ES2678870T3

ES2678870T3 - Disco de freno solidario al eje con un elemento de conexión

Info

Publication number: ES2678870T3
Application number: ES13794805.5T
Authority: ES
Inventors: Florian Walther; Christian Mosbach
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2018-08-20
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: EP2914868B1; HK1208521A1; EP2914868A1; JP6297052B2; WO2014067655A1; CN104854364B; DE102012110454B3; US9482300B2; JP2015533408A; US20150292579A1; CN104854364A

Abstract

Disco de freno solidario al eje (1) de un vehículo sobre raíles con un elemento de conexión en el lado del vehículo, como un buje (2), en donde el disco de freno solidario al eje (1) presenta un anillo de fricción (3) y una brida (4) conformada sobre su perímetro interior, que está fijada al elemento de conexión, en donde por ambos lados está conectada a la brida (4) y al elemento de conexión respectivamente una pluralidad de orejetas (5) moldeadas a partir de chapa, distribuidas sobre el perímetro, caracterizado porque las orejetas (5) están configuradas en forma de S, con dos brazos (10, 11) acodados en contrasentido, de los que uno hace contacto con la brida (4) y el otro con el buje (2), en donde están configurados al menos dos brazos adyacentes (10) formando una pieza, mientras que los brazos mutuamente adyacentes, que siguen radialmente a los mismos, están separados unos de otros.

Description

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DESCRIPCION

Disco de freno solidario al eje con un elemento de conexion

La invencion hace referencia a una union de un disco de freno solidario al eje de un vehiculo sobre railes con un elemento de conexion en el lado del vehiculo, conforme al preambulo de la reivindicacion 1.

En el documento DE 38 14 614 A1 se describe una union de la clase descrita, en la que para fijar el anillo de friccion a un buje o a un eje de un vehiculo sobre railes estan dispuestas unas orejetas de conexion sobre el perimetro interior del anillo de friccion, que se extienden radialmente hacia dentro y estan unidas al buje mediante unos tornillos, en donde los tornillos son guiados a traves de las orejetas de conexion.

En el caso de una union de la que se habla en el documento DE 103 24 816 A1 estan previstos dos anillos de sujecion opuestos, entre los cuales esta aprisionado un reborde del buje y que engranan en union positiva de forma en el anillo de friccion. La union entre los dos anillos de friccion se realiza a traves de unos tornillos, que son guiados a traves del reborde del buje.

Sin embargo, en funcionamiento se produce con frecuencia un aflojamiento del atornillado con el riesgo elevado de un fallo de la union atornillada. Una causa de ello puede ser un desgaste en los puntos de corte del atornillado y un asentamiento con ello resultante de la union atornillada. Como causa tambien es concebible una influencia por parte de una fuerza aplicada externamente, como las que pueden producirse a causa de la superposicion de las frecuencias naturales del disco de freno y del rail o de un bogie.

Como es natural, esto no es aceptable en particular por motivos que afectan a la seguridad.

Se conoce una union de la clase descrita del documento DE 28 06 028 A1, en la que las orejetas estan configuradas en forma de estribo y, en el caso de una disposicion individual, estan fijadas con orientacion tangencial por un lado a la brida y por otro lado a un buje. Para transmitir fuerzas perimetricas esta dispuesta una placa elastica atornillada por un lado entre las orejetas, que cubre una juntura de separacion en la transicion entre la brida y el buje.

En otra variante de realizacion estan previstas unas placas elasticas, que presentan respectivamente dos orejetas dispuestas separadas una de las otra, entre las cuales esta introducida a presion una placa elastica adicional que esta unida a la brida, mientras que la otra placa elastica esta conectada al buje.

El documento DE 71 34 524 U muestra y describe una union, en la que un anillo de chapa esta unido al buje y al cual se conectan unos apendices curvados, que estan unidos a la brida.

Por ultimo el documento US 4 501 346 A describe una union de la brida al buje mediante unas orejetas elasticas individuales, que estan curvadas en forma de Z y uno de cuyos brazos esta conectado al buje y el otro a la brida.

El objeto de la invencion consiste en perfeccionar una union de la clase descrita, de tal manera que se mejore su seguridad operativa y se aumente su vida util.

Este objeto es resuelto mediante una union con las caracteristicas de la reivindicacion 1.

Como ha quedado demostrado sorpresivamente, se impide eficazmente un movimiento relativo entre el disco de freno solidario al eje y el elemento de conexion, mientras que mediante las orejetas se compense una dilatacion termica del anillo de friccion causada por el funcionamiento en la zona elastica, analogamente a la de un disco de freno monobloque.

