ES2253102B1 - Detector de desgaste de zapatas o pastillas de freno de aplicacion preferente a frenos de vehiculos ferroviarios. - Google Patents
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Abstract
Detector de desgaste de zapatas o pastillas de freno de aplicación preferente a frenos de vehículos ferroviarios. El detector de desgaste de zapatas o pastillas para freno de la invención, se constituye por medio de un cuerpo alargado, preferentemente en forma de "T" que se acopla en una ranura realizada sobre el propio material de fricción de la zapata o pastilla de freno a través de sus alas contrapuestas mientras que el ala central de ese cuerpo alargado constituye el elemento que tomará contacto con el disco de freno cuando se hubiese desgastado el material de fricción de la zapata o pastilla de cierre donde va incorporado el mismo
Description
Detector de desgaste de zapatas o pastillas de
freno de aplicación preferente a frenos de vehículos
ferroviarios.
El objeto de la presente invención se refiere a
un detector de desgaste de zapatas o pastillas de freno, en especial
para zapatas o pastillas de freno destinadas a los sistemas de freno
de vehículos ferroviarios, que aporta ventajas sustanciales de
sencillez y eficacia sobre los sistemas tradicionales, consiguiendo
además una fiabilidad extrema.
Este dispositivo no es necesario incorporarlo en
el proceso de fabricación o montaje del material de fricción que
incorporan estas zapatas o pastillas y por tanto puede incorporarse
a voluntad cuando vayan a ser colocadas estas zapatas o pastillas de
freno en el vehículo ferroviario. Además incluso podría llegarse al
caso de poder ser reutilizados estos detectores en unas nuevas
pastillas de freno si así se estima oportuno, ya que serán unos
elementos de elevada simplicidad que se acoplan sobre el propio
material de fricción de la pastilla del freno.
En el ámbito de los sistemas de freno aplicados
a vehículos móviles, tanto para transporte por carretera como para
transporte ferroviario u otras aplicaciones, se utilizan detectores
de desgaste de los frenos que avisan cuando el espesor del elemento
de fricción ha llegado a un espesor que se considera crítico y por
tanto se hace necesario cambiar el elemento de fricción para
asegurar un perfecto funcionamiento del vehículo de transporte.
Estos sistemas prevén la incorporación de un
hilo conductor embebido en el interior del material de fricción que
queda allí incluido en el proceso de fabricación de la zapata o
pastilla de freno. Esto prevé que solamente sea posible su
incorporación durante ese proceso de fabricación y no después de
haberlo realizado. Esto lleva consigo que sea necesario mantener dos
líneas de fabricación para estas pastillas de fricción, aquellas en
las que se incorpora el conductor detector del desgaste y otra para
aquellas pastillas que no incorporan dicho detector de desgaste, ya
que no todas las pastillas de freno deberán llevar incluidos estos
detectores de desgaste.
Además estos sistemas funcionan por continuidad
del conductor embebido y se detecta el desgaste cuando este hilo se
desgasta por el rozamiento con el disco de freno y queda abierto el
circuito eléctrico al que está unido dicho hilo conductor.
Este conductor embebido en el interior del
material de fricción de la pastilla de freno debe ser de un material
mas blando que el propio material de fricción de la pastilla y
además ser de un material que no deteriore el disco de freno.
Es conocida la solicitud de patente Europea
EP-1270983 a favor de
FEDERAL-MOGUL FRICTION PRODUCTS GmbH que se refiere
a un sensor de desgaste del material de fricción de pastillas de
freno y en especial de pastillas de freno para ferrocarriles que
está constituida por una lámina conductora arrollada en espiral e
introducida de forma amovible en un hueco realizado al efecto en el
material de fricción, cuya detección del desgaste del material del
freno se efectúa mediante el desgaste progresivo de este material
conductor arrollado en espiral y por medio de la inclusión de un
circuito electrónico que mide la diferente resistencia del elemento
conductor según se produce el desgaste, pudiendo medir por tanto el
espesor progresivo que va teniendo el material de fricción.
Este sistema es engorroso de fabricación y
requiere un circuito electrónico complejo de medición de la
resistencia de este dispositivo de detección, siendo además
extremadamente sensible ya que está sometido a unas condiciones
muy duras de funcionamiento.
Igualmente se conoce la solicitud de patente
PCT WO03/008834 a favor de FEDERAL-MOGUL FRICTION
PRODUCTS LIMITED en la cual pueden verse como las pastillas de freno
disponen de un material de fricción acoplado sobre un elemento
soporte que constituye el cuerpo de las pastillas de freno y como el
material de fricción lleva embebido dentro del mismo y realizado
durante el proceso de fabricación un lazo de cable conductor que
cuando se produce el desgaste del material de las pastillas de freno
se corta, produciendo la interrupción del circuito de alimentación y
por tanto mostrándose en el panel la necesidad de cambiar las
pastillas de freno al tener un espesor de funcionamiento
critico.
