ES2285304T3 - Forro de freno para un freno de disco. - Google Patents
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Abstract
Forro de freno (10) para un freno de disco, con un forro de fricción (14) dispuesto sobre una placa de soporte (12) y un muelle de hojas (20) dispuesto a lo largo de una superficie exterior (12a), situada radialmente fuera, de la placa de soporte (12), abovedado con respecto a la superficie exterior (12a) de la placa de soporte (12), caracterizado porque presenta las siguientes características: a) el muelle de hojas (20) está sujeto giratorio y prisionero, por un primer extremo (20e1), a la placa de soporte (12), b) el muelle de hojas (20) está dispuesto en un segundo extremo (20e2) de manera que se puede desplazar, en dirección axial del muelle de hojas (20), a lo largo de la superficie exterior (12a) de la placa de soporte (12), pero suelto.
Description
Forro de freno para un freno de disco.
La presente invención se refiere a un forro de
freno para un freno de disco. Un forro de freno de este tipo está
constituido por una placa de soporte y un forro de fricción
dispuesto encima de la misma.
Los forros de freno son apoyados en cajas de
forro y guiados para un movimiento perpendicular con respecto al
plano de un disco de freno correspondiente.
En forros de freno de gran superficie, como los
que se utilizan en especial para vehículos industriales pesados, se
prevé con frecuencia una llamada placa de distribuidor de presión
paralela con respecto al forro de freno. La placa de distribución
de presión tiene esencialmente las mismas dimensiones que el forro
de freno y es apoyada y guiada, esencialmente, de la misma forma,
de manera que en el marco de la invención el concepto "forro de
freno" comprende en sí una placa de distribución de presión de
este tipo.
Para el posicionamiento seguro de los forros de
freno en las correspondientes cajas de freno es conocido (DE 86 15
015 U1; EP 0 534 987 B1) disponer, a lo largo de una superficie
exterior de la placa de soporte, superior en la posición de montaje
(es decir, situada radialmente fuera), un muelle de hojas, el cual
está abovedado con respecto a la superficie exterior de la placa de
soporte.
Este muelle de hojas, el cual en el estado
montado del forro de freno se apoya contra un sujetador desprendible
del lado de la carcasa, tiene la finalidad de sujetar el forro de
freno de forma segura en la caja de forro también en caso de
fuertes aceleraciones y/o acciones de fuerzas.
De acuerdo con el documento DE 86 15 015 U1, el
muelle de hojas está doblado a modo de lazo por el lado de los
extremos y se apoya con estos extremos en escotaduras formadas
correspondientemente en la zona de la superficie exterior de la
placa de soporte. Al mismo tiempo el muelle está ya en estado de
montaje, pero sin apoyo contra el sujetador, sometido a
pretensión.
Durante el montaje puede producirse un
descentrado del muelle de hojas, el cual sale entonces de forma
incontrolada de su guía y puede causar lesiones.
Con el fin de evitar este inconveniente, el
documento EP 0 534 987 B1 propone apoyar el muelle de hojas no bajo
(presión) pretensión sino formar los extremos libres del muelle de
hojas con escotaduras y colocar el muelle de hojas bajo presión
(pretensión) sobre bridas de sujeción en la zona de la superficie
exterior, situada radialmente fuera, de la placa de soporte, de
manera que las bridas de sujeción penetren las escotaduras y el
muelle de hojas sea sujetado a continuación, sometido a tracción
(pretensión), en los cantos exteriores de las bridas de sujeción,
para lo cual las bridas de sujeción presentan destalonamientos
correspondientes.
Esta propuesta adolece, sin embargo, de
diferentes inconvenientes. Por un lado, es relativamente difícil
ensanchar el muelle de hojas en primer lugar de tal manera contra
la tensión del muelle que pueda ser conducida sobre las bridas de
sujeción. Además, existe el peligro adicional de que las escotaduras
del muelle de hojas no sean guiadas por completo en la zona de los
destalonamientos mencionados, de manera que el muelle de hojas se
puede volver a soltar por sí mismo, de manera que existe aquí, al
igual que en la forma de realización según el documento DE 86 15
015 U1, peligro de lesión para el montador.
Esto es válido también cuando por ejemplo,
durante el funcionamiento, se acumulan restos de forro de fricción
entre la superficie exterior de la placa de soporte y el lado
inferior del muelle de hojas, de manera que el muelle de hojas es
conducido hacia arriba (alejado de la superficie exterior de la
placa de soporte), hasta que, posiblemente, abandona el
destalonamiento mencionado y se suelta de forma incontrolada.
