ES2628629T3

ES2628629T3 - Disco de freno ensamblado montado en árbol

Info

Publication number: ES2628629T3
Application number: ES12784262.3T
Authority: ES
Inventors: Sebastian WURTH; Andreas Mehlan
Original assignee: Faiveley Transport Witten GmbH
Current assignee: Faiveley Transport Witten GmbH
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2032-11-13
Also published as: WO2013087322A1; CN104302939A; DE202011052265U1; MX2014006995A; EP2791539B1; JP2015508477A; PT2791539T; SI2791539T1; CA2858867A1; US9791007B2; CN104302939B; RU2014126242A; AU2012351030A1; RU2628419C2; EP2791539A1; BR112014014368A2; AU2012351030B2; CN107654540A; BR112014014368B1; HUE033523T2

Abstract

Disco de freno ensamblado montado en árbol (100) con un buje (10) y dos anillos de fricción (11, 12) que están dispuestos en paralelo y distanciados entre sí, caracterizado porque entre los anillos de fricción (11, 12) está dispuesto un elemento intercalado (13) con brazos (14) que se extienden radialmente hacia fuera en forma de estrella, de tal manera que los anillos de fricción (11, 12) se apoyan en las caras planas del elemento intercalado (13).

Description

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DESCRIPCION

Disco de freno ensamblado montado en arbol

La presente invencion se refiere a un disco de freno ensamblado montado en arbol con un buje y dos anillos de friccion dispuestos en paralelo y distanciados entre st

Los discos de freno ensamblados montados en arbol encuentran aplicacion en particular para vetuculos ferroviarios y, gracias a la forma montada de los discos de freno montados en arbol, pueden montarse a partir de varios componentes individuales.

Por disco de freno ensamblado montado en arbol se entiende en el presente caso un disco de freno montado en arbol que se ensambla a partir de al menos dos piezas constructivas. En particular, con un disco de freno ensamblado montado en arbol se denominara un disco de freno que presenta dos anillos de friccion que no estan formados de una sola pieza y de manera estructuralmente unitaria entre sf, por ejemplo como se conoce en un procedimiento de conformado, sino que se proporcionan individualmente y preferentemente estan ensamblados mediante otros elementos para formar un par de anillos de friccion mediante tecnicas de union. Como pieza individual adicional puede unirse a este respecto el buje en el montaje con el par de anillos de friccion.

Se conocen por ejemplo discos de freno montados en arbol que presentan un buje en el que se colocan dos anillos de friccion en paralelo y distanciados entre sf. Entre los anillos de friccion pueden encontrarse elementos de conexion que estan realizados para absorber fuerzas de compresion contra el forro que actuan axialmente. En particular en caso de vehfculos ferroviarios pesados, las fuerzas de compresion contra el forro, que son absorbidas por la timonena de freno a traves de los forros de freno sobre el par de anillos de friccion, pueden alcanzar valores muy altos. Por tanto surge la necesidad de realizar discos de freno montados en arbol con elementos de conexion dispuestos entre los anillos de friccion de manera que sean correspondientemente robustos y con capacidad de carga mecanica elevada.

Asimismo se requiere una buena disipacion de calor, y se preve con frecuencia generar una corriente de aire entre los anillos de friccion, que entre por ejemplo en el disco de freno montado en arbol axialmente por el lado del buje y salga radialmente por el lado exterior. Mediante este caudal de aire puede refrigerarse el disco de freno por conveccion termica entre los anillos de friccion, y la corriente de aire se genera mediante la rotacion del disco de freno montado en arbol alrededor de su eje de rotacion. En particular en caso de discos de freno montados en arbol de funcion se conocen geometnas de fundicion entre los anillos de friccion que imitan la geometna de un ventilador radial, de modo que el correspondiente caudal de aire se obtiene mediante el disco de freno montado en arbol.

En particular se conocen discos de freno ensamblados montados en arbol como discos de freno ceramicos que presentan anillos de friccion de un material ceramico, aunque en general de un material del grupo de los carbonos. Con frecuencia, el buje d este tipo de discos de freno no metalicos esta fabricado de un material de acero, y se requieren complejas geometnas de conexion, con el fin de evitar tensiones debidas al calor entre el material ceramico o de carbono y el buje metalico para el alojamiento de los anillos de friccion.

Estado de la tecnica

Por el documento DE 195 07 922 C2 se conoce un disco de freno ensamblado montado en arbol que presenta dos anillos de friccion dispuestos en paralelo y distanciados entre sf en un buje. Entre los anillos de friccion se encuentra un ventilador insertado, que sirve para mejorar la refrigeracion en la cara interior de los anillos de friccion. Para absorber las fuerzas de compresion contra el forro que actuan axialmente para la operacion de frenado, el ventilador insertado mostrado no es sin embargo adecuado, y las fuerzas axiales que actuan mediante la pinza de freno a traves de los forros de freno sobre los anillos de friccion deben ser absorbidas a traves de la conexion de los anillos de friccion con el buje. Por tanto se obtiene una construccion de un disco de freno montado en arbol con capacidad de carga mecanica mas bien baja.

