BR112016007278B1

BR112016007278B1 - Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola e mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente

Info

Publication number: BR112016007278B1
Application number: BR112016007278-2A
Authority: BR
Inventors: Michael Koziol; Richard Wayne Plegge; Peter P. Gregar
Original assignee: Wabtec Holding Corp
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2022-03-15
Also published as: CN105593100A; WO2015051087A1; MX370655B; RU2016117066A; RU2661250C2; MX2016004104A; CN105593100B; CN105593101A; AU2014329512B2; CA2924571A1; WO2015051081A1; US10059314B2; US9517753B2; RU2646699C2; BR112016007278A2; RU2016117066A3; CA2924574A1; ZA201602016B; CN105593101B; AU2014329506A1

Abstract

MECANISMO DE LIBERAÇÃO DE FREIO MANUAL PARA VEÍCULOS FERROVIÁRIOS. É descrito um mecanismo de braço de alavanca compensado por mola, para operar uma alavanca de operação de um mecanismo de liberação de freio de estacionamento. O mecanismo de braço de alavanca inclui um braço de alavanca montado em um pino de articulação, uma mola de torção disposta no pino de articulação, e um primeiro e um segundo mecanismos de liberação de cabo. Um mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente é também provido para um veículo ferroviário, incluindo um atuador de freio, uma alavanca de operação associada com o atuador de freio, para liberar manualmente uma força de frenagem aplicada, e o mecanismo de braço de alavanca compensado por mola para operar a alavanca de operação.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA COM OUTROS PEDIDOS DE PATENTE

[001] Este pedido reivindica a prioridade do pedido de modelo de utilidade n° U.S. 14/503.850, depositado em 01 de outubro de 2014, e do pedido provisório n° U.S. 61/885.599, depositado em 02 de outubro de 2013, e incorpora como referência as patentes n°s U.S. 8.256.584, 8.230.985 e 8.006.815, todas de Sommerfeld et al..

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se, em geral, a sistemas de frenagem para veículos ferroviários, e refere-se em particular a um conjunto de freio de estacionamento para uso em um sistema de frenagem para veículos ferroviários; também se refere a um conjunto de freio de estacionamento para uso em um equipamento de freio montado em um truque (bogie, ou conjunto de rodas) de um veículo ferroviário e, além disso, refere-se a um mecanismo de liberação de freio de estacionamento manual, para uso com um conjunto de freio de estacionamento do veículo ferroviário. A presente invenção refere-se ainda às formas de incorporação de uma junta de compensação de retorno ou arranjo provido como parte de um atuador de freio para o conjunto de freio de estacionamento.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA ARTE RELACIONADA

[003] Conforme já bem conhecido na indústria ferroviária em geral, o sistema de freios utilizado nos vagões ferroviários emprega uma pluralidade de membros de transmissão de força, que convertem o fornecimento da pressão do fluido pneumático da tubulação do freio em uma força mecânica para acionar e compensar uma ou mais sapatas de freio contra a banda de rodagem de uma ou mais rodas do vagão.

[004] Quando um único vagão ou uma pluralidade de vagões estão estacionados em um ramal secundário ou desvio ferroviário, o freio de mão ou freio de estacionamento de pelo menos alguns desses vagões fica acionado como medida de precaução contra o movimento não desejado ou inesperado dos vagões. Um sistema de freio de mão de vagão ferroviário típico normalmente consiste de um dispositivo para aplicar e compensar manualmente uma ou mais sapatas de freio contra a banda de rodagem de uma ou mais rodas do vagão, por rodas do vagão, por meio do giro de um volante manual ou do bombeamento de uma alavanca de catraca em um mecanismo de freio de mão acoplado ao vagão. Entretanto, sabe-se que é possível que um operador pode eventualmente aplicar o freio de mão de forma inadequada, provocando o movimento indesejável dos vagões ferroviários.

[005] Além disso, durante uma frenagem de emergência ou durante uma perda de pressão de fluido no tubo de freio devido a uma ruptura ou desconexão, é necessário aplicar e manter a frenagem até que o fornecimento da pressão do fluido possa ser restaurada.

[006] Várias tentativas têm sido feitas para aliviar os problemas operacionais relacionados ao estacionamento de vagões ferroviários individuais. A patente n° U.S. 7.140.477, concedida a Engle et al., a patente n° U.S. 6.854.570, concedida a Connell, a patente n° U.S. 6.761.253, concedida a Kanjo et al., e a patente n° U.S. 6.491.352, concedida a Engle, descrevem várias construções de conjuntos de freio de estacionamento, cada uma delas incorporada aqui como referência.

SUMÁRIO DA I NVENÇÃO

[007] Em uma forma de incorporação, uma junta de compensação de retorno compreende uma haste de acionamento roscada, uma catraca associada com a haste de acionamento, movendo-se rotacionalmente com ela, e uma junta helicoidal que compreende um par de rolamentos montados na catraca para facilitar sua rotação. A junta helicoidal pode compreender ainda um primeiro rolamento e um segundo rolamento. O primeiro rolamento é suportado por um membro de pista interno anelar e um membro de pista externo anelar. O membro de pista interno anelar possui um primeiro lado assentado contra a catraca, e um segundo lado oposto que define uma faixa de pista para os rolamentos de esfera do primeiro rolamento. O membro de pista externo anelar apresenta um primeiro lado acoplado com os rolamentos de esfera do primeiro rolamento, com este primeiro lado podendo ter o formato de uma superfície cônica anelar, configurado para permitir o movimento angular da junta helicoidal. O segundo rolamento é suportado por um membro de pista composto anelar formado por um membro de pista interno anelar unido com um membro externo anelar. O membro de pista composto suporta o segundo rolamento com seu membro de pista interno anelar acoplado com o segundo rolamento, definindo uma faixa de pista para os rolamentos de esfera do segundo rolamento, com o membro externo anelar do membro de pista composto sendo formado por um material elasticamente deformável. O membro de pista interno anelar do membro de pista composto pode ser de metal, e o membro externo anelar do membro de pista composto pode ser de borracha, unida ao metal por meio de adesivo. De acordo com uma forma de incorporação, a haste de acionamento pode compreender um membro roscado de uma só peça sólida, e a catraca pode estar conectada de maneira roscada à haste de acionamento.

[008] Em uma outra forma de incorporação, uma junta de compensação de retorno compreende uma haste de acionamento, uma catraca associada com a haste de acionamento para mover-se rotacionalmente com ela, e uma junta helicoidal compreendendo um par de rolamentos incluindo um primeiro rolamento e um segundo rolamento montados em lados opostos da catraca, para facilitar a rotação da catraca. A junta helicoidal compreende ainda um par de juntas esféricas dispostas respectivamente em lados opostos da catraca, com tais juntas esféricas suportando os respectivos rolamentos. A primeira junta esférica do par de juntas esféricas suporta o primeiro rolamento. O primeiro rolamento é suportado por um membro de pista interno anelar e por um membro de pista externo anelar. O membro de pista interno anelar possui um primeiro lado assentado contra a catraca e um segundo lado assentado contra o primeiro rolamento. O membro de pista externo anelar possui um primeiro lado assentado contra o primeiro rolamento, e um segundo lado definindo uma primeira superfície conformada ou tendo formato côncavo, tal superfície côncava estando acoplada com uma segunda superfície conformada ou de formato convexo de um membro externo anelar. A segunda superfície conformada é complementar à primeira superfície conformada. Uma segunda junta esférica do par de juntas esféricas suporta o segundo rolamento. O segundo rolamento é suportado por um membro de pista interno anelar e por um membro de pista externo anelar. O membro de pista interno anelar da segunda junta esférica possui um primeiro lado assentado contra a catraca e um segundo lado assentado contra o segundo rolamento. O membro de pista externo anelar da segunda junta esférica possui um primeiro lado assentado contra o segundo rolamento, e um segundo lado definindo uma terceira superfície conformada ou de formato convexo, tal superfície de formato convexo acoplada com uma quarta superfície conformada ou de formato côncavo de um membro externo anelar da segunda junta esférica. As terceira e quarta superfícies conformadas são complementares entre si. A pista externa anelar e os membros externos anelares podem estar associados uns com os outros em uma relação do tipo macho e fêmea, e a segunda junta esférica pode ser uma imagem espelhada da primeira junta esférica. De acordo com uma forma de incorporação, a haste de acionamento pode compreender um membro roscado de uma só peça sólida, e a catraca pode estar acoplada de maneira roscada à haste de acionamento.

[009] O segundo lado do membro de pista interno anelar da primeira junta esférica pode definir uma faixa de pista para rolamentos de esfera do primeiro rolamento. O primeiro lado do membro de pista externo anelar da primeira junta esférica pode definir uma faixa de pista para rolamentos de esfera do primeiro rolamento. O membro externo anelar da primeira junta esférica pode ter um primeiro lado que define a superfície de formato convexo, e um segundo lado plano.

[010] O segundo lado do membro de pista interno anelar da segunda junta esférica pode definir uma faixa de pista de rolamentos de esfera do segundo rolamento. O primeiro lado do membro de pista externo anelar da segunda junta esférica pode definir uma faixa de pista de rolamentos de esfera do segundo rolamento. O membro externo anelar da segunda junta esférica pode ter um primeiro lado que define a superfície de formato côncavo, e um segundo lado plano.

