ES2872474T3 - Zapata de freno para un freno de rueda ferroviaria - Google Patents

Abstract

Zapata de freno para un freno de rueda ferroviaria con un soporte de pastilla (2) que porta una suela de zapata (3) curvada de manera cóncava en su extensión longitudinal, el cual presenta una placa trasera (4) de chapa y una rejilla de soporte conectada allí (7) con la cual está conectada la suela de la zapata de freno (3); en donde la placa trasera (4) presenta elementos perfilados que sobresalen respectivamente (5, 6) en el lado opuesto a la rejilla de</span> soporte (7) para el contacto protegido contra rotación con un soporte de pastilla y en el lado curvo orientado hacia la rejilla de soporte (7) para la conexión por complementariedad de forma con la rejilla de soporte (7), caracterizada porque los elementos perfilados (5, 6) previstos en ambos lados están diseñados en forma de copa por embutición profunda.

Description

DESCRIPCIÓN

Zapata de freno para un freno de rueda ferroviaria

La presente invención hace referencia a una zapata de freno para un freno de rueda ferroviaria conforme al concepto general de la reivindicación 1, así como, a un procedimiento para la fabricación de la zapata de freno. Del estado del arte se conoce una zapata de freno para vehículos ferroviarios, con una zapata de freno que se puede presionar sobre la superficie de rodadura de una rueda ferroviaria mediante un dispositivo de bloqueo.

Para el accionamiento de la zapata de freno está proporcionado un soporte de zapata que está diseñado de tal modo que la zapata de freno se presione para generar una fuerza de fricción sobre la superficie de rodadura de la rueda ferroviaria.

En una zapata de freno de la clase mencionada, la suela de la zapata de freno consiste en un material de fricción que está conectado mediante adhesión con el soporte de la pastilla; en donde el material de fricción se presiona en las aberturas de una rejilla de soporte, así como, en las perforaciones del lado de los bordes de una placa trasera con la cual la rejilla de soporte está conectada.

Para la conexión, a la placa trasera se sueldan pasadores de remache en el lado orientado hacia la rejilla de soporte, los cuales se deforman correspondientemente después de que se ha colocado la rejilla de soporte. La rejilla de soporte se sujeta por complementariedad de fuerza sobre la placa trasera mediante la cabeza del remache conformada.

En el lado de la placa trasera de chapa en dirección opuesta a la rejilla de soporte, que, al igual que la suela de la zapata de freno, se adapta a la curvatura de la superficie de rodadura de la rueda ferroviaria, están proporcionados elementos perfilados en las zonas de borde opuestas mirando en la dirección longitudinal de la placa trasera, los cuales sirven para evitar una rotación con respecto al soporte de la zapata al cual está fijada la zapata de freno. Hasta ahora, dichos elementos perfilados se han realizado mediante punzonado y deformación, por lo cual también se deteriora la rigidez a la flexión de la placa trasera, como en el caso de las perforaciones en los bordes mencionadas anteriormente.

Particularmente con las altas cargas mecánicas que se producen durante el frenado, en particular, las fuerzas de flexión que también actúan sobre la placa trasera porque el material de la suela de freno no puede absorber completamente las cargas resulta de particular importancia una estabilidad suficiente de la placa trasera.

La selección de dimensiones mayores, es decir, un mayor grosor de la placa trasera no es una alternativa en la medida en que esto se asocia con mayores costes de adquisición y/o fabricación.

Debido a los rebajes del lado del borde de la rejilla de soporte en la zona de las perforaciones en la placa trasera, solo se dispone de una superficie de contacto relativamente pequeña para el contacto de la rejilla de soporte con la suela de freno, de modo que la suela de freno no se fija de manera óptima.

La solicitud US 2002/0125081 A1 revela una pastilla de freno para un freno de disco, con una placa portadora de pastilla sobre la cual mediante remaches se sujeta una rejilla de soporte, que, a su vez, sirve para la fijación de una pastilla de fricción. En este caso, el lado posterior de la placa de soporte de la pastilla opuesto a la rejilla de soporte no presenta elementos perfilados.

Una pastilla de freno comparable se describe en la solicitud DE 102010 031 889 A1, que también se utiliza en un freno de disco y cuya placa portadora de pastilla presenta un rebaje a través de embutición profunda que conforma un lecho para una pastilla de fricción. El lado posterior de la placa de soporte de la pastilla que mira en dirección opuesta a la pastilla de fricción tampoco presenta elementos perfilados, mientras que el lado frontal que mira hacia la pastilla de fricción sí está provisto de tales elementos perfilados.

