ES2901717T3 - Anillo de centrado para un disco de freno solidario al árbol de un vehículo ferroviario y disco de freno solidario al árbol para un vehículo ferroviario con un anillo de centrado - Google Patents

Abstract

Anillo de centrado (100) para un disco de freno solidario al árbol (150) de un vehículo ferroviario, que comprende un cuerpo anular (10) con un borde exterior (11) y un borde interior (12), en donde el cuerpo anular (10) está configurado plano, teniendo el cuerpo anular (10) unos rebajes (13) y salientes (14) distribuidos sobre el borde exterior (11), caracterizado porque el cuerpo anular (10) tiene unos orificios de fijación (16), estando cada orificio de fijación (16) dispuesto en un respectivo saliente (14).

Description

DESCRIPCIÓN

Anillo de centrado para un disco de freno solidario al árbol de un vehículo ferroviario y disco de freno solidario al árbol para un vehículo ferroviario con un anillo de centrado

La presente invención se refiere a un anillo de centrado para un disco de freno solidario al árbol de un vehículo ferroviario, que comprende un cuerpo anular que tiene un borde exterior y un borde interior, en donde el cuerpo anular está configurado plano.

Además de esto, la presente invención se refiere a un freno solidario al árbol para un vehículo ferroviario que comprende un anillo de centrado.

Antecedentes tecnológicos

Los discos de freno solidario al árbol para vehículos ferroviarios comprenden habitualmente un cubo, que está dispuesto sobre un árbol, por ejemplo un árbol axial de un vehículo ferroviario. Unos anillos de fricción están fijados al cubo. Para iniciar un proceso de frenado, unas guarniciones de freno se presionan contra los anillos de fricción mediante los cilindros de freno. Debido a la fricción que se produce entre las guarniciones de freno y los anillos de fricción, la energía cinética del vehículo ferroviario se convierte en energía térmica, hasta que el vehículo ferroviario se detiene. La energía térmica que se produce durante un proceso de frenado y que es absorbida por los anillos de fricción provoca una dilatación térmica de los mismos. Para contrarrestar la dilatación térmica, los anillos de fricción deben estar centrados en el cubo.

Además de esto, la dilatación térmica de los anillos de fricción provoca tensiones de flexión en los tornillos de conexión de los anillos de fricción con el cubo. Como consecuencia de los esfuerzos de flexión, los tornillos de conexión pueden fallar y romperse.

Del documento WO 2014/067655 A1 se conoce un disco de freno solidario al árbol de un vehículo ferroviario con un elemento de conexión como un cubo. La conexión del disco de freno solidario al árbol a un cubo en el lado del vehículo, en donde el disco de freno solidario al árbol tiene un anillo de fricción y una brida conformada en su perímetro interior, que está unida al cubo, está diseñada de tal manera que una pluralidad de lengüetas conformadas a partir de chapa y distribuidas por el perímetro están conectadas a la brida y al cubo. Debido a la elasticidad forzada por el material, las lengüetas actúan como elementos elásticos en la dirección radial para compensar la dilatación térmica radial anular de fricción.

Del documento EP 0777062 A1 se conoce un anillo de sujeción para fijar, en particular, discos de freno solidario al árbol de vehículos ferroviarios. Para la fijación del disco de freno solidario al árbol a un árbol, se ha previsto un anillo de sujeción que es atravesado por los tornillos de fijación, en donde los tornillos de fijación se extienden a través de unos orificios alineados de una brida anular interior del disco de freno y pueden arriostrarse con respecto a los elementos de brida del árbol.

Del documento WO 2013/087323 A1 del solicitante se conoce un disco de freno solidario al árbol construido, que comprende un cubo y dos anillos de fricción fabricados con material de acero. Los anillos de fricción están dispuestos en paralelo y espaciados entre ellos. Para permitir una buena ventilación interna, unos pernos de apoyo están dispuestos entre los anillos de fricción para absorber una fuerza de apriete de guarnición que actúa axialmente. Además de esto, el disco de freno solidario al árbol construido tiene un anillo de fijación o centrado que se apoya en el lado exterior de los anillos de fricción en la zona radialmente interior. Para fijar los anillos de fricción al cubo, unos tornillos de conexión se hacen pasar a través de unos orificios ene los anillos de fricción, así como a través de unos orificios en las levas del cubo.

