representada la unión
de un cuerpo de soporte 10 metálico, fundido, con el bloque de
material de rozamiento 20 que sirve de forro de rozamiento. El
cuerpo de soporte 10 posee, para la fijación al freno magnético de
carril o a una pieza de alojamiento del freno magnético de carril,
la forma de sección transversal fungiforme, conocida por el estado
de la técnica. En el lado de unión hacia el bloque de material de
rozamiento 20, el cuerpo de soporte 10 posee una escotadura en forma
de nervadura a lo largo de toda su longitud, en la que engrana en
arrastre de forma y de fuerza una nervadura 21 ancha, conformada
correspondientemente, del bloque de material de rozamiento 20. La
combinación del cuerpo de soporte 10 con el bloque de material de
rozamiento 20 puede estar realizada también independientemente de un
freno magnético de carril, como zapata de freno especialmente
resistente al desgaste.
La nervadura 21 está realizada con una sección
transversal trapezoidal (figuras 4 y 5), siendo la cara o superficie
superior 22 la cara o superficie más grande. Las superficies
laterales 23, 24 pueden estar dispuestas bajo cualquier ángulo
trapezoidal respecto a la cara o superficie base, siendo formado el
ángulo en combinación con la correspondiente longitud de las
superficies laterales 23 y 24, de tal forma que se evite eficazmente
la retirada o el desprendimiento del bloque de material de
rozamiento del cuerpo de soporte. Aquí, son de importancia los
destalonamientos 25 y 26 que pueden estar realizados también de
forma no rectilínea, por ejemplo en nervaduras onduladas u otro tipo
de perfilaciones. La realización de una elevación de gran
superficie, como en forma de la nervadura 21, es predeterminada por
la herramienta de prensado o durante la sinterización. Dado que el
bloque de material de rozamiento 20 prensado acabado se sumerge, por
la altura h representada en la figura 3, en el material de fundición
líquido del cuerpo de soporte, siendo enfriada a continuación la
fundición, el cuerpo de soporte está en contacto con el bloque de
material de rozamiento 20 por todos los lados dentro del área de la
profundidad de inmersión h. Por la elaboración en técnica de
fundición, por tanto, se forman unas escotaduras 11 en forma de
ranuras conformadas según la nervadura 21, con superficies frontales
12 y superficies laterales 13 y 14 que están en contacto, en
arrastre de forma, con las superficies 22 a 24 mencionadas del
bloque de material de rozamiento 20 o de la nervadura 21. Lo mismo
es válido para las superficies frontales 17 y 27 del cuerpo de
soporte 10 y del bloque de material de rozamiento 20. El bloque de
material de rozamiento 20, sin embargo, también se puede prever de
una ranura, en la que, después de la fundición, engrane una
nervadura del cuerpo de soporte. En el caso representado en las
figuras 2 a 5, el bloque de material de rozamiento y el cuerpo de
soporte poseen respectivamente la misma longitud y la misma anchura,
por lo que las superficies exteriores 18 y 28 forman también una
superficies enrasada uniforme, como el lado frontal que se ve en la
figura
3.
3.
Mientras que según las figuras 2 a 5, con la
combinación representadas en las mismas del cuerpo de soporte 10 y
el bloque de material de rozamiento 20, el bloque de material de
rozamiento 20 está envuelto sólo en la zona de la nervadura 21, en
la forma de realización según las figuras 6 y 7, el bloque de
material de rozamiento 40 está envuelto en sus superficies laterales
totalmente (figura 6) o parcialmente (figura 7) por los lados 31 y
32 de un cuerpo de soporte de fundición 30. La sección que lo cubre
puede estar presente en dos lados opuestos 31 y 32 o por todos los
lados, tal como está representado en el lado frontal 33 en la figura
7. En cualquier caso, el cuerpo de soporte 30 dispone de un espacio
hueco sustancialmente cuadrado, en el que está encajado total o
parcialmente el bloque de material de rozamiento 40. Los cantos
delanteros pueden presentar, según la necesidad y el objetivo,
biseles 41, 42 tal como se puede ver en la figura 6. Según la forma
de realización representada en la figura 7A, la zapata de freno se
compone asimismo de un cuerpo de soporte 10 fundido de metal, con
varias superficies de material de rozamiento 20', 20'', 20''' que
sirven de forro de rozamiento y que están sujetas y envueltas sin
espacios intermedios por el cuerpo de soporte 10, siendo posible,
sin embargo, también una disposición de los distintos bloques de
material de rozamiento 20', 20'', 20''' con separaciones, formando
espacios intermedios 220. Al fundir el cuerpo de soporte 10, estos
espacios intermedios 220 también pueden rellenarse con el material
del cuerpo de soporte 10.