El objeto de la invención consiste en perfeccionar una zapata de freno de la clase mencionada en la introducción, de tal manera que ella se pueda fabricar de forma más rentable y que su vida útil aumente con una funcionalidad mejorada.

Dicho objeto se resuelve mediante una zapata de freno con las características de la reivindicación 1, así como, mediante un dispositivo para la fabricación de la zapata de freno.

La invención conduce en primer lugar a una fabricación significativamente más rentable del soporte de la pastilla, en particular, de la placa trasera, ya que los elementos perfilados se fabrican ahora exclusivamente por deformación o deformación en frío.

En este caso, tanto los pasadores que están dispuestos orientados a la rejilla de soporte funcionando como remaches, así como, los elementos perfilados opuestos que conforman una protección antirrotación con el soporte de la pastilla de freno están realizados con forma de copa lo que se puede realizar mediante una herramienta adecuada en una sola operación.

En comparación con el estado del arte, la placa trasera se mantiene así esencialmente en toda su superficie, de modo que no se deteriora la capacidad de carga, en particular, la resistencia a la flexión. Por el contrario.

Los elementos perfilados en forma de copa, al menos los utilizados para evitar la rotación y alejados de la rejilla de soporte, actúan como un reborde, de modo que es más probable que aumente la rigidez a la flexión.

Según un perfeccionamiento preferido de la invención, la placa trasera está diseñada sin perforaciones en la zona del borde de los lados longitudinales opuestos, es decir que, aquí no se interrumpe el flujo de material.

Por tanto, según la invención resulta particularmente conveniente adaptar la rejilla de soporte en el plano horizontal al plano horizontal de la placa trasera, de tal modo que la rejilla de soporte cubra respectivamente la placa trasera. De esta manera se logra una superficie adherente significativamente mayor en comparación con el estado del arte, lo que da como resultado una mejor sujeción de la suela de la zapata de freno en la rejilla de soporte.

Una vez que se han evertido los elementos perfilados, los elementos perfilados orientados hacia la rejilla de soporte presentan inicialmente la forma de un pasador cilíndricamente hueco. Tras la colocación de la rejilla de soporte, en la cual estos pasadores cilíndricamente huecos penetran en la rejilla de soporte, los pasadores se deforman en el sentido de un remachado, es decir, el extremo libre se conforma en una cabeza con una adecuada herramienta de remachado.

La colocación de la rejilla de soporte en la placa trasera y la conformación posterior de los remaches se realiza en una operación que sigue inmediatamente al mecanizado sin arranque de viruta de la placa trasera; en donde, en caso de ser necesario, al mismo tiempo se aplican componentes adicionales.

Según otra idea de la 'presente invención está previsto que, desde el lado que mira hacia la rejilla de soporte, en la misma dirección que los elementos perfilados para evitar la rotación, se conformen pernos de posición, también por embutición profunda, como es particularmente necesario cuando se utiliza el soporte de pastilla en una suela de zapata de freno UIC.

Estos pernos de posición también se pueden introducir en una operación con los elementos perfilados.

La mayor rigidez a la flexión en comparación con una placa trasera perforada da como resultado una vida útil más prolongada de la zapata de freno en general, ya que la fuerza de compresión que se aplica durante el frenado ahora se absorbe prácticamente sin deformación de la placa trasera o del soporte de la pastilla, que después conforma un contrasoporte.

En este contexto, el hecho de que la zapata de freno no esté sometida a un desgaste desigual también contribuye a aumentar la vida útil. Además, el efecto de frenado también se mejora, ya que la suela de la zapata de freno ahora descansa uniformemente sobre toda la superficie con fricción en la superficie de rodadura de la rueda ferroviaria durante el frenado.

El aumento significativo resultante en el número de frenos posibles conduce a una reducción bastante notable en los costes, especialmente, en los costos de operación, ya que los intervalos entre un cambio de zapata de freno se reducen con un esfuerzo de montaje y desmontaje correspondientemente alto, incluyendo los costes de adquisición de una nueva zapata de freno.

Otras conformaciones ventajosas de la presente invención se caracterizan en las reivindicaciones relacionadas. A continuación se explica un ejemplo de ejecución de la presente invención de acuerdo con los dibujos incluidos. Las figuras muestran:

Figura 1: una zapata de freno según la invención en una vista lateral.

Figura 2: una vista en planta sobre un soporte de pastilla de la zapata de freno.

Figura 3: una vista sobre un lado inferior del soporte de pastilla.

