Dispositivo de frenado de estacionamiento de un vehículo sobre raíles con un rendimiento elevado.

Dispositivo de frenado de un vehículo sobre raíles que contiene,

al menos, un cilindro del freno de servicio (10)con, al menos, un pistón del freno de servicio (4) accionado mediante un medio de presión, el cual acciona unvástago del pistón del freno de servicio (6) coaxialmente con un eje del cilindro del freno (12), así como con undispositivo de frenado de estacionamiento con una palanca de accionamiento (20) alojada de manera que puedarotar, cuyo movimiento de rotación se puede transmitir a un árbol (24) dispuesto perpendicular al eje del cilindro delfreno (12), y alojado en una carcasa (18) de manera que pueda rotar sobre, al menos, un soporte del árbol (22), endonde el movimiento de rotación del árbol (24) iniciado mediante la palanca de accionamiento (20), se puedemodificar logrando un movimiento lineal paralelo al eje del cilindro del freno (12), al menos, de un rodillo de apoyo(42) alojado de manera que pueda rotar sobre un soporte del rodillo de apoyo (44) en un eje de rotación (76)paralelo al árbol (24), de manera que, al menos, una leva (50) conectada con el eje (24) de manera que rotensolidariamente entre sí, está provista de una superficie de trabajo de leva (52) que durante un recorrido de bloqueo ode liberación del dispositivo de frenado de estacionamiento, interactúa con una superficie radial exterior del rodillo deapoyo (54) del rodillo de apoyo (42), en donde el movimiento lineal del rodillo de apoyo (42) se transmite al vástagodel pistón del freno de servicio (6), caracterizado porque la superficie de trabajo de la leva (52) se conforma comouna sección periférica de una superficie cilíndrica, cuyo eje medio (66) realiza un recorrido del movimiento circular(68) alrededor del eje (70) del árbol (24), durante un recorrido de bloqueo o de liberación del dispositivo de frenadode estacionamiento, en donde existe un punto de intersección (72) de dicho recorrido del movimiento (68) con el ejedel cilindro del freno (12), que se asigna esencialmente a una fuerza máxima de frenado de estacionamiento.

Dispositivo de frenado de estacionamiento de un vehículo sobre raíles con un rendimiento elevado Estado del arte La presente invención hace referencia a un dispositivo de frenado de un vehículo sobre raíles que contiene, al menos, un cilindro del freno de servicio con, al menos, un pistón del freno de servicio accionado mediante un medio de presión, el cual acciona un vástago del pistón del freno de servicio coaxialmente con un eje del cilindro del freno, así como con un dispositivo de frenado de estacionamiento con una palanca de accionamiento alojada de manera que pueda rotar, cuyo movimiento de rotación se puede transmitir a un árbol dispuesto perpendicularmente al eje del cilindro del freno, y alojado en una carcasa de manera que pueda rotar sobre, al menos, un soporte del árbol, en donde el movimiento de rotación del árbol iniciado mediante la palanca de accionamiento, se puede modificar logrando un movimiento lineal paralelo al eje del cilindro del freno, al menos, de un rodillo de apoyo alojado de manera que pueda rotar sobre un soporte del rodillo de apoyo en un eje de rotación paralelo al árbol, de manera que, al menos, una leva conectada con el árbol de manera que roten solidariamente entre sí, está provista de una superficie de trabajo de leva que durante un recorrido de bloqueo o de liberación del dispositivo de frenado de estacionamiento, interactúa con una superficie radial exterior del rodillo de apoyo, en donde el movimiento lineal del rodillo de apoyo se transmite al vástago del pistón del freno de servicio, de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1.

Un dispositivo de frenado conforme a la clase se conoce a partir de la patente EP 0 674 116 B1. Dicho dispositivo está provisto de un dispositivo de frenado de estacionamiento, que comprende un accionamiento de leva simétrico, en donde las levas dispuestas en un árbol se encuentran en contacto con rodillos, con un contorno envolvente a ambos lados de un tubo del vástago del pistón, que se encuentran alojadas de manera que puedan rotar en el tubo del vástago del pistón alrededor de un eje de rotación en común. Dado que debido al peso comparativamente elevado de los vehículos sobre raíles, un dispositivo de frenado de estacionamiento de esta clase debe aplicar fuerzas elevadas de frenado de estacionamiento, se requiere un rendimiento elevado del dispositivo de frenado de estacionamiento con fuerzas de fricción lo más reducidas posible.