Por el documento DE 195 43 799 A1 se conoce otro disco de freno ensamblado montado en arbol, y entre anillos de friccion fabricados de un material del grupo de los carbonos se extienden elementos de conexion, para absorber las altas fuerzas de compresion contra el forro que actuan axialmente. Una estructura de este tipo es conocida para discos de freno ensamblados montados en arbol con anillos de friccion que estan fabricados de ceramica o de un material del grupo de los carbonos. Se hace uso de la forma ensamblada del disco de freno montado en arbol en particular porque las conexiones por union de material entre los anillos de friccion de un material del grupo de los carbonos no pueden emplearse de manera sencilla con un buje fabricado por regla general de un material de acero. En consecuencia se emplean conexiones roscadas u otras tecnicas de conexion por arrastre de fuerza o de forma, estando dispuestos en la juntura entre los anillos de friccion y el buje con frecuencia todavfa elementos que compensan la diferente dilatacion termica entre el buje de un material de acero y los anillos de friccion de ceramica o de un material del grupo de los carbonos, constituidos por ejemplo por tuercas correderas en ranura.

En particular cuando se emplea una conexion maciza y robusta, con capacidad de carga elevada, entre los anillos de friccion, se obtiene la desventaja de un alto grado de factor de relleno entre los anillos de friccion, por lo que se obstaculiza de nuevo la ventilacion del disco de freno montado en arbol.

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Exposicion de la invencion: objetivo. solucion. ventajas

Es por tanto el objetivo de la presente invencion proporcionar un disco de freno ensamblado montado en arbol con anillos de friccion, que pueda soportar cargas mecanicas elevadas y que posibilite una buena aireacion interna.

Este objetivo se soluciona partiendo de un disco de freno ensamblado montado en arbol con un buje y anillos de friccion de acuerdo con el estado de la tecnica con los rasgos caracterizadores de la reivindicacion 1 y los rasgos caracterizadores de la reivindicacion 11. Perfeccionamientos ventajosos de la invencion se indican en las reivindicaciones dependientes.

La invencion incluye la ensenanza tecnica de que entre los anillos de friccion esta dispuesto un elemento intercalado con brazos que se extienden radialmente hacia fuera en forma de estrella.

Mediante la disposicion de acuerdo con la invencion de un elemento intercalado, que presenta brazos que apuntan radialmente hacia fuera en forma de estrella, se proporciona un disco de freno montado en arbol con una elevada capacidad de carga mecanica, dado que el elemento intercalado puede formarse a partir de un cuerpo macizo, preferentemente fabricado de un material de acero. Si con la activacion del disco de freno montado en arbol actuan fuerzas de compresion contra el forro sobre los anillos de friccion, estas fuerzas pueden ser absorbidas entonces por el modo de construccion macizo de los anillos de friccion en paquete con el elemento intercalado si deformaciones elasticas sustanciales. Por otro lado, el elemento intercalado esta disenado sin embargo, pese a la elevada robustez axial del disco de freno montado en arbol, para una buena aireacion interna del disco de freno montado en arbol, ya que los brazos del elemento intercalado, que rotan conjuntamente, provocan una buena ventilacion del disco de freno montado en arbol.

Ademas pueden estar previstos pernos de soporte, que se disponen ademas del elemento intercalado entre los anillos de friccion. Los pernos de soporte no tienen que presentar a este respecto conexion alguna con el elemento intercalado, en particular con los brazos del elemento intercalado. Por ejemplo, los pernos de soporte pueden disponerse entre los brazos del elemento intercalado, preferentemente para generar con ello, ademas de un flujo de aire radial generado por los brazos, un flujo de aire tangencial entre los anillos de friccion. A este respecto, los pernos de soporte pueden presentar por ejemplo una forma cilmdrica y asumir, junto a la funcion de soporte para la absorcion adicional de fuerzas de compresion contra el forro sobre los anillos de friccion, una funcion de refrigeracion.

Preferentemente, los anillos de friccion pueden estar configurados igualmente de un material de acero, pudiendo hacer uso tambien, sin embargo, los anillos de friccion de un material del grupo de los carbonos. De manera especialmente ventajosa, los anillos de friccion pueden estar configurados de un material de acero termorresistente, mientras que para el elemento intercalado puede elegirse un acero bonificado economico.

Para crear una fabricacion sencilla, de coste mmimo y rapida del disco de freno ensamblado montado en arbol, esta previsto segun una ventaja adicional de la invencion que los anillos de friccion esten soldados con el elemento intercalado. El material de aportacion para la soldadura puede disponerse en forma de una pasta o de una lamina en las juntas entre el elemento intercalado y los anillos de friccion. La soldadura puede efectuarse como soldadura fuerte y de manera especialmente preferente como soldadura a alta temperatura, pudiendo realizarse en particular la soldadura a alta temperatura a vacfo o en una atmosfera de gas inerte. Si la soldadura a alta temperatura tiene lugar en una atmosfera de gas inerte, puede hacerse uso en particular de nitrogeno como gas inerte. En particular, tambien la conexion entre los pernos de soporte y las caras internas de los anillos de friccion puede presentar una conexion soldada, y los pernos pueden colocarse sobre las superficies internas de los anillos de friccion romos, sin que los pernos de soporte tengan que alojarse en orificios en los anillos de friccion.

