ES2873830T3

ES2873830T3 - Procedimiento y dispositivo para determinar una desviación posicional de un disco de freno

Info

Publication number: ES2873830T3
Application number: ES18703471T
Authority: ES
Inventors: René Schnaase; Jens Weihrauch
Original assignee: Ferquest GmbH
Current assignee: Ferquest GmbH
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2018-01-03
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2038-01-03
Also published as: MX2019015333A; JP2020528027A; DE112018003303A5; JP7113541B2; MX2019015332A; JP2020528152A; WO2019001605A1; ZA202000429B; HUE054991T2; EP3645359B1; CN110799396B; ES2873831T3; CN110799395A; US11466738B2; US20200132140A1; JP6976619B2; EP3645360B1; EP3645360A1; KR20200019995A; US20200207325A1

Abstract

Procedimiento para determinar una desviación posicional de un disco de freno (30) con respecto a un asiento de mordaza de freno (11), caracterizado por que se mide una desviación angular (34) de la paralela entre el disco de freno (30) y el asiento de mordaza de freno (11), conectando un dispositivo (1) para la determinación de la desviación posicional del disco de freno (30) con el asiento de mordaza de freno (11), en donde al menos dos sensores de distancia (20, 22, 22') del dispositivo (1) estacionarios con respecto al asiento de mordaza de freno (11) miden en dirección a una primera cara plana del disco de freno (30), en donde los sensores de distancia (20, 22, 22') transmiten a un dispositivo de evaluación (40) las distancias (A, A') medidas a diferentes radios (R, R') del disco de freno (30) entre la primera cara plana del disco de freno (30) y los sensores de distancia (20, 22, 22'), a partir de las cuales se determina en el dispositivo de evaluación la desviación angular (34) del disco de freno (30).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y dispositivo para determinar una desviación posicional de un disco de freno

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para determinar una desviación posicional de un disco de freno con respecto a un asiento de mordaza de freno. El disco de freno representa un cuerpo de revolución plano, que puede rotar alrededor de un eje de revolución, con dos superficies de revolución opuestas, en donde las superficies de revolución deben discurrir en paralelo a una superficie de referencia, el asiento de mordaza de freno.

El desafío particular en el campo de la invención radica en el hecho de que las diferentes tolerancias de forma y posición de los componentes ensamblados contribuyen a un patrón de fallos uniforme y, a pesar de ello, las causas han de determinarse y considerarse por separado.

Constituye un fallo importante que se ha de determinar la desviación de la perpendicularidad entre el eje de revolución del disco de freno y el asiento de mordaza de freno, que se corresponde con una desviación, al menos promedio, del paralelismo del asiento de mordaza de freno y el disco de freno. Para una mejor diferenciación, esta desviación posicional se denomina en lo sucesivo perpendicularidad axial.

Asimismo, el ángulo momentáneo entre la superficie giratoria y la superficie de referencia inmóvil durante la revolución puede variar si existe una desviación en la perpendicularidad entre la superficie giratoria y el eje de revolución, y por lo tanto una excentricidad del disco.

Un fallo en la excentricidad axial puede deberse, además de a las tolerancias en la planitud de la cara plana medida, también al paralelismo de las dos caras planas del disco de freno entre sí, en lo sucesivo denominado, para una mejor diferenciación, paralelismo de superficies. Las desviaciones en este sentido conducen a un grosor que varía a lo largo de la circunferencia y a diferentes radios del objeto giratorio.

Todas las tolerancias posicionales anteriormente mencionadas, a saber, perpendicularidad axial, excentricidad del disco y paralelismo de superficies, están estrechamente relacionadas entre sí; véase, para una mejor comprensión la Fig. 12a en relación con la perpendicularidad axial, la Fig. 12b en relación con la excentricidad del disco y la Fig. 12c en relación con el paralelismo de superficies, en cada caso representadas de manera simbólica.

Por lo tanto es difícil determinar por separado una de las tolerancias posicionales, en particular después de que se hayan sumado diferentes tolerancias en el sistema global montado. Sin embargo, sobrepasar las tolerancias supone una desventaja considerable, ya que la posición del disco de freno con respecto a la mordaza de freno es importante. De lo contrario, las fuerzas durante el frenado se transfieren de forma desigual a la mordaza de freno, al asiento de mordaza de freno y, en última instancia, al eje, lo que provoca vibraciones no deseadas en todo el sistema.

Por el estado de la técnica se conocen diversas soluciones que abordan la problemática de medir un disco de freno. Así, el documento DE 198 53 078 C1 describe un dispositivo de medición y un procedimiento para comprobar de manera simplificada discos de freno en cuanto a excentricidad del disco y concentricidad. Para ello se monta de manera rotatoria un árbol sobre un soporte de cojinete y en el árbol está previsto un alojamiento para el disco de freno. El disco de freno así sujeto se hace rotar y se comprueba mientras tanto la excentricidad del disco y la concentricidad por las dos caras planas y la superficie exterior cilíndrica por medio de dispositivos de medición. Esta comprobación solo proporciona, no obstante, resultados referentes al disco de freno en sí mismo. No está prevista la correcta concentricidad o excentricidad del disco con respecto a otra superficie, por ejemplo un asiento de mordaza de freno. Tampoco se determinan valores adicionales más allá de la concentricidad y la excentricidad del disco.