Del documento CN 105065515 B se conoce un disco de freno con una estructura deslizante, montado en un árbol de tren de alta velocidad. El disco de freno está compuesto por un cuerpo de disco, un cubo de disco, placas de presión y elementos de fijación. El cuerpo de disco y el cubo de disco están provistos cada uno de dientes, que están distribuidos uniformemente en la dirección perimétrica. Cada diente está provisto de un orificio de instalación. Del documento EP 1375953 A2 se conoce un disco de freno compuesto por varias piezas, en donde un anillo de fricción está acoplado de forma desmontable a una pieza de soporte. Un anillo de fijación o dos anillos de fijación están provistos de un dentado externo, que interactúa con un dentado interno anular de fricción.

Un anillo de fijación o centrado que hace contacto radialmente con los anillos de fricción en una zona interior impide la entrada de aire de refrigeración en el espacio intermedio entre los anillos de fricción. Se forma un flujo asimétrico a través del espacio intermedio entre los anillos de fricción, lo que reduce la potencia de refrigeración de los anillos de fricción y, por tanto, aumenta las cargas sobre los elementos de conexión de los anillos de fricción con el cubo.

Representación de la invención: tarea, solución, ventajas

La presente invención se ha impuesto la tarea de proporcionar un anillo de centrado para un disco de freno solidario al árbol de un vehículo ferroviario que comprende un cuerpo anular que tiene un borde exterior y un borde interior, en donde el cuerpo anular está configurado plano, con el que se mejora considerablemente la ventilación de un disco de freno solidario al árbol y se configura un flujo de aire de refrigeración más simétrico en el interior del disco de freno solidario al árbol.

Además de esto, la presente invención se basa en la tarea de proporcionar un disco de freno solidario al árbol con el que se consiguen las ventajas antes mencionadas.

Para resolver la tarea en la que se basa la invención, se propone un anillo de centrado para un disco de freno solidario al árbol de un vehículo ferroviario que comprende un cuerpo anular con un borde exterior y un borde interior, en donde el cuerpo anular está configurado plano, en donde el cuerpo anular tiene rebajes y salientes distribuidos por el borde exterior, en donde el cuerpo anular tiene orificios de fijación, y en donde cada orificio de fijación está dispuesto en un saliente respectivo.

El anillo de centrado tiene un cuerpo anular, es decir, un cuerpo configurado sustancialmente de forma anular. En una vista lateral, el cuerpo anular tiene un borde exterior y un borde interior. En el cuerpo anular están configurados rebajes y salientes distribuidos por el borde exterior. Debido al rebaje y a los salientes, el borde exterior del cuerpo anular del anillo de centrado no está configurado de forma circular, sino que tiene una forma aproximadamente ondulada en la dirección perimétrica. El borde interior, por el contrario, está configurado preferiblemente de forma circular.

El cuerpo anular está configurado plano, es decir, el cuerpo anular se extiende en un plano, por lo que el anillo de centrado o su cuerpo anular puede estar fabricado preferiblemente con un material plano.

Los anillos de centrado del estado de la técnica, dispuestos en discos de freno solidario al árbol sin rebajes o salientes, dificultan la entrada de aire de refrigeración entre los anillos de fricción del disco de freno solidario al árbol desde el lado en el que está dispuesto el anillo de centrado.

Por el contrario, en el caso del anillo de centrado según la invención dispuesto en un disco de freno solidario al árbol, el aire de refrigeración puede fluir más allá del anillo de centrado a través de los rebajes e introducirse en un espacio intermedio entre los anillos de fricción del disco de freno solidario al árbol. Además de esto, se puede conseguir un aumento de la velocidad de flujo del aire de refrigeración entrante. El aumento de la velocidad del flujo se traduce en un incremento de la corriente volumétrica de aire de refrigeración entre los anillos de fricción de hasta un 20%. El aumento de la corriente volumétrica conduce a un mejor comportamiento de enfriamiento del disco de freno solidario al árbol, así como a una reducción de la temperatura máxima del disco de freno solidario al árbol durante un proceso de frenado.

Debido a la mejor ventilación del disco de freno solidario al árbol y al mejor comportamiento de enfriamiento, se reducen las dilataciones térmicas de los anillos de fricción y las cargas de flexión sobre los elementos de conexión entre los anillos de fricción y un cubo. Además de esto, el anillo de centrado permite que el aire de refrigeración fluya hacia el disco de freno solidario al árbol en ambos lados, de modo que se configure un flujo de aire de refrigeración en conjunto más simétrico entre los anillos de fricción, obteniendo así una refrigeración más uniforme.