Alternativamente a la tecnica de conexion de la soldadura, las conexiones entre el elemento intercalado o los pernos de soporte y los anillos de friccion tambien pueden presentar conexiones roscadas, conexiones remachadas o por ejemplo conexiones por soldadura directa.

Con el conjunto formado por el elemento intercalado y los anillos de friccion surge un par de anillos de friccion, que puede manipularse individualmente sin el buje. En particular, gracias al par de anillos de friccion disponible como pieza de recambio individual, se crea la ventaja de que, en el caso de un buje que pueda estar montado en un eje por ejemplo en un vetnculo ferroviario, puede sustituirse un par de anillos de friccion viejo por un par de anillos de friccion nuevo.

De manera adicionalmente ventajosa puede estar previsto para la conexion entre el par de anillos de friccion y el buje que la conexion se cree entre el elemento intercalado y el buje. La conexion entre el elemento intercalado y el buje puede crearse por ejemplo mediante varias conexiones roscadas, presentando el elemento intercalado una abertura por el lado interior, en la que el buje se dispone y se conecta con el elemento intercalado.

Para la formacion de las conexiones roscadas, el elemento intercalado puede presentar varios orificios, y en el buje pueden estar previstos varios salientes que apuntan radialmente hacia fuera, que estan realizados igualmente con orificios. Para establecer las conexiones roscadas pueden emplearse elementos roscados que se conducen tanto a traves de los orificios en el elemento intercalado como a traves de los orificios en los salientes en el buje. Por

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ejemplo pueden estar dispuestas distribuidas alrededor de la periferia entre el buje y la abertura en el elemento intercalado nueve conexiones roscadas equidistantes entre sf.

Segun una ventaja adicional pueden estar realizadas una, preferentemente varias y de manera especialmente preferente tres conexiones roscadas con un taco de corredera, para posicionar el elemento intercalado con los anillos de friccion en el buje. Los tacos de corredera pueden encajar con una parte de cuerpo en una cavidad fresada en el saliente del buje, con otra parte de cuerpo puede introducirse el taco de corredera en un orificio central dispuesto en el elemento intercalado. Alternativamente existe ventajosamente la posibilidad de introducir las tuercas correderas en ranura en cavidades dispuestas por el lado interior en el elemento intercalado.

Ademas resulta ventajoso que las conexiones roscadas comprendan tuercas roscadas, que se atornillan con los elementos roscados cuando estos atraviesan los orificios en el elemento intercalado y en los salientes del buje. Tambien resulta ventajoso que se emplee un anillo de retencion, contra el cual estan tensadas las tuercas roscadas. El anillo de retencion puede tener forma anular, y en el anillo estan incorporados una pluralidad de orificios a traves de los cuales pasan los elementos roscados. A continuacion pueden enroscarse las tuercas roscadas sobre los extremos de los elementos roscados y tensarse contra el anillo de retencion, en particular empleando arandelas tensoras.

El elemento intercalado puede presentar una extension plana, y por ejemplo el elemento intercalado puede tener aproximadamente el doble de grosor de un elemento de friccion. En el centro en el elemento intercalado puede incorporarse una abertura realizada de manera circular y que se extiende de manera centrada alrededor del eje de rotacion del disco de freno montado en arbol. Esencialmente, el elemento intercalado puede estar formado por un segmento de base, y desde el segmento de base se extienden los brazos en una direccion que apunta radialmente hacia fuera. De este modo, el elemento intercalado forma una estrella, y los brazos forman los cuerpos de apoyo basicos entre los anillos de friccion, con el fin de absorber las fuerzas de compresion contra el forro que actuan en direccion axial sobre el disco de freno montado en arbol. Los anillos de friccion presentan igualmente una abertura por el lado del buje, en la que se introduce el buje. El segmento de base del elemento intercalado puede presentar a este respecto un diametro maximo inferior al de la abertura central en los anillos de friccion. Por tanto solo los brazos del elemento intercalado se extienden entre los anillos de friccion.

Por ejemplo, el elemento intercalado puede comprender de 6 a 30, preferentemente de 12 a 24 y de manera especialmente preferente 18 brazos, pudiendo estar previstos brazos con una forma ancha y brazos con una forma estrecha, los cuales estan dispuestos en particular alternativamente en forma ancha y estrecha en el segmento de base del elemento intercalado. Por tanto, un brazo de forma ancha tiene adyacentes a ambos lados brazos de forma estrecha, y brazos de forma estrecha tienen adyacentes a ambos lados brazos der forma ancha. Asf pueden estar dispuestos nueve brazos de forma estrecha y nueve brazos de forma ancha en el segmento de base del elemento intercalado.

En particular para mejorar la ventilacion para la aireacion interna del disco de freno montado en arbol resulta ventajoso que una parte de los diversos brazos, en particular una parte de los brazos de forma estrecha, esten separados del segmento de base. Asf, solo los brazos de forma ancha forman una conexion entre el par de anillos de friccion con el elemento intercalado y el buje. La separacion de los brazos del segmento de base se produce mediante una retirada de material del segmento de base, de modo que por ejemplo se eliminan las almas que se extienden entre los brazos y la abertura central en el segmento de base del elemento intercalado. La eliminacion de las almas puede producirse por ejemplo mediante un mecanizado por fresado, aunque tambien mediante un corte por haz laser o mediante un corte por chorro de agua. Como resultado, los brazos de forma estrecha pueden extenderse desde la cara exterior de los anillos de friccion hasta la cara interior de los anillos de friccion, y los brazos de forma ancha pueden extenderse desde la exterior de los anillos de friccion hasta la fijacion a los salientes del buje.