El documento DE 102011 002 924 A1 también trata de un procedimiento para identificar una excentricidad del disco de freno durante el frenado. En este sentido, el procedimiento ya está más cerca del uso práctico del disco de freno que en el caso del procedimiento anteriormente citado. Durante una operación de frenado se mide, en concreto, por medio de un sensor, la presión del freno o una magnitud dependiente de la misma. La señal de sensor obtenida se examina a continuación con respecto a oscilaciones contenidas en la misma. Estas oscilaciones son entonces indicativas de una excentricidad del disco de freno, pero que tampoco tiene por qué provenir del disco de freno en sí mismo. El fallo puede encontrarse también en el sistema global del montaje del disco de freno. De este modo se establece la referencia a una superficie inmóvil con respecto al sistema giratorio, el disco de freno. No obstante, el procedimiento propuesto no puede determinar otras indicaciones, sino que se limita meramente a una afirmación esencialmente cualitativa sobre la excentricidad del disco. Pero, sobre todo, los problemas detectados no pueden atribuirse claramente a una mala posición mecánica del disco de freno.

El documento US 7437 917 B1 describe un procedimiento para determinar una desviación posicional de un disco de freno (30) con respecto a un asiento de mordaza de freno (véase, col. 2, l. 63, véase Fig. 1 con col. 1, l. 1-13). Por este documento se conoce el uso de sensores de distancia para diferentes radios para la medición de desviaciones de superficie del disco de freno. Sin embargo, en ese documento, estos sensores se conectan directamente con la mordaza de freno y no está previsto usar tal procedimiento también para medir una desviación angular.

El documento DE 102015014840A1 divulga un patrón de ajuste que presenta una superficie estándar plana, orientada en paralelo, que es dimensionalmente exacta dentro de los límites de tolerancia requeridos (véanse los párrafos 19, 23 y la Fig. 2). El documento no divulga, sin embargo, ningún dispositivo de calibración, que comprenda un asiento de conexión y un patrón de ajuste que presente una superficie estándar plana, orientada en paralelo al asiento de conexión, que sea dimensionalmente exacta dentro de los límites de tolerancia requeridos. Por lo tanto, no pueden ajustarse a la superficie estándar sensores de distancia y/o un dispositivo de evaluación conectado.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proponer un procedimiento y un dispositivo para determinar una desviación posicional, a este respecto al menos una perpendicularidad axial de un disco de freno con respecto a una mordaza de freno.

El objetivo se consigue mediante un procedimiento para determinar una desviación posicional de un disco de freno con respecto a un asiento de mordaza de freno. Según la invención se mide una desviación angular de la paralela entre el disco de freno y el asiento de mordaza de freno, contribuyendo al menos la perpendicularidad axial y la excentricidad del disco a la desviación angular. La medición tiene lugar conectando un dispositivo para la determinación de la desviación posicional del disco de freno con el asiento de mordaza de freno. La perpendicularidad axial y la excentricidad del disco pueden medirse, por consiguiente, inicialmente de manera conjunta a través de una desviación angular de la paralela entre el disco de freno y el asiento de mordaza de freno. El dispositivo comprende, para ello, al menos dos sensores de distancia estacionarios con respecto al asiento de mordaza de freno, que preferentemente miden en perpendicular a y en dirección a una primera cara plana del disco de freno. Los sensores de distancia transmiten a un dispositivo de evaluación las distancias medidas a diferentes radios del disco de freno, es decir a distancias de su eje de revolución, entre la primera cara plana del disco de freno y los sensores de distancia. A partir de las distancias medidas se determina en el dispositivo de evaluación la desviación angular del disco de freno.

Un perfeccionamiento preferido de la invención prevé que el disco de freno se haga rotar durante la medición. De este modo se determina la variación de la desviación angular en función del ángulo de rotación del disco de freno, es decir, la excentricidad del disco.

La desviación angular representa la desviación momentánea o media de la superficie rotatoria, en este caso el disco de freno, durante su revolución con respecto a la posición de la superficie de referencia inmóvil, en este caso el asiento de mordaza de freno. La desviación angular es con respecto a un ángulo teórico. El ángulo teórico asciende a 0° ya que se requiere paralelismo.

El establecimiento de la desviación angular dependiente del ángulo de rotación tiene lugar utilizando para la evaluación las distancias medidas durante la rotación del disco de freno con respecto al disco de freno. A partir de la desviación angular dependiente del ángulo de rotación, es decir teniendo en cuenta el respectivo ángulo de rotación del disco de freno alrededor del eje de revolución, en el dispositivo de evaluación pueden calcularse y emitirse por separado la perpendicularidad axial a partir de una desviación angular media y una excentricidad del disco a partir de la variación de la desviación angular durante una revolución.