Por lo tanto, es objeto de la presente invención perfeccionar un dispositivo de frenado de la clase mencionada en la introducción, de manera que dicho dispositivo presente un rendimiento lo más elevado posible.

Dicho objeto se resuelve mediante las características de la reivindicación 1.

Revelación de la presente invención La presente invención recomienda que la superficie de trabajo de la leva se conforme como una sección periférica de una superficie cilíndrica, cuyo eje medio realiza un recorrido del movimiento circular alrededor del eje del árbol, durante un recorrido de bloqueo o de liberación del dispositivo de frenado de estacionamiento, en donde existe un punto de intersección de dicho recorrido del movimiento con el eje del cilindro del freno, que se asigna esencialmente a una fuerza máxima de frenado de estacionamiento.

Durante un recorrido de bloqueo o de liberación del dispositivo de frenado de estacionamiento, debido a las proporciones geométricas, particularmente entre la superficie de trabajo de la leva y la superficie del rodillo de apoyo exterior, se genera un recorrido de la fuerza de frenado de estacionamiento que alcanza su punto máximo en un punto determinado o en una zona determinada. Cuando en dicho punto o en dicha zona de la fuerza máxima de frenado de estacionamiento, no existe brazo de palanca alguno entre el recorrido del movimiento mencionado anteriormente y el eje del cilindro del freno o bien, el vástago del pistón del freno de servicio coaxial a dicho eje, no se aplican fuerzas transversales en el vástago del pistón del freno de servicio que transmite las fuerzas de bloqueo de frenado, hecho que como consecuencia logra fuerzas de fricción reducidas y a continuación un rendimiento elevado del dispositivo de frenado de estacionamiento. Esto se debe a que justo en la zona del recorrido de bloqueo o de liberación del dispositivo de frenado de estacionamiento, en la que se presenta la fuerza máxima de frenado de estacionamiento, las fuerzas de fricción que se basan en las fuerzas transversales también alcanzan su punto máximo.

Por “recorrido de bloqueo” en el sentido de la presente invención, se entiende el recorrido o bien, el ángulo que recorren los componentes del dispositivo de frenado de estacionamiento, partiendo desde una posición inicial del freno liberada, en la que las pastillas del freno se encuentran distanciadas de un elemento de fricción, como por ejemplo, un disco del freno, hasta alcanzar una posición de bloqueo en la que la fuerza de frenado de estacionamiento alcanza su punto máximo.

En correspondencia, por “recorrido de liberación” en el sentido de la presente invención, se entiende el recorrido o bien, el ángulo que recorren los componentes del dispositivo de frenado de estacionamiento, partiendo desde la

posición de bloqueo, en la que la fuerza de frenado de estacionamiento alcanza su punto máximo, hasta alcanzar la posición inicial del freno liberada, en la que las pastillas del freno se encuentran distanciadas de un elemento de fricción, como por ejemplo, un disco del freno, mediante el juego del freno.

Mediante las medidas mencionadas en las reivindicaciones relacionadas, se pueden realizar mejoras y perfeccionamientos ventajosos en la invención indicada en las reivindicaciones independientes.

Se prefiere particularmente que el árbol y el, al menos un, rodillo de apoyo se encuentren dispuestos de manera que en relación con el recorrido de bloqueo completo, al comienzo del recorrido de bloqueo, la distancia adopte un valor máximo entre una línea de actuación de la fuerza que se extiende, por una parte, entre una línea de contacto entre la superficie de trabajo de la leva y la superficie del rodillo de apoyo y, por otra parte, el eje del rodillo de apoyo, y el eje del árbol. Cuanto mayor sea la distancia entre la línea de actuación de la fuerza y el eje del árbol, menor será la relación de la transmisión que presenta el accionamiento por levas, el cual logra la interacción de la superficie de trabajo de la leva y la superficie del rodillo de apoyo.