A este respecto las orejetas, cuyo numero se corresponde de forma preferida con un numero primo, estan configuradas de tal manera que el momento de frenado se transmite sin problemas a todo el perimetro funcional, en donde las orejetas estan orientadas de tal manera que, con la superficie de su momento de inercia superficial maximo, la fuerza perimetrica se transmite del anillo de friccion al buje. Las orejetas estan acodadas en forma de S, con dos brazos acodados en contrasentido, de los que uno hace contacto con la brida y el otro con el elemento de conexion y estan fijados respectivamente con un tornillo. Aqui se ha practicado en el brazo respectivo un taladro de paso, a traves del cual se guia el tornillo.

Segun otra revelacion adicional de la presente invencion, esta previsto fijar unas orejetas a ambos lados frontales de la brida, al igual que a las zonas asociadas del elemento de conexion.

Como principio, las orejetas actuan en direccion radial a causa de su elasticidad debida a su material de fabricacion, a modo de elementos elasticos, para poder compensar de esa manera sin dificultad la dilatacion termica radial del anillo de friccion.

Es tambien otro caso cuando dos orejetas se han combinado hasta tal punto formando una unidad que, dos de sus 5 brazos adyacentes estan configurados conformando una pieza integral, mientras que los otros dos brazos adyacentes estan materialmente separados el uno del otro.

Los brazos asociados al elemento de conexion conforman convenientemente una pieza y los brazos asociados a la brida, por asi decirlo conforman dos piezas. Sin embargo, tambien es concebible una configuracion inversa, es decir, que los brazos que forman una pieza esten sujetados en la brida y los que forman dos piezas al elemento de 10 conexion.

En este sentido puede realizarse tambien una union en la que los brazos mutuamente adyacentes de las orejetas de un lado conformen en su conjunto una pieza, conformando por lo tanto un anillo, mientras que los brazos respectivamente asociados adyacentes, orientados para ello radialmente, esten separados materialmente.

Si se emplea un anillo de sujecion, en el que engrane la brida en union positiva de forma para obtener una 15 proteccion axial, se guian a traves de los brazos de las orejetas asociados al anillo de sujecion, al igual que a traves del propio anillo de sujecion, unos tornillos de fijacion que estan enroscados en una rosca prevista frontalmente de un buje o son guiados y atornillados a traves de unos orificios de paso. De este modo se obtiene una longitud de apriete particularmente grande.

Los brazos de las orejetas que hacen contacto con la brida por ambos lados, por el contrario, se sujetan mediante un 20 tornillo de cabeza que por un lado con su cabeza hace contacto con el brazo asociado de las orejetas, al igual que por otro lado se sujetan con una tuerca enroscada sobre el tornillo que se ha hecho pasar, la cual de forma preferida se sujeta sin posibilidad de giro.

Para limitar posibles movimientos relativos del anillo de friccion con respecto al buje en direccion axial, puede estar prevista una union entre ambos mediante una union de bayoneta.

25 Por lo demas es necesario tener en cuenta que la nueva union puede producirse de una forma muy economica, ya que las orejetas pueden fabricarse como unas sencillas piezas estampadas, curvadas o de embuticion profunda y precisamente en cualquier variante de realizacion, es decir, tanto como pieza individual o multiple o como anillo.

Debido a que en el caso de los discos de freno solidarios al eje se trata de piezas de fabricacion en serie, que se producen en grandes cantidades, cobra una importancia particular una fabricacion sencilla, como la que hace 30 posible la invencion.

Bajo este aspecto tambien debe contemplarse la posibilidad de que las orejetas puedan reutilizarse en el caso de un cambio operacional obligatorio del disco de freno solidario.

En las reivindicaciones dependientes se caracterizan unas configuraciones ventajosas de la invencion.

A continuacion se describen unos ejemplos de realizacion de la invencion en base a los dibujos adjuntos.

35 Aqui muestran:

la figura 1 un ejemplo de realizacion a modo de corte parcial de la union o a modo de detalle de la union,

la figura 2 un ejemplo de realizacion de la invencion a modo de corte parcial de la union o a modo de detalle de la union,

la figura 3 otro ejemplo de realizacion de la union en una vista en planta.

40 En las figuras 1a) y 2a) se ha representado respectivamente la union de un disco de freno solidario al eje 1 de un vehiculo sobre railes con un elemento de conexion en el lado del vehiculo en forma de un buje 2, que puede unirse a un eje no mostrado de un vehiculo sobre railes.

El disco de freno solidario al eje 1 se compone de un anillo de friccion 3 asi como de una brida 4 conformada sobre el perimetro interior, la cual esta introducida en una ranura 13 perimetrica del buje 2 para la proteccion axial del 45 disco de freno solidario al eje 1.

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Para unir el disco de freno solidario al eje 1 al buje 2 estan previstas por ambos lados unas orejetas 5 compuestas de chapa que, como reproducen de forma particularmente clara las figuras 1b) y 2b), estan curvadas en forma de S, con dos brazos 10, 11 acodados en contrasentido, orientados mutuamente en paralelo, en donde el brazo 11 respectivo hace contacto con la brida 4 y el brazo 10 con el lado frontal del buje 2.

