GUARNICION DE FRENO O DE EMBRAGUE CON UNIDAD DE DETERMINACION DEL DESGASTE Y DE LA TEMPERATURA.

Guarnición de freno o de embrague con una guarnición de fricción (22) dispuesta sobre una placa de soporte (20) y con medios (28,

30, 24; 32) para la detección de una temperatura crítica de funcionamiento, caracterizada porque en al menos un lugar en la guarnición de fricción está previsto un material (24) conductor de electricidad con una temperatura de transición de fases en la zona de la temperatura crítica de funcionamiento

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/007313.

Solicitante: TMD FRICTION SERVICES GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: SCHLEBUSCHER STRASSE 99,51381 LEVERKUSEN.

Inventor/es: DEGENSTEIN,THOMAS, BERGER,ERIK, ELVENKEMPER,ANDREAS.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 20 de Enero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16D66/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16D ACOPLAMIENTOS PARA LA TRANSMISION DE MOVIMIENTOS DE ROTACION (transmisión para transmitir la rotación F16H, p. ej. transmisiones por fluidos F16H 39/00 - F16H 47/00 ); EMBRAGUES (embragues dinamo-eléctricos H02K 49/00; embragues que utilizan atracción electrostática H02N 13/00 ); FRENOS (sistemas de frenado electrodinámicos para vehículos, en general B60L 7/00; frenos dinamoeléctricos H02K 49/00). › Dispositivos para la vigilancia de las condiciones de funcionamiento de frenos, p. ej. del desgaste o de la temperatura.
  • F16D66/02 F16D […] › F16D 66/00 Dispositivos para la vigilancia de las condiciones de funcionamiento de frenos, p. ej. del desgaste o de la temperatura. › Aparatos indicadores del desgaste.

Clasificación PCT:

  • F16D66/00 F16D […] › Dispositivos para la vigilancia de las condiciones de funcionamiento de frenos, p. ej. del desgaste o de la temperatura.
  • F16D66/02 F16D 66/00 […] › Aparatos indicadores del desgaste.
GUARNICION DE FRENO O DE EMBRAGUE CON UNIDAD DE DETERMINACION DEL DESGASTE Y DE LA TEMPERATURA.

Fragmento de la descripción:

Guarnición de freno o de embrague con unidad de determinación del desgaste y de la temperatura.

La invención se refiere a una guarnición de freno o de embrague con una guarnición de fricción dispuesta sobre una placa de soporte y con medios para la detección de una temperatura crítica de funcionamiento de la guarnición de freno o de embrague.

Estado de la técnica

Las indicaciones de desgaste del freno como también del embrague como tales se conocen a partir del estado de la técnica. Estas posibilitan una detección o determinación de un límite crítico de desgaste de una guarnición de fricción, antes de que la acción de frenado o bien de embrague, que se puede alcanzar con la guarnición de freno o de embrague, caiga por debajo de una medida mínima admisible.

Además, se conocen unidades de determinación de la temperatura para guarniciones de freno, que indican la temperatura actual en la guarnición de freno, por una parte, para poder determinar de manera fiable una previsión de desgaste y, por otra parte, para poder realizar previsiones con respecto a la acción de frenado en función de la presión de frenado aplicada entre la guarnición de freno y el disco de freno.

Se conoce a partir del documento US 3 975 706 A una guarnición de freno con un sensor para la medición de la temperatura crítica del sistema de frenos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Así, por ejemplo, el documento DE 100 45 219 A1 describe una estructura de principio de una indicación de desgaste de los frenos de varias fases, que incluye una unidad de determinación de la temperatura, para la que solamente están previstas dos conexiones eléctricas.

A través de éstas se puede realizar un flujo de corriente a través de resistencias conectadas en serie para la determinación del desgaste, por una parte, así como para la determinación de la temperatura, por otra parte. A partir de la modificación de la resistencia eléctrica determinable se puede deducir en este caso o bien un desgaste producido o una modificación de la temperatura.