[011] De acordo com outro aspecto, uma junta de compensação de retorno compreende uma haste de acionamento roscada de uma só peça sólida, uma catraca conectada de maneira roscada com a haste de acionamento para mover-se rotativamente com ela, e uma junta helicoidal compreendendo um primeiro rolamento e um segundo rolamento montados na catraca, para facilitar a rotação da catraca. Pelo menos uma junta esférica suporta pelo menos um dentre os primeiro e segundo rolamentos. Pelo menos uma junta esférica inclui uma superfície acoplada com os rolamentos de esfera de pelo menos um dentre os primeiro e segundo rolamentos, em que pelo menos uma junta esférica está configurada para permitir o movimento angular da junta helicoidal.

[012] De acordo com uma forma de incorporação, um membro de pista composto anelar suporta o oposto dos primeiro e segundo rolamentos suportado por pelo menos uma junta esférica, e o membro de pista composto anelar inclui um membro de pista interno anelar e um membro externo anelar formado por um material elasticamente deformável.

[013] De acordo com outra forma de incorporação, pelo menos uma junta esférica compreende uma primeira junta esférica para suportar o primeiro rolamento, e uma segunda junta esférica para suportar o segundo rolamento, em que cada uma das primeira e segunda juntas esféricas possui um membro de pista interno anelar tendo um primeiro lado assentado contra respectivos rolamentos de esfera, e um segundo lado incluindo uma superfície conformada configurada para coincidir com respectivos membros externos anelares conformados complementares. O segundo lado do membro de pista interno anelar das primeira e segunda juntas esféricas podem formar um acoplamento do tipo macho e fêmea com os membros externos anelares, e a segunda junta esférica pode ser uma imagem espelhada da primeira junta esférica.

[014] Em uma outra forma de incorporação, é provido um mecanismo de braço de alavanca compensado por mola para operar uma alavanca de operação de um mecanismo de liberação de freio de estacionamento. O mecanismo de braço de alavanca compreende um braço de alavanca que gira em torno de um pino de articulação. O braço de alavanca compreende uma porção de apêndice frontal que se acopla à alavanca de operação, uma porção de apêndice traseira, e uma ranhura definida em um lado do braço de alavanca, entre elementos de ranhura. Uma mola de torção está disposta no pino de articulação. Um primeiro mecanismo de liberação de cabo inclui um primeiro cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um primeiro manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada ao braço de alavanca próximo à porção de apêndice frontal. Um segundo mecanismo de liberação compreende um segundo cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um segundo manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada à porção de apêndice traseira do braço de alavanca. Durante o uso, quando o primeiro manípulo de operador ou o segundo manípulo de operador é puxado, isto causa o movimento giratório do braço de alavanca em torno do pino de articulação, e uma força fica armazenada na mola de torção; quando o primeiro manípulo de operador ou o segundo manípulo de operador é solto, o braço de alavanca retorna automaticamente para uma posição neutra.

[015] O pino de articulação pode ser montado em uma placa de montagem. Um pino limite pode ser montado na placa de montagem, e a mola de torção pode compreender um elemento de fim de mola encaixado por interferência com o pino limite. O pino limite pode ficar disposto no interior da ranhura no braço de alavanca, e os elementos de ranhura limitam o movimento de rotação do braço de alavanca.

[016] Uma outra forma de incorporação refere-se a um mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente para um veículo ferroviário, compreendendo um atuador de freio, uma alavanca de operação conectada operativamente ao atuador de freio para liberar manualmente uma força de frenagem aplicada, e um mecanismo de braço de alavanca compensado por mola para operar a alavanca de operação. O mecanismo de braço de alavanca compreende um braço de alavanca central em um pino de articulação. O braço de alavanca compreende uma porção de apêndice frontal que se acopla à alavanca de operação, uma porção de apêndice traseira, e uma ranhura definida em um lado do braço de alavanca, entre elementos de ranhura. Uma mola de torção está disposta no pino de articulação. Um primeiro mecanismo de liberação de cabo inclui um primeiro cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um primeiro manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada ao braço de alavanca próximo à porção de apêndice frontal. Um segundo mecanismo de liberação compreende um segundo cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um segundo manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada à porção de apêndice traseira do braço de alavanca. Durante o uso, quando o primeiro manípulo de operador ou o segundo manípulo de operador é puxado, isto causa o movimento giratório do braço de alavanca em torno do pino de articulação, e uma força fica armazenada na mola de torção; quando o primeiro manípulo de operador ou o segundo manípulo de operador é solto, o braço de alavanca retorna automaticamente para uma posição neutra. O movimento de giro do braço de alavanca faz a alavanca de operação girar entre uma primeira posição e uma segunda posição, com o movimento de rotação do braço de alavanca resultando em uma liberação da força de frenagem aplicada. A liberação do primeiro manípulo de operador ou do segundo manípulo de operador permite que a energia armazenada na mola de torção faça o braço de alavanca retornar para a posição neutra, fazendo com que a alavanca de operação gire a partir da segunda posição para a primeira posição.

[017] O pino de articulação pode ser montado em uma placa de montagem. Um pino limite pode ser montado na placa de montagem, e a mola de torção pode compreender um elemento de fim de mola encaixado por interferência com o pino limite. O pino limite pode ficar disposto no interior da ranhura no braço de alavanca, e os elementos de ranhura limitam o movimento de rotação do braço de alavanca.

[018] Uma outra forma de incorporação refere-se a um mecanismo de braço de alavanca compensado por mola para operar uma alavanca de operação de um mecanismo de liberação de freio de estacionamento, incluindo um braço de alavanca montado em um pino de articulação, com o braço de alavanca compreendendo uma porção de apêndice frontal acoplada com a alavanca de operação, uma mola de torção disposta no pino de articulação, e pelo menos um mecanismo de liberação de cabo associado com o braço de alavanca próximo à porção de apêndice frontal. A aplicação de uma força para puxar pelo menos um mecanismo de liberação de cabo provoca o movimento de giro do braço de alavanca em torno do pino de articulação, armazenando uma força na mola de torção, e quando pelo menos um mecanismo de liberação de cabo é solto o braço da alavanca retorna automaticamente para uma posição neutra.

[019] Pelo menos um mecanismo de liberação de cabo pode incluir um cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um primeiro manípulo de operador conectado a ela, e uma extremidade terminal oposta conectada ao braço de alavanca próximo à porção de apêndice frontal. A extremidade do terminal do cabo de liberação pode estar presa ao primeiro manípulo de operador e ser suportada por um suporte vertical fixado a uma face superior de uma placa de montagem, e a extremidade terminal oposta pode estar presa ao braço de alavanca por meio de um fixador mecânico. O braço de alavanca pode incluir uma porção de apêndice traseira, e pelo menos um mecanismo de liberação de cabo pode compreender um primeiro mecanismo de liberação de cabo associado com o braço de alavanca próximo à porção de apêndice frontal e um segundo mecanismo de liberação de cabo associado com a porção de apêndice traseira do braço de alavanca. O primeiro mecanismo de liberação de cabo pode incluir um primeiro cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um primeiro manípulo de operador conectado à mesma e uma extremidade terminal oposta conectada ao braço de alavanca próximo à porção de apêndice frontal, e o segundo mecanismo de liberação do cabo pode incluir um segundo cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um segundo manípulo de operador conectado a ela, e uma extremidade terminal oposta conectada à porção de apêndice traseira do braço de alavanca. Uma força de tração pode ser aplicada tanto ao primeiro mecanismo de liberação de cabo como ao segundo mecanismo de liberação de cabo, para provocar o movimento de giro do braço de alavanca e liberar manualmente o freio de estacionamento.

[020] O mecanismo do braço de alavanca também pode incluir um par de elementos de ranhura que definem uma ranhura entre eles. O pino de articulação pode ser montado sobre uma placa de montagem e um pino limite também pode ser montado na placa de montagem, disposto no interior da ranhura no braço de alavanca, de modo a que os elementos de ranhura limitem o movimento de rotação do braço de alavanca. A mola de torção compreende um elemento de fim de mola encaixado por interferência com o pino limite.