Mientras según una de las formas de realización
el cuerpo de soporte 10 se compone de un cuerpo de moldeo metálico,
fundido, además existe la posibilidad de realizar el cuerpo de
soporte 10 también de un material sinterizado que presente
preferentemente la siguiente composición:
\newpage
| 80% a 99% | de hierro |
| 0,5% a 5% | de disulfito de molibdeno |
| 0,5% a 5% | de carbono |
| 0,5% a 2% | de carburo de silicio. |
Según la forma de realización representada en la
figura 1, cada una de las dos zapatas polares 310, 310' o sus
superficies de rozamiento 310a, 310'a de zapata polar se compone de
un bloque de material de rozamiento 40 con la composición indicada
anteriormente.
Este tipo de frenos magnéticos de carril 300 se
usan en gran medida en vehículos sobre carriles de velocidades
elevadas y superiores, en los que se transmiten directamente fuerzas
de rozamiento al carril. La corriente continua que circula por la
bobina magnética 301 causa una tensión magnética que genera en el
núcleo magnético 305 un flujo magnético que se cierra sobre la
cabeza 321 de carril. La fuerza de presión en los frenos magnéticos
de carril de este tipo es generada por un electroimán que para el
frenado es rebajado al carril. Mediante la aplicación de una
corriente de inducción queda formado un campo magnético, debido al
cual el núcleo magnético 305 se tira hacia el carril. En las alas
305a, 305b o en las secciones de ala 305a', 305b' están dispuestos
los bloques de material de rozamiento 40, directamente o
intercalando cuerpos de soporte a los que vayan fijados los bloques
de material de rozamiento 40. Además de la disposición de los
bloques de material de rozamiento 40 en las alas 305a, 305b o en las
secciones de ala 305a', 305b', también existe la posibilidad de
disponer los bloques de material de rozamiento 40 en las alas.
Finalmente, las zapatas polares 310, 310' o las superficies de
rozamiento 310a, 310'a de las zapatas polares están provistas de
este tipo de bloques de material de rozamiento 40, o bien, están
formadas ellas mismas como bloques de material de rozamiento
(figuras 1, 6 y 7).
El material sinterizado empleado para el bloque
de material de rozamiento 40 presenta en las zonas de las zapatas
polares, que llevan el flujo magnético, y según indica su
composición, partes metálicas para permitir una inducción
suficiente, es decir, un flujo magnético suficiente. En las zonas
que no llevan ningún flujo magnético, que comprenden el material
sinterizado según la invención, éste presenta una alta parte en peso
de un material no conductivo magnéticamente como, por ejemplo,
estaño, cobre, cinc, níquel o aluminio o composiciones o aleaciones
de dichas materias.
En todos los casos representados, en primer lugar
se realiza el bloque de material de rozamiento 20 ó 40 mediante
sinterización y, a continuación, se añade por fundición el cuerpo de
soporte. La fijación del bloque de material de rozamiento 20 ó 40 a
un cuerpo de soporte o cuerpo base fundido y adaptado a la forma del
bloque de material de rozamiento puede realizarse también mediante
uniones atornilladas u otro tipo de uniones adecuadas.
Según otra forma de realización, el bloque de
material de rozamiento 20 ó 40 se puede dotar, en la superficie de
pared que mira hacia el cuerpo de soporte 10, antes de la
refundición, con una perfilación superficial en forma de un lecho de
sujeción 150 para mejorar la unión entre el bloque de material de
rozamiento y el cuerpo de soporte fundido. Dicho lecho de sujeción
150 puede presentar las formas geométricas más diversas, una forma
esférica o similar (figuras 8 y 9).
Además, antes de la refundición del bloque de
material de rozamiento 20 ó 40, es decir, antes de la fundición del
cuerpo de soporte 10, el bloque de material de rozamiento puede
estar dispuesto en una chapa de soporte 160 provista en sus dos
superficies de pared 160a, 150b de un lecho de sujeción 150.
En las figuras 8 a 12, por 160 está designada una
chapa de soporte realizada de la manera conocida de materiales
metálicos u otros materiales adecuados, sobre la que está dispuesto
un bloque 20 insinuado, de una mezcla prensada de material de
rozamiento. En la forma de realización según las figuras 8 y 9, la
chapa de soporte 160 presenta en el lado 160a que lleva el bloque de
material de rozamiento 20, un lecho de sujeción 150 como superficie
configurada de forma estructural y compuesta por una capa base 150a
de elementos moldeados o cuerpos de moldeo 162 que están mezclados a
partir de la mezcla de material de una parte de punto de fusión más
alta y una parte de punto de fusión más baja, comprimidos y tratados
térmicamente, de tal forma que cada uno de los cuerpos de moldeo 162
presente destalonamientos, contracturas y similares 164, pudiendo
estar compuestos los cuerpos de moldeo 162 también por cualquier
material metálico. Además, también la superficie de pared 160b
opuesta al bloque de material de rozamiento 20 está provista de un
lecho de sujeción 150.