Dado que cada uno de los salientes tiene un orificio de fijación, se puede obtener una conexión especialmente estable del anillo anular de centrado a un disco de freno solidario al árbol o a un cubo de un disco de freno solidario al árbol.

Preferiblemente, está previsto que se configure un saliente respectivo entre cada uno de los dos rebajes dispuestos de forma adyacente sobre el borde exterior.

En otras palabras, los salientes están en cierto sentido definidas por los rebajes y, a la inversa, los rebajes están definidos por los salientes. El borde exterior está configurado de una forma aproximadamente ondulada cuando se observa en la dirección perimétrica del cuerpo anular, en donde una depresión de onda dirigida en la dirección del centro del anillo anular de centrado corresponde a un rebaje o configura o limita el mismo, y en donde una cresta de onda dirigida hacia fuera en la dirección radial corresponde a un saliente o configura o limita el mismo. Por lo tanto, los salientes pueden proporcionarse durante la fabricación del anillo de centrado simplemente previendo los rebajes, sin necesidad de un paso de fabricación aparte para producir los salientes.

Con mayor ventaja, se prevé que los rebajes estén configurados sustancialmente de forma semicircular.

Una configuración semicircular de los rebajes es, por un lado, fácil de producir en cuanto a técnica de procedimiento y, por otro lado, ofrece un compromiso óptimo entre la estabilidad del anillo de centrado y la garantía de un aumento de la corriente volumétrica entre los anillos de fricción de un disco de freno solidario al árbol. Sin embargo, los rebajes también pueden tener cualquier otra forma adecuada. Por ejemplo, los rebajes pueden estar configurados aproximadamente rectangulares o semiovalados. Los rebajes están orientados además preferiblemente cóncavamente hacia el interior sobre el centro del cuerpo anular del anillo de centrado.

Con mayor ventaja, se puede prever que esté previsto un número impar de rebajes y/o un número impar de salientes.

El número impar de rebajes y/o salientes evita las resonancias, de modo que se reducen las vibraciones durante el funcionamiento de un disco de freno solidario al árbol con el anillo de centrado.

Con mayor ventaja, se prevén al menos cinco, preferiblemente al menos siete, más preferiblemente al menos nueve, de forma particularmente preferible nueve, rebajes y/o salientes.

Preferiblemente, los orificios de montaje son taladros pasantes.

Para fijar el anillo de centrado a un disco de freno solidario al árbol, los elementos de conexión pueden ser guiados a través de los orificios de fijación del cuerpo anular. Para ello, los elementos de conexión también se guían preferiblemente a través de unos orificios en las levas de un cubo del disco de freno solidario al árbol, así como a través de unos orificios en los anillos de fricción. Los elementos de conexión pueden ser tornillos de conexión.

Preferiblemente, los orificios de fijación tienen todos la misma distancia al centro del cuerpo anular. Los orificios de fijación están dispuestos, por tanto, sobre un círculo alrededor del centro del cuerpo anular.

Además, se puede prever que los orificios de fijación estén dispuestos en una zona exterior de los salientes.

Los salientes dispuestos entre los rebajes están limitados por una zona adyacente del borde interior y una zona del borde exterior conformada aproximadamente como una cresta de onda. Los orificios de fijación están preferiblemente dispuestos en la zona exterior de los salientes con respecto a su anchura radial, es decir, los orificios de fijación están dispuestos en la mitad radialmente exterior de los salientes vistos en la dirección radial. La disposición de los orificios de fijación en la zona exterior de los salientes optimiza la conexión del anillo de centrado con el cubo y los anillos de fricción del disco de freno solidario al árbol con respecto a los pares que se producen durante un proceso de frenado.

Preferiblemente, el cuerpo anular está configurado con un material plano, en particular con un acero plano.

Si se prevé un material plano, en particular un acero plano, como material de partida o producto semiacabado para un cuerpo anular de un anillo de centrado, el anillo de centrado puede fabricarse de manera sencilla y en unos pocos pasos de fabricación. Además de esto, la configuración del cuerpo anular a partir de un material plano permite que el cuerpo anular se configure plano.