El elemento intercalado puede formarse a partir de dos subelementos que limitan en plano el uno con el otro, en particular soldados entre sf, de modo que los subelementos pueden presentar un material de partida que solo tiene la mitad de grosor del elemento intercalado y los subelementos pueden estar unidos entre sf igualmente mediante una operacion de soldadura fuerte o mediante una soldadura a alta temperatura.

El objetivo de la presente invencion se alcanza ademas mediante un procedimiento para la fabricacion de un disco de freno montado en arbol con un buje y dos anillos de friccion, que estan dispuestos en paralelo y distanciados entre sf. El procedimiento preve a este respecto por lo menos las etapas de proporcionar un elemento intercalado configurado de manera plana con brazos que se extienden radialmente hacia fuera en forma de estrella y unir los anillos de friccion a las caras planas del elemento intercalado, de modo que el elemento intercalado queda dispuesto entre los anillos de friccion, y ademas esta prevista la etapa de unir el elemento intercalado al buje.

La union de los anillos de friccion al elemento intercalado puede efectuarse mediante una operacion de soldadura, preferentemente mediante una soldadura fuerte y de manera especialmente preferente mediante una soldadura a alta temperatura a vacfo o en atmosfera de gas inerte. En particular, el elemento intercalado y/o los anillos de friccion pueden tratarse termicamente, pudiendo efectuarse el tratamiento termico en particular combinado con la etapa de procedimiento de la soldadura fuerte o de la soldadura a alta temperatura a vacfo o en atmosfera de gas

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inerte.

En primer lugar pueden recortarse los anillos de friccion y/o el elemento intercalado mediante un procedimiento de separacion termico o abrasivo, en particular mediante un corte por haz laser o mediante un corte por chorro de agua, a partir de bandas de chapa. A este respecto puede proporcionarse el elemento intercalado a partir de dos subelementos, que estan configurados iguales entre s^ y se disponen planoparalelos el uno sobre el otro. A este respecto los subelementos pueden unirse entre sf igualmente mediante una operacion de soldadura. Alternativamente puede producirse la fabricacion a partir de redondos 0 640 aserrados a un grosor correspondiente.

En la fabricacion de los anillos de friccion y del elemento intercalado pueden preverse en los anillos de friccion y en el elemento intercalado orificios mediante el corte por haz laser o mediante el corte por chorro de agua, y cuando los anillos de friccion y el elemento intercalado estan pegados mutuamente en su disposicion en paquete, pueden pasarse a traves de los orificios unas clavijas de sujecion. De este modo se consigue un centrado de los anillos de friccion en el elemento intercalado y, despues de haber dispuesto material de aportacion en las juntas entre los subelementos del elemento intercalado y entre los anillos de friccion y el elemento intercalado, puede llevarse el paquete formado por el elemento intercalado y los anillos de friccion a un horno a vado. Este puede calentar los anillos de friccion y el elemento intercalado hasta una temperatura de soldadura de por ejemplo 1050 °C a 1070 °C, y mantener la temperatura hasta que el material de aportacion se funda y forme en las respectivas juntas de separacion una conexion. A continuacion el paquete formado por el elemento intercalado y los anillos de friccion, mediante el cual esta formado ahora un par de anillos de friccion manipulable individualmente, puede templarse y recocerse en el horno a vado por ejemplo empleando nitrogeno. De este modo se acompana el procedimiento de soldadura mediante el procedimiento deseado de tratamiento termico. A este respecto, todo el procedimiento puede tener lugar en el horno a vado. Alternativamente, tambien puede tener lugar solo el procedimiento de soldadura en el horno a vado, transfiriendose sin embargo a continuacion para el tratamiento termico el par de anillos de friccion a un horno especial, y como medio de templado puede emplearse por ejemplo aceite, para alcanzar una velocidad de enfriamiento superior, siendo tambien posible el uso de agua, polfmeros u otros medios. De este modo puede conseguirse en los anillos de friccion, aunque tambien en el elemento intercalado, una microestructura determinada, que confiera al disco de freno montado en arbol propiedades de material especialmente ventajosas. Tras la soldadura o tras el tratamiento termico puede llevarse el par de anillos de friccion a un grosor definido mediante un mecanizado por arranque de virutas de las superficies exteriores de los anillos de friccion. Las clavijas de sujecion pueden presentar una longitud inferior al grosor del par de anillos de friccion. Alternativamente pueden aplanarse segmentos sobresalientes de las clavijas de sujecion mediante el mecanizado por arranque de virutas del par de anillos de friccion o las clavijas de sujecion se retiran de nuevo del par de anillos de friccion tras el procedimiento de soldadura.