En el ejemplo de realización representado en la
figura 10, el lecho de sujeción 150 se compone de cuerpos de moldeo
162' esféricos, aplicados por sinterización sobre la chapa de
soporte 160, que forman destalonamientos 164 en la zona de fijación.
Sobre el lecho de sujeción 150 está aplicado, por ejemplo, un
recubrimiento galvánico 170 de metal, que rodea los distintos
cuerpos de moldeo 162 y que está adaptado a los contornos formados
por los cuerpos de moldeo 162', siguiendo el recubrimiento 170
también la extensión de los destalonamientos, de las contracturas o
similares 164, de modo que se obtenga un recubrimiento metálico
cerrado; de esta forma, al mismo tiempo se consigue una buena
protección anticorrosiva para la chapa de soporte 160, que presenta
preferentemente un menor grosor de material. El recubrimiento
metálico 170 se puede componer de cobre, plata, estaño, cadmio, cinc
o de otro material adecuado. La otra ventaja que ofrece el
recubrimiento metálico galvánico consiste en una precisión exacta
respecto al grosor del recubrimiento. Esta precisión no es posible
ni en los recubrimientos de un barniz ni en el recubrimiento por
polvo. Se añade que el recubrimiento metálico se puede aplicar con
una homogeneidad que no se puede conseguir con otros procedimientos
de recubrimiento. Además, se mantienen completamente los contornos
del lecho de sujeción 150, de forma que, pese al recubrimiento
metálico 170, existe un alto arrastre de fuerza y de forma entre el
material de rozamiento aplicado a presión y la base rugosa.
La mezcla de material de rozamiento se aplica a
presión, con la ayuda de un cuerpo de moldeo correspondiente, sobre
la chapa de soporte 160 provista con el lecho de sujeción 150, de
tal forma que durante el procedimiento de prensado, la mezcla de
material de rozamiento entre en los espacios intermedios entre los
distintos elementos moldeados 162 (cuya superficie bizarra está
representada en el detalle C en la figura 14), entrando en los
espacios formados por los destalonamientos, las contracturas y
similares 164. De esta manera, mediante los elementos moldeados 162
se produce una unión íntima entre el bloque de material de
rozamiento 20 que se conforma y el lecho de sujeción 150, quedando
enganchados entre sí. Gracias a las propiedades del material, sin
embargo, también se produce una conformación del lecho de sujeción
150 y de su capa base 150a, de tal forma que el material de
rozamiento cargue las partes de la superficie de alojamiento 20' de
material de rozamiento, no rellenas por el lecho de sujeción, de tal
manera que se produzca un relleno completo de la superficie de
alojamiento 20' de material de rozamiento, de modo que aquí no
resulta ninguna o sólo una cantidad pequeña o muy reducida de
superficies y espacios libres, lo que permite evitar la filtración
de la humedad y las posibilidad de corrosión que conlleva (figura
9).
Otra forma de realización está representada en
las figuras 11 y 12, en la que estructura básica corresponde a la de
las figuras 8 y 9, estando realizados sobre la capa base 150a unos
elementos de agarre 180 en forma de columnas cilíndricas o columnas
en forma de tronco cónico o como tronco cónico, tal como se ve en el
detalle A (figura 14). Aquí, en una macrovista, los elementos de
agarre 180 resultan ser columnas; están configurados como
estructuras bizarras con destalonamientos, contracturas y similares
164.
En la figura 13 está representada otra forma de
realización, en la que, a diferencia de la figura 12, los elementos
de agarre 215 están realizados como pirámides con una superficie
base triangular, rectangular o poligonal. Para obtener aquí unas
propiedades óptimas de sujeción y de desgaste, está previsto que el
ángulo de pirámide entre la superficie base 215a de la pirámide y el
lado 215b de la pirámide ascienda a 60º, aproximadamente, tal como
está representado en el detalle B (figura 14).
La aplicación del recubrimiento metálico se puede
reducir de manera galvánica o térmica o por evaporación. Asimismo,
existe la posibilidad de dotar la placa de soporte, antes del
proceso de rugosidad o antes de aplicar el lecho de sujeción, con un
recubrimiento metálico, por ejemplo de cobre. A partir del
recubrimiento metálico se elabora entonces el fondo rugoso.