Ventajosamente, se puede prever que el cuerpo anular se corte del material plano mediante un procedimiento de corte por rayo láser, un procedimiento de corte por chorro de agua o un procedimiento de corte térmico.

Está previsto de forma también preferible que el cuerpo anular tenga un coeficiente de dilatación térmica a inferior a 12 l0 -6K-1, preferiblemente inferior a 10-10-6K"1, más preferiblemente inferior a 810-6K-1, de forma particularmente preferible inferior a 510-6K-1.

Al elegir un coeficiente de dilatación térmica a que sea al menos inferior a 12 x 10-6K-1, el calor transferido desde los anillos de fricción al anillo de centrado o al cuerpo anular durante un proceso de frenado sólo conduce a una ligera dilatación térmica del anillo de centrado, lo que reduce las cargas de flexión sobre los elementos de conexión guiados dado el caso a través de los orificios de fijación del cuerpo anular.

Preferiblemente, el cuerpo anular tiene unos estrechamientos en la zona de los rebajes, en donde una relación entre la anchura radial del cuerpo anular en la zona de los salientes y la anchura radial del cuerpo anular en la zona de los estrechamientos está entre 5:1 y 15:1, preferiblemente entre 8:1 y 12:1, más preferiblemente entre 9:1 y 10:1.

Los estrechamientos en la zona de los rebajes se crean en particular por el hecho de que el borde interior está configurado de forma circular, mientras que el borde exterior discurre aproximadamente de forma ondulada en la dirección perimétrica alrededor del cuerpo anular y en la zona de los rebajes tiene depresiones de onda cóncavas dirigidas hacia el centro del cuerpo anular. Mediante las depresiones de onda o los rebajes se crea una zona de anchura radial mínima en el punto más bajo de las depresiones de onda o de los rebajes. Esta zona representa un estrechamiento en la zona del rebaje del cuerpo anular. Los salientes, que se configuran entre el borde interior circular y una cresta de onda dirigida radialmente hacia fuera del borde exterior o están delimitados por éstos, tienen una anchura radial máxima en contraste.

La relación entre las anchuras radiales en la zona de los salientes y las anchuras radiales en la zona de las estrechamientos es a este respecto preferiblemente de entre 5:1 y 15:1, más preferiblemente de entre 8:1 y 12:1, de forma particularmente preferible de entre 9:1 y 10:1. De forma muy especialmente preferible, se puede prever una relación de las anchuras radiales de 9:1. Con estas relaciones de las anchuras radiales, se consigue un equilibrio óptimo entre la estabilidad del anillo de centrado o del cuerpo anular del anillo de centrado y la garantía de un aumento de la corriente volumétrica de aire de refrigeración.

Otra solución de la tarea en la que se basa la invención consiste en proporcionar un freno solidario al árbol para un vehículo ferroviario que comprende un cubo y dos anillos de fricción, en donde unas levas están dispuestas sobre un perímetro exterior del cubo, en donde los anillos de fricción están fijados a las levas del cubo mediante elementos de conexión, en donde unos tornillos de conexión se guían a través de los orificios en las levas y en los elementos de conexión, y en donde además el disco de freno solidario al árbol comprende un anillo de centrado descrito anteriormente, en donde el anillo de centrado tiene unos orificios de fijación, en donde los elementos de conexión están dispuestos entre las levas y el anillo de centrado, y en donde los tornillos de conexión se guían a través de los orificios de fijación del anillo de centrado.

Los elementos de conexión pueden ser parte integrante de uno o ambos anillos de fricción, o los elementos de conexión también pueden proporcionarse como elementos separados, que preferiblemente están dispuestos con una primera zona entre los anillos de fricción y conectando estos anillos de fricción entre sí, y en una segunda zona, que sobresale hacia adentro desde los anillos de fricción en dirección al cubo, tienen unos orificios para que pasen los tornillos de conexión.

El anillo de centrado, los elementos de conexión y las levas del cubo se atornillan en particular en bloque mediante los tornillos de conexión. Los anillos de fricción tienden a dilatarse radialmente durante un proceso de frenado debido al calor que se produce, lo que podría causar tensiones de flexión en los tornillos de conexión. Gracias al anillo de centrado, situado en el lado opuesto de los elementos de unión con respecto a las levas, se contrarresta esta tendencia a la dilatación térmica de los anillos de fricción, por lo que se reducen las cargas de flexión sobre los tornillos de conexión.