Al mantenerse la desviación posicional, en particular la perpendicularidad axial del disco de freno así como también la excentricidad del disco con respecto al asiento de mordaza de freno dentro de unas tolerancias predeterminadas y al poderse comprobar esto también de manera eficaz y rápida, mejora notablemente la seguridad del funcionamiento de las aplicaciones en cuestión. En el caso de un freno de disco, desviaciones excesivas en la posición con respecto a la mordaza de freno conducen, en concreto, a oscilaciones no deseadas, en cuanto se acciona el freno y las pastillas de freno entran en contacto con el disco de freno. Con el procedimiento de acuerdo con la invención puede establecerse, ya antes de la instalación de la disposición de mangueta o de la disposición de eje, si se han superado las tolerancias. En tal caso se no llega a instalarse el módulo defectuoso, sino que se mecaniza adicionalmente hasta que se respeten las tolerancias previstas. Se evita un costoso mecanizado posterior en el vehículo ya terminado o reclamaciones.

Además, está previsto que esté previsto al menos un sensor de distancia adicional y que esté orientado hacia una segunda cara plana del disco de freno. Si sus valores de medición se combinan con los de un sensor dirigido hacia la primera cara plana en un dispositivo de evaluación, puede determinarse adicionalmente también el paralelismo de superficies del disco de freno y pueden determinarse oscilaciones de grosor.

Una aplicación preferida de la presente invención prevé que, como disco de freno, esté previsto un disco de freno, montado en una disposición de mangueta o en una disposición de eje, de un freno de disco, en el que se determinan la perpendicularidad axial, la excentricidad del disco y el paralelismo de superficies del disco de freno con respecto al asiento de mordaza de freno. El plano del asiento de mordaza de freno, que representa por consiguiente una superficie de referencia, se proyecta de acuerdo con la invención en el punto de basculación en el eje de revolución.

Por consiguiente, es ventajoso que unos primeros sensores de distancia estén dispuestos de manera activa en una primera cara plana y/o unos segundos sensores de distancia, en una segunda cara plana del disco de freno. Resulta ventajoso que estén previstos al menos tres sensores de distancia, de los cuales al menos dos están previstos para actuar en una cara plana del disco de freno, los cuales pueden conectarse rígidamente con el asiento de mordaza de freno y, durante la rotación del disco de freno, pueden proporcionar un resultado de medición a un dispositivo de evaluación. La medición durante la rotación del disco de freno hace que pueda determinarse la posición errónea máxima, mientras que, en el caso de la medición convencional en estado parado, solo puede determinarse la desviación angular momentánea que se produce en la respectiva posición del disco de freno, siempre que haya excentricidad del disco. De manera especialmente preferente hay tres y dos, en total cinco, sensores de distancia.

Un perfeccionamiento ventajoso de la invención, en particular también del dispositivo, prevé que al menos un sensor de distancia esté previsto como palpador de medición láser. Alternativamente a esto, se consideran otros métodos de medición de distancia, tal como, por ejemplo, por medio de una emisión de radar.

Sin embargo, ha resultado ser especialmente ventajoso que al menos uno sensor de distancia esté previsto como sensor de proximidad capacitivo. De este modo pueden medirse, por ejemplo, también discos de freno de cerámica. Además, la precisión es muy alta; puede medirse la desviación con un margen de hasta 10 nm. Además, un sensor de proximidad capacitivo ocupa muy poco espacio constructivo, de modo que el dispositivo completo puede reducirse mucho.

Otro aspecto de la invención se refiere a un dispositivo para determinar una desviación posicional de un disco de freno con respecto a un asiento de mordaza de freno. Según la invención están previstos una zona de conexión, realizada en conexión con el asiento de mordaza de freno, y al menos dos sensores de distancia estacionarios con respecto al asiento de mordaza de freno. Los sensores de distancia están dispuestos a diferentes radios con respecto al eje de revolución del disco de freno y están realizados para medir una distancia entre una primera cara plana del disco de freno y los sensores de distancia, preferentemente en perpendicular al asiento de mordaza de freno y en dirección a la primera cara plana del disco de freno. Además, está previsto un dispositivo de evaluación conectado con los sensores de distancia de manera que la distancia medida puede transmitirse al dispositivo de evaluación y, a partir de ella, puede determinarse desviación angular del disco de freno.

El dispositivo de evaluación está realizado de tal modo que, utilizando un tercer sensor de distancia en la segunda cara plana opuesta, puede determinar adicionalmente un paralelismo de superficies del disco de freno.