[021] Outros detalhes e vantagens tornar-se-ão evidentes após o exame da descrição detalhada aqui apresentada em conexão com os desenhos anexos, onde as partes semelhantes estão indicadas com os mesmos números de referência. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS - A fig. 1 é uma vista em perspectiva de um equipamento de freio montado em um truque ferroviário, incluindo um conjunto de freio de estacionamento com um dispositivo de freio de estacionamento convencional instalado em um vagão representado em linha tracejada; - A fig. 2 é uma vista em perspectiva de um conjunto de freio de estacionamento instalado dentro do dispositivo de truque do vagão ilustrado na fig. 1; - A fig. 3 é uma vista em planta do conjunto de freio de estacionamento da fig. 2; - A fig. 4 é uma vista em elevação frontal do conjunto de freio de estacionamento da fig. 2; - A fig. 5 é uma vista em elevação lateral do conjunto de freio de estacionamento da fig. 2; - A fig. 6 é uma vista em perspectiva isolada do conjunto de freio de estacionamento representado na fig. 1; - A fig. 7 é uma vista em perspectiva ampliada de um atuador de freio empregado dentro do conjunto do freio de estacionamento; - A fig. 8 é uma vista em corte transversal do atuador de freio, ao longo das linhas VI I IVI I I da fig. 7; - A fig. 9 é uma vista em perspectiva parcial do atuador de freio da fig. 7; - A fig. 10 é um diagrama de blocos esquemático do conjunto de freio de estacionamento, ilustrando particularmente uma disposição de liberação manual operada pneumaticamente, construído de acordo com uma outra forma de incorporação; - A fig. 11 é um diagrama de blocos esquemático do conjunto de freio de estacionamento, ilustrando particularmente uma disposição de liberação manual operada pneumaticamente, construído de acordo com uma outra forma de incorporação; - A fig. 12 é uma vista em elevação de um conjunto de liberação manual operado mecanicamente, ilustrado na fig. 6, conectado ao lado do corpo do vagão ferroviário mostrado na fig. 3; - A fig. 13 é uma vista em perspectiva explodida de uma junta de compensação de retorno para outra forma de incorporação de um atuador de freio que faz parte de um conjunto de freio de estacionamento; - A fig. 14 é uma vista em corte transversal longitudinal da junta de compensação de retorno da fig. 13; - A fig. 15 é uma vista em corte transversal longitudinal de uma outra forma de incorporação de uma junta de compensação de retorno para outra forma de incorporação de um atuador de freio que faz parte de um conjunto de freio de estacionamento; - A fig. 16 é uma primeira vista em perspectiva explodida da junta de compensação de retorno da fig. 15; - A fig. 17 é uma segunda vista em perspectiva explodida da junta de compensação de retorno da fig. 15, vista a partir da extremidade oposta em relação à vista mostrada na fig. 16; - A fig. 18 é uma vista em perspectiva de um equipamento de frenagem montado no interior de um dispositivo de truque de um veículo ferroviário, compreendendo um mecanismo de liberação de freio operado manualmente; - A fig. 19 é uma vista em perspectiva de uma porção do mecanismo de liberação de freio operado manualmente mostrado na fig. 18; - A fig. 20 é uma vista em perspectiva mostrando um manípulo de operador, para operar o mecanismo de liberação de freio operado manualmente mostrado nas figs. 18 e 19; - A fig. 21 é uma vista em perspectiva que mostra um manípulo de operador do lado oposto, para operar o mecanismo de liberação de freio operado manualmente mostrado nas figs. 18 e 19; - A fig. 22 é uma vista em perspectiva que mostra a operação do mecanismo de liberação de freio operado manualmente, utilizando o manípulo de operador da fig. 20.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[022] Para os propósitos da descrição abaixo, os termos de orientação espacial, tal como utilizados, referem-se à forma de incorporação referenciada, orientada de acordo com as figuras dos desenhos anexos ou de outra forma descritas na descrição detalhada a seguir. No entanto, deve ser entendido que as formas de incorporação descritas a seguir podem assumir muitas variações e configurações alternativas. Deve também ser compreendido que as características, componentes e dispositivos específicos ilustrados nas figuras dos desenhos anexos e aqui descritos são apenas exemplificativos, e não devem ser considerados como limitativos.

[023] Fazendo referência às figs. 1 a 5, um equipamento de freio montado em um truque ferroviário, geralmente designado pelo número 10, é mostrado para um vagão 2. O equipamento de freio 10 está instalado dentro de um dispositivo de truque convencional, geralmente designado pelo número 3, portando uma extremidade do corpo do vagão ferroviário. Tal dispositivo de truque 3 inclui um par de conjuntos de rodas 4, cada um tendo um par de rodas 4a unidas por um eixo 4b, e uma estrutura 5 suportada pelo par de conjuntos de rodas 4. A estrutura 5 inclui um par de membros laterais 6a e 6b acompanhados por uma sapata de amortecimento 7.

[024] O equipamento de freio 10 compreende vigas de freio, indicadas geralmente por 12 e 13, substancialmente idênticas, com cada uma dessas vigas de freio incluindo um membro de compressão 14, um membro de tensão 16 e um membro de suporte 18. As extremidades opostas do membro de compressão 14 e do membro de tensão 16 podem estar permanentemente conectadas entre si de uma maneira convencional. Cabeçotes de freio 22 estão montados nas respectivas extremidades das vigas de freio 12 e 13. O membro de compressão 14 e o membro de tensão 16 das respectivas vigas de freio 12 e 13 estão espaçados o suficiente para permitirem a conexão do membro de suporte 18 em um local a meio caminho entre suas extremidades opostas.

[025] Um par de alavancas de transferência de força 24 e 26 estão conectadas de forma articulada por meio de pinos 27 ao membro de suporte 18 das respectivas vigas de freio 12 e 13. Uma extremidade das alavancas de transferência de força 24 e 26 está interconectada por meio do membro de transmissão de força 28, que pode ser um dispositivo ajustador de folga automático. A extremidade oposta das respectivas alavancas de transferência de força 24 e 26 está conectada ao cabeçote de pressão do atuador de freio, indicado geralmente por 70, através de um membro de transmissão de força ou de um conjunto de haste de acionamento de retorno 32.

[026] Quando ocorre um acionamento do freio, a redução da pressão do fluido na tubulação de freio 8 causa, através de uma válvula de transferência 9 convencional, mostrada nas figs. 10 e 11, a pressurização do atuador de freio 70, que resulta no movimento do pistão do atuador de freio montado no interior do seu alojamento. Este movimento do pistão faz com que uma mola, também montada dentro do alojamento do conjunto do cilindro de freio, seja comprimida, resultando no movimento de uma haste de acionamento 30, a qual está conectada à alavanca de transferência de força 24, em uma primeira direção, de modo a efetuar a rotação anti-horária da alavanca de transferência de força 24. A alavanca de transferência de força 24 aciona, por sua vez, o conjunto ajustador de folga 28, para efetuar a rotação anti-horária da alavanca de transferência de força 26 e o consequente acionamento do conjunto da haste de acionamento de retorno 32.

[027] As alavancas de transferência de força 24 e 26, juntamente com o conjunto ajustador de folga 28, o conjunto da haste de acionamento de retorno 32 e o atuador de freio 70, compreendem uma ligação de acionamento das vigas de freio, que interconecta as vigas de freio 12 e 13 por meio de pinos de articulação 27 e, assim, as forças de atuação de freio necessárias agem eficazmente ao longo desses pinos 27. A força resultante dessas forças está indicada por X na fig. 3. Uma vez que o comprimento do conjunto ajustador de folga 28 aumenta com o acionamento da biela do atuador de freio, as vigas de freio 12 e 13 são movidas e afastadas pela ligação das vigas de freio até que ocorra o acoplamento da sapata de freio com a superfície da banda de rodagem das rodas 4a do veículo. Quando a pressão do fluido é evacuada do atuador de freio 70, devido à redução da pressão do fluido na tubulação de freio 8 e à operação da válvula de transferência 9, a haste de acionamento 30 se move em uma segunda direção oposta, fazendo com que o equipamento de freio 10 libere os freios.

[028] Durante uma situação de estacionamento, quando os vagões ferroviários 2 são tirados do ramal ferroviário principal e estacionados, por exemplo, em um desvio ou ramal secundário, o sistema de frenagem pneumática, conforme descrito acima, já não pode ser utilizado. Assim, a fim de aplicar o freio como uma precaução contra um movimento indesejado ou inesperado dos carros, um mecanismo de freio de mão, que fica montado em cada carro, pode ser empregado.

[029] Na fig. 1, é mostrado um mecanismo de freio de mão conhecido, do estado da arte anterior, geralmente indicado pelo número 40. O mecanismo do freio de mão 40 possui um alojamento, indicado geralmente por 42, que compreende uma placa ou parede traseira 44, montada em um vagão 2, e uma cobertura 46 que está fixada à parede traseira 44. Uma corrente 48, para aplicação ou liberação dos freios, está convencionalmente conectada ao equipamento de freio 10 através de uma alavanca do freio de mão 50, e enrolada em um tambor de enrolamento 52. A alavanca do freio de mão 50 está conectada, por sua vez, à alavanca de transferência do atuador de freio ou alavanca de transferência de força 24.

[030] Para acionar os freios, o volante manual 54 é girado no sentido horário, como visto na fig. 1, para enrolar a corrente 48 em torno do tambor de enrolamento 52 e fazer com que a alavanca do freio de mão 50 seja puxada em uma direção para fora e para longe do equipamento de freio 10. Este movimento faz com que a alavanca de transferência de força 24 seja girada em um sentido anti-horário, fazendo com que a haste de acionamento 30 seja puxada em uma direção para fora e a força necessária seja aplicada ao conjunto ajustador de folga 28. Esta força aplicada é semelhante à força que é aplicada pela haste de acionamento de freio 30 do atuador de freio 70 quando pressurizado. No entanto, foi verificado que os operadores podem aplicar os freios indevidamente, ou esquecerem-se de aplicar os freios, por meio do mecanismo do freio de mão 40, provocando o movimento indesejado do vagão ferroviário 2. Além disso, a aplicação e a liberação dos freios através do freio de mão 40 aumenta os custos operacionais do vagão 2, devido ao trabalho associado com a operação do freio de mão 40. Além do mais, rupturas ou desconexões involuntárias e indesejáveis da tubulação de freio 8 ou da mangueira de freio (não mostrada) podem impedir a operação do equipamento de freio 10.