El aire de refrigeración puede fluir hacia el espacio intermedio entre los anillos de fricción desde el lado del anillo de centrado a través de los rebajes del anillo de centrado. Dado que el aire de refrigeración también puede fluir simultáneamente en el espacio intermedio entre los anillos de fricción desde el lado de las levas del cubo, se obtiene un flujo de aire de refrigeración sustancialmente simétrico en el espacio intermedio entre los anillos de fricción y, por tanto, una refrigeración uniforme.

Además de esto, mediante la medida de que el anillo de centrado tiene unos rebajes y de que el aire de refrigeración puede fluir a través de estos rebajes, aumenta la velocidad de flujo del aire de refrigeración en el espacio intermedio entre los anillos de fricción, de modo que la corriente volumétrica del aire de refrigeración también puede aumentar hasta un 20%. Debido al aumento de la corriente volumétrica, el comportamiento de enfriamiento de los anillos de fricción es mejor y la temperatura máxima de los anillos de fricción se reduce hasta en 6°C durante un proceso de frenado.

El anillo de centrado del disco de freno solidario al árbol puede tener además todas las características del anillo de centrado descrito anteriormente.

Con mayor ventaja, se puede prever que la forma de los salientes del anillo de centrado corresponda sustancialmente a la forma de las levas.

En una vista lateral sobre el disco de freno solidario al árbol, es decir, visto en una dirección axial del cubo, los salientes dispuestos alineados entre sí del anillo de centrado y las levas del cubo están configurados en cierta forma de manera congruente. Esto significa que en ambos lados, por un lado desde el lado de las levas y por otro lado desde el lado del anillo de centrado, las aberturas para la entrada del aire de refrigeración están configuradas esencialmente de forma idéntica, de modo que se puede configurar un flujo de aire de refrigeración esencialmente simétrico entre los anillos de fricción.

Preferiblemente, los rebajes del anillo de centrado están configurados de tal manera que el aire de refrigeración pueda fluir entre los anillos de fricción a través de los rebajes entre una superficie exterior del cubo y un borde interior de al menos uno de los dos anillos de fricción.

A diferencia de los anillos de centrado conocidos del estado de la técnica, que cubren sustancialmente una rendija entre un borde interior de al menos uno de los anillos de fricción y la superficie exterior del cubo, mediante el rebaje se crean canales de aire de refrigeración, por así decirlo, a través de los cuales el aire de refrigeración puede fluir a través de la rendija entre la superficie exterior del cubo y el borde interior de al menos uno de los anillos de fricción. Con mayor ventaja, puede preverse que pueda conseguirse mediante los rebajes un aumento de la corriente volumétrica de un aire de refrigeración en al menos un 10%, preferiblemente en al menos un 15%, más preferiblemente en al menos un 20%.

Además de esto, es ventajoso que se pueda configurar un flujo sustancialmente simétrico de aire de refrigeración entre los anillos de fricción con respecto a un plano central del disco de freno solidario al árbol.

Adicionalmente, se puede prever que una temperatura máxima de los anillos de fricción durante el funcionamiento pueda reducirse en al menos 2°, preferiblemente en al menos 4°, más preferiblemente en al menos 6°, preferiblemente mediante el aumento de la corriente volumétrica y/o mediante el flujo sustancialmente simétrico de aire de refrigeración, y/o que las tensiones de flexión de los tornillos de conexión puedan reducirse debido a una dilatación térmica reducida de los anillos de fricción durante el funcionamiento.

Breve descripción de las figuras

La invención se explica con más detalle a continuación con referencia a las figuras.

Aquí muestran:

la figura 1 una vista en perspectiva de un disco de freno solidario al árbol con un anillo de centrado del estado de la técnica,

la figura 2 un anillo de centrado del estado de la técnica,

la figura 3 una representación de un flujo de aire de refrigeración en una vista de sección transversal de un disco de freno solidario al árbol, con un anillo de centrado del estado de la técnica,

la figura 4 un anillo de centrado con rebajes y salientes,

la figura 5 una vista lateral de un disco de freno solidario al árbol con un anillo de centrado con rebajes y salientes, la figura 6 una vista en corte en perspectiva de un disco de freno solidario al árbol con un anillo de centrado con rebajes y salientes, y

la figura 7 una representación de un flujo de aire de refrigeración en una vista de sección transversal de un disco de freno solidario al árbol con un anillo de centrado con rebajes y salientes.