Finalmente, existe un problema en el hecho de
que el muelle de hojas, también cuando está premontado sobre un
forro de freno, puede ser soltado manualmente en el taller, para
utilizarlo por ejemplo como pieza de recambio para un forro de
freno ya montado, cuyo muelle de hojas está defectuoso o destruido.
Esto puede suceder cuando al cambiar los forros de freno se utiliza
un muelle utilizado ya con anterioridad. Al mismo tiempo existe
también el peligro de que se monte un muelle de hojas
equivocado.
En el documento DE 100 26 547 A1 se propone un
forro de freno en el cual el muelle de hojas es sujeto sin tensión
de tal manera entre ojales correspondientes, que no se puede liberar
por sí solo incluso sometido a carga.
Otras características con respecto al trasfondo
tecnológico de forros de freno genéricos y frenos de disco
correspondientes las da el estado de la técnica mencionado con
anterioridad, al cual en esta medida se hace referencia.
Los forros de freno del tipo mencionado son
dotados frecuentemente con una indicación de desgaste. Ésta se
dispone, por regla general, debajo del muelle de hojas en la zona de
la placa de distribuidor de presión y sobresale en la zona de
desgaste del forro de freno. Si se ha alcanzado un grado de desgaste
determinado, se indica este estado, de manera que el forro de freno
puede ser cambiado.
Las indicaciones de desgaste eléctricas de este
tipo se conectan mediante un enchufe a la electrónica de a bordo.
Cada producto tiene un enchufe propio. Por este motivo, los forros
de freno se suministran sin los sensores de desgaste. Las
indicaciones de desgaste se reequipan en el taller, dependiendo del
producto. Para ello hay que desmontar los muelles de hojas.
Con la invención se persigue el objetivo de
simplificar el equipamiento de forros de freno genéricos con
indicaciones de desgaste. Al mismo tiempo, la solicitud persigue el
objetivo adicional, de estructurar esta simplificación a ser
posible de tal manera que los sistemas conocidos deban ser
construidos tan poco como sea posible.
El pensamiento de la invención desarrollado para
ello es relativamente sencillo. En los forros de freno según el
estado de la técnica descritos con anterioridad, el muelle de hojas
está fijado en cada caso por ambos lados, o bien bajo carga de
tracción en la zona de destalonamientos o mediante carga de presión
en acanaladuras correspondientes o libre de tensión mediante
conexión correspondiente en ojales.
El problema técnico descrito lo pueden resolver
sin embargo también los muelles de hojas si están sujetos,
únicamente por un lado, "en posición fija" al forro de freno
(la placa de soporte), mientras que el extremo opuesto es
únicamente "guiado". La "guía" debe tener lugar de tal
manera que el muelle de hojas no se pueda descentrar, ni durante el
montaje ni tampoco durante la utilización posterior, de manera que
pierda su función. Para ello basta sin embargo en principio con
asegurar una movilidad "por el lado del perímetro" para el
muelle de hojas (en la dirección longitudinal del muelle de hojas)
y prever una medida para que el muelle de hojas no se pueda
descentrar perpendicularmente con respecto a la dirección
longitudinal del forro de freno.
Gracias a las medidas:
- -
- sujeción giratoria en un lado
- -
- aseguramiento contra descentrado en el otro lado
se crea la posibilidad de "plegar"
simplemente el muelle de hojas para el montaje de la indicación de
desgaste. El montador dispone al mismo tiempo de espacio suficiente
para confeccionar el dispositivo de seguridad. A continuación el
muelle de hojas se vuelve a replegar.
El montaje es extremadamente sencillo, rápido y
económico. Ofrece, al mismo tiempo, un alto estándar de seguridad.
Gracias a la sujeción girable sobre un lado, el muelle de hojas se
hace imperdible. No puede ser confundido por lo tanto - como en el
estado de la técnica - con un muelle de hojas usados, defectuoso o
erróneo.
Los forros de frenos se empaquetan, usualmente,
en forma de juegos de 4 unidades. Los muelles de hojas están al
mismo tiempo premontados. Son retirados del embalaje únicamente para
el proceso de montaje. Gracias a ello es también muy pequeño el
peligro de daños, debidos al transporte o daños de almacenamiento,
gracias a la sujeción solo por un lado del muelle de hojas.