Si la chapa de soporte 160 se compone de una
chapa delgada, ésta está provista de un perfil, por ejemplo con
nervaduras, para que aumente la rigidez intrínseca de la chapa de
soporte 160.
Si el bloque de material de rozamiento 20
presenta una perfilación como una nervadura 21 (figuras 2 y 3), la
chapa de soporte 160 está provista de una perfilación configurada
correspondientemente.
El bloque de material de rozamiento 20 y el
bloque de material de rozamiento 40 se componen de las mismas
mezclas de material de rozamiento, tales como se indican en las
reivindicaciones 1-7.
Según las figuras 15 y 16, en los extremos libres
de las alas 305a, 305b - en las figuras 15, 17, 19, 21 está sólo
representado el ala 305b - del núcleo magnético 305 del freno
magnético de carril 300, están dispuestos bloques de material de
rozamiento 40 de un material de rozamiento sinterizado. La fijación
del bloque de material de rozamiento 40 a los extremos de ala se
realiza por sinterización, soldadura directa o soldadura indirecta.
El listón intermedio 330 antimagnético está unido, a través de
uniones de espiga o atornilladas 340, con las alas del núcleo
magnético 305. El listón intermedio antimagnético se puede componer
también de un material sinterizado según una de las reivindicaciones
1-7, o de fundición esferoidal resistente al
desgaste, por ejemplo GGG50, GGG60, GGG70, GGG80 o de una fundición
esferoidal reforzada con partículas.
En las formas de realización representadas en la
figura 17 ó 18, la fijación de los bloques de material de rozamiento
40 a las alas del núcleo magnético 305 se realiza intercalando una
chapa de acero 350. La chapa de acero 350 está unida, mediante una
unión soldada, con el ala correspondiente del núcleo magnético 305,
mientras que la fijación del bloque de material de rozamiento 40 a
la chapa de acero 350 se realiza por sinterización, soldadura
directa o soldadura indirecta. La chapa de acero 350 puede estar
provista también de un fondo rugoso para crear una unión sólida
entre la chapa de acero y el bloque de material de rozamiento.
En lugar de una fijación del listón intermedio
330 a las alas del núcleo magnético 305 mediante espigas o
tornillos, el listón intermedio 330 según las figuras 19 y 20
también puede ser parte integrante del bloque de material de
rozamiento 40, que puede ir fijado a los extremos de alta, tal como
se ha descrito anteriormente en relación con las figuras 15 y 16. Se
produce una unión en arrastre de forma entre el bloque de material
de rozamiento 40 y el listón intermedio 330. La unión se puede
realizar mediante sinterización, soldadura y encolado. Igualmente,
puede realizarse una unión tipo sándwich, mediante prensado y
sinterización.
El listón intermedio 330 puede estar fijado a uno
de los dos bloques de material de rozamiento 40 o en los dos bloques
de material de rozamiento.
Como se ha descrito respecto a las figuras 17 y
18, el bloque de material de rozamiento 40 con el listón intermedio
330 integrado según las figuras 19 y 20, también puede estar unido
con las alas del núcleo magnético 305 intercalando una chapa de
acero 350 (figuras 21 y 22).
Según la figura 23, el material de sinterización
según la invención está aplicado en la cara inferior de las zapas
polares 310, 310', que forman la superficie de rozamiento, como
recubrimiento 400 fino, extremadamente resistente al desgaste y
resistente a los choques y las temperaturas y que evita que se
puedan pegar adherencias. Si el recubrimiento 400 está configurado
de forma antimagnética, tiene un alto valor de rozamiento para
volver a compensar la reducida fuerza de atracción magnética. El
máximo grosor de capa posible de este tipo de disposiciones resulta
de la condición de que las fuerzas de frenado deben corresponderse
aproximadamente a aquellas de elementos St 37 convencionales, es
decir, de la reducción de la fuerza de atracción magnética y de la
posible compensación mediante el valor de rozamiento más
elevado.
La figura 24 representa una forma de realización
en la que la construcción de la superficie de rozamiento de cada
zapata polar 310, 310' está dividida en zonas que generan la fuerza
de sujeción magnética, las llamadas zonas que llevan un flujo
magnético, y en zonas que realizan el trabajo de rozamiento y que,
preferentemente, no lleven ningún flujo magnético. Para ello, en la
superficie de rozamiento de la zapata polar se incorporan ranuras,
taladros o escotaduras 410, en las que se introduce un material 415
(antimagnético o magnético) extremadamente resistente al desgaste,
resistente a los choques y estable a las temperaturas.
