Freno de disco para un vehículo sobre railes con un soporte de guarnición de freno aislado eléctricamente.

Freno de disco para un vehículo sobre raíles, que comprende

- un disco de freno (5),

- una mordaza de freno (9) que rodea el disco de freno (5) la cual, en caso de accionamiento, presiona mediante unapalanca de freno (11) una guarnición de freno (3) dispuesta sobre un soporte de guarnición de freno (4) contra eldisco de freno (5), en donde la palanca de freno (11) y el soporte de guarnición de freno (4) están unidos medianteuna unión articulada (7),

caracterizado porque

-la palanca de freno (11) y el soporte de guarnición de freno (4) están ejecutados de forma que están aisladoseléctricamente entre ellos.

Freno de disco para un vehículo sobre raíles con un soporte de guarnición de freno aislado eléctricamente

Campo técnico

La presente invención se refiere a un freno de disco para un vehículo sobre raíles, con un disco de freno y una mordaza de freno que rodea el disco de freno la cual, en caso de accionamiento, presiona mediante una palanca de freno una guarnición de freno dispuesta sobre un soporte de guarnición de freno contra el disco de freno, en donde la palanca de freno y el soporte de guarnición de freno están unidos mediante una unión articulada.

Estado de la técnica

En el caso de vehículos sobre raíles accionados eléctricamente puede observarse un fenómeno, que es conocido bajo la denominación “corrientes vagabundas”, que son corrientes eléctricas de puesta a tierra o másicas, que llegan a circular sobre vías de extensión casi imprevisibles entre unidades constructivas eléctricas, o también entre partes de la propia caja de vagón. Con frecuencia estas “corrientes vagabundas” sólo pueden dominarse con dificultad, incluso con un concepto de puesta a tierra complicado.

Un posible origen de estas “corrientes vagabundas” podrían ser las corrientes eléctricas inversas que, en el caso de un tren en circulación, al accionar el freno de disco se alimentan desde el raíl a la rueda y desde allí, a través de la mordaza de freno y del bogie, a la caja de vagón.

También se han observado “corrientes vagabundas” en un vehículo sobre raíles detenido, en el momento en el que circulaba otro tren sobre una vía adyacente.

Las “corrientes vagabundas” pueden perturbar aparatos electrónicos situados a bordo de un vehículo sobre raíles, por medio de que provoquen en estos mensajes de error o incluso produzcan un mal funcionamiento. Por medio de esto puede influirse en la seguridad de un vehículo sobre raíles.

Este fenómeno es especialmente perturbador en especial en el caso de trenes de alta velocidad. Por un lado sus cajas de vagón se componen de metal ligero y es un conductor eléctrico especialmente bueno. Por otro lado las guarniciones de freno están fabricadas en el caso de un tren de alta velocidad casi siempre con un material sinterizado metálico, que es también un buen conductor eléctrico.

Para contrarrestar la extensión de las “corrientes vagabundas” se busca desconectar desde un principio en lo posible todos los puntos de alimentación y las fuentes de perturbación que entran en cuestión en el caso de un vehículo sobre raíles.

Para contrarrestar la alimentación de una corriente eléctrica inversa desde el raíl al bogie, se ha procedido además a aislar eléctricamente la fijación de la mordaza de freno al bogie. La mordaza de freno tiene sin embargo una gran masa, de tal modo que el aislamiento está sometido en marcha a elevadas cargas mecánicas. Esto hace complicada la ejecución del aislamiento eléctrico.

También se ha intentado contrarrestar la ruta de corriente de una posible alimentación mediante el aislamiento de la guarnición de freno. Para esto se ha fijado la guarnición de freno al soporte de guarnición de freno mediante una unión adhesiva eléctricamente aislante. Sin embargo, debido a que el adhesivo tiene que soportar durante un proceso de frenado una elevada carga térmica, la unión adhesiva es complicada.

Del documento US 5 579 873 A ya se conoce un freno de disco para un vehículo sobre raíles, conforme al preámbulo de la reivindicación 1, que presenta un disco de freno rebordeado por una mordaza de freno, en donde la mordaza de freno presiona en caso de accionamiento, mediante una palanca de freno, una guarnición de freno dispuesta sobre un soporte de guarnición de freno contra el disco de freno. La palanca de freno y el soporte de guarnición de freno están unidos mediante una unión articulada.