Además, el documento DE 100 45 219 A1 describe una medición y una evaluación discontinuas, comparando el valor general de la resistencia eléctrica calculado después de un proceso de frenado con el valor general de la resistencia presente antes del proceso de frenado y deduciendo a través de evaluación lógica si una porción de la modificación del valor general de la resistencia se puede atribuir a una modificación en las resistencias de determinación del desgaste, a partir de lo cual se puede deducir finalmente la elevación de la temperatura provocada a través del proceso de frenado.

Tales unidades de determinación de la temperatura y del desgaste presentan una estructura relativamente compleja. Las variables de temperatura y desgaste a determinar no se deducen directamente a partir de las señales eléctricas medibles, sino que solamente se pueden estimar de manera aproximada a través de una evaluación relativamente costosa. La evaluación de las señales obtenidas con respecto a la temperatura y al estado de desgaste se realiza por medio de software inteligente y a través de informaciones conectadas a partir de la red de datos circundante del vehículo. Para la determinación de la temperatura y/o del desgaste de la guarnición de freno deben calcularse y procesarse, por lo tanto, una pluralidad de parámetros del vehículo.

Por lo demás, en el caso de cargas fuertes de un freno de vehículo, como por ejemplo en caso de un frenado total a partir de velocidades altas del vehículo, se producen temperaturas especialmente altas en la superficie de fricción de la guarnición de freno. A veces se puede calentar toda la guarnición de freno hasta tal punto que incluso la capa de adhesivo, por medio de la cual la guarnición de fricción está unida con la placa de soporte, se ablanda y se perjudica en gran medida en su actuación.

Esto puede conducir a un desprendimiento del material de fricción fuera de la placa de soporte de la guarnición y, por lo tanto, a un fallo total del freno o de una guarnición de embrague.

Cometido

Por lo tanto, la invención tiene el cometido de detectar tal temperatura crítica de funcionamiento en la guarnición de fricción y especialmente en la proximidad de la superficie adhesiva, para que el usuario o una electrónica de control o supervisión, como por ejemplo la electrónica de a bordo, de un vehículo pueda iniciar medidas de aviso o de alarma o pueda tomar contra medidas.

La presente invención tiene, además, el cometido de posibilitar una determinación sencilla, de coste más favorable y precisa de una temperatura crítica de funcionamiento de la guarnición de fricción.

En un desarrollo, la invención debe proporcionar medios sencillos y de coste favorable en la realización, tanto para la determinación de una temperatura crítica de funcionamiento como también para la determinación de un límite de desgaste de la guarnición de fricción.

Invención y Efectos ventajosos

El problema en el que se basa la invención se soluciona por medio de una guarnición de freno o de embrague de acuerdo con la reivindicación 1 de la patente. Otras formas de realización ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

La guarnición de freno o de embrague de acuerdo con la invención presenta una placa de soporte y una guarnición de fricción dispuesta en ella. Para la detección de una temperatura crítica de funcionamiento de la guarnición de fricción o bien de la temperatura de la capa de adhesivo entre la guarnición de fricción y la placa de soporte está previsto en al menos un lugar en la guarnición de fricción un material conductor de electricidad, que presenta una temperatura de transición de fases, que está en la zona de la temperatura crítica de funcionamiento a determinar o a detectar e la guarnición de fricción.

Con preferencia, el material dispuestos en la guarnición de fricción tiene una temperatura de transición de las fases por debajo de la temperatura crítica de funcionamiento, de manera que en el caso de un calentamiento de la guarnición de fricción, por ejemplo debido a solicitación mecánica fuerte, ya antes de alcanzar la temperatura crítica de funcionamiento para la capa de adhesivo o la guarnición de fricción, el material lleva a cabo una transición de fases, que se puede detectar con la ayuda de señales eléctricas y se puede procesar posteriormente de manera correspondiente.