Descripción detallada de las figuras

La Fig. 1 muestra un disco de freno solidario al árbol 200 conocido . El disco de freno solidario al árbol 200 comprende un primer anillo de fricción 201 y un segundo anillo de fricción 202. El primer anillo de fricción 201 y el segundo anillo de fricción 202 están dispuestos paralelos y separados entre sí. Entre el primer anillo de fricción 201 y el segundo anillo de fricción 202 están dispuestos unos pernos de apoyo 203, que mantienen los anillos de fricción 201, 202 a una distancia. El aire de refrigeración puede fluir a través de un espacio intermedio 204 entre el primer anillo de fricción 201 y el segundo anillo de fricción 202 para refrigerar el disco de freno solidario al árbol 200. Los anillos de fricción 201, 202 están conectados además a un cubo 206 mediante unos tornillos de conexión 205. El disco de freno solidario al árbol 200 comprende además un anillo de centrado 207 conocido, que también está conectado al cubo 206 y a los anillos de fricción 201, 202 por medio de los tornillos de conexión 205.

La Fig. 2 muestra una vista lateral del anillo de centrado 207 conocido. El anillo de centrado 207 tiene un cuerpo anular 208 con un borde interior circular 209 y un borde exterior circular 210. A lo largo del perímetro del anillo de centrado 207, unos orificios de fijación 211 para los tornillos de conexión 205 están dispuestos en el cuerpo anular 208.

La Fig. 3 muestra una sección transversal a través del conocido disco de freno solidario al árbol 200 de la Fig. 1. El aire de refrigeración 212 puede fluir en el espacio intermedio 204 entre el primer anillo de fricción 201 y el segundo anillo de fricción 202 en la zona del cubo 206. El conocido anillo de centrado 207 cubre en gran medida una rendija 213 entre el primer anillo de fricción 201 y la superficie exterior 214 del cubo 206, de modo que sólo puede fluir poco aire de refrigeración 212 a través de la rendija 213 hacia el espacio intermedio 204 desde el lado anular de centrado 207. Por lo tanto, se configura un flujo de aire de refrigeración asimétrico 216 entre los anillos de fricción 201, 202 con respecto a un plano central 215.

La Fig. 4 muestra un anillo de centrado 100 de acuerdo con la invención. El anillo de centrado 100 tiene un cuerpo anular 10 con un borde exterior 11 y un borde interior 12. El cuerpo anular 10 está configurado plano. Un saliente 14 está dispuesto entre cada uno de los dos rebajes 13 dispuestos de forma adyacente sobre el borde exterior 11. Los rebajes 13 están configurados de forma aproximadamente semicircular por zonas del borde exterior 11 dirigidas de forma cóncava hacia el interior, hacia un punto central 15 del cuerpo anular 10, de forma que el borde exterior 11 recorre el cuerpo anular 10 de forma aproximadamente ondulada en la dirección perimétrica. El anillo de centrado 100 mostrado tiene nueve rebajes 13 y los correspondientes nueve salientes 14. Unos orificios de fijación 16, que están configurados como orificios pasantes 17, están dispuestos en los salientes 14. En cada saliente 14 está dispuesto un orificio de fijación 16. Todos los orificios de fijación 16 tienen la misma distancia 18 desde el centro 15 del cuerpo anular 10. Los orificios de fijación 16 están además dispuestos en una mitad exterior con respecto a la anchura radial 19 del cuerpo anular 10. Debido a los rebajes 13, se forma un estrechamiento 20 en la zona del rebaje 13. La relación entre la anchura radial 19 de los salientes 14 y la anchura radial 21 del estrechamiento 20 es de aproximadamente 9:1.

La Fig. 5 muestra una vista lateral de un disco de freno solidario al árbol 150 de acuerdo con la invención. La Fig. 6 muestra una vista en corte en perspectiva del disco de freno solidario al árbol según la Fig. 5. El disco de freno solidario al árbol 150 tiene un primer anillo de fricción 151 (Fig. 6) y un segundo anillo de fricción 152. Además, el disco de freno solidario al árbol 150 tiene un cubo 153. El cubo 153 incluye unas levas 154. Unos tornillos de conexión 156 son guiados a través de unos orificios 155 en las levas 154, para fijar los anillos de fricción 151, 152 al cubo 153. Entre las levas están dispuestos unos huecos 157 (Fig. 5), que están configurados de forma semicircular y, por tanto, tienen una forma sustancialmente idéntica a los rebajes 13 del cuerpo anular 10 del anillo de centrado 100 (Fig. 4).