En la figura 24, con A, B, C están representadas
diferentes formas de realización de superficies de rozamiento de
zapatos polares, a saber, con taladros (A), con ranuras (B) y con
escotaduras que se extienden en zig-zag (C). El
material 415 introducido debe tener un valor de rozamiento
sensiblemente mayor que St 37 para compensar la pérdida de fuerza de
sujeción a consecuencia de la menor superficie de sección
transversal rellenada.
La aplicación de los recubrimientos en las
zapatas polares o sus superficies de rozamiento puede realizarse
mediante una de las siguientes posibilidades o una combinación de
las mismas:
- -
- proyección directa a la llama, a la llama de alta velocidad, de plasma o de detonación sobre las zapatas polares,
- -
- proyección indirecta a la llama, a la llama de alta velocidad, de plasma o de detonación sobre chapas que se unen por soldadura con las zapatas polares,
- -
- aplicación directa por sinterización o fusión del material de recubrimiento sobre las zapatas polares,
- -
- aplicación por sinterización o fusión del material de recubrimiento sobre chapas y unión por soldadura directa o soldadura indirecta fuerte de dichas chapas con las zapatas polares,
- -
- aplicación por sinterización o fusión del material de recubrimiento sobre chapas y atornilladura de dichas chapas con las zapatas polares.
Al recubrir las zapatas polares 310, 310' con
capas extremadamente resistentes al desgaste, la altura de las
zapatas polares debería reducirse, preferentemente de 20 mm a aprox.
5 mm para conseguir un ahorro de peso y mayores fuerzas de
atracción. Sin embargo, para enfocar el flujo magnético es precisa
cierta altura residual.
Al usar zapatas polares sinterizadas, tratándose
de zapatas polares macizas de un material sinterizado, éstas se
montan de la siguiente manera:
- -
- aplicación por sinterización sobre chapas y atornilladura de dichas chapas,
- -
- atornilladura directa de zapatas polares sinterizadas,
- -
- introducción del material de rozamiento, presionándolo o deslizándolo, en alojamientos en arrastre de forma.
Si se usan zapatas polares 310, 310' de
combinaciones de materiales, se realiza una refundición de zonas
parciales prensadas o fundidas. También es posible la atornilladura
o la unión por espigas de placas de un material extremadamente
resistente al desgaste con un material magnéticamente bueno de la
zapata polar.
Para ello, se usan los siguientes materiales:
En la forma de realización según la figura 23, se
usan recubrimientos de cerámica o de carburos con una matriz
antimagnética, por ejemplo WC, Cr_{3}C_{2}.
En zapatas polares 310, 310' con un recubrimiento
resistente al desgaste, magnéticamente favorable, se emplean
recubrimientos de cerámica o de carburos con una matriz magnética o
zapatas polares sinterizadas con una parte de Fe
correspondiente.
En aquellos casos en los que entre las zapatas
polares 310, 310' está dispuesto un listón intermedio 330 (figura
1), éste puede ser de cerámica, de metal sinterizado
(antimagnético). Asimismo, pueden emplearse recubrimientos de
carburos (antimagnéticos), materiales antimagnéticos reforzados con
fibras o partículas, por ejemplo aluminio reforzado con partículas,
CFC o CFK, los mismos materiales pueden emplearse también en zapatas
polares con una construcción, cuyas zonas estén divididas (figura
24).
Según una primera forma de realización, la
construcción de cada zapata polar 310, 310' se compone de diferentes
materiales y zonas, asumiendo una la generación de la fuerza de
sujeción magnética y otra la realización del trabajo de rozamiento,
mientras que según una segunda forma de realización, cada zapata
polar 310, 310' se compone de un material que asume las dos
funciones, la de generar la fuerza de sujeción magnética y la de
realizar el trabajo de rozamiento.
En las figuras 25 y 26 están representadas formas
de realización alternativas de un freno magnético de carril,
comprendiendo un material sinterizado según la invención.
En los frenos de carril representados en las
figuras 25 y 26 se trata de frenos de carril de imán permanente, en
los que zonas que llevan un flujo magnético y zonas que no llevan
ningún flujo magnético se alternan en la dirección longitudinal del
freno.
Entre las zonas 800, 802 que llevan el flujo
magnético está dispuesta una zona 804 que no lleva ningún flujo
magnético. La zona 800, 802 que lleva el flujo magnético puede
componerse o bien completamente de un material sinterizado según la
invención, o bien, de un material magnético permanente, en cuyo lado
inferior esté aplicado un recubrimiento del material sinterizado
resistente al desgaste y extremadamente resistente a los choques,
según la invención. Como material para la zona que no lleva ningún
flujo magnético entra en consideración especialmente el acero,
preferentemente GGG50, GGG60, GGG70 o una fundición esferoidal
reforzada con partículas.