Una forma de realización particularmente ventajosa prevé que estén previstos de manera activa al menos tres sensores de distancia en la primera cara plana, por ejemplo una cara interna, y dos sensores de distancia en la segunda cara plana, por ejemplo la cara externa, del disco de freno. Con cinco sensores de distancia pueden comprobarse diferentes diámetros de discos de freno en un dispositivo de medición, activándose los sensores situados en cada caso más próximos al borde del disco de freno para la medición o siendo consultados por el dispositivo de evaluación. Se prefiere una distancia de 10 mm desde el borde del disco de freno para el sensor de distancia más próximo al borde. Además, ha resultado ser favorable que la dirección de medición discurra en perpendicular al asiento de mordaza de freno.

Ventajosamente, al menos un sensor de distancia está realizado como palpador de medición láser o realizado como emisor de radar. Se obtienen ventajas particulares cuando al menos un sensor de distancia está realizado como sensor de proximidad capacitivo. De este modo pueden medirse también discos de freno de cerámica. Además, la precisión es muy alta; puede medirse con un margen de hasta 10 nm. Además, un sensor de proximidad capacitivo ocupa muy poco espacio constructivo, de modo que el dispositivo completo puede reducirse mucho.

Se obtienen ventajas adicionales cuando están previstos de manera activa una pluralidad de sensores de distancia en la cara interior y una pluralidad de sensores de distancia en la cara exterior del disco de freno.

También ha resultado ser ventajoso que estén previstas formas de realización en cada caso independientes para eje continuo, disposición de eje, y para suspensión de rueda independiente, disposición de mangueta. En el caso de un eje continuo, en particular un eje trasero, el módulo de eje completo se inserta en el dispositivo de acuerdo con la invención, mientras que, en el caso de una suspensión de rueda independiente, la disposición de mangueta a cada lado del vehículo se inserta por separado en el dispositivo y se conecta con la carcasa que lleva los sensores de distancia. Para cada lado del vehículo está previsto preferentemente un dispositivo independiente o una carcasa independiente; para la disposición de mangueta o la disposición de eje del lado derecho o izquierdo está previsto en cada caso un dispositivo independiente.

A conseguir el objetivo de acuerdo con la invención también contribuye un dispositivo de calibración, que presenta un patrón de ajuste, que comprende como una superficie plana en paralelo a la orientación del disco de freno, que es dimensionalmente exacta dentro de los límites de tolerancia requeridos, y que puede conectarse con el dispositivo, tal como se describió anteriormente. Los sensores de distancia y/o el dispositivo de evaluación conectado son ajustables de este modo. Un estándar, configurado como un disco de freno que es dimensionalmente estable o un dispositivo modificable para la simulación de discos de freno de distinto tamaño, sirve para verificar el patrón de ajuste y el dispositivo completo.

Ha resultado ser especialmente favorable que el patrón de ajuste esté conectado de manera activamente móvil con el dispositivo, tal como se describió anteriormente, de manera que pueda pivotar automáticamente con su superficie estándar entrando en la zona de medición y el dispositivo pueda calibrarse. Esto sucede, por ejemplo, a intervalos de tiempo regulares y/o en función de factores externos tales como vibraciones y variaciones de temperatura. Tal función de calibración automatizable es particularmente importante cuando el dispositivo se utiliza en la producción en serie dentro de una producción ampliamente automatizada.

Un aspecto de la invención se refiere, por tanto, además, a un procedimiento de calibración para calibrar el dispositivo de acuerdo con la invención, tal como se describió anteriormente, y por tanto para asegurar resultados de medición siempre correctos.

Un procedimiento de comprobación común a modo de ejemplo es el siguiente:

1. El operario coloca el dispositivo, realizado como "unidad de medición izquierda", en la superficie de alojamiento de la mordaza de freno y lo atornilla.

2. En el programa de medición, el operario selecciona en la pantalla "medir posición angular". El programa de medición, que se ejecuta en el dispositivo de evaluación, consulta los valores de los sensores láser y calcula ambas posiciones angulares. Opcionalmente, los ángulos aparecen en la pantalla.

3. Después, el operario selecciona "medir paralelismo de superficies". El operario gira manualmente el disco de freno como mínimo 360 grados, alternativamente está previsto un accionamiento. La consulta tiene lugar, por ejemplo, a través de un iniciador. Una vez alcanzados 360 grados, esto se visualiza en la pantalla. El programa de medición indica la diferencia entre al valor de medición más pequeño y el más grande. Esto tiene lugar en dos puntos sobre la cara interior y en dos puntos sobre la cara exterior.

4. El operario desmonta la unidad de medición y la deposita en la posición de estacionamiento sobre el carro.

A continuación, se repite el procedimiento de comprobación en la cara derecha.

