Dispositivo de reajuste para un freno de disco.

Dispositivo de reajuste (1) para el reajuste de un desgaste de guarniciones de freno (23) y disco de freno (21) deun freno de disco (20) accionado neumáticamente,

con un dispositivo de inmovilización accionado por palancagiratoria que puede insertarse de forma preferida en un husillo de ajuste (25) del freno de disco (20), en donde(a) axialmente en un lado de un anillo de accionamiento (6) está configurado un cojinete axial (5) yaxialmente en el lado opuesto del anillo de accionamiento (6) un acoplamiento de rampa de bolas (7) confunción de rueda libre;

(b) el acoplamiento de rampa de bolas (7) presenta bolas (34), un casquillo de accionamiento (33) dispuestoen el lado de accionamiento entre el cojinete axial (5) y sus bolas (34) y un anillo de acoplamiento (8) en ellado de salida,

(c) un acoplamiento cónico (17) entre el anillo de acoplamiento (8) en el lado de salida y un manguitoelástico (14) para un muelle de cilindro (12),

caracterizado porque

(d) el acoplamiento cónico (17) presenta el anillo de acoplamiento (8) en el lado de salida y un casquillocónico (11) unido al manguito elástico (14), y

(e) entre el anillo de acoplamiento (8) en el lado de salida y el casquillo cónico (11) están dispuestas bolasde apriete (10).

Dispositivo de reajuste para un freno de disco La invención se refiere a un dispositivo de reajuste para un freno de disco, en especial un freno de disco accionado neumáticamente, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Existen dispositivos de reajuste para discos de freno en diferentes ejecuciones. Del documento DE 10 2004 037 777 A1 se conoce un dispositivo de reajuste para un freno de disco, en donde aquí se hace referencia a este documento en todo su contenido. Este es adecuado para un freno de disco accionado neumáticamente, en especial en ejecución de pinza deslizante. Sin embargo, asimismo puede utilizarse también en frenos de disco de pinza fija u oscilante.

Los frenos de disco accionados neumáticamente pertenecen entretanto al equipamiento estándar en el caso de vehículos industriales pesados.

Los frenos de disco de este tipo necesitan, para generar la fuerza de inmovilización requerida, una multiplicación mecánica, ya que la fuerza de los cilindros de freno impulsados neumáticamente está limitada a causa del nivel de presión (actualmente de unos 10 bares) y de la limitada altura constructiva de los cilindros de freno. En los frenos de disco accionados neumáticamente conocidos actualmente se encuentran relaciones de multiplicación de entre 10:1 y

20:1. Las carreras de émbolo de los cilindros de freno se mueven entre 50 y 75 mm, con lo que se obtienen recorridos de inmovilización de aproximadamente 4 mm para apretar las guarniciones de freno contra el disco de freno.

El grosor del material de fricción de las guarniciones de freno está dentro de un margen de 20 mm, y ya que están instaladas dos guarniciones de freno se obtiene de este modo, sin tener en cuenta el desgaste de disco, un recorrido de desgaste de aproximadamente 40 mm. Este recorrido es varias veces mayor que el recorrido de inmovilización antes citado. Por ello existe la necesidad de reajustar el freno mediante un dispositivo, de forma correspondiente al desgaste de guarnición. El estado de la técnica es un reajuste de desgaste que funciona automáticamente, con lo que se consigue que el llamado juego de aflojamiento, con lo que se hace referencia a la rendija entre las guarniciones de freno y el disco de freno en estado de no accionamiento, se mantenga constante con independencia del estado de desgaste y del comportamiento de desgaste.