En otras palabras, la relación de transmisión es menor al comienzo del recorrido de bloqueo, cuando sólo se debe superar el juego del freno entre las pastillas del freno y el elemento de fricción asignado. Por lo tanto, la relación de transmisión se incrementa con un recorrido de bloqueo en aumento, dado que se reduce la distancia entre la línea de actuación de la fuerza y el eje del árbol. Dicha característica presenta la ventaja de que la transmisión de fuerza del accionamiento por levas conformado por la superficie de trabajo de la leva y por la superficie del rodillo de apoyo, aumenta con el recorrido de bloqueo en aumento y, de esta manera, se cumple con los requisitos, con lo cual al comienzo del recorrido de bloqueo con una fuerza de bloqueo reducida, sólo se debe superar el juego del freno, y cuando se encuentra próximo al final del recorrido de bloqueo se requiere una fuerza de bloqueo elevada, para lograr una fuerza máxima de frenado de estacionamiento.

De acuerdo con un perfeccionamiento, se proporcionan dos levas dispuestas simétricamente en relación con el eje del cilindro, conectadas con el árbol de manera que puedan rotar solidariamente entre sí, así como dos rodillos de apoyo que interactúan con las levas, y que se encuentran dispuestos simétricamente en relación con el eje del cilindro. Además, se proporcionan, al menos, dos soportes de árbol dispuestos simétricamente en relación con el eje del cilindro, en donde visto en el sentido perpendicular en relación con el eje del cilindro del freno, los soportes de árbol y los soportes de rodillo de apoyo se encuentran dispuestos de manera desplazada entre sí.

Partiendo del concepto de que los soportes de árbol y los soportes de rodillo de apoyo adoptan respectivamente un determinado espacio constructivo radial, dicha característica presenta la ventaja de que los soportes de árbol y los soportes de rodillo de apoyo se encuentran dispuestos en diferentes planos y, de esta manera, ante una liberación en la que se encuentran en un plano en común, el eje del árbol y el eje del rodillo de apoyo pueden adoptar una distancia reducida entre sí, hecho que logra un tamaño constructivo reducido y ventajoso... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de frenado de un vehículo sobre raíles que contiene, al menos, un cilindro del freno de servicio (10) con, al menos, un pistón del freno de servicio (4) accionado mediante un medio de presión, el cual acciona un vástago del pistón del freno de servicio (6) coaxialmente con un eje del cilindro del freno (12) , así como con un dispositivo de frenado de estacionamiento con una palanca de accionamiento (20) alojada de manera que pueda rotar, cuyo movimiento de rotación se puede transmitir a un árbol (24) dispuesto perpendicular al eje del cilindro del freno (12) , y alojado en una carcasa (18) de manera que pueda rotar sobre, al menos, un soporte del árbol (22) , en donde el movimiento de rotación del árbol (24) iniciado mediante la palanca de accionamiento (20) , se puede modificar logrando un movimiento lineal paralelo al eje del cilindro del freno (12) , al menos, de un rodillo de apoyo

(42) alojado de manera que pueda rotar sobre un soporte del rodillo de apoyo (44) en un eje de rotación (76) paralelo al árbol (24) , de manera que, al menos, una leva (50) conectada con el eje (24) de manera que roten solidariamente entre sí, está provista de una superficie de trabajo de leva (52) que durante un recorrido de bloqueo o de liberación del dispositivo de frenado de estacionamiento, interactúa con una superficie radial exterior del rodillo de apoyo (54) del rodillo de apoyo (42) , en donde el movimiento lineal del rodillo de apoyo (42) se transmite al vástago del pistón del freno de servicio (6) , caracterizado porque la superficie de trabajo de la leva (52) se conforma como una sección periférica de una superficie cilíndrica, cuyo eje medio (66) realiza un recorrido del movimiento circular

(68) alrededor del eje (70) del árbol (24) , durante un recorrido de bloqueo o de liberación del dispositivo de frenado de estacionamiento, en donde existe un punto de intersección (72) de dicho recorrido del movimiento (68) con el eje del cilindro del freno (12) , que se asigna esencialmente a una fuerza máxima de frenado de estacionamiento.