[031] Agora com referência às figs. 2 a 11, é mostrado um conjunto de freio de estacionamento conhecido, do estado da arte anterior, geralmente indicado por 60, incluindo o atuador de freio 70, o qual possui um alojamento 72 montado sobre a primeira viga de freio 12 adjacente à conexão articulada da primeira alavanca de transferência 24. O alojamento 72 tem uma primeira extremidade 73 e uma segunda extremidade oposta 74. A primeira extremidade 73 é provida com um membro de montagem 73a para fixar o atuador de freio 70 de maneira estacionária sobre a viga 12. De modo convencional, a primeira extremidade 73 do alojamento 72 é fechada, enquanto que a segunda extremidade 74 geralmente é aberta. Um conjunto de pistão 80, operável com fluido sob pressão, está montado de maneira a ter um movimento recíproco longitudinal no interior do alojamento 72. O conjunto de pistão 80 divide o alojamento 72 em uma porção pressurizada 75a, disposta entre a primeira extremidade 73 do alojamento 72 e a primeira extremidade 82 do pistão 80, e uma porção não pressurizada 75b, disposta adjacente à segunda extremidade 74. Uma biela 90 está fixada, por uma primeira extremidade 92 da mesma, a uma segunda extremidade 84 do conjunto de pistão 80. A haste de pistão 90 pode estender-se através da abertura axial 76 na segunda extremidade 74 do alojamento 72, que responde ao fornecimento da pressão de fluido dentro da porção pressurizada 75a. A biela 90 está fixada, por uma segunda extremidade 94 da mesma, a uma primeira extremidade da haste de acionamento 30, com a biela 90 e o conjunto de pistão 80 movendo-se com a haste de acionamento 30 nas primeira e segunda direções.

[032] Assim, em resposta ao fornecimento da pressão de fluido dentro da porção pressurizada 75a do alojamento 72, o conjunto de pistão 80 se move na primeira direção em direção à segunda extremidade 74 do alojamento 72, fazendo com que a biela 90 e a haste de acionamento 30 se movam na primeira direção, aumentando o comprimento dos primeiros meios de transmissão de força, e consequentemente aumentando a distância espaçada entre as primeira e segunda vigas de freio 12 e 13, respectivamente, a fim de que uma força de frenagem seja aplicada.

[033] Um membro de mola 100 está disposto na porção não pressurizada 75b do alojamento 72, encerrado entre uma superfície interna 77 da segunda extremidade 74 do alojamento 72 e a segunda extremidade 84 do conjunto de pistão 80. O membro de mola 100 é capaz de exercer uma força contra o conjunto de pistão 80; após a liberação do membro de mola 100 em resposta à evacuação da pressão de fluido a partir da porção pressurizada 75a do alojamento 72, é causado o movimento longitudinal do conjunto de pistão 80 na segunda direção no interior do alojamento 72, para retrair, por conseguinte, a biela 90 no seu interior. Logo, a haste de acionamento 30 também se move na segunda direção e libera a força de frenagem aplicada.

[034] Um meio ou dispositivo de comunicação de fluido 102, incluindo uma entrada de pressão de ar convencional 104, também é provido, em comunicação com a porção pressurizada 75a do alojamento 72 e com a tubulação de freio 8, para fornecer a pressão de fluido para o atuador de freio de estacionamento 70 durante o acionamento dos freios do equipamento de freio do 10 veículo ferroviário, resultando no movimento longitudinal do conjunto de pistão 80 e da biela 90 na primeira direção e na compressão do membro de mola 100. O meio ou dispositivo de comunicação de fluido 102 também é provido para evacuar a pressão de fluido a partir da porção pressurizada 75a do alojamento 72 durante a liberação do freio, resultando no movimento longitudinal do conjunto de pistão 80 e da biela 90 na segunda direção, devido à força exercida pelo membro de mola 100 liberado.

[035] O conjunto de freio de estacionamento 60 inclui ainda um meio ou dispositivo prendedor, geralmente indicado por 110, que é provido para manter a posição estendida da haste de acionamento 30 durante a redução da pressão de fluido na tubulação de freio 8 até um predeterminado nível, e para liberar a haste de acionamento 30 para movimentar-se na segunda direção, devido ao aumento da pressão de fluido na tubulação de freio 8 acima desse nível predeterminado. De acordo com uma forma de incorporação presentemente preferida, tal dispositivo prendedor 110 inclui um primeiro segmento alongado 112 formado em pelo menos uma porção da superfície externa da biela 90, móvel através da porção não pressurizada 75b do alojamento 72. Uma catraca 114 está montada dentro da porção não pressurizada 75b do alojamento 72, para girar em torno de um eixo longitudinal da biela 90. Um par de rolamentos 115 opcionais podem ser providos para facilitar a rotação da catraca 114. Uma abertura 116 está formada axialmente através da catraca 114. Um segundo segmento 118 é formado em uma superfície da abertura axial 116, para acoplar-se de maneira operacional com o primeiro segmento 112. Existe um eixo 120 montado de modo a girar em uma relação espaçada com a catraca 114. O eixo de rotação do eixo 120 é substancialmente paralelo ao eixo de rotação da catraca 114. O eixo 120 possui uma primeira extremidade 122 disposta dentro da porção não pressurizada 75b do alojamento 72, e possui uma segunda extremidade 124 que se estende através de uma abertura 126 formada através da segunda extremidade 74 do alojamento 72 após uma superfície externa do mesmo. Finalmente, uma lingueta de retenção 128 está disposta dentro da porção não pressurizada 75b do alojamento 72, fixada ao eixo 120 para rotação com o mesmo. A lingueta de retenção 128 pode girar em uma primeira direção de rotação, para acoplar-se com os dentes da catraca quando uma primeira força de rotação é aplicada à segunda extremidade 124 do eixo 120, devido à pressão de fluido na tubulação de freio 8 ser reduzida para um predeterminado nível. Este acoplamento evita o movimento da haste de acionamento 30 na segunda direção. A lingueta de retenção 128 pode girar em uma segunda direção de rotação, para desacoplar-se dos dentes da catraca e permitir que a haste de acionamento 30 se movimente na segunda direção, quando uma segunda força de rotação é aplicada pelo menos ao eixo 120 e / ou à lingueta de retenção 128, devido ao aumento da pressão de fluido na tubulação de freio 8.

[036] Para a montagem do dispositivo prendedor 110, a segunda extremidade 74 do alojamento 72 é formada por um primeiro membro 74a com sua superfície externa, e por um segundo membro 74b fixado em uma relação espaçada com o primeiro membro 74a, com a catraca 114 e a lingueta de retenção 128 estando montadas entre os primeiro e segundo membros 74a e 74b. Os primeiro e segundo membros 74a e 74b ficam aparafusados a um flange 72a do alojamento 72, de uma maneira convencional.

[037] Embora o conjunto de freio de estacionamento das figuras 6 a 8 tenha sido ilustrado com um atuador de freio 70 tendo um alojamento 72 e um pistão 80, também está dentro do escopo da presente invenção o uso de um atuador de freio que utiliza uma mola de ar. Tal atuador de freio está descrito no pedido de patente de modelo de utilidade n° 10 / 645.035, depositado em 21 de agosto de 2003 e intitulado "Universal brake assembly” (“Conjunto de freio universal"), que agora é a patente n° U.S. 8.033.533 de Ring et al., cuja matéria está aqui incorporada como referência.

[038] A força de rotação pode ser aplicada manualmente à segunda extremidade 124 do eixo 120, por exemplo, com uma ferramenta do tipo de agarre por pressão ou uma chave (não mostrada), e, de preferência, uma alavanca de operação 130 é provida, possuindo uma primeira extremidade 132 disposta na, e fixada à, segunda extremidade 124 do eixo 120, para girar com o mesmo. Assim, a alavanca de operação 130 pode girar na primeira direção de rotação quando a primeira força de rotação é aplicada a uma segunda extremidade 134 da mesma, e pode girar na segunda direção de rotação quando a segunda força de rotação é aplicada à sua segunda extremidade 134.