Estos sistemas detectores de desgaste de las
pastillas de freno tienen como nexo común el ser incorporados
durante el proceso de fabricación de material de fricción. Estas
pastillas de freno del estado de la técnica provocan la existencia
de dos tipos de pastillas de freno en el proceso productivo,
aquellas que no incorporan el detector de desgaste y aquellas que si
lo incorporan, aumentando por tanto el costo productivo y el costo
de almacenamiento al ser necesario mantener el stock de ambas
referencias.
Para tratar de obviar estas dificultades, se
ha
desarrollado el dispositivo de la invención que suma a la sencillez de su realización y fabricación el ser un dispositivo extremadamente seguro y fiable. Igualmente permite este dispositivo la incorporación en zapatas o pastillas de freno previamente al montaje sobre el vehículo, sin tener que incorporar dicho dispositivo durante la fabricación del material de fricción.
desarrollado el dispositivo de la invención que suma a la sencillez de su realización y fabricación el ser un dispositivo extremadamente seguro y fiable. Igualmente permite este dispositivo la incorporación en zapatas o pastillas de freno previamente al montaje sobre el vehículo, sin tener que incorporar dicho dispositivo durante la fabricación del material de fricción.
El detector de desgaste de pastillas para freno
de la invención, se constituye por medio de un cuerpo alargado,
preferentemente en forma de "T" que se acopla en una ranura
realizada sobre el propio material de fricción de la zapata o
pastilla de freno.
Este detector de desgaste se introduce por
ejemplo ocupando la anchura de la pastilla y para su sujeción
dispone de aletas extremas que una vez montado son dobladas
convenientemente impidiendo la salida involuntaria del detector.
El cuerpo del detector en forma de "T" en
el que ya se ha explicado que las alas laterales realizan la función
de retención sobre el material de fricción, se completan con una
aleta central que es la que realiza las funciones de detector
propiamente dicho, ya que este ala según se vaya desgastando el
material de fricción quedará mas próxima al disco de freno, hasta
que el desgaste del material de fricción sea tal que dicha aleta se
enrase con el detector y ya el mismo tome contacto con el disco de
freno, momento en el cual se cierra el circuito entre detector y
disco de freno avisando acústica, visual o luminosamente de que el
espesor del material de fricción de las pastillas ha llegado a una
situación critica de desgaste y conviene su sustitución.
Esta aleta central que hace las veces de
elemento de contacto con el disco de freno, puede realizarse de un
modo continuo o bien dividirse en varios pronunciamientos a lo largo
del detector para controlar el desgaste en ciertas zonas de la
anchura de la zapata.
Este detector de desgaste incorpora en uno de
sus extremos un terminal eléctrico de alimentación que será
alimentado por el circuito de control incorporado a la propia
unidad.
Esta invención prevé múltiples realizaciones
preferentes como pueden ser diferentes secciones del detector que no
sean la de una simple "T", sino que puede adoptar otras
configuraciones geométricas, cumpliéndose con la premisa de servir
como elemento de engarce asegurado sobre el propio material de
fricción que lleva incorporada la pastilla. Este elemento debe
quedar firmemente retenido en la pastilla, para lo cual en vez de
utilizar esas aletas expandibles puede emplear cualquier otro
sistema de retención simple.
Para completar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de
realización practica del mismo, se acompaña como parte integrante de
dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura 1 representa una vista en planta y de
perfil del detector de desgaste de la invención sin estar montado
sobre la propia pastilla o zapata de freno.
La figura 2 representa una vista en perspectiva
del detector de la figura 1 en la que se muestran con claridad las
pestañas de retención y los pronunciamientos incorporados sobre la
superficie activa del detector.
La figura 3 muestra una vista en planta y en
sección del montaje del detector de desgaste de la invención.
La figura 4 representa una zapata de freno que
lleva incorporado el detector de desgaste.
La figura 5 muestra una mitad de la ranura
incorporada a la zapata de freno que se utilizará para el
acoplamiento del detector de desgaste
La figura 6 representa una vista frontal del
detector de desgaste de la invención en el que se observa con
claridad la sección del mismo.
En la figura 1 se muestran tanto en una
representación en planta como de perfil del detector de desgaste de
la invención (1), que se constituye mediante un cuerpo alargado en
forma de "T" a cuyo extremo se une el terminal eléctrico (2).