En su forma de realización más general, la
invención comprende un forro de freno para un freno de disco con un
forro de fricción, dispuesto sobre una placa de soporte, y un muelle
de hojas dispuesto a lo largo de una superficie exterior, situada
radialmente fuera, de la placa de soporte, abovedado de forma
convexa con respecto a la superficie exterior de la placa de
soporte, en el cual:
- a)
- el muelle de hojas está sujeto giratorio y prisionero, por un primer extremo, a la placa de soporte,
- b)
- el muelle de hojas está dispuesto en un segundo extremo desplazable, en dirección axial del muelle de hojas, a lo largo de la superficie exterior de la placa de soporte, pero suelto.
Al mismo tiempo la superficie exterior de la
placa de soporte puede estar formada con un ojal que sobresale
radialmente hacia fuera, a través del cual el muelle de hojas
atraviesa con su primer extremo. Se forma de este modo una especie
de conexión-"anillo en anillo". El ojal muestra,
perpendicularmente con respecto al recorrido del forro de fricción,
una abertura a través de la cual discurre una sección del muelle de
hojas, y ello perpendicularmente con respecto a la extensión
longitudinal del muelle de hojas.
En este extremo del muelle de hojas es
importante que el muelle de hojas, el cual en su extremo opuesto no
está fijado ("prisionero"), puede ser girado. En esta medida
son posibles también otras conexiones discrecionales entre el
muelle de hojas y el forro de freno (placa de soporte). De este modo
el muelle de hojas podría estar formado - caso al contrario que en
el ejemplo anterior - en este extremo a modo de ojal, a través del
cual pasa una espiga, la cual está dispuesta en la zona de la placa
de soporte.
Entre el muelle de hojas y el ojal, o sea entre
las piezas de conexión correspondientes, existirá ahora muy poco
juego, el cual posibilita girar el muelle de hojas.
La forma del ojal es prácticamente también
discrecional. Puede estar estructurado a modo de botón, el cual se
extiende desde la superficie exterior de la placa de soporte. Al
mismo tiempo, la superficie de limitación interior del ojal puede
ser formada por el lado exterior de la placa de soporte. El ojal
puede estar estructurado sin embargo también como elemento
discreto, formado por un elemento en forma de U, cuyos brazos libres
son sujetos en escotaduras correspondientes en la superficie
exterior de la placa de soporte. Al mismo tiempo, estos brazos
libres del ojal (del botón con orificio) pueden ser enganchados en
la superficie exterior de la placa de soporte.
Lo más sencillo es un ojal el cual está formado
en unión de material con la placa de soporte.
En este caso se ofrece la siguiente solución
constructiva para el primer extremo del muelle de hojas: el primer
extremo puede ser formado, con formación de tiras del lado del
borde, por el lado del extremo con una ranura que discurre en
posición central. Los extremos libres de las tiras se pueden
conectar entonces con un elemento de seguridad el cual discurre
perpendicular con respecto a la extensión longitudinal del muelle de
hojas.
Al mismo tiempo, los extremos libres de las
tiras pueden estar doblados en forma de anillo, de manera que el
elemento de seguridad se puede extender a través de los dos extremos
en forma de anillo.
Cuando se utiliza como elemento de seguridad un
así llamado pasador de montaje elástico (con forma de un tubo
hendido) la espiga se tensa por sí sola, tan pronto como es
introducida a golpes en la abertura. En los extremos de la espiga,
que sobresalen por ambos lados del ojal, se guían al mismo tiempo
las tiras dobladas del muelle de hojas.
De forma alternativa al pasador de montaje
elástico se puede utilizar también una espiga con cuello final. En
este caso la espiga puede estar situada suelta en la abertura. Los
cuellos de la espiga deben apoyarse entonces contra superficies
frontales exteriores correspondientes de los extremos en forma de
anillo de los elementos de seguridad.
El segundo extremo del muelle de hojas puede ser
formado asimismo con formación de tiras del lado del borde con una
ranura que discurre en posición central. Esta ranura sirve a
continuación prácticamente como "ranura de guiado" junto con
un nervio de guiado (sección de guiado) correspondiente en la zona
de la superficie exterior de la placa de soporte.
Esta sección, la cual sobresale radialmente
hacia fuera de la superficie exterior de la placa de soporte, no
tiene ninguna otra función que la de la guía axial del muelle de
hojas en el segundo extremo. Su forma es por ello mismo
discrecional. Sin embargo, se ofrece la posibilidad, tanto por
motivos de una fabricación más sencilla como también por motivos
ópticos, de estructurar esta sección análoga con respecto a la
sección de sujeción en el otro extremo del muelle de hojas, por
ejemplo, de forma especularmente simétrica, disponer allí asimismo
un ojal (aunque el orificio del ojal no tenga función alguna en el
segundo extremo del muelle de hojas).