[039] É ainda contemplada a provisão de um meio ou dispositivo de operação, indicado geralmente pelo número 140, que responde a uma condição de pressão de fluido dentro da tubulação de freio 8, para operar seletivamente e automaticamente o dispositivo prendedor 110 para manter a haste de acionamento 30, após seu movimento na primeira direção, na posição de aplicação dos freios, e para liberar a haste de acionamento 30 para movimentar-se na segunda direção. Agora com referência específica às figs. 7 e 10, o dito dispositivo de operação 140 inclui um suporte de montagem 150 que está fixado à superfície externa da segunda extremidade 74 do alojamento 72, de preferência utilizando os fixadores que prendem os primeiro e segundo membros 74a e 74b, respectivamente, ao flange 72a. Assim, quando instalado, o suporte de montagem 150 fica disposto em um plano geralmente vertical. O suporte de montagem 150 pode ser provido com uma porção saliente 152, a qual fica disposta geralmente de modo horizontal. Um cilindro operado pneumaticamente, geralmente indicado por 160, é provido e montado na porção saliente 152 do suporte de montagem 150. O cilindro operado pneumaticamente 160 possui um invólucro 162; um conjunto de pistão 164 montado para movimento longitudinal no interior do invólucro; uma biela 166 conectada, por uma sua primeira extremidade, a uma primeira extremidade do conjunto de pistão 164, e conectada de modo articulado, por uma sua segunda extremidade, à segunda extremidade 134 da alavanca de operação 130; e uma mola 168 que fica encerrada no interior do invólucro 162 entre uma sua extremidade e a segunda extremidade do conjunto de pistão 164. Quando instalado no interior do vagão 2, o conjunto de pistão 164 e a biela 166 se movem em uma direção que é geralmente perpendicular à direção de movimento do conjunto de pistão 80, da biela 90 e da haste de acionamento 30, bem como ao eixo de rotação da catraca 114 e da lingueta de retenção 128.

[040] Um meio ou dispositivo de comunicação de fluido 170, incluindo uma porta de fluido convencional 172, é provido em comunicação com uma segunda extremidade do conjunto de pistão 164 e com a tubulação de freio 8, para o fornecimento da pressão de fluido para uma segunda extremidade do conjunto de pistão 164, para fazer com que a biela 166 se mova para fora, aplicando uma segunda força de rotação. Além disso, o segundo dispositivo de comunicação de fluido é provido para evacuar a pressão do fluido a partir da segunda extremidade do conjunto de pistão 164, quando a pressão do fluido na tubulação de freio 8 for reduzida abaixo do nível predeterminado, fazendo a mola 168 estender-se e retraindo a biela 166 dentro do invólucro 162, aplicando-se assim a primeira força de rotação para a segunda extremidade 134 da alavanca 130.

[041] Em operação normal, quando o vagão 2 está em movimento e / ou quando a pressão do fluido na tubulação de freio 8 está no seu máximo, geralmente em torno de 90 (noventa) libras por polegada quadrada (PSI, ou 6,33 kg / cm2), o membro de mola 100 do atuador do freio de estacionamento 70 fica estendido, e os freios ficam liberados. Por conseguinte, a pressão do fluido na tubulação de freio 8 é fornecida para o cilindro operado pneumaticamente 160, fazendo com que a biela 166 aplique uma segunda força de rotação à alavanca de operação 130, evitando assim que a lingueta de retenção 128 se acople à catraca 114.

[042] Quando uma aplicação parcial do freio [redução de 10 PSI (0,7 kg / cm2) no valor máximo da pressão de fluido na tubulação de freio] ou uma aplicação completa do freio de serviço [redução de 25 PSI (1,76 kg / cm2) no valor máximo da pressão de fluido na tubulação de freio] é comandada a partir da locomotiva (não mostrada), a pressão de fluido é fornecida à porção pressurizada 75a do alojamento 72, fazendo o conjunto de pistão 80 mover-se na primeira direção, em direção à segunda extremidade 74 do alojamento 72 e contra a resistência do membro de mola 100, e, mais particularmente, fazendo a biela 90 e a haste de acionamento 30 moverem-se na dita primeira direção, aplicando os freios. Quando uma liberação do freio é comandada e a pressão do fluido na tubulação de freio 8 começa a subir, a pressão do fluido é evacuada da porção pressurizada 75a do alojamento 72 através da válvula direcional ou de transferência 9, fazendo com que o membro de mola 100 se estenda, movendo a haste de acionamento 30 na segunda direção e liberando a força de frenagem. Enquanto a pressão do fluido na tubulação de freio 8 estiver acima do nível predeterminado, a biela 166 continua a aplicar a segunda força de rotação na alavanca de operação 130, evitando assim que a lingueta de retenção 128 se acople com os dentes da catraca.

[043] Quando a pressão do fluido na tubulação de freio 8 fica abaixo do nível predeterminado, que geralmente está definido abaixo do presente nível da aplicação completa do freio de serviço, a pressão do fluido é evacuada do cilindro operado pneumaticamente 160, fazendo a mola 168 estender-se, retraindo a biela 166 dentro do invólucro 162 e aplicando, assim, a primeira força de rotação à segunda extremidade 134 da alavanca 130, acoplando a lingueta de retenção 128 com a catraca 114. Uma vez que o atuador de freio 70 operará como descrito acima para mover a haste de acionamento 30 na primeira direção, aplicando a força de frenagem, o acoplamento da lingueta de retenção 128 com a catraca 114 manterá a haste de acionamento 30 em tal condição de freio aplicado. Vantajosamente, os dentes da catraca são formados de modo a que a catraca 114 gire para permitir o movimento da haste de acionamento 30 na primeira direção, mesmo quando a lingueta de retenção 128 se acopla com catraca 114 antes da haste de acionamento 30 completar o seu movimento de aplicação dos freios.

[044] Quando o fornecimento da pressão de fluido para o cilindro 160 é restabelecido, a biela 166 se move para fora do alojamento 162 e aplica uma segunda força de rotação à alavanca de operação 130, desacoplando assim a lingueta de retenção 128 do acoplamento com a catraca 114. O nível predeterminado de pressão de fluido na tubulação de freio 8 no qual a lingueta de retenção 128 se acopla com a catraca 114 também depende da força da mola 168, bem como dos requisitos de aplicação específicos. Por exemplo, pode ser desejável que a lingueta de retenção 128 se acople com a catraca 114 apenas durante uma rápida queda de pressão de fluido, o que é vulgarmente conhecido como uma aplicação de emergência dos freios quando a pressão do fluido na tubulação de freio se reduz para cerca de 10 PSI (0,7 kg / cm2), e depois ainda para zero.

[045] Também está dentro do escopo da presente invenção evacuar a pressão de fluido, e fornecê-la novamente para o cilindro operado pneumaticamente 160 com diferentes níveis de pressão dentro da tubulação de freio 8. Apenas como um exemplo, pode ser vantajoso começar a desacoplar a lingueta de retenção 128 do acoplamento com a catraca 114 quando a pressão de fluido na tubulação aumentar para cerca de 25 PSI (1,76 kg/cm2).

[046] Enquanto a operação acima descrita prevê o acionamento e a liberação automática dos freios, também é possível prover meios ou um dispositivo para liberação, operáveis manualmente, indicados geralmente como 200, acoplados ao cilindro operado pneumaticamente 160 de modo a liberarem manualmente a haste de acionamento 30, para movê-la na segunda direção. De acordo com uma forma de incorporação, tal dispositivo de liberação operável manualmente 200 inclui um eixo de liberação 202 fixado por meio de acoplamento roscado ao invólucro 162 do cilindro operado pneumaticamente 160. O eixo de liberação 202 possui uma primeira extremidade fixada coaxialmente à segunda extremidade do pistão 164, e possui uma segunda extremidade que se estende para fora a partir do invólucro 162, com a rotação manual seletiva da segunda extremidade do eixo de liberação 202 provocando a extensão ou a retração da biela 166, girando a alavanca de operação 130 nas primeira ou segunda direções de rotação.

[047] De acordo com outra forma de incorporação, o dispositivo de liberação operável manualmente 200 inclui uma válvula 210, melhor ilustrada na fig. 11, que fica disposta dentro do meio ou dispositivo de comunicação de fluido 170, entre a tubulação de freio 8 e o cilindro operado pneumaticamente 160. A válvula 210 pode ser operada em uma primeira posição para fornecer a pressão de fluido ao cilindro operado pneumaticamente 160, quando a pressão do fluido na tubulação de freio 8 for mantida acima do nível predeterminado. Nesta posição, a pressão do fluido comprime uma mola de extensão 212 montada no interior da válvula 210, permitindo que a pressão de fluido flua através do cilindro operado pneumaticamente 160. A válvula 210 também é operável em uma segunda posição para interromper, devido à liberação da mola 212 comprimida, o fornecimento de pressão de fluido ao cilindro operado pneumaticamente 160, e evacuar a pressão de fluido a partir do cilindro operado pneumaticamente 160 para a atmosfera. Quando a pressão de fluido diminui abaixo do nível predeterminado definido, a mola 212 se estende e bloqueia o fluxo de pressão de fluido através da válvula 210, e abre a passagem para o seu orifício de escape. A válvula 210 também inclui meios, ou um dispositivo, operáveis manualmente, tal como um botão de pressão 214 disposto nela, para restabelecer manualmente o fornecimento de pressão de fluido para o cilindro operado pneumaticamente 160. A atuação manual do botão de pressão 214 comprime brevemente a mola 212 para permitir o fluxo da pressão de fluido através da válvula 210, que vai manter a mola 212 em uma condição comprimida quando o botão de pressão 214 é liberado. Um par de válvulas 210 podem ser providas, cada uma instalada adjacente a uma respectiva extremidade do vagão ferroviário 2 para reduzir o trabalho de liberar o conjunto de freio de estacionamento 60 aplicado, eliminando a necessidade do operador do vagão 2 ter de caminhar até a extremidade que tem o conjunto de freio de estacionamento 60 instalado.