El elemento intercalado puede presentar un segmento de base en el que estan dispuestos los brazos, que se extienden radialmente hacia fuera, y como etapa de procedimiento adicional, en particular la ultima, para el mecanizado del par de anillos de friccion puede estar previsto que una parte del numero de brazos esten separados del segmento de base, en particular mediante un mecanizado por arranque de virutas del segmento de base. En particular, los brazos de forma estrecha pueden desprenderse del segmento de base, al eliminar por fresado la zona de rafz de los brazos estrechos en la transicion al segmento de base mediante un mecanizado por fresado, de modo que los brazos de forma estrecha se extienden radialmente unicamente desde la cara exterior de los anillos de friccion hasta la cara interior de los anillos de friccion. En cambio, los brazos de forma ancha se extienden desde la cara exterior de los anillos de friccion hasta el solapamiento con los salientes en el buje radialmente hacia dentro, a fin de establecer las conexiones roscadas entre el buje y los brazos. Mediante estas medidas se mejora en particular la aireacion interna del disco de freno montado en arbol, ya que el cuerpo de base del elemento intercalado no obstaculiza un caudal de aire.

Breve descripcion de los dibujos

Otras medidas que mejoran la invencion se exponen a continuacion en mas detalle junto con la descripcion de ejemplos de realizacion preferidos de la invencion con ayuda de las figuras. Muestra:

la figura 1, un ejemplo de realizacion de un disco de freno montado en arbol en una vista en perspectiva con las caractensticas de la presente invencion,

la figura 2, una seccion transversal a traves de un disco de freno montado en arbol con un elemento intercalado y anillos de friccion dispuestos en el mismo,

la figura 3, una vista en perspectiva de otro ejemplo de realizacion de un elemento intercalado, la figura 4, una vista en seccion transversal a traves del elemento intercalado y los anillos de friccion, en la que se muestra una clavija tensora para el posicionamiento de los anillos de friccion en el elemento intercalado, la figura 5, una vista en planta del disco de freno montado en arbol con los anillos de friccion y el elemento intercalado antes de un mecanizado por fresado del elemento intercalado y

la figura 6, una vista en planta del disco de freno montado en arbol, tras efectuarse un mecanizado por fresado en el elemento intercalado y con el buje conectado con el elemento intercalado.

Los mismos numeros de referencia en diferentes ejemplos de realizacion designan los mismos componentes funcionales con caractensticas ligeramente diferentes.

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Formas de realizacion preferidas de la invencion

La figura 1 muestra en una vista en perspectiva un ejemplo de realizacion de un disco de freno montado en arbol 100 de acuerdo con la invencion, y el disco de freno montado en arbol 100 esta compuesto por varias piezas individuals, de modo que el disco de freno montado en arbol 100 esta realizado como disco de freno ensamblado montado en arbol 100.

El disco de freno montado en arbol 100 presenta un buje 10, y en el buje 10 esta incorporado un paso central, a traves del cual puede extenderse un arbol, sobre el que se dispone el disco de freno montado en arbol 100. Ademas, el disco de freno montado en arbol 100 presenta anillos de friccion 11 y 12, que estan dispuestos en paralelo y distanciados entre sf, y que forman las superficies de friccion para el apoyo de forros de freno.

De acuerdo con la invencion, entre los anillos de friccion 11 y 12 esta introducido un elemento intercalado 13, que presenta brazos 14 que se extienden radialmente hacia fuera en forma de estrella. Los brazos 14 estan dispuestos distanciados uniformemente a lo largo del penmetro del disco de freno montado en arbol 100, presentando el ejemplo de realizacion nueve brazos 14. Los brazos 14 estan realizados con una longitud, de modo que terminan a ras con el penmetro exterior de los anillos de friccion 11 y 12.

En el buje 10 estan dispuestos unos salientes 20 que se extienden sobre un segmento de base 24 del elemento intercalado 13 y se solapan con el mismo. Entre el segmento de base 24 del elemento intercalado 13 y los salientes 20 del buje 10 estan previstas unas conexiones roscadas 15 que estan formadas esencialmente por elementos roscados 18. Por tanto, los anillos de friccion 11 y 12 estan conectados a traves del elemento intercalado 13 con el buje 10, y los anillos de friccion 11 y 12 forman junto con el elemento intercalado 13 un par de anillos de friccion, que puede disponerse como modulo manipulable individualmente en el buje 10. Si, por ejemplo en el marco de un mantenimiento, es necesario un intercambio de un par de anillos de friccion desgastados del disco de freno montado en arbol 100, solo tiene que soltarse entonces el par de anillos de friccion del buje 10 y sustituirse por un nuevo par de anillos de friccion.

Gracias a la configuracion en forma de estrella del elemento intercalado 13 con el segmento de base 24 y los brazos 14 que se extienden desde el segmento de base 24 radialmente hacia fuera surge una corriente de aire por el disco de freno montado en arbol 100 que recorre el disco de freno montado en arbol 100 desde dentro hacia fuera, y el flujo tiene lugar entre los brazos 14.

De manera no mostrada en mas detalle, entre los anillos de friccion 11 y 12 pueden preverse elementos de refrigeracion, que se disponen por ejemplo en al menos una de las caras interiores de los anillos de friccion 11 y 12. Los elementos de refrigeracion pueden disponerse por ejemplo mediante una soldadura de esparragos, aunque tambien mediante un atornillado o mediante una soldadura en la cara interior de los anillos de friccion 11 y 12. De este modo puede mejorarse adicionalmente la ventilacion del disco de freno montado en arbol 100.