Este detector con forma de "T" tiene dos alas en proyección
(3) que serán las que se acoplen sobre las ranuras adecuadas de la
pastilla de freno tal y como se verá en otras figuras
representativas, mientras que centralmente el brazo de este cuerpo
(4) será el propio brazo que realice las funciones de sensor de
desgaste ya que será la zona que primero tome contacto con el disco
de freno cuando se desgaste el material de fricción incorporado a la
zapata de freno.
Esta zona (4) puede ser realizada de modo
continuo o poseer varios apéndices (5) que serán los de primer
desgaste del sensor.
En la figura 2 se muestra el detector de la
invención en una vista en perspectiva, y en la cual se muestran
todos los elementos incluidos y referenciados en la figura 1, pero
destacándose en esta representación las aletas anteriores (6) que
hacen tope con la ranura de la zapata o pastilla de freno impidiendo
su extracción involuntaria, mientras que en el extremo posterior al
lado del terminal eléctrico (2) se sitúa una aleta (7) que en
conjunción con las aletas anteriores (6) fija inamovibles estos
sensores al cuerpo de la zapata o pastilla de freno.
En la figura 3 se representa en planta y sección
un cuerpo de zapata (10) en el que en una de las ranuras (8) que
habitualmente tienen como medios de evacuación del calor y de
material desgastado de la fricción se incluye el detector de
desgaste de la invención (1), empleando las aletas laterales (3)
para sujetarse sobre el propio cuerpo del material de fricción de
las zapatas o pastillas mientras que el brazo (4) es el elemento
sensor propiamente dicho.
El montaje de este detector (1) se realiza de
forma transversal a la zapata o pastilla de freno y queda sujeto
desde ambos extremos por las aletas de fijación (6) y (7).
La figura 4 muestra una representación muy
similar a la de la figura anterior, pero esta vez mostrando todo el
cuerpo de una zapata donde se acopla el dispositivo detector de
desgaste.
La figura 5 representa la forma de media ranura
(9) donde se acopla el ala (3) del dispositivo detector de la
invención y como el propio material de fricción de la zapata o
pastilla de freno (10) es el elemento retentor del detector de
desgaste.
La figura 6 por último muestra una vista de
perfil del cuerpo del detector (1) y como se destacan las alas
laterales (3) acoplables sobre las ranuras (9) y como el ala central
(4) se pronuncia en unos apéndices (5) que son los sensores
propiamente dichos que tomarán contacto con el disco de freno.
Claims (7)
1. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno de aplicación preferente a vehículos ferroviarios
caracterizado por estar constituido mediante un cuerpo
alargado insertable en el propio cuerpo del material de fricción que
cuando roza con el disco del freno por desgaste del material de
fricción cierra el correspondiente circuito eléctrico avisando de la
necesidad de cambio de las zapatas o pastillas de freno.
2. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno de aplicación preferente a vehículos ferroviarios según la
reivindicación 1 caracterizado porque el detector posee forma
de "T" en el que las dos alas contrapuestas (3) se acoplan en
sendas ranuras (9) realizadas sobre el material de fricción de la
zapata o pastilla de freno, mientras que la otra aleta (4) queda
enfrentada con el disco de freno y constituirá el elementote
contacto eléctrico con el disco de
freno.
freno.
3. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno de aplicación preferente a vehículos ferroviarios según la
reivindicación 1 caracterizado porque en al menos uno de los
extremos del dispositivo detector de desgaste dispone de al menos
una aleta transversal (6, 7) que obstruye el canal de acoplamiento
de la zapata o pastilla de cierre para que una vez montado quede
retenido de forma inamovible el detector con respecto a la zapata o
pastilla de freno.
4. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno de aplicación preferente a vehículos ferroviarios según la
reivindicación 1 caracterizado porque las ranuras (9) de
acoplamiento del detector sobre el material de fricción se realizan
a ambos lados de las ranuras (8) incorporadas en estas zapatas o
pastillas de freno aptas para evacuar el calor producido y
evacuación de los restos de material de fricción desprendidos en las
mismas.
5. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno de aplicación preferente a vehículos ferroviarios según las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque se acopla a
lo largo del ancho de la zapata o pastilla de freno.
6. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno de aplicación preferente a vehículos ferroviarios según las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque la aleta
central (4) del dispositivo detector que toma contacto con el disco
de freno una vez desgastado el material de fricción de la zapata o
pastilla de freno es una aleta continua.
7. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno de aplicación preferente a vehículos ferroviarios según las
reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque la aleta central
(4) del dispositivo detector que toma contacto con el disco de freno
una vez desgastado el material de fricción de la zapata o pastilla
de freno es una aleta discontinua formada por al menos un
resalte.
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