[048] Ainda de acordo com outra forma de incorporação, os meios, ou dispositivo, de liberação operáveis manualmente 200 podem incluir uma válvula de duas posições com três portas 220, melhor mostrada na fig. 10. Um reservatório auxiliar 222 da pressão de fluido pode estar conectado, através de uma porta da mesma, à tubulação de freio 8, por meio de uma válvula de retenção 224 e de um estrangulamento de restrição 226, montado em série com a válvula de retenção 224 e conectado, através de outra porta, à válvula 220.

[049] Também está dentro do escopo da presente invenção prover outros meios ou dispositivos para operar as válvulas 210 ou 220 para restaurar a pressão de fluido para o cilindro operado pneumaticamente 160. Em um exemplo mostrado na fig. 11, pode ser provida uma válvula de três vias 230, onde o botão de pressão 214 foi substituído por um solenóide 232, de modo que a válvula 210 pode ser operada na segunda posição para permitir o fluxo da pressão de fluido através da mesma por meio de um sinal elétrico, que pode ser remotamente transmitido, por exemplo, da locomotiva (não mostrada), através de quaisquer métodos bem conhecidos, incluindo fios, radiofrequência, comunicação por satélite, e métodos similares. Esta forma de incorporação permite a liberação remota do conjunto de freio de estacionamento 60 acionado. Vantajosamente, a válvula 230 pode ser adaptada com um segundo solenóide 234 para operar remotamente tal válvula 230 para a posição que permite o fluxo da pressão de fluido para o cilindro 160, e, mais particularmente, permitir o acionamento remoto do conjunto de freio de estacionamento 60.

[050] A presente invenção também contempla a provisão de qualquer uma das válvulas 210, 220 ou 230 em combinação com o eixo de liberação 202 da fig. 10. Por exemplo, uma válvula operável manualmente 210 ou 220 é montada em estreita proximidade com a extremidade ou com o lado do vagão 2, permitindo que o operador do vagão 2 opere de maneira segura e conveniente o conjunto de freio de estacionamento 60 a partir de um lado do vagão 2, sem a necessidade de acessar a parte de baixo do mesmo e a área do dispositivo de truque 3. Deve ser apreciado que os meios, ou dispositivo, de liberação manual 200 acima descritos são de um tipo pneumático. Também é possível prover os meios ou dispositivo de liberação manual como um dispositivo de tipo mecânico, que não depende da presença ou ausência de pressão de fluido na tubulação de freio 8 para liberar os freios acionados. Tal dispositivo de liberação manual mecânico, geralmente indicado como 250, é aqui descrito em combinação com o equipamento de freio 10 instalado dentro do dispositivo de truque 3 em uma extremidade do corpo do veículo ferroviário. Conforme descrito acima, tal dispositivo de truque 3 inclui a estrutura 5 com o par de membros laterais 6a e 6b unidos pela sapata de amortecimento 7.

[051] Agora com referência específica às figs. 2 a 7, os meios, ou mecanismo, de liberação manual 250 incluem um primeiro membro em formato de placa 252 encostado e acoplado a uma porção de superfície vertical interna de um membro lateral, indicado como 6a, do dispositivo de truque 3. Uma primeira pluralidade de aberturas 254 são formadas através do primeiro membro em formato de placa 252, dispostas em um padrão predeterminado. Um segundo membro em formato de placa 256 está encostado e acoplado a uma porção de superfície vertical externa do membro lateral 6a. Uma segunda pluralidade de aberturas 254 são formadas através do segundo membro em formato de placa 256, dispostos no mesmo padrão predeterminado que as aberturas 254 formadas através do primeiro membro em formato de placa 252. Cada abertura da segunda pluralidade de aberturas 254 está alinhada com uma respectiva abertura da primeira pluralidade de aberturas 254. Uma pluralidade de hastes 260 são providas, cada uma delas passando através das aberturas 254 alinhadas nos primeiro e segundo membros em formato de placa 252 e 256, respectivamente. Uma rosca macho 262 é formada em cada extremidade de cada haste 260. Uma pluralidade de fixadores roscados 264 são utilizados, com cada fixador 264 acoplando operativamente uma respectiva extremidade de haste para fixar os primeiro e segundo membros em formato de placa 252 e 256, respectivamente, em torno do membro lateral 6a, encerrando uma porção do mesmo entre os ditos membros em formato de placa.

[052] Além disso, uma ranhura alongada 270 é formada através de um primeiro membro em formato de placa 252, estendendo-se em uma direção geralmente horizontal. Uma ranhura em formato de “L” 272 é formada no segundo membro em formato de placa 256, tendo uma porção horizontal 274 alinhada com a ranhura alongada 270 formada através do primeiro membro em formato de placa 252. A fenda em formato de “L” 272 também possui uma porção vertical 276. Um membro de conexão alongado 280 é provido, tendo um formato predeterminado para passar através do dispositivo de truque 3. A primeira extremidade 282 do membro de conexão 280 passa através da ranhura alongada 270 e através da ranhura em formato de “L” 272, estendendo-se para fora a partir do segundo membro em formato de placa 254. Há também um arranjo mecânico para conectar uma segunda extremidade 284 do membro de conexão 280 ao conjunto de freio de estacionamento 60. Um membro manípulo 286 está disposto na, e fixado à, primeira extremidade 282 do membro de conexão alongado 280. Este membro manípulo 286 é operável manualmente para mover o membro de conexão 280 a partir de uma primeira posição, que permite o acionamento do conjunto de freio de estacionamento 60, para uma segunda posição, que permite a liberação do conjunto de freio de estacionamento 60 acionado. O membro manípulo 286 pode ter o formato de um manípulo convencional, e pode ainda ser provido de forma integrada com o membro de conexão 280, dobrando-se a sua segunda extremidade 284. Um meio ou elemento de compensação é provido, acoplado com o membro de conexão alongado 280, para retornar o membro de conexão 280 para a primeira posição após o membro manípulo 286 ser solto.

[053] O arranjo mecânico para conectar a segunda extremidade 284 do membro de conexão alongado 280 ao conjunto de freio de estacionamento 60 inclui uma primeira alavanca de liberação 290, conectada de modo articulado ao suporte de montagem 150. Como um exemplo mostrado nas figs. 6 e 7, tal conexão articulada pode ser conseguida com um pino ou fixador 292 que passa através de aberturas alinhadas (não mostradas) na primeira alavanca de liberação 290 e no suporte de montagem 150. Há também uma conexão articulada que conecta a segunda extremidade 284 do membro de conexão alongado 280 a uma extremidade da primeira alavanca de liberação 290. Conforme o exemplo mostrado nas figs. 6 e 7, tal segunda extremidade 284 pode ser formada como uma porção bifurcada tendo uma abertura (não mostrada) formada através da mesma, alinhada com uma outra abertura (não mostrada) formada através da primeira alavanca de liberação 290, com um pino ou fixador 294 passando através dessas aberturas alinhadas (não mostradas). Há também uma segunda alavanca de liberação 300 tendo uma primeira extremidade 302 conectada de modo articulado a uma segunda extremidade da primeira alavanca de liberação 290, e tendo uma segunda extremidade 304 conectada de modo articulado à segunda extremidade 134 da alavanca de operação 130.

[054] Em operação, o movimento iniciado manualmente do membro de conexão alongado 280 a partir da primeira posição para a segunda posição provoca o movimento de rotação da alavanca de operação 130 na segunda direção de rotação, devido à rotação de cada uma das primeira e segunda alavancas de liberação 290 e 300, respectivamente, permitindo assim a que a lingueta de retenção 284 se desacople dos dentes da catraca, e permitindo que a haste de acionamento 30 se mova na segunda direção devido à extensão da mola 100, liberando assim a força de frenagem aplicada. Durante a liberação manual dos freios, o membro manípulo 286 é móvel através de uma porção vertical 276 da ranhura em formato de “L” 272 e, por conseguinte, o mecanismo de liberação manual 250 inclui um par de espaçadores 258 rigidamente fixados a uma superfície interna do segundo membro em formato de placa 256, para posicioná-lo em uma relação espaçada com a superfície externa do membro lateral 6a e para permitir o movimento do membro manípulo 286 através da porção vertical 276 da ranhura em formato de “L” 272. O emprego da porção disposta horizontalmente 274 permite que o operador do vagão 2 mova o membro manípulo 286 através da porção vertical 276 o suficiente para liberar a superfície externa do segundo membro em formato de placa 256 e, em seguida, deslocar o membro manípulo 286 lateralmente ao longo da primeira porção 274, para travar o dito membro manípulo 286 contra a superfície externa do segundo membro em formato de placa 256, para impedir que o membro de conexão alongado 280 retorne para a primeira posição, e, mais particularmente, evitar que a lingueta de retenção 128 se reacople com a catraca 114. Deste modo, o vagão 2 pode ser movido livremente. Quando necessário, o usuário move lateralmente o membro manípulo 286 na direção oposta, de modo que ele pode mover-se através da porção vertical 276, permitindo assim que o membro de conexão 280 retorne para a primeira posição devido à ação dos meios de compensação. Também é possível que a porção 274 fique disposta inclinada para baixo, para facilitar a retenção do membro manípulo 286.