La figura 2 muestra una vista en seccion a traves del disco de freno montado en arbol 100, el cual solo esta representado por la mitad. A este respecto, el buje 10 esta representado en seccion con un saliente 20, y en el saliente 20 esta dispuesto el elemento intercalado 13 mediante una conexion roscada 15. La conexion roscada 15 muestra el elemento roscado 18, que se extiende a traves de un orificio 16 en el elemento intercalado 13 y a traves de un orificio 17 en el saliente 20. Contiguo al saliente 20 esta dispuesto un taco de corredera 21, que encaja de manera ajustada en una cavidad fresada en el saliente 20. Un segmento adicional del taco de corredera 21 se extiende de manera ajustada en el orificio 16 en el elemento intercalado 13, de modo que el elemento intercalado 13 se centra a traves del taco de corredera 21 en el buje 10.

Ademas, la conexion roscada 15 comprende una tuerca roscada 22, que esta enroscada sobre el extremo libre del vastago roscado del elemento roscado 18. Bajo la tuerca roscada 22 esta dispuesta una arandela 28 asf como un anillo de retencion 23 circundante alrededor del buje 10, y en el anillo de retencion 23 esta previsto un numero de orificios para conducir el numero correspondiente de elementos roscados 18 a traves del anillo de retencion 23.

En el elemento intercalado 13 estan dispuestos por el lado exterior unos anillos de friccion 11 y 12, y el elemento intercalado 13 esta formado por un primer subelemento 13a y un segundo subelemento 13b, y los subelementos 13a y 13b estan colocados planoparalelos el uno sobre el otro. Las juntas 29 entre los anillos de friccion 11 y 12 asf como entre los subelementos 13a y 13b del elemento intercalado 13 estan configuradas como juntas de soldadura, y los anillos de friccion 11 y 12 estan soldados entre sf con el elemento intercalado 13, en particular tambien conjuntamente con los subelementos 13a y 13b, en un horno a vacfo mediante un procedimiento de soldadura a alta temperatura. El elemento intercalado 13 tambien puede estar realizado de una sola pieza, de modo que las juntas 29 se limitan a las conexiones entre los anillos de friccion 11 y 12 y el elemento intercalado 13.

La figura 3 muestra en perspectiva un elemento intercalado 13 con un segmento de base 24, desde el que se extienden en total 18 brazos 14 radialmente hacia fuera. En el segmento de base 24 esta incorporada una abertura 19, en la que puede disponerse el buje 10.

Los brazos 14 estan formados por brazos 14 de forma ancha y brazos 14 de forma estrecha, que estan dispuestos alternativamente en forma ancha y estrecha de manera adyacente en el segmento de base 24 del elemento

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intercalado 13. El ejemplo de realizacion del elemento intercalado 13 muestra los brazos 14 con formas curvadas en direccion lateral, de modo que los brazos 14 tienen un contorno abombado, y los brazos 14 de forma estrecha presentan en su rafz de brazo 30 en la transicion al segmento de base 24 un estrechamiento pronunciado. En cambio, los brazos 14 de forma ancha tienen una seccion transversal de transicion correspondientemente grande hacia el segmento de base 24, sin estrechamiento.

Ademas en tres brazos 14 a modo de ejemplo estan incorporados orificios 27 a traves del os cuales pueden posicionarse los anillos de friccion 11 y 12 en el elemento intercalado 13, tal se muestra en mas detalle en la siguiente figura 4.

La figura 4 muestra una seccion transversal a traves del par de anillos de friccion con los anillos de friccion 11 y 12 y el elemento intercalado 13, que esta configurado a modo de ejemplo a partir de ambos subelementos 13a y 13b. En el elemento intercalado 13 esta mostrado el orificio 16 para el paso del elemento roscado 18 a traves del mismo, con el fin de conectar el par de anillos de friccion a traves del elemento intercalado 13 con el buje 10, tal como se describio ya en la figura 2.

Para centrar los anillos de friccion 11 y 12 en el elemento intercalado 13 esta incorporado en los anillos de friccion

11 y 12 en cada caso un orificio 26, y los orificios 26 se alinean con el orificio 27 en el elemento intercalado 13. En los orificios 26 y 27 esta introducida una clavija tensora 25, con lo cual los anillos de friccion 11 y 12 se posicionan en el elemento intercalado 13. En total pueden estar incorporados orificios 27 en tres brazos 14, y de manera correspondiente a los orificios 27 en los brazos 14 estan incorporados en cada anillo de friccion 11 y 12 igualmente tres orificios 26. A este respecto los orificios 26 y 27 pueden fabricarse ya durante la fabricacion de los anillos de friccion 11 y 12, aunque tambien durante la fabricacion del elemento intercalado 13, mediante el procedimiento de separacion termico y/o abrasivo. La precision dimensional de los orificios 26 y 27 puede ser suficiente ya, por ejemplo mediante un corte por haz laser o mediante un corte por chorro de agua, para garantizar un centrado requerido de los anillos de friccion 11 y 12 en el elemento intercalado 13.