Como se ha realizado, el forro de freno se puede
utilizar como tal. De forma especialmente ventajosa se puede
sujetar en la forma de realización según la invención una indicación
de desgaste debajo el muelle de hojas en la zona de la placa de
soporte. Para ello el muelle de hojas es simplemente "plegado",
se monta el sensor y, a continuación, el muelle de resorte se
vuelve a replegar. En ningún instante el muelle de hojas puede ser
retirado o cambiado. Está permanentemente "prisionero" por un
extremo. Como otra característica esencial de la invención se
cumple que -al igual que en el objeto del documento DE
100 26 547 A1- el muelle de hojas es guiado sin pretensión en el estado sin carga (es decir, sin la acción del sujetador mencionado).
100 26 547 A1- el muelle de hojas es guiado sin pretensión en el estado sin carga (es decir, sin la acción del sujetador mencionado).
Otras características de la invención se ponen
de manifiesto a partir de las características de las
reivindicaciones subordinadas así como de los restantes documentos
de solicitud. Al mismo tiempo se pueden combinar características
individuales en variaciones discrecionales siempre que no se
abandone el principio de la invención.
La invención se explica a continuación con mayor
detalle a partir de un ejemplo de forma de realización.
Aquí muestran - en cada caso en representación
esquemática - la
Figura 1 muestra un forro de freno en
representación en explosión en perspectiva,
Figura 2 muestra el forro de freno según la
Figura 1 en estado premontado.
La Figura 1 muestra un forro de freno,
caracterizado globalmente con el signo de referencia 10, con una
placa de soporte 12 y un forro de fricción 14 dispuesto encima de
ella.
El forro de freno 10 está representado en su
estado de montaje (posterior). A lo largo de una superficie exterior
12a, situada entonces radialmente fuera (en la figura: superior),
la placa de soporte 12 está formada con dos resaltes 16, 18
dispuestos distanciados entre sí, los cuales sobresalen hacia arriba
por encima de secciones contiguas de la superficie exterior 12a.
Las secciones 16, 18 forman una sola pieza con la placa de soporte
12. El resalte 16, derecho en las figuras, presenta una abertura
16o; gracias a ello tiene la forma de un ojal o de un anillo. El
resalte 18 izquierdo está "cerrado"; aquí tiene la forma de un
nervio.
La Figura 1 presenta además un muelle de hojas
20, el cual está formado convexo con respecto a la superficie
exterior 12a de la placa de soporte 12. Por el lado del extremo, el
muelle de hojas 20 está formado en cada caso con una ranura 20s1,
20s2 central abierta hacia el extremo libre. En un primer extremo
20e1 las tiras 20b1, 20b2 contiguas están dobladas en forma
de anillo.
de anillo.
En el otro (segundo) extremo 20e2 las tiras
20b1, 20b2 discurren libres, salvo una pequeña curvatura 20k.
A distancia de las ranuras 20s1, 20s2, el muelle
de hojas 20 está estructurado, por ambos lados, con un encorvamiento
19i1, 19i2 en dirección hacia la superficie exterior 12a de la
placa de soporte 12. Con estas secciones el muelle de hojas 20 se
apoya sobre la superficie exterior 12a.
Para el montaje del muelle de hojas 20 sobre la
placa de soporte 12 se conduce el muelle de hojas 20 con su extremo
20e1 por encima del ojal 16, hasta que las tiras 20b1, 20b2 dobladas
en forma de lazo están situadas delante o, respectivamente, detrás
de la abertura 16o.
A continuación se hace pasar un remache con una
cabeza 22k engrosada a través de las secciones en forma de lazo de
las tiras 20b1, 20b2 y se remachan, desde el otro lado, con unión
positiva o no positiva, con la formación de una contracabeza 24k
(apoyándose las cabezas 22k, 24k contra las superficies exteriores
de los extremos en forma de lazo de las tiras 20b1, 20b2).
En el segundo extremo 20e2 el muelle de hojas 20
solapa el nervio 18 por ambos lados. Gracias a ello se evita un
deslizamiento del muelle de hojas 20 perpendicularmente con respecto
a la placa de soporte 12. En el estado sin carga representado, el
extremo 20s3 interior de la ranura 20s2, está a distancia con
respecto a la superficie 18s correspondiente del nervio 18. Esta
distancia corresponde al tramo que el muelle 20 puede deslizarse
sobre la superficie exterior 12a de la placa de soporte 12 bajo
carga (\rightarrowN) en dirección axial del muelle de hojas
20.