En la figura 1 está representada una zapata de freno 1, con un soporte de pastilla 2 y una suela de pastilla de freno 3 unida a la misma, que consiste preferentemente en un material compuesto y está curvada esencialmente de forma cóncava en la dirección longitudinal.

Para ello está adaptado el soporte de forro 2, que presenta una placa trasera 4 y una rejilla de soporte conectada a ella 7, a la cual está fijada la suela de la zapata de freno 3.

En el lado de la placa trasera 4 opuesto a la rejilla de soporte 7 están proporcionados elementos perfilados 5 en las zonas extremas mirando en la dirección longitudinal, los cuales corresponden a un soporte de la pastilla de freno (no mostrado aquí) para evitar la rotación de la zapata de freno 1.

Dichos elementos perfilados 5 también se pueden observar claramente en la figura 2, en la cual también se puede ver que presentan un plano horizontal rectangular.

En este lado de la placa trasera 4 también están proporcionados pernos de posición 8, que, al igual que los elementos perfilados 5, se fabrican por embutición profunda, es decir, están evertidos y que también presentan una forma de copa con una superficie exterior cerrada.

Para la conexión de la rejilla de soporte 7 con la placa trasera 4, en el lado de la placa trasera 4 orientado a la rejilla de soporte 7 se colocan remaches de la manera descrita, los cuales antes de una conexión con la rejilla de soporte 7 están presentes como un pasador cilíndricamente hueco y después de la colocación de la rejilla de soporte 7 se deforman conformando una cabeza de remache, de modo que se establezca una conexión por complementariedad de forma entre la rejilla de soporte 7 y la placa trasera 4. Esta posición de uso se puede observar en la figura 1 en el recorte del lado derecho.

Una vez terminado el soporte de pastilla 2, se aplica la suela de la zapata de freno 3 y se conecta a la rejilla de soporte 7.

En la figura 2 se muestra el lado de la placa trasera 4 opuesto a la suela de la zapata de freno 3, en donde resulta claramente visible la introducción de los remaches 6 o su protuberancia en la dirección opuesta.

El número de remaches 6 también se puede seleccionar y depende de los requisitos de conexión con la rejilla de soporte 7.

Tal como se muestra muy claramente en la figura 3, el plano horizontal de la rejilla de soporte 7 se corresponde con el plano horizontal de la placa trasera 4, por lo cual ésta queda prácticamente cubierta por completo.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Zapata de freno para un freno de rueda ferroviaria con un soporte de pastilla (2) que porta una suela de zapata (3) curvada de manera cóncava en su extensión longitudinal, el cual presenta una placa trasera (4) de chapa y una rejilla de soporte conectada allí (7) con la cual está conectada la suela de la zapata de freno (3); en donde la placa trasera (4) presenta elementos perfilados que sobresalen respectivamente (5, 6) en el lado opuesto a la rejilla de soporte (7) para el contacto protegido contra rotación con un soporte de pastilla y en el lado curvo orientado hacia la rejilla de soporte (7) para la conexión por complementariedad de forma con la rejilla de soporte (7), caracterizada porque los elementos perfilados (5, 6) previstos en ambos lados están diseñados en forma de copa por embutición profunda.

2. Zapata de freno según la reivindicación 1, caracterizada porque la rejilla de soporte (7) corresponde en el plano horizontal al plano de la placa trasera (4).

3. Zapata de freno según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la rejilla de soporte (7) cubre total o prácticamente por completo la placa trasera (4).

4. Zapata de freno según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en el lado de la placa trasera (4) opuesto a la rejilla de soporte (7) están conformados pernos de posición (8) con forma de copa mediante embutición profunda.

5. Zapata de freno según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los elementos perfilados (6) para la conexión con la rejilla de soporte (7) presentan cabezas de remache fabricadas por deformación en los extremos.

6. Zapata de freno según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los elementos perfilados (5, 6) presentan una superficie exterior cerrada.

7. Procedimiento para la fabricación de una zapata de freno según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos perfilados (5, 6) se fabrican en simultáneo mediante embutición profunda.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque los pernos de posición (8) y los elementos perfilados (5, 6) se fabrican simultáneamente mediante embutición profunda.

9. Procedimiento según la reivindicación 7 ó 8, caracterizado porque después de la embutición profunda de los elementos perfilados (5, 6) se coloca la rejilla de soporte (7) y los remaches (6) que, inicialmente presentan la forma de pasadores cilíndricamente huecos, se deforman conformando a continuación una cabeza de remache.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 - 9, caracterizado porque tras la terminación del soporte de pastilla (2), la suela de la zapata de freno (3) se aplica sobre la rejilla de soporte (7) y se conecta a ella.