Con mucha frecuencia encontramos en vehículos industriales frenos de disco que disponen de un reajustador, que está dispuesto concéntricamente en la cavidad de un pistón roscado y es accionado excéntricamente por la palanca de freno a través de un elemento de accionamiento (por ejemplo: uña de conexión, rueda dentada) . Durante un proceso de frenado la palanca de freno acoplada al vástago de émbolo del cilindro de freno ejecuta un movimiento giratorio. Antes de que se aplique el movimiento giratorio de la palanca en el reajustador, a través del mecanismo de acoplamiento del reajuste (por ejemplo: horquilla de conexión y uña de conexión o ruedas dentadas) , es necesario superar un llamado recorrido en vacío. Este recorrido es decisivo para el tamaño del llamado juego de aflojamiento, ya que durante este movimiento no está activado el reajuste, y con ello el recorrido de inmovilización representa el juego de aflojamiento. Una vez superado este recorrido en vacío se hace mover giratoriamente el reajustador, y mediante el acoplamiento con el pistón roscado, respectivamente tubo roscado, se inicia un proceso de reajuste.

El documento DE 10 2004 037 711 A1 describe un reajustador de este tipo, que se muestra en la figura 5. Se compone fundamentalmente de los siguientes elementos funcionales:

• Árbol 2

• Arandela de cojinete 3

• Cojinete axial 5

• Casquillo con borde, respectivamente manguito separador 19

• Horquilla de conexión, respectivamente anillo de accionamiento 6

• Acoplamiento de rampa de bolas 7

• Acoplamiento cónico 17

• Muelle cilíndrico 12

Con relación a la descripción se hace referencia al documento DE 10 2004 037 711 A1.

Un elemento importante del reajustador es el acoplamiento direccional. Esta función se obtiene de la cooperación entre el acoplamiento de rampa de bolas 7 y el acoplamiento cónico 17.

Desde la palanca de freno se aplica un movimiento giratorio en la horquilla de conexión con el anillo de accionamiento 6 y en el acoplamiento de rampa de bolas 7 del reajustador. La fuerza axial generada en el acoplamiento de rampa de bolas 7 produce en el acoplamiento cónico 17 un momento de fricción dependiente del coeficiente de fricción, del ángulo de conicidad y del radio de fricción.

Para que no se produzca un resbalamiento profundo del acoplamiento cónico 17 debe cumplirse, en todos los sistemas de rueda libre dependientes de la fricción, la condición de la auto-retención, es decir la fuerza de fricción generada, respectivamente el momento de fricción generado, debe ser mayor que la fuerza de acoplamiento a transmitir, respectivamente el momento de acoplamiento a transmitir:

Macoplamiento cónico > Macoplamiento de rampa En el curso del desarrollo ha quedado demostrado que el diseño del acoplamiento cónico 17 es muy problemático dentro de las condiciones marginales dadas.

Para que incluso en el caso de coeficientes de fricción muy pequeños (aproximadamente 0, 07) en el acoplamiento cónico 17 se obtenga una acción de apriete segura, es necesario ejecutar el acoplamiento cónico 17 con un ángulo de conicidad UK relativamente oblicuo. El problema con ello es el comportamiento de desbloqueo en dirección axial. En el caso de un funcionamiento prolongado puede darse que el acoplamiento cónico 17 ya no se desbloquee en caso de descarga y, en consecuencia, ya no se produzca la función de rueda libre.

La tarea de la presente invención consiste por ello en proporcionar un dispositivo de reajuste con un acoplamiento cónico, en donde se eliminen, respectivamente se reduzcan notablemente, los inconvenientes anteriores y se generen ventajas adicionales.

La tarea es resuelta mediante un dispositivo de reajuste con las particularidades de la reivindicación 1.

La tarea es también resuelta mediante un freno de disco con las particularidades de la reivindicación 7.

Conforme con esto es un dispositivo de reajuste para el reajuste de un desgaste de guarniciones de freno y disco de freno de un freno de disco accionado neumáticamente, con un dispositivo de inmovilización accionado por palanca giratoria que puede insertarse de forma preferida en un husillo de ajuste del freno de disco, en donde axialmente en un lado de un anillo de accionamiento está configurado un cojinete axial y axialmente en el lado opuesto del anillo de accionamiento un acoplamiento de rampa de bolas con función de rueda libre; el acoplamiento de rampa de bolas presenta bolas, un casquillo de accionamiento dispuesto en el lado de accionamiento entre el cojinete axial y sus bolas y un anillo de acoplamiento en el lado de salida, un acoplamiento cónico entre el anillo de acoplamiento en el lado de salida y un manguito elástico para un muelle de cilindro, caracterizado porque el acoplamiento cónico presenta el anillo de acoplamiento en el lado de salida y un casquillo cónico unido al manguito elástico, y entre el anillo de acoplamiento en el lado de salida y el casquillo cónico están dispuestas bolas de apriete.