En lugar de utilizar un disco de freno con una excentricidad axial inherente desconocida de las dos caras planas o del paralelismo de superficies, es posible, para aumentar la precisión de la medición, utilizar un disco de freno estándar que presente tolerancias mínimas en la excentricidad axial o cuyas desviaciones dimensionales dependientes del ángulo de rotación en la excentricidad axial sean conocidas. Las desviaciones dimensionales dependientes del ángulo de rotación en la excentricidad axial para cada cara plana, dado el caso también de manera adicional el paralelismo de superficies, están almacenados en el dispositivo de evaluación y son tenidos en cuenta en el cálculo.

Alternativamente, puede medirse cada disco de freno tras la producción y almacenarse la topografía individual. Entonces tampoco es necesario colocar una marca para la medición dependiente del ángulo de rotación, porque la topografía individual no solo es adecuada para la identificación del disco de freno, sino también para la asignación unívoca del ángulo de rotación respectivo.

Es más, el registro de la topografía individual también abre la posibilidad de identificar falsificaciones si la topografía individual no coincide con los demás datos indicados en el disco de freno.

En el caso de la calibración del dispositivo para determinar una desviación posicional está previsto un procedimiento a modo de ejemplo con las siguientes etapas:

1. El operario coloca el dispositivo para determinar una desviación posicional de un disco de freno con su zona de conexión en el asiento de conexión del patrón de ajuste y lo atornilla.

2. En el programa de medición del dispositivo de evaluación, el operario selecciona en la pantalla "calibrar". El programa de medición calibra los sensores de distancia.

3. El operario desmonta la unidad de medición y la deposita en la posición de reposo.

Mediante la descripción de ejemplos de realización y su representación en los dibujos asociados se explica a continuación con más detalle la invención. Muestran:

la Fig. 1: una vista lateral esquemática de una forma de realización de un dispositivo de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno con representación de la posición de un disco de freno, que es capaz de girar alrededor de un eje de revolución, con respecto a un asiento de mordaza de freno; la Fig. 2: una vista frontal esquemática de una forma de realización de un dispositivo de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno;

la Fig. 3: una vista esquemática en perspectiva de una forma de realización de un dispositivo de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno;

la Fig. 4: una representación esquemática de la función de un dispositivo de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno;

la Fig. 5: una vista frontal esquemática de una forma de realización de un dispositivo de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno incluido el dispositivo de evaluación y el dispositivo de calibración;

las Figuras 6 y 7: vistas en perspectiva esquemáticas de una forma de realización de un dispositivo de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno cuando se utiliza en una disposición de eje;

las Fig. 8 y 9: una vista en perspectiva esquemática de una forma de realización de un dispositivo de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno en una disposición de mangueta con cubierta cerrada o abierta;

las Figuras 10 y 11: una disposición de eje 36 con una forma de realización de un dispositivo de acuerdo con la invención; y

las Figuras 12a a 12c: representación esquemática de las tolerancias posicionales en el sentido de la presente invención: perpendicularidad axial, excentricidad del disco y paralelismo de superficies.

La figura 1 muestra una vista lateral esquemática de una forma de realización de un dispositivo 1 de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno 30. Al mismo tiempo puede verse la posición del disco de freno 30, que es capaz de girar alrededor de un eje de revolución, con respecto a una superficie de referencia conectada con la carcasa 10, el asiento de mordaza de freno 11, y el propio asiento de mordaza de freno 11. Ambos están representados como cantos invisibles mediante líneas discontinuas, porque quedan tapados por la carcasa 10. La conexión separable, que es resistente al movimiento, de la carcasa 10 del dispositivo 1 con el asiento de mordaza de freno 11 tiene lugar a través de una zona de conexión 12, preferentemente mediante atornillado o sujeción mediante medios tensores.

En el disco de freno 30 se miden mediante los sensores de distancia 20, 22 y 24 los puntos de medición MP1, MP2 y MP3. Los sensores de distancia 20, 22 y 24 están conectados firmemente con la carcasa 10 mediante en cada caso un soporte de sensor 14.

Además del sensor de distancia 22 también está previsto un sensor de distancia 22’, los cuales actúan, ambos, hacia una primera cara plana del disco de freno 30. Cuál de los dos sensores de distancia se utilice en cada caso depende del diámetro del disco de freno 30, ya que la medición en el punto de medición MP2 ha de realizarse en la proximidad del perímetro exterior, por ejemplo a 10 mm de distancia del borde. Los valores medidos son transmitidos a un dispositivo de evaluación 40 (cf. Fig. 5).

La figura 2 muestra una vista frontal esquemática de una forma de realización de un dispositivo 1 de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno, en donde pueden verse los sensores 20 y 22 o 22’ en la carcasa 10. La carcasa 10 está provista, además, de un asa 16, para que el dispositivo 1 pueda llevarse fácilmente al lugar de montaje. Una vez colocado el dispositivo 1 en el lugar de montaje, en particular una disposición de mangueta o una disposición de eje y su asiento de mordaza de freno, tiene lugar la conexión entre el asiento de mordaza de freno y el dispositivo 1 a través de al menos una zona de conexión 12. A este respecto, la orientación del asiento de mordaza de freno se transmite a los sensores de distancia 20, 22 y 24 a través de la zona de conexión 12 y la carcasa 10 y se determina su orientación con respecto al asiento de mordaza de freno.