[055] Fazendo referência particular à fig. 7, os meios ou dispositivo de compensação podem ser formados por uma primeira anilha 310 fixada de maneira móvel ao membro de conexão alongado 280, por uma segunda anilha 312 fixada rigidamente ao membro de conexão alongado 280, em relação espaçada com a primeira anilha 310, e por uma mola 314 encerrada entre a primeira anilha 310 e a segunda anilha 312. Deve ser apreciado que a mola 314 será comprimida durante o movimento do membro de conexão alongado 280 para a segunda posição, e estendida quando o movimento manual é descontinuado e o membro de conexão 280 é destravado, fazendo-o retornar, assim, para a primeira posição. O mecanismo de liberação manual 250 permite que o operador do vagão ferroviário 2 convenientemente libere, com segurança, o conjunto de freio de estacionamento 60 aplicado, a partir de um lado do vagão 2, sem a necessidade de acessar a parte de baixo do mesmo e a área do dispositivo de truque 3. É possível ainda prover um segundo mecanismo de liberação manual 250 operável a partir do outro lado do vagão 2, como melhor mostrado nas figs. 2, 3, 4 e 7.

[056] Embora o mecanismo de liberação manual 250 tenha sido mostrado e descrito com o conjunto de freio de estacionamento 60 sendo utilizado em um sistema de frenagem montado em um truque ferroviário, será evidente para os peritos na técnica que o mecanismo de liberação manual 250 pode ser empregado com o conjunto de freio de estacionamento sendo usado em um sistema de frenagem montado no corpo do veículo ferroviário, simplesmente fixando-se o segundo membro em formato de placa 256 no lado do corpo do vagão, e simplesmente conectando-se a primeira extremidade 282 do membro alongado 280 ao segundo membro em formato de placa 256, conforme representado na fig. 12.

[057] Embora a presente invenção tenha sido mostrada com o conjunto de freio de estacionamento 60 sendo utilizado com um equipamento de freio 10 montado em um truque ferroviário, será evidente para os peritos na arte que os conceitos aqui descritos podem ser aplicados a um sistema de freio montado em um veículo ferroviário. Tal sistema de frenagem montado em um veículo ferroviário pode ser do tipo descrito por exemplo na fig. 1 da patente n° U.S. 6.854.570, concedida a Connell, cujos ensinamentos estão incorporados neste documento como referência. Da mesma forma, o atuador de frenagem 12 da fig. 1 da patente n° U.S. 6.854.570 pode ser substituído por um atuador de freio construído conforme o atuador de freio 70, com características adicionais para operar um par de equipamentos de freio montados em um truque ferroviário a partir de um único atuador de freio. Será ainda evidente para os especialistas na técnica que pelo menos o cilindro 160 pode ser substituído por um acionamento elétrico linear, tal como um acionamento por motor, solenóide ou parafuso linear, que pode ser local ou remotamente operado para pelo menos liberar o conjunto de freio de estacionamento acionado, que também pode ser de um tipo acionado eletricamente.

[058] A presente invenção também contempla a provisão de meios para compensar o retorno da haste de acionamento 30 movendo-se lateralmente durante a rotação da alavanca de transferência de força 24, e, ao mesmo tempo, evitar a rotação da biela 90 durante o movimento longitudinal. Agora fazendo referência à fig. 8, tais meios incluem uma cavidade axial 322 formada no interior da biela 90, definindo uma parede periférica da biela 90. Uma abertura é formada através dessa parede periférica. Um batente alongado 326 está disposto na, e fixado à, haste de acionamento 30, posicionado no interior da cavidade axial 322. Uma ranhura 328 é formada através do batente 326, alinhada com a abertura 330 formada através da parede periférica da biela 90. Um pino alongado 332 passa, com atrito, através de uma combinação da ranhura 328 e da abertura 330 formada através da parede periférica da biela 90, permitindo o movimento axial da haste de acionamento 30 e evitando o movimento de rotação da biela 90.

[059] Com a discussão acima de várias formas de incorporação conhecidas, esta invenção proporciona uma descrição de várias formas de incorporação de uma junta de compensação de retorno 400 para o movimento de retorno de uma haste de acionamento 30a, a ser descrita aqui em detalhes, e de um mecanismo de liberação manual de freio 600, cujos detalhes também estão aqui representados. Fazendo referência às figs. 13 e 14, é ilustrada uma forma de incorporação de um arranjo ou junta de compensação de retorno 400 para compensar o retorno ou o movimento angular de uma haste de acionamento 30a. Na forma de incorporação representada, a haste de acionamento 30a é uma haste sólida de uma só peça com primeiras roscas externas 112a, para prover um acoplamento roscado com segundas roscas internas 118a na abertura axial 116a de uma catraca 114a. Assim, a haste de acionamento sólida roscada 30a assume o lugar da haste de acionamento de duas peças 30, compreendendo a biela 90 e o batente alongado 326 discutido acima com relação à fig. 8. A catraca 114a e a lingueta de retenção 128a são semelhantes à catraca 114 e à lingueta de retenção 128 mostradas e explicadas com relação à fig. 8.

[060] Além disso, o arranjo ou junta de compensação de retorno 400 compreende uma junta helicoidal 402 para converter o movimento de rotação em um movimento linear de translação, através de graus variados de angularidade da haste de acionamento 30a, sem causar a união por conexão roscada helicoidal entre a haste de acionamento 30a e a catraca 114a. Na forma de incorporação representada, a junta helicoidal 402 compreende um par de rolamentos 115a para facilitar a rotação da catraca 114a. O par de rolamentos 115a compreende um primeiro rolamento interno 115a(1) e um segundo rolamento externo 115a(2). O primeiro rolamento interno 115a(1) fica disposto na catraca 114a, entre a catraca 114a e a segunda extremidade 74 do alojamento 72. Como descrito anteriormente com relação à fig. 8, a segunda extremidade 74 do alojamento 72 é formada por um primeiro membro 74a e por um segundo membro 74b, fixado em uma relação espaçada com o primeiro membro 74a, em que a catraca 114a e a lingueta de retenção 128a ficam montadas entre os primeiro e segundo membros 74a e 74b. Os primeiro e segundo membros 74a e 74b são aparafusados juntos, com o primeiro membro 74a estando adaptado ainda para ser aparafusado a um flange 72a do alojamento 72, mostrado na fig. 8. O primeiro rolamento 115a(1) é suportado por uma junta esférica 421 que inclui um membro anelar interno 404 ou um primeiro membro de pista interno anelar 404, e um membro de pista externo anelar 414 ou um primeiro membro de pista interno anelar 404. O membro de pista interno anelar 404 possui um primeiro lado 406 assentado contra a catraca 114a, e um segundo lado oposto 408 que define uma faixa ou ranhura de pista 410 para rolamentos de esfera 412 do primeiro rolamento 115a(1). O membro de pista externo anelar 414 possui um primeiro lado 416 que define uma superfície anelar cônica 418 acoplada com os rolamentos de esfera 412 do primeiro rolamento 115a(1), para permitir o movimento angular da junta helicoidal 402 em relação ao segundo membro 74b da segunda extremidade 74 do alojamento 72. O segundo lado oposto 420 do membro de pista externo anelar 414 é geralmente plano, e fica assentado contra uma superfície interna 422 do segundo membro 74b da segunda extremidade 74 do alojamento 72.

[061] O segundo rolamento externo 115a(2) é suportado em um lado externo por um membro de pista composto anelar 424, formado por um membro de pista interno anelar 426 tipicamente de metal, unido, tipicamente por meio de adesivo, a um membro externo anelar 428 elasticamente deformável, ou feito de borracha. O membro de pista interno anelar 426 pode ser considerado um segundo membro de pista interno anelar 426, e o membro externo anelar pode ser considerado um segundo membro externo anelar ou um segundo membro de pista externo anelar 428. O membro de pista composto 424 suporta o segundo rolamento 115a(2), com o membro de pista interno anelar 424 acoplando o segundo rolamento 115a(2) e definindo uma faixa ou ranhura de pista 430 para rolamentos de esfera 432 do segundo rolamento 115a(2), e o membro externo anelar 428 tendo uma superfície plana 434 assentada contra uma superfície ou parede interna 436 do primeiro membro 74a da segunda extremidade 74 do alojamento 72. O material elasticamente deformável ou feito de borracha do membro externo anelar 428 permite o movimento angular da junta helicoidal 402 em relação ao primeiro membro 74a da segunda extremidade 74 do alojamento 72. Com a junta helicoidal 402 formada como descrito acima, o retorno ou movimento angular da haste de acionamento sólida 30a é acomodado pela junta helicoidal 402 em ambos os lados da catraca 114a, limitando assim o potencial para o acoplamento de conexão entre as roscas externas 112a da haste de acionamento 30a e a rosca interna 118a na abertura axial 116a da catraca 114a. Em resumo, a junta helicoidal 402 pode girar através de diferentes graus de angularidade sem causar a conexão por rosca helicoidal entre a haste de acionamento 30a e a catraca 114a. O membro externo anelar 428 do membro de pista composto externo 410 fica unido tipicamente por meio de adesivo a uma face plana do membro de pista interno 426, e desejavelmente é uma sapata de amortecimento de borracha que permite a compressão e, por sua vez, a rotação da junta helicoidal 402, através de diferentes graus de angularidade. Como mostrado nas figs. 13 e 14, uma faixa ou ranhura de pista 438 para os rolamentos de esfera 432 do segundo rolamento 115a(2) é provida em um lado voltado para o exterior da catraca 114a, para suportar o segundo rolamento externo 115a(2) no lado oposto.