2. Dispositivo de frenado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el árbol (24) y el, al menos un, rodillo de apoyo (42) se encuentran dispuestos de manera que en relación con el recorrido de bloqueo completo, al comienzo del recorrido de bloqueo, la distancia (b) adopte un valor máximo entre una línea de actuación de la fuerza (78) que se extiende, por una parte, entre una línea de contacto (74) entre la superficie de trabajo de la leva (52) y la superficie del rodillo de apoyo (54) y, por otra parte, el eje del rodillo de apoyo (76) , y el eje del árbol (70) .

3. Dispositivo de frenado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se proporcionan dos levas (50) dispuestas simétricamente en relación con el eje del cilindro del freno (12) , conectadas con el árbol (24) de manera que puedan rotar solidariamente entre sí, así como dos rodillos de apoyo (42) que interactúan con dos levas (50) , y que se encuentran dispuestos simétricamente en relación con el eje del cilindro del freno (12) .

4. Dispositivo de frenado de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque se proporcionan, al menos, dos soportes de árbol (22) dispuestos simétricamente en relación con el eje del cilindro del freno (12) , y visto en el sentido perpendicular en relación con el eje del cilindro del freno, se encuentran dispuestos de manera desplazada entre sí los soportes de árbol (22) y los soportes de rodillo de apoyo (44) .

5. Dispositivo de frenado de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la distancia de los soportes de árbol (22) en relación con el eje del cilindro del freno (12) es mayor que la distancia de los soportes de rodillo de apoyo (44) en relación con el eje del cilindro del freno (12) .

6. Dispositivo de frenado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el, al menos un, rodillo de apoyo (42) se encuentra alojado de manera que pueda rotar sobre un muñón de cojinete (56) en una arandela de compresión (58) dispuesta de manera que se pueda desplazar sobre el vástago del pistón del freno de servicio (6) coaxialmente en relación con el eje del cilindro del freno (12) , en donde el movimiento lineal de la arandela de compresión (58) se transmite a través de un tope axial (60) al vástago del pistón del freno de servicio (6) .

7. Dispositivo de frenado de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la arandela de compresión (58) se encuentra alojada de manera que se pueda desplazar sobre el vástago del pistón del freno de servicio (6) coaxialmente en relación con el eje del cilindro del freno (12) , y el tope (60) se conforma como una superficie de tope

(61) conformada de manera convexa y esférica vista en el sentido del eje del cilindro del freno (12) , que interactúa con una superficie anular (63) dispuesta perpendicularmente en relación con el eje del cilindro del freno (12) , en donde la superficie de tope conformada de manera convexa y esférica (61) y la superficie anular (63) dispuesta perpendicularmente en relación con el eje del cilindro del freno (12) , se conforman respectivamente ya sea en la arandela de compresión (58) o en el vástago del pistón del freno de servicio (6) .

8. Dispositivo de frenado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el vástago del pistón del freno de servicio (6) acciona un mecanismo de frenado.

9. Dispositivo de frenado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la carcasa

(18) que porta el, al menos un, soporte de árbol (22) , se conforma como una tapa de cilindro que cierra axialmente una cámara de resorte (26) del cilindro del freno de servicio (10) , en la cual se aloja un resorte de recuperación (16) que se apoya, por una parte, en la tapa del cilindro (18) y, por otra parte, en el pistón del freno de servicio (4) .

10. Dispositivo de frenado de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque en la tapa de cilindro (18) se conforma un cojinete (40) para un control Bowden que acciona la palanca de accionamiento (20) .

11. Dispositivo de frenado de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el, al menos un, soporte de árbol (22) se conforma en una tapa de cojinete (38) que se puede introducir desde el exterior en un orificio de paso (36) de la tapa de cilindro (18) .

12. Dispositivo de frenado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el, al

menos un, soporte de árbol (22) y el, al menos un, soporte de rodillo de apoyo (44) se conforman como cojinetes de 10 rodamiento.

13. Dispositivo de frenado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho dispositivo se conforma como una unidad de pinza de freno de un freno de disco de un vehículo sobre raíles.