En la forma de realización representada en la
figura 25, tan sólo las zonas 800, 802 permanentemente magnéticas se
encuentran en contacto constante con el carril.
En la figura 26 está representada una forma de
realización alternativa de un freno de carril permanentemente
magnético. También aquí, las zonas 800, 802 que llevan el flujo
magnético son separadas de las zonas 804 que no llevan ningún flujo
magnético. En el presente ejemplo de realización, la zona que lleva
el flujo magnético es, por ejemplo, un material de fundición, cuya
superficie de rozamiento que entra en contacto con la cabeza de
carril está realizada como recubrimiento con el material sinterizado
según la invención. El recubrimiento 806 se aplica sobre el cuerpo
de soporte o cuerpo base de fundición, por ejemplo, mediante
proyección a la llama etc.
En todos los porcentajes indicados en el texto
que antecede para la mezcla de material de rozamiento, se trata de
porcentajes en peso.
Claims (49)
1. Material sinterizado como material de
rozamiento para una zapata polar, una zona de zapata polar o al
menos una zona de la superficie de rozamiento de zapata polar de un
freno magnético de carril con un cuerpo base magnético y/o cuerpo
soporte magnético, caracterizado porque el material
sinterizado comprende
- -
- un porcentaje de un inhibidor pulverizado contra el desgaste que se selecciona entre una o varias de las siguientes materias:
- Al_{2}O_{3}, ZrO_{2}, Al_{2}TiO_{5}, Y_{2}O_{3}, SiC, Si_{3}N_{4}, WC, Cr_{3}C_{2}, TiC y
- -
- un porcentaje de un polvo que forme una capa de protección, que se selecciona entre una o entre una combinación de varias de las siguientes materias:
- fundición esferoidal, grafito, sulfuro de hierro, sulfuro de manganeso, plomo, disulfuro de molibdeno.
2. Material sinterizado según la reivindicación
1, caracterizado porque el material sinterizado presenta al
menos una parte de un polvo conductivo magnéticamente, por ejemplo,
polvo de hierro.
3. Material sinterizado según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el material
sinterizado presenta la siguiente composición:
4. Material sinterizado según la reivindicación
3, caracterizado porque el material magnéticamente conductivo
comprende al menos una parte de hierro.
5. Material sinterizado según la reivindicación 3
ó 4, caracterizado porque el material no conductivo
magnéticamente comprende una o combinaciones de varias de las
siguientes materias:
\hskip1.5cmestaño, cobre, cinc, níquel, aluminio
o aleaciones de
éstos.
6. Zapata polar para un freno magnético de
carril, caracterizado porque la zapata polar se compone de un
material sinterizado según la reivindicación 1.
7. Zapata polar según la reivindicación 6,
caracterizado porque el material sinterizado presenta al
menos una parte de un polvo conductivo magnéticamente como, por
ejemplo, polvo de hierro.
8. Zapata polar según una de las reivindicaciones
6 y 7, caracterizado porque el material sinterizado tiene la
siguiente composición:
9. Zapata polar según la reivindicación 8,
caracterizado porque el material conductivo magnéticamente
comprende al menos una parte de hierro.
10. Zapata polar según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque el material no conductivo magnéticamente
comprende una o combinaciones de varias de las siguientes
materias:
\hskip1.5cmestaño, cobre, cinc, níquel, aluminio
o aleaciones de
éstos.
11. Freno magnético de carril con
- -
- un cuerpo base magnético y/o un cuerpo soporte magnético y
- -
- una zona de zapata polar, presentando la zona de zapata polar una zona que lleva un flujo magnético y una zona que separa el flujo magnético,
- caracterizado porque
- a)
- la zona que lleva el flujo magnético o
- b)
- la zona que separa el flujo magnético o
- c)
- la zona que lleva el flujo magnético y la zona que separa el flujo magnético
- comprenden como material de rozamiento que mira hacia el carril un material sinterizado según la reivindicación 1.
12. Freno magnético de carril según la
reivindicación 11, caracterizado porque el material
sinterizado presenta al menos una parte de un polvo conductivo
magnéticamente, por ejemplo, polvo de hierro.
13. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 11 y 12, caracterizado porque el material
sinterizado tiene la siguiente composición:
14. Freno magnético de carril según la
reivindicación 13, caracterizado porque el material
magnéticamente conductivo comprende al menos una parte de
hierro.
15. Freno magnético de carril según la
reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el material no
conductivo magnéticamente comprende una o varias de las siguientes
materias:
\hskip1.5cmestaño, cobre, cinc, níquel, aluminio
o aleaciones de
éstos.
16. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque la zona que
separa el flujo magnético está realizado como listón intermedio que
se extiende en la dirección longitudinal del freno magnético de
carril.
17. Freno magnético de carril según la
reivindicación 11, caracterizado porque en la dirección
longitudinal del freno magnético de carril están previstas de forma
alterna zonas de zapata polar que separan el flujo magnético y que
llevan el flujo magnético.
18. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 11 a 17, caracterizado porque el material
sinterizado está realizado como recubrimiento asignado a la zona que
lleva el flujo magnético y/o a la zona que separa el flujo magnético
de la zona de zapata polar.
19. Freno magnético de carril según la
reivindicación 18, caracterizado porque el recubrimiento es
un recubrimiento aplicado por proyección, sinterización o
fusión.
20. Freno magnético de carril según la
reivindicación 19, caracterizado porque el recubrimiento
asignado a la zona de zapata polar está aplicado directamente en la
zona correspondiente de la zapata polar.
21. Freno magnético de carril según la
reivindicación 18, caracterizado porque el recubrimiento que
mira hacia la zona de zapata polar está aplicado sobre una chapa
soporte o chapa intermedia, unida con la zona de zapata polar
correspondiente.
22. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 19 a 21, caracterizado porque el
recubrimiento tiene una altura de 20 a 0,5 mm, preferentemente de 5
mm.
23. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 11 a 22, caracterizado porque el material de
rozamiento está realizado como bloque de material de rozamiento que
está asignado a la zona que lleva el flujo magnético y/o a la zona
que separa el flujo magnético.
24. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 11 a 23, caracterizado porque el bloque de
material de rozamiento (20, 40) y/o el recubrimiento en la
superficie de pared que mira hacia el cuerpo base y/o el cuerpo
soporte (10, 30) presenta una perfilación superficial, como un lecho
de sujeción (150), y porque para aumentar la solidez de la unión
entre el bloque de material de rozamiento (20, 40) y el
recubrimiento y el cuerpo base o cuerpo de soporte (10, 30) está
realizado un macrodentado.
25. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 y 24, caracterizado porque el bloque de
material de rozamiento (20, 40) y/o el recubrimiento está dispuesto
en una chapa de soporte o chapa intermedia (160) que en el lado que
lleva el bloque de material de rozamiento (20, 40) o en ambos lados
presenta un correspondiente lecho de sujeción (150) aplicado por
sinterización formando un macrodentado, compuesto por distintos
cuerpos de moldeo (162, 162') que forman un arrastre de fuerza y de
forma con el bloque de material de rozamiento y que presentan
destalonamientos, contracturas (164), como fondo rugoso, estando
fijado al lecho de sujeción (150) el bloque de material de
rozamiento (20) aplicado a presión, rellenando los destalonamientos,
contracturas (164) de los distintos cuerpos de moldeo (162,
162').
26. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 a 25, caracterizado porque antes de la
aplicación a presión del material de rozamiento sobre la chapa de
soporte o chapa intermedia (160) con o sin el lecho de sujeción
(150) aplicado por sinterización o realizado de otra manera, se ha
aplicado un recubrimiento metálico (170) originado por vía
galvánica, térmica o de otra manera, como protección anticorrosiva
para la chapa de soporte (160), componiéndose el recubrimiento
metálico (170) de cobre, plata, estaño, cadmio, cinc, cromo u otro
material
adecuado.
adecuado.
27. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 a 25, caracterizado porque antes de la
aplicación a presión del material de rozamiento sobre la chapa de
soporte (160) con el lecho de sujeción (150) aplicado por
sinterización, se aplica un recubrimiento de un material
magnetizable como protección anticorrosiva para la chapa de soporte
(160).
28. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 a 27, caracterizado porque el lecho de
sujeción (150) se compone de una mezcla de materiales, de una parte
(A) con un punto de fusión más bajo y una parte (B) con un punto de
fusión más alto.
29. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 a 28, caracterizado porque la parte (A)
de punto de fusión bajo es un metal con un punto de fusión bajo como
el estaño o una aleación con un punto de fusión bajo como el bronce
o el latón.
30. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 a 28, caracterizado porque la parte (B)
con el punto de fusión más alto se compone de arena o de polvo de
cerámica.
31. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 a 29, caracterizado porque el punto de
fusión de la parte (B) con el punto de fusión más alto es inferior
al punto de fusión de la chapa de soporte (160).
32. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 a 30, caracterizado porque la parte (A)
con el punto de fusión bajo se compone de aprox. 30% de bronce y la
parte (B) con el punto de fusión más alto se compone de aprox. 70%
de polvo de Fe.
