Revestimiento de freno, en particular una pastilla de freno de fricción.

Revestimiento de freno (100) para un vehículo que comprende un freno dinámico,

dicha revestimiento de freno(100) comprendiendo:

- por lo menos una capa (100) que es de un material de la pastilla de alto servicio, y

- por lo menos una capa adicional (20), en particular por lo menos una capa de material compuesto orgánicoo un material de elastómero, que es un material de la pastilla de bajo servicio y que es más blanda que la primeracapa (10),

en el que la capa adicional (20)

- está sostenida por la primera capa (10) y

- está destinada a por lo menos un disco del freno o por lo menos un tambor del freno, en particular estádiseñada para entrar en contacto con por lo menos un disco del freno o por lo menos un tambor del freno causandoque el disco del freno o el tambor del freno reduzcan su velocidad o se detengan,

caracterizado porque la primera capa (10) es más delgada que la capa adicional (20).

Revestimiento de freno, en particular una pastilla de freno de fricción Campo técnico La presente invención se refiere a un revestimiento de freno según el preámbulo de la reivindicación 1 (véase el documento de la técnica anterior EP 1 265 002 A2) .

La presente invención adicionalmente se refiere al diseño de y a un procedimiento para la fabricación de revestimientos de freno de este tipo.

Antecedentes y técnica anterior

Los diseños de trenes modernos intentan utilizar el freno eléctrico, de retardador hidro cinético o de otras formas de frenos dinámicos para disipar la energía del frenado y de ese modo reducir sustancialmente las solicitudes al freno de fricción. Esto generalmente se consigue mediante la combinación del freno dinámico con un freno de fricción a fin de proporcionar la característica de frenado requerida. Desgraciadamente, existen ocasiones, las cuales pueden ser únicamente de aproximadamente del dos por ciento hasta aproximadamente el cinco por ciento del tiempo, cuando el freno dinámico falla en su funcionamiento.

En ocasiones de ese tipo el vehículo es forzado a utilizar únicamente el freno de fricción y al hacer eso el vehículo solicita fuertemente al freno de fricción. Por lo tanto, el sistema de frenado tanto tiene que estar diseñado para este servicio máximo o se tiene que imponer una restricción del servicio o una restricción de la velocidad inferiores.

En muchos casos una restricción de la velocidad causa problemas en la red de ferrocarril debido al efecto de los horarios, puesto que muchas autoridades no permiten una reducción de este tipo en las prestaciones y muchas más autoridades preferirían que no fuera necesaria una reducción en las prestaciones. Además, algunas especificaciones solicitan que el vehículo pueda funcionar durante un periodo extendido con el freno dinámico en condición de fallo.

Los diseños más convencionales de pastillas de fricción contienen un material solo de la pastilla el cual es adecuado para una gama limitada de servicios debido a la naturaleza y las limitaciones de los materiales constituyentes. Cuando se selecciona un par de fricción existe tradicionalmente el problema de que la pastilla se tiene que seleccionar para que cubra las condiciones más severas.

Sin embargo, la selección de los materiales y los componentes para asegurar una capacidad de servicio completo bajo una disponibilidad reducida del freno dinámico a menudo significa que para un servicio normal los materiales y los componentes son demasiado agresivos, causan un desgaste excesivo así como un dañado unos a los otros y generalmente resulta en un alto coste de funcionamiento o en un alto coste del ciclo de vida (LLC) . Muchas veces la selección de la pastilla para cubrir las condiciones más severas conduce a pastillas de alta energía.

Éstas a su vez pueden conducir a un desgaste más elevado, grietas, o deformación del disco del freno o del tambor del freno en condiciones de funcionamiento normales. Por otra parte, muchos materiales no agresivos pueden mantener su estabilidad de fricción a altas temperaturas mucho más allá de su límite de funcionamiento reconocido 45 pero resultan en un alto desgaste, no económico para los mismos y pueden requerir un cambio muy frecuente haciéndolos inadecuados para un alto servicio en una disponibilidad degradada de los frenos dinámicos de aproximadamente el dos por ciento hasta aproximadamente el cinco por ciento mencionado anteriormente.

Con respecto a los antecedentes técnicos de la presente invención se hace referencia al documento de la técnica anterior EP 0 581 988 A1, en el que se revela un elemento de freno, elemento de freno el cual comprende varios bloques de material de fricción que están dispuestos con inter espacios (véase por ejemplo la figura 6A del documento de la técnica anterior EP 0 581 988 A1) .