Representación de la invención La presente invención se ha impuesto la tarea de indicar un freno de disco para vehículos sobre raíles, en el que se impida de la forma más sencilla posible una alimentación de una corriente eléctrica inversa desde el raíl a la caja de vagón.

La solución de esta tarea se realiza mediante un freno de disco con las particularidades de la reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se definen configuraciones ventajas de la invención.

El freno de disco conforme a la invención está caracterizado porque entre la palanca de freno y el soporte de guarnición de freno está configurado un aislamiento eléctrico. Esto tiene la ventaja de que el peso de la pieza constructiva a aislar es relativamente reducido. Con independencia de si en el caso del freno de disco se trata de una ejecución como mordaza de freno compacta, o como mordaza de freno con bridas de suspensión, la mordaza de freno que tiene una masa aproximada de 150 a 200 kg es un peso ligero en comparación con su soporte de guarnición de freno, cuya masa es aproximadamente de 5 kg. Debido a que la pieza constructiva a aislar presenta una masa comparativamente menor, el aislamiento eléctrico puede fabricarse de forma más económica. También es favorable el hecho de que el aislamiento eléctrico está tan alejado de las superficiales de fricción de la guarnición de freno, que durante un proceso de frenado está sometido a una menor acción del calor. Por medio de esto el material del aislamiento recibe una temperatura menor. Por medio de esto la acción aislante puede conseguirse con un menor esfuerzo. Otra ventaja de la invención consiste en que incluso si la guarnición de freno está completamente cerrada y el soporte de guarnición de freno hace contacto metálico con el freno de disco, la acción aislante se mantiene. Lo correspondiente es también válido para el caso de la pérdida de la guarnición de freno.

Una ejecución preferida de la invención puede estar construida de tal modo, que la unión articulada presente una o varias piezas de aislamiento que aíslen entre sí la palanca de freno y el soporte de guarnición de freno. Para una ejecución aislante de una unión articulada, el especialista dispone básicamente de diferentes posibilidades constructivas.

En una forma de ejecución sencilla, una construcción de este tipo puede utilizar para esto por ejemplo piezas de aislamiento en forma de casquillo.

Puede ser constructivamente favorable una construcción en la que la unión articulada esté configurada en forma de una bisagra corrida.

La bisagra corrida puede estar compuesta de las siguientes piezas constructivas:

-una primera parte de bisagra, la cual presenta unos primeros suplementos que están conformados sobre el soporte de guarnición de freno en un lado alejado de la guarnición de freno;

-una segunda parte de bisagra, la cual presenta unos segundos suplementos que están configurados en los extremos sobre la palanca de freno;

-en donde cada primer y segundo suplemento presenta en cada caso un taladro, que en un estado de ensamblaje están dispuestos mutuamente alineados, en donde en taladros de los primeros y/o segundos suplementos está fijado en cada caso un casquillo, que forman un casquillo cojinete para una barra de bisagra guiada a través del mismo.

Para en el caso de un vehículo sobre raíles mantener la acción aislante durante un periodo de tiempo de funcionamiento lo más largo posible, es ventajoso que las partes individuales de la bisagra estén dispuestas distanciadas entre sí. Esto puede conseguirse de forma sencilla por medio de que en cada caso en un extremo frontal de cada casquillo esté configurado un reborde, que actúe como separador entre la parte de bisagra.

Aquí es favorable una disposición en la que los casquillos situados de forma mutuamente adyacente estén enfrentados entre sí en cada caso con su reborde. Por medio de esto se actúa en contra de un puenteo del aislamiento a causa de la abrasión del disco de freno. El aislamiento eléctrico entre la palanca de freno y el soporte de guarnición de freno se mantiene incluso después de un largo periodo de funcionamiento. Esto es especialmente ventajoso en especial en el caso de trenes de alta velocidad, en los que la abrasión puede ser eléctricamente conductora.

La fijación de un casquillo en un suplemento de este tipo puede realizarse de forma sencilla mediante un encaje a presión.