Entre el primer anillo de fricción 151 y el segundo anillo de fricción 152 se disponen unos pernos de apoyo 158, que mantienen el primer anillo de fricción 151 y el segundo anillo de fricción 152 a una distancia entre sí. Además de esto, entre los anillos de fricción 151, 152 están previstos unos elementos de conexión 159. Los elementos de conexión 159 también tienen unos orificios para los tornillos de conexión 156, para fijar los anillos de fricción 151, 152 al cubo 153. El anillo de centrado 100 está dispuesto en el lado de los elementos de conexión 159 opuesto a las levas 154, de modo que los elementos de conexión 159 están dispuestos entre las levas 154 y el anillo de centrado 100. Como también puede verse en la Fig. 6, los salientes 14 del anillo de centrado 100 tienen aproximadamente la misma forma que las levas 154 del cubo 153. Debido a los rebajes 13, el anillo de centrado 100 no cubre la rendija 164 entre el primer anillo de fricción 151 y la superficie exterior 165 del cubo 153.

La Fig. 7 muestra una sección transversal a través del disco de freno solidario al árbol 150. El aire de refrigeración 160 puede fluir hacia el espacio intermedio 161 entre el primer anillo de fricción 151 y el segundo anillo de fricción 152, tanto desde el lado de las levas 154 como desde el lado del anillo de centrado 100. Debido a la conformación sustancialmente idéntica de los rebajes 13 del cuerpo anular 10 del anillo de centrado 100 y de los huecos 157, entre las levas 154 del cubo 153, o a la conformación sustancialmente idéntica de los salientes 14 del cuerpo anular 10 y de las levas 154 del cubo 153, el aire de refrigeración 160 puede fluir hacia el espacio intermedio 161 entre el primer anillo de fricción 151 y el segundo anillo de fricción 152 desde ambos lados, de modo que se establece un flujo de aire de refrigeración 163 sustancialmente simétrico con respecto a un plano central 162 entre los anillos de fricción 151, 152. En particular, la rendija 164 entre el primer anillo de fricción 151 y la superficie exterior 165 del cubo 153 no está cubierta por el anillo de centrado 100.

Lista de símbolos de referencia

100 Anillo de centrado

10 Cuerpo anular

11 Borde exterior

12 Borde interior

13 Rebaje

14 Resalte

15 Centro

16 Orificios de fijación

17 Taladros pasantes

18 Distancia

19 Anchura

20 Estrechamiento

21 Anchura

150 Disco de freno solidario al árbol

151 Primer anillo de fricción

152 Segundo anillo de fricción

153 Cubo

154 Leva

155 Orificio

156 Tornillos de conexión

157 Hueco

158 Perno de apoyo

159 Elemento de conexión

160 Aire de refrigeración

Espacio intermedio

Plano central

Flujo de aire de refrigeración Rendija

Superficie exterior

Disco de freno solidario al árbol Primer anillo de fricción Segundo anillo de fricción Perno de apoyo

Espacio intermedio

Tornillos de conexión

Cubo

Anillo de centrado

Cuerpo anular

Borde interior

Borde exterior

Orificios de fijación

Aire de refrigeración

Rendija

Superficie exterior

Plano central

Flujo de aire de refrigeración

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. - Anillo de centrado (100) para un disco de freno solidario al árbol (150) de un vehículo ferroviario, que comprende un cuerpo anular (10) con un borde exterior (11) y un borde interior (12), en donde el cuerpo anular (10) está configurado plano, teniendo el cuerpo anular (10) unos rebajes (13) y salientes (14) distribuidos sobre el borde exterior (11), caracterizado porque el cuerpo anular (10) tiene unos orificios de fijación (16), estando cada orificio de fijación (16) dispuesto en un respectivo saliente (14).

2. - Anillo de centrado (100) según la reivindicación 1, caracterizado porque entre cada uno de los dos rebajes (13) dispuestos de forma adyacente sobre el borde exterior (11) está configurado un saliente (14), y/o porque los rebajes (13) están configurados de forma sustancialmente semicircular.