El acoplamiento cónico está equipado con bolas de apriete. Con las bolas de apriete se consigue que el casquillo cónico interior pueda moverse en dirección axial, sin retención por fricción digna de mención a causa del movimiento de rodadura de las bolas. Mediante el alojamiento de las bolas en estrías longitudinales que discurren axialmente se consigue que en dirección tangencial, por el contrario, tenga lugar una acción de bloqueo que se base en fricción.

Esta estructura ofrece las siguientes ventajas:

• comportamiento de desbloqueo impecable en dirección axial, incluso con ángulos de conicidad muy pequeños

• Elevada acción de fricción en dirección tangencial

• Mediante el alojamiento de las bolas en estrías se consigue que entre las bolas y la contra-superficie exista un contacto lineal y de este modo una presión de Hertz relativamente favorable

• Producción económica de las piezas mediante técnica de conformación sin arranque de virutas

• Estructura que ahorra espacio constructivo

En las reivindicaciones subordinadas se indican configuraciones ventajosas.

En una ejecución está previsto que el casquillo cónico presente un perfil exterior, el cual se corresponda con... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de reajuste (1) para el reajuste de un desgaste de guarniciones de freno (23) y disco de freno (21) de un freno de disco (20) accionado neumáticamente, con un dispositivo de inmovilización accionado por palanca giratoria que puede insertarse de forma preferida en un husillo de ajuste (25) del freno de disco (20) , en donde

(a) axialmente en un lado de un anillo de accionamiento (6) está configurado un cojinete axial (5) y axialmente en el lado opuesto del anillo de accionamiento (6) un acoplamiento de rampa de bolas (7) con función de rueda libre;

(b) el acoplamiento de rampa de bolas (7) presenta bolas (34) , un casquillo de accionamiento (33) dispuesto en el lado de accionamiento entre el cojinete axial (5) y sus bolas (34) y un anillo de acoplamiento (8) en el lado de salida,

(c) un acoplamiento cónico (17) entre el anillo de acoplamiento (8) en el lado de salida y un manguito elástico (14) para un muelle de cilindro (12) ,

caracterizado porque

(d) el acoplamiento cónico (17) presenta el anillo de acoplamiento (8) en el lado de salida y un casquillo cónico (11) unido al manguito elástico (14) , y

(e) entre el anillo de acoplamiento (8) en el lado de salida y el casquillo cónico (11) están dispuestas bolas de apriete (10) .

2. Dispositivo de reajuste (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el casquillo cónico (11) presenta estrías de bola (9) que discurren fundamentalmente de forma axial, para el alojamiento de las bolas de apriete (10) .

3. Dispositivo de reajuste (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el casquillo cónico (11) presenta un perfil exterior, el cual se corresponde con un perfil interior del manguito elástico (14) para una unión solidaria en rotación.

4. Dispositivo de reajuste (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el casquillo cónico (11) y el manguito elástico (14) están configurados de forma enteriza.

5. Dispositivo de reajuste (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cojinete axial (5) está configurado por un lado del anillo de accionamiento (6) , un cuerpo rodante y un borde de un casquillo con borde (4) , el cual se extiende axialmente por el acoplamiento de rampa de bolas (7) .

6. Dispositivo de reajuste (1) según la reivindicación 5, caracterizado porque un extremo del casquillo con borde (4) , que se extiende a través del acoplamiento de rampa de bolas (7) , forma directamente o a través de una arandela de presión (35) un tope axial para el casquillo esférico (9) .

7. Freno de disco (20) , en especial freno de disco accionado neumáticamente, con un dispositivo de reajuste (1) según una de las reivindicaciones anteriores.