En la figura 5 esta representado el disco de freno montado en arbol 100 en una vista en planta, y en el elemento intercalado 13 estan representados los anillos de friccion 11 y 12 de manera dispuesta. Los anillos de friccion 11 y

12 estan soldados ya con el elemento intercalado 13, y el segmento de base 24 del elemento intercalado 13 sobresale por dentro mas alla de la abertura 31 en cada caso central de los anillos de friccion 11 y 12. El elemento intercalado 13 presenta brazos 14 en forma ancha y en forma estrecha, y en un brazo 14 de forma estrecha esta mostrado un segmento de material 32 en el segmento de base 24 del elemento intercalado 13, que abarca la rafz de brazo 30 del brazo 14.

El procedimiento para la fabricacion del disco de freno montado en arbol 100 comprende, segun el ejemplo de realizacion mostrado, una etapa de procedimiento en la que el segmento de material 32 se retira del segmento de base 24 del elemento intercalado 13 en cada brazo 14 de forma estrecha mediante un mecanizado por arranque de virutas. Por ejemplo, el segmento de material 32 puede eliminarse por fresado del segmento de base 24, de modo que el brazo 14 de forma estrecha permanezca entre los anillos de friccion 11 y 12. La conexion respecto al buje 10 se produce por consiguiente a traves de los extremos de los brazos 14 con la forma ancha que apuntan radialmente hacia dentro, en los cuales estan incorporados los orificios 16. A este respecto estan configurados orificios 16' como orificios pasantes, y los orificios 16, que presentan un diametro mayor, sirven para alojar un segmento del taco de corredera 21, como se muestra en la figura 2.

La figura 6 muestra, por ultimo, el disco de freno montado en arbol 100 en una forma acabada. Entre los anillos de friccion 11 y 12 se encuentra el elemento intercalado 13, que esta formado ahora por los brazos 14, que se extienden radialmente entre los anillos de friccion 11 y 12. Los brazos 14 de forma estrecha se extienden desde la abertura 31 central de los anillos de friccion 11 y 12 hasta el borde exterior, y los brazos 14 de forma ancha se extienden desde la cara exterior de los anillos de friccion 11 y 12 hasta el interior de la abertura 31, para solaparse con los salientes 20 del buje 10. Por ultimo, los brazos 14 de forma ancha con los salientes 20 pueden fijarse mediante las conexiones roscadas 15 con el buje 10. Asf se produce la disposicion del par de anillos de friccion con los anillos de friccion 11 y 12 a traves de los brazos 14 de forma ancha con el buje 10. Se muestra el elemento intercalado 13 con los segmentos de material 32 ya retirados mediante mecanizado por arranque de virutas, vease a este respecto la figura 5. Tras la retirada de los segmentos de material 32, los brazos 14 estan desprendidos unos de otros, de modo que el segmento de base 24 del elemento intercalado 13 esta limitado ahora a los extremos de los brazos 14 que apuntan radialmente hacia dentro.

Gracias al elemento intercalado 13, que esta limitado unicamente a los brazos 14, se optimiza adicionalmente la ejecucion del disco de freno montado en arbol 100, ya que puede surgir una corriente de aire libre desde la cara interior hacia la cara exterior entre los anillos de friccion 11 y 12. Al mismo tiempo se consigue una robustez elevada del disco de freno montado en arbol 100 con un peso relativamente bajo, ya que los brazos 14 forman una pieza intercalada suficientemente robusta entre los anillos de friccion 11 y 12.

La invencion no se limita en su realizacion al ejemplo de realizacion preferido anteriormente indicado. Mas bien es concebible una serie de variantes, que hace uso de la solucion representada tambien con realizaciones basicamente distintas. Todas las caractensticas y/o ventajas que se desprenden de las reivindicaciones, de la descripcion o de los

5

10

15

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25

30

dibujos, incluidos detalles constructivos o disposiciones espaciales, pueden ser esenciales para la invencion tanto en sf mismas como en las mas diversas combinaciones.

Lista de referencias

100 disco de freno montado en arbol

10 buje

11 anillo de friccion

12 anillo de friccion

13 elemento intercalado

13a primer subelemento

13b segundo subelemento

14 brazo

15 conexion roscada

16 orificio (en el elemento intercalado)

17 orificio (en el saliente)

18 elemento roscado

19 abertura

20 saliente

21 taco de corredera

22 tuerca roscada

23 anillo de retencion

24 segmento de base

25 clavija tensora

26 orificio (en el anillo de friccion)

27 orificio (en el elemento intercalado)