33. Freno magnético de carril según la
reivindicación 32, caracterizado porque el bronce empleado
presenta una proporción de estaño del 10%.
34. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 a 32, caracterizado porque el lecho de
sujeción (150) aplicado por sinterización se compone de una capa
base (150a) que cubre el lecho de soporte (160) por toda la
superficie o parcialmente en la zona de la superficie de alojamiento
(20') del material de rozamiento, se compone de distintos elementos
moldeados (11) formando un arrastre de fuerza y de forma, que
presentan destalonamientos o contracturas (164).
35. Freno magnético de carril según la
reivindicación 34, caracterizado porque sobre la capa base
(150a) están realizados elementos de agarre (180, 215) que presentan
respectivamente una separación entre sí.
36. Freno magnético de carril según la
reivindicación 34, caracterizado porque cada elemento de
agarre (180; 215) está realizado en forma de una columna cilíndrica,
de una columna en forma de tronco cónico o como tronco cónico.
37. Freno magnético de carril según la
reivindicación 34, caracterizado porque cada elemento de
agarre (215) está realizado en forma de una pirámide con una
superficie base triangular, cuadrada o poligonal.
38. Freno magnético de carril según la
reivindicación 35 ó 36, caracterizado porque el ángulo de
cono o de pirámide entre la superficie base y un lado es de aprox.
60 grados.
39. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 23 a 38, caracterizado porque el lecho de
sujeción (150) presenta, además de la parte (A) y de la parte (B),
una parte (C) de carbono.
40. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 16, 18 a 39, caracterizado porque el listón
intermedio (330) que se extiende en la dirección longitudinal está
dispuesto en el espacio intermedio (315) entre las zapatas polares
(310, 310') del freno magnético de carril, que está unido de forma
separable por espigas o por atornilladura o de forma inseparable por
soldadura, inyección o sinterización, con las zapatas polares (310,
310').
41. Freno magnético de carril según la
reivindicación 40, caracterizado porque el freno magnético de
carril comprende un núcleo magnético (305) que presenta alas libres
(305a, 305b), en cuyos extremos están dispuestos bloques de material
de rozamiento (40) que van fijados a las alas por sinterización,
soldadura directa, encolado o soldadura indirecta.
42. Freno magnético de carril según la
reivindicación 40, caracterizado porque el freno magnético de
carril comprende un núcleo magnético (305) que presenta alas libres
(305a, 305b), a cuyos extremos van fijados bloques de material de
rozamiento (40), estando intercalada una chapa de acero (350),
estando fijada la chapa de acero (350) del bloque de material de
rozamiento (40), mediante una unión de soldadura, con el ala (305a;
305b) del núcleo magnético (305), y estando fijado el bloque de
material de rozamiento (40) a la chapa de acero (350) por
sinterización, soldadura directa, encolado o soldadura indirecta o
mediante un fondo rugoso realizado en la superficie de la chapa de
acero (350).
43. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 41 ó 42, caracterizado porque el listón
intermedio (330) antimagnético entre las dos alas (305a, 305b) del
núcleo magnético (305) está unido con las alas, a través de uniones
por espiga o uniones atornilladas (340).
44. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 41 ó 42, caracterizado porque el listón
intermedio (330) que separa el flujo magnético comprende un material
antimagnético y está fijado a uno de los dos bloques de material de
rozamiento (40) o a los dos bloques de material de rozamiento (40),
que están fijados a los extremos libres de las alas (305a, 305b) del
núcleo magnético (305), siendo una parte integrante de los bloques
de material de rozamiento (40).
45. Freno magnético de carril según la
reivindicación 43, caracterizado porque el listón intermedio
(330) está unido en arrastre de fuerza con los bloques de material
de rozamiento (40) estando fijado a los mismos por soldadura
directa, sinterización, soldadura indirecta o encolado.
46. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 11 a 45, caracterizado porque el cuerpo base
y/o el cuerpo de soporte comprende un material sinterizado según una
de las reivindicaciones 1 a 7.
47. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 11 a 45, caracterizado porque el cuerpo base
y/o el cuerpo de soporte presenta una fundición gris, una fundición
esferoidal o una fundición de acero.
48. Freno magnético de carril según una de las
reivindicaciones 11 a 47, caracterizado porque el material de
rozamiento comprende al menos parcialmente una fundición esferoidal
resistente al desgaste.
49. Freno magnético de carril según la
reivindicación 48, caracterizado porque la fundición
esferoidal resistente al desgaste se selecciona entre uno de los
siguientes materiales: GG 50, GG 60, GG 70, GG 80 o una fundición
esferoidal reforzada con partículas.
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