Como puede verse en la representación, la zona de conexión 12 presenta numerosas perforaciones. Por lo tanto es adecuada para ser utilizada en diferentes disposiciones de eje o manguetas, en particular en el asiento de mordaza de freno previsto allí en cada caso.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva esquemática de una forma de realización de un dispositivo 1 de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno, en donde la forma de realización representada se corresponde con la de la figura 2. También en la representación en perspectiva puede verse la carcasa 10 con el asa 16, al igual que los soportes de sensor 14 con los sensores de distancia 22, 22’ y 24. La zona de conexión 12 sirve para su conexión con el asiento de mordaza de freno 11, en el presente caso el asiento de mordaza de freno de la disposición de mangueta o de la disposición de eje.

La figura 4 muestra una representación esquemática de la función de un dispositivo 1 de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno 30. Este está representado solo en un fragmento que no muestra su eje de revolución. El disco de freno 30 está inclinado en una desviación angular 34 con respecto a una línea cero 32, que discurre en paralelo al asiento de mordaza de freno y constituye una posición de estándar. Para determinar la magnitud de la desviación angular 34 y establecer si se supera un intervalo de tolerancia previsto, se determina una distancia A, A’ con respecto a una primera cara plana del disco de freno 30 en dos puntos de medición MP1 y MP2 distintos mediante los sensores de distancia 20 y 22. Para ello sirve una señal de sensor 26 o 26’ dirigida contra el disco de freno 30 que sale de los sensores de distancia 20, 22 o 22’. La señal de sensor 26, 26’ llega al disco de freno 30 en los puntos de medición MP1 y MP2 atravesando la carcasa 10, que está provista para ello de entalladuras 15. La carcasa 10 está conectada con la mordaza de freno 11 mediante la zona de conexión 12. Los sensores de distancia 20 y 22 o los puntos de medición MP1 y MP2 están dispuestos a diferentes distancias, a saber, al radio R, R’ del eje de revolución del disco de freno 30.

Para asignar claramente la desviación angular 34 determinada a una desviación angular real del eje de revolución con respecto a la perpendicular al asiento de mordaza de freno 11 (línea cero 32) no basta con determinar la desviación angular solo en dos puntos de medición MP1, MP2 individuales. En este contexto, el disco de freno 30 se hace rotar durante la medición al menos una vez, preferentemente varias veces alrededor de su eje de revolución. A este respecto, además de los valores de medición de los sensores de distancia 20, 22 o 22’, también se transmite al dispositivo de evaluación 40 (cf. Fig. 5), en el momento de la medición de distancia, el ángulo de rotación momentáneo, comunicado por ejemplo desde un accionamiento del disco de freno 30 o un sensor de ángulo de rotación. Como sensor de ángulo de rotación puede usarse, por ejemplo, una llanta ficticia, que se monta sobre el disco de freno en el lugar donde más tarde se montará una llanta en el vehículo. Para ello, está provisto de correspondientes marcas en la circunferencia que pueden ser leídas por el sensor de ángulo de giro. Como marcas se consideran, en el caso más sencillo, los cinco tornillos.

Un programa de medición, que se ejecuta dentro del dispositivo de evaluación 40, consulta los valores de medición de las respectivas distancias con respecto al disco de freno a través de los sensores 20, 22 o 22’ así como 24, siempre que esté presente, y calcula a partir de ello así como a partir de los datos de revolución o del ángulo de rotación del disco de freno, un valor de medición adicional, las desviaciones angulares del disco de freno con respecto al asiento de mordaza de freno 11 y la excentricidad del disco, el desplazamiento angular del disco de freno 30 con respecto a su eje de revolución. Así, mediante la determinación de la desviación angular 34 dependiente del ángulo de rotación puede obtenerse una imagen completa acerca del estado del disco de freno 30 en cuanto a perpendicularidad axial, excentricidad del disco y paralelismo de superficies con respecto al asiento de mordaza de freno 11 de la disposición de mangueta 38 o de la disposición de eje 36.

Para obtener también conocimiento acerca del paralelismo de superficies del disco de freno 30, está previsto un sensor de distancia 24, no representado aquí, en la cara plana opuesta del disco de freno 30, que mide un punto de medición MP3. Este está dispuesto, por ejemplo, inmediatamente frente al punto de medición MP2, de modo que también en este caso por medio del dispositivo de evaluación 40 pueden evaluarse los valores de medición de los puntos de medición MP2 y MP3 de manera que pueden establecerse desviaciones en el paralelismo de superficies, es decir, el grosor del disco de freno, por toda la circunferencia al menos en la zona de los puntos de medición. Ventajosamente, dos sensores de distancia para el punto de medición MP2 están frente a dos correspondientes sensores de distancia para el punto de medición MP3. Mediante sensores de distancia adicionales se obtiene una imagen aún más precisa del paralelismo de superficies.

