ES2323320T3 - Detector de desgaste de zapatas o pastillas de freno de aplicacion preferente a frenos de vehiculos ferroviarios. - Google Patents
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Abstract
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 centralde ese cuerpo alargado constituye el elemento que tomara contactocon el disco de freno cuando se hubiese desgastado el material de fricción de la zapata o pastilla de cierre donde va incorporadoel 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, una para
aquéllas 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
más 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. Esta se refiere a un sensor de desgaste del
material de fricción de pastillas de freno y en especial a un
detector de desgaste de pastillas de freno para ferrocarriles que
consiste en una lámina conductora arrollada en espiral e
introducida, de tal modo que pueda ser retirada, 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.
fricción.
El procedimiento de fabricación de este sistema
es engorroso y requiere que este dispositivo de detección posea un
circuito electrónico complejo de medición de la resistencia, 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 puede 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. Cuando se produce el desgaste del material de las pastillas de freno éste se corta, produciendo la rotura del circuito de alimentación y de modo que se muestra en el panel la necesidad de cambiar las pastillas de freno al tener un espesor de funcionamiento critico.
PRODUCTS LIMITED en la cual puede 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. Cuando se produce el desgaste del material de las pastillas de freno éste se corta, produciendo la rotura del circuito de alimentación y de modo que se muestra en el panel la necesidad de cambiar las pastillas de freno al tener un espesor de funcionamiento critico.
El documento
GB-A-1266276 divulga una zapata de
freno para un disco de freno que tiene un indicador de desgaste del
recubrimiento de fricción. El indicador consiste en un cuerpo
alargado para ser insertado en el cuerpo del material de fricción,
el cual, cuando se frota contra el disco de freno como resultado del
desgaste del material de fricción, cierra el circuito eléctrico
correspondiente, avisando de la necesidad de cambiar la zapata de
freno.
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:
aquéllas que no incorporan el detector de desgaste y aquéllas que
sí lo incorporan, aumentando por tanto el costo productivo y el
costo de almacenamiento al ser necesario mantener un 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 este dispositivo permite su
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.
detector.
El cuerpo del detector en forma de "T" en
el que como ya se ha explicado las alas laterales realizan la
función de retención sobre el material de fricción, se completa con
una aleta central que es la que realiza las funciones de detección
propiamente dichas, ya que esta aleta 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 la misma 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 varias crestas 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 puedan 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 sobre la pastilla, para lo cual en vez
de utilizar esas aletas expansibles se 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 práctica del mismo, se acompaña como parte integrante
de esta descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
informativo 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 antes de su
fijación 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 las crestas incorporadas 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 la 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 (1)
de la invención, 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 (3) en proyección
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 varias crestas (5) que serán la primeras piezas
del sensor en experimentar el desgaste.
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) ancla estos sensores de
modo seguro 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 el detector de desgaste de la
invención (1) se ajusta en una de las ranuras (8) que se
proporcionan habitualmente como medios de evacuación del calor y de
retirada del material desgastado de la fricción, 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 una 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 que retiene el 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 proyecta en las crestas (5) que son los sensores propiamente
dichos que tomarán contacto con el disco de freno.
Claims (6)
1. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno de aplicación preferente a vehículos ferroviarios,
comprendiendo dicha pastilla de freno un material de fricción,
detector que está construido por un cuerpo alargado para su
inserción en el material de fricción, caracterizado
porque:
- -
- dicho cuerpo alargado tiene una sección trasversal con forma de T, con dos aletas (3) contrapuestas y una aleta (4) central, que en la posición de uso del detector se enfrenta a un disco de freno,
- -
- y dicha aleta (4) central constituye un elemento de contacto eléctrico con el disco de freno como resultado del desgaste del material de fricción, que cierra un circuito eléctrico que alerta de la necesidad de cambiar las pastillas o zapatas de freno.
2. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno según la reivindicación 1, caracterizado porque en
al menos uno de los dos extremos del cuerpo alargado el detector
tiene al menos una aleta (6, 7) transversal.
3. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno según cualquiera de las reivindicaciones
1-2, caracterizado porque la aleta central
(4) es una aleta continua.
4. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno según cualquiera de las reivindicaciones
1-2, caracterizado porque la aleta (4)
central es una aleta discontinua, constituida por al menos una
cresta.
5. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de freno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
detector que se incorpora en una ranura (8) de dicha pastilla de
freno, caracterizado porque
- -
- dicha pastilla o zapata de freno incluye dos ranuras (9) para acoplar el detector insertando las aletas (3) contrapuestas fabricadas a ambos lados de dichas aletas (8).
6. Detector de desgaste de pastillas o zapatas
de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque
dicho detector se acopla a través de toda la anchura de la pastilla
o zapata de freno.
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