28 arandela

29 junta

30 rafz de brazo

31 abertura

32 segmento de material

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Disco de freno ensamblado montado en arbol (100) con un buje (10) y dos anillos de friccion (11, 12) que estan dispuestos en paralelo y distanciados entre sf, caracterizado porque entre los anillos de friccion (11, 12) esta dispuesto un elemento intercalado (13) con brazos (14) que se extienden radialmente hacia fuera en forma de estrella, de tal manera que los anillos de friccion (11, 12) se apoyan en las caras planas del elemento intercalado (13).
2. Disco de freno montado en arbol segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los anillos de friccion (11, 12) estan soldados al elemento intercalado (13), preferentemente mediante una soldadura fuerte y de manera especialmente preferente mediante una soldadura a alta temperatura a vado o en atmosfera de gas inerte.
3. Disco de freno montado en arbol segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el elemento intercalado (13) con el buje (10) presenta por lo menos una conexion (15), en particular varias conexiones roscadas (15), presentando el elemento intercalado (13) una abertura por el lado interior (19), en la que esta dispuesto el buje (10).
4. Disco de freno montado en arbol segun la reivindicacion 3, caracterizado porque el elemento intercalado (13) presenta orificios (16) y porque el buje (10) presenta salientes (20) con orificios (17), estando formadas las conexiones roscadas (15) al menos con elementos roscados (18) que se extienden por lo menos a traves de los orificios (16) en el elemento intercalado (13) y a traves de los orificios (17) en los salientes (20).
5. Disco de freno montado en arbol segun la reivindicacion 4, caracterizado porque por lo menos una, preferentemente varias y de manera especialmente preferente tres conexiones roscadas (15) comprenden un taco de corredera (21), para posicionar el elemento intercalado (13) con los anillos de friccion (11, 12) en el buje (10).
6. Disco de freno montado en arbol segun una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque las conexiones roscadas (15) comprenden tuercas roscadas (22), estando previsto en particular un anillo de retencion (23) contra el cual estan tensadas las tuercas roscadas (22), en particular empleando arandelas (28).
7. Disco de freno montado en arbol segun una de las reivindicaciones previamente mencionadas, caracterizado porque el elemento intercalado (13) presenta una extension plana y tiene un segmento de base (24) en el que esta incorporada la abertura (19), estando los brazos (14) dispuestos en el segmento de base (24) y extendiendose radialmente hacia fuera, y presentando los brazos (14) en particular una forma curvada lateralmente respecto a su direccion de extension radial.
8. Disco de freno montado en arbol segun una de las reivindicaciones previamente mencionadas, caracterizado porque el elemento intercalado (13) comprende de 3 a 30, preferentemente de 12 a 24 y de manera especialmente preferente 18 brazos (14), estando presentes brazos (14) con una forma ancha y brazos (14) con una forma estrecha, los cuales estan dispuestos en particular alternativamente en formas ancha y estrecha en el segmento de base (24) del elemento intercalado (13).
9. Disco de freno montado en arbol segun una de las reivindicaciones previamente mencionadas, caracterizado porque una parte de los diversos brazos (14), en particular los brazos (14) de forma estrecha, estan separados del segmento de base (24).
10. Disco de freno montado en arbol segun una de las reivindicaciones previamente mencionadas, caracterizado porque el elemento intercalado (13) esta formado por dos subelementos (13a, 13b) que limitan en plano el uno con el otro, en particular soldados entre sf.
11. Procedimiento para la fabricacion de un disco de freno montado en arbol con un buje (10) y dos anillos de friccion (11, 12), que estan dispuestos en paralelo y distanciados entre sf, presentando el procedimiento por lo menos las siguientes etapas:

- proporcionar un elemento intercalado (13) configurado de manera plana con brazos (14) que se extienden radialmente hacia fuera en forma de estrella,

- unir los anillos de friccion (11, 12) a las caras planas del elemento intercalado (13), de modo que el elemento intercalado (13) queda dispuesto entre los anillos de friccion (11, 12) y

- unir el elemento intercalado (13) al buje (10).
12. Procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que los anillos de friccion (11, 12) se sueldan al elemento intercalado (13), preferentemente mediante una soldadura fuerte y de manera especialmente preferente mediante una soldadura a alta temperatura a vacfo o en atmosfera de gas inerte.
13. Procedimiento segun las reivindicaciones 11 o 12, en el que el elemento intercalado (13) se proporciona a partir de dos subelementos (13a, 13b) que se sueldan preferentemente entre sf, en particular conjuntamente con la soldadura de los anillos de friccion (11, 12), al elemento intercalado (13).
14. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 11 a 13, en el que para la union de los anillos de friccion (11, 12) al elemento intercalado (13) se preven medios para el posicionamiento de los anillos de friccion (11, 12) en el

elemento intercalado (13), que comprenden en particular clavijas de sujecion (25) que se introducen para el posicionamiento en orificios (26) en los anillos de friccion (11, 12) y en orificios (27) en el elemento intercalado (13).
15. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 11 a 14, en el que el elemento intercalado (13) presenta un segmento de base (24) en el que estan dispuestos los brazos (14) que se extienden radialmente hacia fuera y

5 separandose una parte de los diversos brazos (14) del segmento de base (24), en particular mediante un mecanizado por arranque de virutas del segmento de base (24).
16. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 11 a 15, en el que los anillos de friccion (11, 12) y/o el elemento intercalado (13), en particular los subelementos (13a, 13b), estan fabricados mediante un procedimiento de separacion termico y/o abrasivo, en particular mediante un corte por haz laser y/o mediante un corte por chorro de

10 agua, a partir de elementos de chapa.
17. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 11 a 16, en el que los anillos de friccion (11, 12) y/o el elemento intercalado (13), en particular los subelementos (13a, 13b), se tratan termicamente, y en el que el tratamiento termico se efectua en particular combinado con la soldadura fuerte y preferentemente con la soldadura a alta temperatura a vacfo o en atmosfera de gas inerte.

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