El material dispuesto en la guarnición de fricción está concebido de tal forma que la transición de fases, que tiene lugar a la temperatura crítica de funcionamiento, va acompañada de una modificación de la resistencia eléctrica del material o de tal manera que la transición de fases conduce a una modificación de la naturaleza del material, que se puede detectar con la ayuda de señales eléctricas.

Por una transición de fases o bien por la temperatura de transición de las fases implicada con ello en el sentido de la invención se entiende una modificación cualitativa del estado de un material en caso de variación de las condiciones exteriores, como por ejemplo temperatura, presión, campo magnético, etc. Con la transición de fases en el sentido de la invención se entienden especialmente modificaciones del estado agregado de elementos químicos o de mezclas de sustancias químicas. Por ello se entienden especialmente las modificaciones típicas del estado agregado y las transiciones de fases como fundición, evaporación, sublimación, solidificación, condensación o resublimación, pero también transiciones de fases estructurales, como cambio de la estructura cristalina, cambio entre comportamiento ferromagnético y paramagnético, cambio entre diferentes ordenaciones magnéticas o incluso cambio entre comportamiento ferromagnético y dieléctrico.

La invención se puede emplear, por decirlo así, con carácter universal tanto en guarniciones de fricción para frenos como también en guarniciones de fricción para embragues. Los campos de aplicación posibles para la determinación de la temperatura y/o del desgaste de guarniciones de fricción de acuerdo con la invención son, además de los frenos de disco y de tambor, tanto embragues de fricción, de separación y de resbalamiento, especialmente en el campo de los vehículos industriales como también en la fabricación de máquinas herramientas y en la técnica del transporte.

De acuerdo con una forma de realización ventajosa de la invención,...

 


Reivindicaciones:

1. Guarnición de freno o de embrague con una guarnición de fricción (22) dispuesta sobre una placa de soporte (20) y con medios (28, 30, 24; 32) para la detección de una temperatura crítica de funcionamiento, caracterizada porque en al menos un lugar en la guarnición de fricción está previsto un material (24) conductor de electricidad con una temperatura de transición de fases en la zona de la temperatura crítica de funcionamiento.

2. Guarnición de freno o de embrague de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque en el entorno inmediato del material (24) están dispuestos los extremos de dos conductores eléctricos (28, 30, 32), de tal manera que la resistencia eléctrica medida entre los conductores eléctricos (28, 30, 32) experimenta una modificación debido a la transición de fases del material (24).

3. Guarnición de freno o de embrague de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el material (24) se funde cuando se alcanza la temperatura crítica de funcionamiento.

4. Guarnición de freno o de embrague de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 1 ó 2, caracterizada porque el material (24) se evapora cuando se alcanza la temperatura crítica de funcionamiento.

5. Guarnición de freno o de embrague de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el material (24) está dispuesto en una carcasa prevista en la guarnición de fricción (22).

6. Guarnición de freno o de embrague de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una cavidad (26) está dispuesta inmediatamente adyacente al material (24).

7. Guarnición de freno o de embrague de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el material (24) está dispuesto inmediatamente adyacente a la placa de soporte de la guarnición (20).

8. Guarnición de freno o de embrague de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el material (24) se puede introducir a través de una escotadura en la placa de soporte (20) en la guarnición de fricción (22).

9. Guarnición de freno o de embrague de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque para la determinación de un límite de desgaste (34) de la guarnición de fricción (22), al menos uno de los conductores eléctricos (32) se extiende desde el material (24) hasta un límite de desgaste (34) de la guarnición de fricción.

10. Guarnición de freno o de embrague de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en la guarnición de fricción (22) están previstas dos resistencias eléctricas (38, 40) conectadas en paralelo, de manera que el conductor (42) de una derivación del circuito en paralelo se extiende, al menos por secciones, sobre o en el límite de desgaste (34) de la guarnición de fricción (22) y en la otra derivación (44) del circuito paralelo está dispuesto el material (24).


 

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