La union de las orejetas 5 a la brida 4 se realiza a traves de unos tornillos de paso 6, con una cabeza 7 que hace contacto con el brazo 1 asi como con una tuerca 8 atornillada en el otro extremo, la cual hace contacto con el brazo 11 de la orejeta 5 alli situada.

De forma comparable las orejetas 5 estan fijadas al buje 2, en donde para ello en el buje 2 estan previstos unos taladros de paso orientados axialmente, a traves de los cuales pueden guiarse los tornillos no representados que, por otro lado, pueden enroscarse por ejemplo en el lado frontal del buje 2.

En el ejemplo mostrado en la figura 1 las orejetas 5 estan configuradas individualmente, es decir, cada orejeta 5 presenta un brazo 10 que hace contacto con el buje 2 asi como un brazo 11 que hace contacto con la brida 4. A este respecto se han practicado en los brazos 10, 11 unos taladros 12, a traves de los cuales se han insertado o pueden insertarse, o pueden atornillarse por ambos lados, unos tornillos 6 asi como unos tornillos no representados, guiados a traves del buje 2.

En la variante de realizacion de la union conforme a la union mostrada en la figura 2 la orejeta 5 esta conformada de tal manera, que los brazos 10 que hacen contacto con el buje 2 forman una pieza, mientras que los brazos 11 para ello acodados, que hacen contacto con la brida 4, estan conformados separados entre ellos, con cierta separacion mutua. De esta manera se utilizan casi siempre unas orejetas 5 por parejas, en donde la figura 2b) muestra una pareja de orejetas 5 de este tipo como detalle.

Por ultimo, en la figura 3 los brazos 10 de todas las orejetas 5 se han conformado formando un anillo interior de una pieza, al que se conectan orientados radialmente hacia fuera los brazos 11, tambien aqui separados de los adyacentes. Cada uno de los brazos 10, 11 presenta un taladro 12, en donde siempre dos radialmente opuestos entre si estan mutuamente alineados.

El numero de taladros 12 asociados a la brida 4 y con ello de tornillos guiados a traves de los mismos puede ser diferente del numero de taladros 12 asociados al buje 2.

Como puede verse muy claramente las orejetas 5, con independencia de si se presentan como pieza individual (fig. 1), como pareja (fig. 2b) o como anillo (fig. 3), pueden producirse como una sencilla pieza estampada curvada de chapa.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Disco de freno solidario al eje (1) de un vehiculo sobre railes con un elemento de conexion en el lado del vehiculo, como un buje (2), en donde el disco de freno solidario al eje (1) presenta un anillo de friccion (3) y una brida (4) conformada sobre su perimetro interior, que esta fijada al elemento de conexion, en donde por ambos lados esta conectada a la brida (4) y al elemento de conexion respectivamente una pluralidad de orejetas (5) moldeadas a partir de chapa, distribuidas sobre el perimetro, caracterizado porque las orejetas (5) estan configuradas en forma de S, con dos brazos (10, 11) acodados en contrasentido, de los que uno hace contacto con la brida (4) y el otro con el buje (2), en donde estan configurados al menos dos brazos adyacentes (10) formando una pieza, mientras que los brazos mutuamente adyacentes, que siguen radialmente a los mismos, estan separados unos de otros.
2. Disco de freno solidario al eje segun la reivindicacion 1, caracterizado porque las orejetas (5) estan sujetadas a la brida (4) o al buje (2) mediante unos elementos de union como tornillos (6), remaches o pasadores.
3. Disco de freno solidario al eje segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el numero de elementos de union en el elemento de conexion (2) es diferente del numero de elementos de union en la brida (4).
4. Disco de freno solidario al eje segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque todos los brazos (10) adyacentes perimetricamente forman un anillo cerrado, mientras que los brazos (11) situados perimetricamente unos junto a otros, que siguen radialmente a los mismos, estan separados unos de otros.
5. Disco de freno solidario al eje segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada brazo (10, 11) presenta un taladro (12) para guiar a traves del mismo los elementos de union.
6. Disco de freno solidario al eje segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las orejetas (5) estan configuradas como una pieza estampada curvada.
7. Disco de freno solidario al eje segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la brida (4) esta introducida en una ranura perimetrica (13) del buje (2).
8. Disco de freno solidario al eje segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el disco de freno solidario al eje (1) y el buje (2) presentan unos medios de cierre que engranan unos en otros a modo de bayoneta.
9. Disco de freno solidario al eje segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el numero de brazos de las orejetas (5) se corresponde con un numero primo.
10. Disco de freno solidario al eje segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las orejetas (5) estan orientadas de tal manera que, con la superficie de su momento de inercia superficial maximo, la fuerza perimetrica causada por el frenado se transmite del anillo de friccion (3) al buje (2).