La figura 5 muestra una vista frontal esquemática de una forma de realización de un dispositivo 1 de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno incluido el dispositivo de evaluación 40 y el dispositivo de calibración 44.

Además, se muestra una posición de reposo 42 en la que el dispositivo 1 puede depositarse de manera segura cuando no se está realizando ninguna medición.

La función principal del dispositivo de evaluación 40 se ha descrito ya con respecto a las figuras anteriores. Además, el dispositivo de evaluación 40 asume, sin embargo, en una forma de realización ventajosa, también la calibración del dispositivo 1, que se requiere a intervalos regulares para poder proporcionar siempre un resultado de medición preciso. Para ello, en lugar del disco de freno 30 se utiliza un patrón de ajuste 46, que comprende una superficie estándar sin o con desviación conocida de la línea cero 32, (cf. Fig. 4) y se mide mediante el dispositivo 1. Mediante los valores de medición obtenidos de los sensores de distancia 20, 22 o 22’ y 24 se calibra el dispositivo 1.

Las figuras 6 y 7 muestran vistas en perspectiva esquemáticas de una forma de realización de un dispositivo 1 de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno cuando se utiliza en una disposición de eje 36. Con la representación de la figura 6 puede verse, con la carcasa 10 abierta, además de los sensores 20, 22 y 22’, también la disposición de eje 36. Esta comprende el asiento de mordaza de freno 11, no visible aquí, al que está atornillada la carcasa 10. El disco de freno ya montado, que constituye el disco de freno 30, se hace rotar ahora de manera definida alrededor de su eje y, mientras tanto, se transmiten los valores de medición de los sensores de distancia 20 y 22 o 22 al dispositivo de evaluación. Una vez efectuada la evaluación, se han establecido la perpendicularidad axial, la excentricidad del disco y el paralelismo de superficies del disco de freno con respecto al asiento de mordaza de freno y los valores determinados pueden adecuadamente almacenarse, emitirse o enviarse para el procesamiento posterior.

La figura 7 muestra la misma situación, pero con la cubierta 18 cerrada. Debido a la dirección de visión modificada, además de una placa de anclaje 13 pueden verse también el asiento de mordaza de freno 11 y la zona de conexión 12 de la carcasa 10 conectada con el mismo.

Las figuras 8 y 9 muestran una vista en perspectiva esquemática de una forma de realización de un dispositivo 1 de acuerdo con la invención para determinar una desviación posicional de un disco de freno en una disposición de mangueta 38 con cubierta cerrada o abierta 18. También la disposición de mangueta 38 comprende un asiento de mordaza de freno para la fijación de la carcasa 10 del dispositivo 1, una vez que este se haya colocado allí mediante el asa 16. T ras la fijación, puede comenzar la medición del disco de freno, el disco de freno 30. En la figura 19 pueden verse adicionalmente los sensores 20, 22 y 22’.

Las figuras 10 y 11 muestran una disposición de eje 36 con el disco de freno como disco de freno 30 así como la carcasa 10 del dispositivo 1 colocada y fijada. Pueden verse de nuevo la placa de anclaje 13, el asiento de mordaza de freno 11 y la zona de conexión 12.

Las figuras 12a a 12c ilustran, en una representación esquemática, las diferentes tolerancias posicionales que se determinan en el marco de la presente invención. La figura 12a muestra la perpendicularidad axial, discurriendo el eje de revolución del disco de freno 30 en ángulo recto con respecto al asiento de mordaza de freno 11 (alargado). La figura 12b muestra la excentricidad del disco, es decir, se requiere la perpendicularidad entre el disco de freno 30 o sus caras planas y su eje de revolución; desviaciones conducen a la excentricidad del disco. La figura 12c muestra el paralelismo de superficies del disco de freno 30; ambas caras planas son paralelas.