3. - Anillo de centrado (100) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque está previsto un número impar de rebajes (13) y/o un número impar de salientes (14), y/o porque están previstos al menos cinco, preferiblemente al menos siete, más preferiblemente al menos nueve, de forma particularmente preferida nueve, rebajes (13) y/o salientes (14).

4. - Anillo de centrado (100) según una de las reivindicaciones anteriormente citadas, caracterizado porque los orificios de fijación (16) son taladros pasantes (17).

5. - Anillo de centrado (100) según una de las reivindicaciones anteriormente citadas, caracterizado porque los orificios de fijación (16) están todos a la misma distancia (18) de un centro (15) del cuerpo anular (10), y/o porque los orificios de fijación (16) están dispuestos en una zona exterior de los salientes (14).

6. - Anillo de centrado (100) según una de las reivindicaciones anteriormente citadas caracterizado porque el cuerpo anular (10) está configurado con un material plano, en particular con un acero plano, siendo el cuerpo anular (10) preferiblemente cortado del material plano mediante un procedimiento de corte por rayo láser, un procedimiento de corte por chorro de agua o un procedimiento de corte térmico.

7. - Anillo de centrado (100) según una de las reivindicaciones anteriormente citadas, caracterizado porque el cuerpo anular (10) tiene un coeficiente de dilatación térmica a menor que 12-10'6K'1, preferiblemente menor que 10-10'6K'1, más preferiblemente menor que 8-10'6K'1, de forma particularmente preferida menor que 5-10'6K'1, y/o porque el cuerpo anular (10) tiene unos estrechamientos (20) en la zona de los rebajes (13), siendo la relación entre la anchura radial (19) del cuerpo anular (10) en la zona de los salientes (14) y la anchura radial (21) del cuerpo anular (10) en la zona de los estrechamientos (20) de entre 5:1 y 15:1, preferiblemente de entre 8:1 y 12:1, más preferiblemente de entre 9:1 y 10:1.

8. - Disco de freno solidario al árbol (150) para un vehículo ferroviario que comprende un cubo (153) y dos anillos de fricción (151, 152), en donde unas levas (154) están dispuestas sobre un perímetro exterior del cubo (153), en donde los anillos de fricción (151, 152) están fijados a las levas (154) del cubo (153) por medio de unos elementos de conexión (159), en donde los tornillos de conexión (156) son guiados a través de unos orificios (155) en las levas (154) y en los elementos de conexión (159), caracterizado porque el disco de freno solidario al árbol comprende un anillo de centrado (100) según una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el anillo de centrado (100) tiene unos orificios de fijación (16), en donde los elementos de conexión (159) están dispuestos entre las levas (154) y el anillo de centrado (100), y en donde los tornillos de conexión (156) se guían a través de los orificios de fijación (16) del anillo de centrado (100).

9. - Disco de freno solidario al árbol (150) según la reivindicación 8, caracterizado porque la forma de los salientes (14) del anillo de centrado (100) corresponde sustancialmente a la forma de las levas (154), y/o porque los rebajes (13) del anillo de centrado (100) están configurados de tal manera, que el aire de refrigeración (160) puede fluir entre una superficie exterior (165) del cubo (153) y un borde interior de al menos uno de los dos anillos de fricción (151, 152), 152), a través de los rebajes (13) entre los anillos de fricción (151, 152), y/o porque se puede conseguir un aumento de la corriente volumétrica de un aire de refrigeración (160) de al menos el 10%, preferiblemente de al menos el 15%, más preferiblemente de al menos el 20%, a través de los rebajes (13).

10. - Disco de freno solidario al árbol (150) según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque entre los anillos de fricción (151, 152) puede configurarse un flujo sustancialmente simétrico del aire de refrigeración (160) con respecto a un plano central (162) del disco de freno solidario al árbol, y/o porque una temperatura máxima de los anillos de fricción (151, 152) durante el funcionamiento puede reducirse en al menos 2°, preferiblemente en al menos 4°, más preferiblemente en al menos 6°, preferiblemente mediante el aumento de la corriente volumétrica y/o mediante el flujo sustancialmente simétrico, y/o porque las tensiones de flexión en los tornillos de conexión (156) pueden reducirse debido a una menor dilatación térmica de los anillos de fricción (151, 152) durante el funcionamiento.