Como material para un casquillo o un disco de aislamiento son adecuados materiales poliméricos y/o materiales cerámicos.

Para la fabricación es favorable en especial un material sintético resistente térmicamente. Un material sintético de este tipo puede ser por ejemplo una poliamida o politetrafluoroetileno. Estos materiales se conocen bajo... [Seguir leyendo]

1. Freno de disco para un vehículo sobre raíles, que comprende

- un disco de freno (5) ,

- una mordaza de freno (9) que rodea el disco de freno (5) la cual, en caso de accionamiento, presiona mediante una palanca de freno (11) una guarnición de freno (3) dispuesta sobre un soporte de guarnición de freno (4) contra el disco de freno (5) , en donde la palanca de freno (11) y el soporte de guarnición de freno (4) están unidos mediante una unión articulada (7) ,

caracterizado porque

-la palanca de freno (11) y el soporte de guarnición de freno (4) están ejecutados de forma que están aislados eléctricamente entre ellos.

2. Freno de disco según la reivindicación 1, caracterizado porque la unión articulada (7) presenta al menos una pieza de aislamiento que separa eléctricamente la palanca de freno (11) y el soporte de guarnición de freno (4) .

3. Freno de disco según la reivindicación 2, caracterizado porque al menos una pieza de aislamiento está configurada como casquillo (2) .

4. Freno de disco según la reivindicación 3, caracterizado porque la unión articulada (7) está configurada como bisagra corrida.

5. Freno de disco según la reivindicación 4, caracterizado porque la bisagra corrida comprende lo siguiente:

-una primera parte de bisagra, la cual presenta unos primeros suplementos (12) que están conformados sobre el soporte de guarnición de freno (4) en un lado alejado de la guarnición de freno (3) ;

-una segunda parte de bisagra, la cual presenta unos segundos suplementos (13) que están configurados en los extremos sobre la palanca de freno (11) ;

-en donde cada primer y segundo suplemento (12, 13) presenta unos taladros, que en un estado de ensamblaje están dispuestos mutuamente alineados, en donde en taladros de los primeros y/o segundos suplementos (12, 13) está fijado en cada caso un casquillo (2) , que forman un casquillo cojinete para una barra de bisagra (6) guiada a través del mismo.

6. Freno de disco según la reivindicación 5, caracterizado porque cada casquillo (2) presenta en un extremo frontal un reborde (14)

7. Freno de disco según la reivindicación 6, caracterizado porque los casquillos (2) en suplementos (12) situados de forma mutuamente adyacente están dispuestos enfrentados entre sí en cada caso con su reborde (14) .

8. Freno de disco según la reivindicación 4 ó 6, caracterizado porque la fijación de un casquillo (2) en un taladro de un primer o segundo suplemento (12, 13) se establece mediante un encaje a presión.

9. Freno de disco según una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque cada casquillo (2) está fabricado con un material polimérico.

10. Freno de disco según una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque cada casquillo (2) está fabricado con un material cerámico.

11. Freno de disco según una de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque cada casquillo (2) presenta un grosor de pared superior a 2 mm.

12. Freno de disco según una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque el reborde (14) de un casquillo (2) presenta una anchura axial superior a 2 mm.

13. Freno de disco según la reivindicación 9, caracterizado porque el casquillo (2) está fabricado con una poliamida

o con politetrafluoroetileno.

14. Freno de disco según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte de guarnición de freno (4) está suspendido de un bogie (28) del vehículo sobre raíles mediante una segunda unión articulada (27) y una construcción de bridas de suspensión (24, 25, 26) , en donde entre el soporte de guarnición de freno (4) y la construcción de bridas de suspensión (24, 25, 26) está configurado un aislamiento eléctrico.

15. Freno de disco según la reivindicación 14, caracterizado porque el aislamiento eléctrico entre el soporte de guarnición de freno (4) y la construcción de bridas de suspensión (24, 25, 26) está establecido mediante casquillos (22) , que están fabricados con un material aislante.

16. Disco de freno según la reivindicación 15, caracterizado porque la segunda unión articulada (27) está configurada a modo de una bisagra corrida.