Lista de referencias

1 dispositivo

10 carcasa

11 asiento de mordaza de freno

12 zona de conexión

13 placa de anclaje

14 soporte de sensor

15 entalladura

16 asa

18 cubierta

20 sensor de distancia 1

22, 22' sensor de distancia 2

24 sensor de distancia 3

26, 26' señal de sensor

30 disco de freno

32 línea cero

34 desviación angular

36 disposición de eje

38 disposición de mangueta

40 dispositivo de evaluación

42 posición de reposo

44 dispositivo de calibración

46 patrón de ajuste

48 asiento de conexión

A, A' distancia

MP1 punto de medición 1

MP2 punto de medición 2

MP3 punto de medición 3

R, R' radio

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para determinar una desviación posicional de un disco de freno (30) con respecto a un asiento de mordaza de freno (11), caracterizado por que se mide una desviación angular (34) de la paralela entre el disco de freno (30) y el asiento de mordaza de freno (11), conectando un dispositivo (1) para la determinación de la desviación posicional del disco de freno (30) con el asiento de mordaza de freno (11), en donde al menos dos sensores de distancia (20, 22, 22’) del dispositivo (1) estacionarios con respecto al asiento de mordaza de freno (11) miden en dirección a una primera cara plana del disco de freno (30), en donde los sensores de distancia (20, 22, 22’) transmiten a un dispositivo de evaluación (40) las distancias (A, A’) medidas a diferentes radios (R, R’) del disco de freno (30) entre la primera cara plana del disco de freno (30) y los sensores de distancia (20, 22, 22’), a partir de las cuales se determina en el dispositivo de evaluación la desviación angular (34) del disco de freno (30).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el disco de freno (30) se hace rotar durante la medición alrededor de su eje de revolución y se determina una desviación angular (34) en función del respectivo ángulo de rotación del disco de freno (30) mediante las distancias (A, A’) medidas durante la rotación del disco de freno (30) con respecto al disco de freno (30), determinándose en el dispositivo de evaluación (40) de manera separada, a partir de la desviación angular (34) dependiente del ángulo de rotación, una perpendicularidad axial y una excentricidad del disco.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en donde está previsto al menos un sensor de distancia (24) adicional orientado hacia una segunda cara plana del disco de freno (30), de modo que puede determinarse un paralelismo de superficies del disco de freno (30).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos un sensor de distancia (20, 22, 22’, 24) está previsto como palpador de medición láser.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos un sensor de distancia (20, 22, 22’, 24) está previsto como sensor de proximidad capacitivo.

6. Dispositivo para determinar una desviación posicional de un disco de freno (30) con respecto a un asiento de mordaza de freno (11), caracterizado por que están previstos una zona de conexión (12), realizada para la conexión con el asiento de mordaza de freno (11), y al menos dos sensores de distancia (20, 22, 22’) estacionarios con respecto al asiento de mordaza de freno (11), en donde los sensores de distancia (20, 22, 22’) están dispuestos a diferentes radios (R, R’) con respecto al eje de revolución del disco de freno (30) y están realizados para medir una distancia (A, A’) entre una primera cara plana del disco de freno (30) y los sensores de distancia (20, 22, 22’) en dirección a la primera cara plana del disco de freno (30), estando previsto un dispositivo de evaluación (40) conectado con los sensores de distancia (20, 22, 22’), de modo que la distancia (A, A’) medida es transmitida al dispositivo de evaluación (40) y, a partir de la misma, puede determinarse la desviación angular (34) del disco de freno (30).

7. Dispositivo según la reivindicación 6, en donde el disco de freno (30) se hace rotar durante la medición y puede determinarse un ángulo de rotación del disco de freno (30) alrededor de su eje de revolución y, por tanto, puede determinarse una variación, dependiente del ángulo de rotación, de la desviación angular (34) del disco de freno (30) mediante las distancias (A, A’) medidas durante la rotación del disco de freno (30) con respecto al disco de freno (30), siendo el dispositivo de evaluación (40) apto para determinar por separado, a partir de la desviación angular (34) dependiente del ángulo de rotación, una perpendicularidad axial y una excentricidad del disco.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, que comprende al menos un sensor de distancia (24) adicional, que está dirigido hacia una segunda cara plana del disco de freno (30), mide la distancia con respecto a la segunda cara plana y, a partir de sus valores de medición, puede determinarse un paralelismo de superficies del disco de freno (30).

9. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8, en donde están previstos de manera activa al menos tres sensores de distancia (20, 22, 22’) hacia la primera cara plana y al menos dos sensores de distancia (24) hacia la segunda cara plana del disco de freno (30).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 9, en donde al menos un sensor de distancia (20, 22, 22’, 24) está realizado como palpador de medición láser.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 10, en donde al menos un sensor de distancia (20, 22, 22’, 24) está realizado como sensor de proximidad capacitivo.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 11, en donde están previstas en cada caso formas de realización separadas para una disposición de eje (36) con eje continuo y una disposición de mangueta (38) para suspensión de rueda independiente.

13. Dispositivo de calibración (44), que comprende un asiento de conexión (48) y un patrón de ajuste (46), que presenta una superficie estándar plana, orientada en paralelo al asiento de conexión (46), que es dimensionalmente exacta dentro de los límites de tolerancia requeridos, pudiendo conectarse el asiento de conexión (48) con el dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 7 a 12 y pudiendo ajustarse a la superficie estándar los sensores de distancia (20, 22, 22’, 24) y/o el dispositivo de evaluación (40) conectado.

14. Dispositivo de calibración según la reivindicación 13, en donde el patrón de ajuste (46) está conectado de manera activamente móvil con el dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 7 a 12 de manera que la superficie estándar puede llegar automáticamente al área de medición de los sensores de distancia (20, 22, 22’, 24) y el dispositivo (1) puede calibrarse en consecuencia.