La figura muestra además depresiones 26, 28, que
discurren en la zona de la placa de soporte 12 y - más o menos
alienadas con ella - radialmente hacia el interior, y ello en la
zona entre los resaltes 16, 18, y con ello por consiguiente por
debajo del muelle de hojas 20 en el estado montado.
Estas depresiones 26, 28 de tipo ranura sirven
para el alojamiento de una indicación de fuerza restante eléctrica
para el forro de freno 14. Una pieza de sujeción del sensor (no
representado) es anclada en la depresión 26, una parte sobresale un
trozo en la depresión 28.
Para el montaje del sensor el muelle de hojas 20
es girado alrededor de su primer extremo, lo que gracias a la guía
suelta en el segundo extremo opuesto es posible sin problemas. Con
ello se facilita notablemente el montaje del sensor de desgaste
frente al estado de la técnica. Al mismo tiempo, el muelle de hojas
20 queda "prisionero" en el primer extremo.
Tras el montaje del sensor el muelle de hojas se
vuelve a girar de vuelta a la posición representada en la Figura
2.
Claims (13)
1. Forro de freno (10) para un freno de disco,
con un forro de fricción (14) dispuesto sobre una placa de soporte
(12) y un muelle de hojas (20) dispuesto a lo largo de una
superficie exterior (12a), situada radialmente fuera, de la placa
de soporte (12), abovedado con respecto a la superficie exterior
(12a) de la placa de soporte (12), caracterizado porque
presenta las siguientes características:
- a)
- el muelle de hojas (20) está sujeto giratorio y prisionero, por un primer extremo (20e1), a la placa de soporte (12),
- b)
- el muelle de hojas (20) está dispuesto en un segundo extremo (20e2) de manera que se puede desplazar, en dirección axial del muelle de hojas (20), a lo largo de la superficie exterior (12a) de la placa de soporte (12), pero suelto.
2. Forro de freno según la reivindicación 1, en
el que la superficie exterior (12a) de la placa de soporte (12)
está formada con un ojal (16) que sobresale radialmente hacia fuera,
a través del cual atraviesa el muelle de hojas (20) con su primer
extremo
(20e1).
(20e1).
3. Forro de freno según la reivindicación 1, en
el que el primer extremo (20e1) del muelle de hojas (20) atraviesa
con poco juego un ojal (16).
4. Forro de freno según la reivindicación 1, en
el que una superficie de limitación interior de un ojal (16) está
formada por la superficie exterior (12a) de la placa de soporte
(12).
5. Forro de freno según la reivindicación 1, en
el que un ojal (16) está formado por un elemento en forma de U,
cuyos brazos libres están sujetos en unas escotaduras
correspondientes en la superficie exterior de la placa de
soporte.
6. Forro de freno según la reivindicación 5, en
el que los brazos libres del ojal están enganchados en la
superficie exterior de la placa de soporte.
7. Forro de freno según la reivindicación 1, en
el que un ojal (16) está formado en unión por material con la placa
de soporte (12).
8. Forro de freno según la reivindicación 1, en
el que el primer extremo (20e1) del muelle de hojas (20) está
formado, con la formación de tiras (20b1, 20b2) del lado del borde,
con una ranura (20s1, 20s2) que discurre en posición central, y los
extremos libres de las tiras (20s1, 20s2) se pueden conectar con un
elemento de seguridad (22) que discurre perpendicular con respecto
a la extensión longitudinal del muelle de hojas (20).
9. Forro de freno según la reivindicación 8, en
el que los extremos libres de las tiras (20b1, 20b2) están doblados
en forma de anillo, el elemento de seguridad (22) se extiende a
través de los dos extremos en forma de anillo y está formado por el
lado exterior en cada caso con un collar (22k, 24k), el cual se
apoya contra una superficie frontal exterior correspondiente de los
extremos en forma de anillo.
10. Forro de freno según la reivindicación 8 ó
9, en el que el elemento de seguridad es un pasador de montaje
elástico.
11. Forro de freno según la reivindicación 1, en
el que el segundo extremo (20e2) del muelle de hojas (20) está
formado, con la formación de tiras (20b1, 20b2) del lado del borde,
con una ranura (20s1, 20s2) que discurre en posición central.
12. Forro de freno según la reivindicación 1 con
una sección (18), que sobresale radialmente hacia fuera de la
superficie exterior (12a) de la placa de soporte (12), para el
guiado axial del muelle de hojas (20) en el segundo extremo
(20e2).
13. Forro de freno según la reivindicación 12,
cuya sección (18) en resalte está formada como ojal.
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