Según el elemento de freno conocido descrito en el documento de la técnica anterior EP 0 581 988 A1 los bloques 55 de material de fricción están diseñados uniformemente, esto es un cuerpo transportador transporta un bloque de material de fricción uniforme que comprende varios inter espacios.

Un revestimiento de freno comparable al descrito en el capítulo "Campo técnico" antes en este documento se revela en el documento de la técnica anterior EP 1 605 180 A1.

Un elemento de freno como se describe en el capítulo "Campo técnico" antes en este documento se revela en el documento de la técnica anterior WO 93/10370 A1. Este elemento de freno comprende un revestimiento fijado a una placa de refuerzo. Dicho revestimiento conocido consiste en una capa de material de elastómero que está sostenida por la placa de refuerzo y una capa de material de fricción que es relativamente dura comparada con la capa de 65 material de elastómero y que está pensada para el contacto con el disco del freno.

Por lo tanto, según el documento de la técnica anterior WO 93/10370 A1 la pastilla está construida con por lo menos dos capas de material. La capa inferior es un material que se puede conformar sobre el cual se fija un material de alto servicio más duro. El objetivo es proporcionar al material más duro una base elástica de modo que lo haga más adaptable y menos agresivo para el disco. No se pretende que la capa inferior entre en contacto con el disco del freno.

Además, algunos bloques utilizados en frenos de llantas tienen un refuerzo elástico para incrementar la capacidad de conformación similar a las pastillas descritas en el documento de la técnica anterior WO 93/10370 A1.

Revelación de la presente invención: problema, solución, ventajas

Empezando a partir de las desventajas y limitaciones como ha sido descrito antes en este documento y teniendo en cuenta la técnica anterior como se ha descrito, un objeto de la presente invención es desarrollar adicionalmente un revestimiento de freno de la clase como se describe en el capítulo "campo técnico" antes en este documento así como un procedimiento como se describe en el capítulo "campo técnico" antes en este documento de tal modo que el revestimiento de freno pueda realizar por lo menos dos clases de operaciones de freno, es decir:

-por lo menos un funcionamiento del freno dinámico de bajo servicio, por ejemplo por lo menos una aplicación de freno electro dinámico, en el que el revestimiento de freno no somete a esfuerzo al disco del freno o al tambor del freno cuando entra en contacto con dicho disco del freno o tambor del freno, y

-por lo menos un funcionamiento del freno de alto servicio, por ejemplo por lo menos una aplicación del

freno mecánico, en el que el revestimiento de freno pone una potencia del freno mecánico más alta en el disco del 25 freno o en el tambor del freno que durante el funcionamiento del freno de bajo servicio.

El objeto de la presente invención se consigue mediante un revestimiento de freno que comprende las características de la reivindicación 1, mediante un freno que comprende las características de la reivindicación 7 así como mediante un procedimiento que comprende las características de la reivindicación 9. Formas de realización ventajosas y mejoradas prácticas de la presente invención se revelan en las reivindicaciones subordinadas respectivas.

La presente invención principalmente se basa en la idea de proporcionar un revestimiento de freno que comprende por lo menos dos capas, en particular de proporcionar una pastilla de freno de múltiples capas o un revestimiento de freno de múltiples capas, en el que la capa adicional, la cual en particular está diseñada como por lo menos una capa superior blanda, es suave para el disco del freno o para el tambor del freno y cubre la mayor parte de las condiciones de funcionamiento.

La primera capa, que está diseñada en particular como por lo menos una capa inferior dura, entra en contacto con el disco del freno o el tambor del freno bajo condiciones degradadas cuando la capa adicional está desgastada, por ejemplo cuando ha fallado por lo menos un freno electro dinámico.

Destinando principalmente la capa adicional al disco del freno o al tambor del freno, se puede realizar la por lo menos una operación del freno de bajo servicio, por ejemplo por lo menos una aplicación del freno dinámico, tal

como por lo menos una aplicación del freno electro dinámico, en el que el revestimiento de freno no somete a esfuerzo al disco del freno o el tambor del freno cuando entra en contacto con dicho disco del freno o tambor del freno.

En el caso en el que la capa adicional esté desgastada, puede ser realizada por lo menos una operación del freno de alto servicio, por ejemplo por lo menos una aplicación del freno mecánico,... [Seguir leyendo]

1.Revestimiento de freno (100) para un vehículo que comprende un freno dinámico, dicha revestimiento de freno (100) comprendiendo: 5

-por lo menos una capa (100) que es de un material de la pastilla de alto servicio, y

-por lo menos una capa adicional (20) , en particular por lo menos una capa de material compuesto orgánico

o un material de elastómero, que es un material de la pastilla de bajo servicio y que es más blanda que la primera 10 capa (10) ,

en el que la capa adicional (20)

-está sostenida por la primera capa (10) y 15

-está destinada a por lo menos un disco del freno o por lo menos un tambor del freno, en particular está diseñada para entrar en contacto con por lo menos un disco del freno o por lo menos un tambor del freno causando que el disco del freno o el tambor del freno reduzcan su velocidad o se detengan,

caracterizado porque la primera capa (10) es más delgada que la capa adicional (20) .

2.El revestimiento de freno según la reivindicación 1 caracterizado por una forma que es esencialmente oblonga, en particular esencialmente rectangular o esencialmente a modo de escudo o esencialmente a modo de trapecio.

3.El revestimiento de freno según la reivindicación 1 o 2 caracterizado porque:

-el grosor de la primera capa (10) está en la gama de aproximadamente cinco milímetros hasta aproximadamente dieciséis milímetros, en particular en la gama de aproximadamente diez milímetros hasta aproximadamente doce milímetros, y

-el grosor de la capa adicional (20) está en la gama de aproximadamente dieciséis milímetros hasta aproximadamente treinta milímetros, en particular en la gama de aproximadamente 23 milímetros hasta aproximadamente 25 milímetros.

4.El revestimiento de freno según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la capa adicional (20) :

-se puede conformar y/o

-está fijada, en particular está unida, por ejemplo unida por reticulación, a la primera capa (10) con una resistencia a la cizalladura que es por lo menos tan alta:

-como las resistencias a la cizalladura de las capas (10, 20) o

-como la más alta de la respectiva resistencia a la cizalladura de las capas (10, 20) .

5.El revestimiento de freno según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la primera capa (10) y la capa adicional (20) sustancialmente comprenden respectivamente un material de fricción que proporciona las propiedades de fricción respectivas en el que la discrepancia de las propiedades de fricción, por

ejemplo de por lo menos un parámetro definido o un valor que proporciona las propiedades de fricción, de la capa adicional (20) y de la primera capa (10) es inferior al quince por ciento, por ejemplo inferior al cinco por ciento.

6.El revestimiento de freno según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la primera capa (10) 55

-es termo resistente y/o

-comprende por lo menos un elemento de soporte (12) , en particular por lo menos una placa de refuerzo,

que se puede conectar con por lo menos una pieza contraria, en particular con por lo menos una rueda, un eje o una 60 zapata de freno.

7.Un freno, en particular un freno mecánico, por ejemplo un freno de disco o un freno de tambor, que comprende por lo menos un revestimiento de freno (100) según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6.

8.Utilización de por lo menos un revestimiento de freno (100) según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6 en por lo menos un freno según la reivindicación 7 de por lo menos un vehículo, por ejemplo de por lo menos un tren.

9.Un procedimiento para la fabricación de por lo menos un revestimiento de freno (100) para un vehículo que comprende un freno dinámico,

-en el que por lo menos una primera capa (10) que es de un material de la pastilla de alto servicio está fijada a por lo menos una capa adicional (20) , en particular a por lo menos una capa de material compuesto orgánico o de

material de elastómero, que es un material de la pastilla de bajo servicio y que es más blando y más grueso que la primera capa (10) , en el que la capa adicional (20) está sostenida por la primera capa (10) , y

-en el que la capa adicional (20) está destinada a por lo menos un disco del freno o a por lo menos un tambor del freno, en particular está diseñada para entrar en contacto con por lo menos un disco del freno o por lo

menos un tambor del freno causando que el disco del freno o el tambor del freno reduzcan la velocidad o se detengan.

10.El procedimiento según la reivindicación 9 caracterizado porque la primera capa (10) está fijada a la capa adicional (20) mediante unión, en particular mediante unión por reticulación, en particular de tal modo que la primera 20 capa (10) está fijada a la capa adicional (20) con una resistencia a la cizalladura que es por lo menos tan alta

-como las resistencias a la cizalladura de las capas (10, 20) o

-como la más alta de la respectiva resistencia a la cizalladura de las capas (10, 20) . 25