[062] Com referência às figs. 15 a 17, uma outra forma de incorporação de um arranjo ou junta de compensação de retorno 400 é mostrada, provendo duas juntas esféricas 440, 480 para converterem o movimento rotativo em um movimento de translação linear, através de graus variados de angularidade da haste de acionamento 30a, sem causar a união por conexão roscada helicoidal entre a haste de acionamento 30a e a catraca 114a. As juntas esféricas 440, 480 estão dispostas em lados opostos da catraca 114a, que fica novamente em acoplamento roscado com a haste de acionamento 30a de uma só peça sólida, como na forma de incorporação descrita acima com relação às figs. 12 e 13. A primeira junta esférica interna 440 compreende um primeiro rolamento interno 115a(1), suportado em um lado interno de um membro de pista interno anelar 442, ou primeiro membro de pista interno 442, e no lado externo por um membro de pista externo anelar 444, ou primeiro membro de pista externo anelar 444. O membro de pista interno anelar 442 possui um primeiro lado 446 assentado contra a catraca 114a, e tem um segundo lado 448 que define uma faixa ou ranhura de pista 450 para rolamentos de esfera 452 do primeiro rolamento interno 115a(1). O membro de pista externo anelar 444 possui um primeiro lado 454 que define uma faixa ou ranhura de pista 456 para os rolamentos de esfera 452 do primeiro rolamento interno 115a(1), e um segundo lado 458 que define uma primeira superfície anelar conformada 460, de formato côncavo ou em formato de prato. A superfície de formato côncavo 460 se acopla com um membro externo anelar 462, ou primeiro membro externo anelar 462. Mais particularmente, o membro externo anelar 462 possui um primeiro lado 464 que define uma segunda superfície conformada 466 de formato convexo, para acoplar a superfície de formato côncavo 460 no segundo lado 458 do membro de pista externo anelar 444 de uma maneira complementar. O membro anelar externo 462 tem ainda um segundo lado plano 468 assentado contra a superfície interna 422 do segundo membro 74b da segunda extremidade 74 do alojamento 72. O acoplamento côncavo - convexo (por exemplo, do tipo macho e fêmea) entre o membro de pista externo anelar 444 e o membro externo anelar 462 permite que a primeira junta esférica interna 420 converta o movimento de rotação em um movimento de translação linear através de graus variados de angularidade, sem causar a união por conexão helicoidal roscada entre a haste de acionamento 30a e a catraca 14a.

[063] A segunda junta esférica externa 480 é geralmente uma imagem espelhada da primeira junta esférica interna 440. A segunda junta esférica externa 480 compreende um segundo rolamento externo 115a(2) suportado em um lado interno por um membro de pista interno anelar 482, ou segundo membro de pista interno anelar 482, e no lado externo por um membro de pista externo anelar 484, ou segundo membro de pista externo anelar 484. O membro de pista interno anelar 482 possui um primeiro lado 486 assentado contra a catraca 114a, e tem um segundo lado 488 que define uma faixa ou ranhura de pista 490 para os rolamentos de esfera 492 do segundo rolamento externo 115a(2). O membro de pista externo anelar 484 possui um primeiro lado 494 que define uma faixa ou ranhura de pista 496 para os rolamentos de esfera 492 do segundo rolamento externo 115a(2), e um segundo lado 498 que define uma superfície de formato convexo 500. A superfície de formato convexo 500 é acoplada com um membro externo anelar 502, ou segundo membro externo anelar 502. Mais particularmente, o membro externo anelar 502 possui um primeiro lado 504 que define uma terceira superfície anelar conformada 506, de formato côncavo ou em formato de prato, para acoplar a quarta superfície conformada 500 oposta, de formato convexo, no segundo lado 498 do membro de pista externo anelar 484 de uma maneira complementar. O membro anelar externo 502 tem ainda um segundo lado plano 508 assentado contra a superfície ou parede interna 436 (ver figs. 13 e 14) do primeiro membro 74a da segunda extremidade 74 do alojamento 72. O acoplamento côncavo - convexo (por exemplo, do tipo macho e fêmea) entre o membro de pista externo anelar 484 e o membro externo anelar 502 permite que a segunda junta esférica interna 440 converta o movimento de rotação em um movimento de translação linear através de graus variados de angularidade, sem causar a união por conexão helicoidal roscada entre a haste de acionamento 30a e a catraca 14a. Nas formas de incorporação anteriores mostradas nas figa. 13 a 17, o segundo membro 74b da segunda extremidade 74 do alojamento 72 pode ficar encerrado em um invólucro de alojamento 510 tendo um rebordo ou flange 512 assentado contra o, e fixado ao, primeiro membro 74a do alojamento 72.

[064] Uma outra forma de incorporação de um equipamento de freio 10 é mostrada na fig. 18 e, de um modo similar à forma de incorporação mostrada nas figs. 1 a 3, compreende uma viga de freio 12a que inclui um membro de compressão 14a, um membro de tensão 16a e um membro de suporte 18a. As extremidades opostas do membro de compressão 14a e do membro de tensão 16a podem estar permanentemente conectadas entre si de uma maneira convencional. Cabeçotes de freio 22a estão montados nas respectivas extremidades da viga de freio 12a. O membro de compressão 14a e o membro de tensão 16a da viga de freio 12a estão espaçados o suficiente para permitirem a conexão do membro de suporte 18a em um local aproximadamente a meio caminho entre suas extremidades opostas. Uma alavanca de transferência de força 24a está conectada de modo articulado por um pino 27a ao membro de suporte 18a. Uma extremidade da alavanca de transferência de força 24a está conectada a um membro de transmissão de força (não mostrado), que pode ser um dispositivo ajustador de folga automático. A extremidade oposta da alavanca de transferência de força 24a está conectada ao cabeçote de pressão de um atuador de freio 70a através da haste de acionamento 30a, discutida acima, por meio de um pino 31a.

[065] Tal como na forma de incorporação descrita anteriormente em relação às figs. 7, 8, 9 e 11, um cilindro operado pneumaticamente 160a é provido. O cilindro operado pneumaticamente 160a é semelhante ao cilindro operado pneumaticamente 160 discutido acima. Na presente forma de incorporação, o cilindro 160a está montado no atuador de freio 70a, montado em uma placa de montagem 514 fixada ao atuador de freio 70a, por meio de fixadores roscados. O cilindro operado pneumaticamente 160a possui um invólucro 162a, um conjunto de pistão 164 (ver fig. 10), uma biela 166a conectada, por uma sua primeira extremidade, a uma primeira extremidade do conjunto de pistão 164, e conectada de modo articulado, por uma segunda extremidade da mesma, a um ponto médio aproximado da alavanca de operação 130. Como nas formas de incorporação anteriormente descritas, conforme mostrado na fig. 8, a alavanca de operação 130 possui uma primeira extremidade 132 disposta na, e fixada à, segunda extremidade 124 do eixo 120, para girar com ele. Assim, a alavanca de operação 130 pode girar em uma primeira direção de rotação quando a primeira força de rotação é aplicada a uma segunda extremidade 134 da mesma, e pode girar na segunda direção de rotação quando uma segunda força de rotação oposta é aplicada na sua segunda extremidade 134. Uma mola 168 (ver fig. 10) fica encerrada no interior do invólucro 162a, entre uma sua extremidade e a segunda extremidade do conjunto de pistão 164. Quando instalado dentro de um vagão 2 (como mostrado na fig. 1), o conjunto de pistão 164 e a biela 166a se movem em uma direção que é geralmente perpendicular à direção do movimento da haste de acionamento 30a, bem como do eixo de rotação da catraca 114a e da lingueta de retenção 128a, como mostrado por exemplo nas figs. 13 a 17.

[066] Fazendo referência às figs. 18 a 22, uma outra forma de incorporação de um mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente 600 está mecanicamente acoplada ao cilindro operado pneumaticamente 160a para liberar manualmente a haste de acionamento 30a. O mecanismo de acionamento operado manualmente 600 é suportado por uma placa de montagem 602 fixada na extremidade superior de uma placa de montagem do atuador 514. A placa de montagem 602 pode ficar encerrada em uma porção de alojamento 604, para incluir os componentes mecânicos do mecanismo de liberação operado manualmente 600. A placa de montagem 602 está fixada na placa de montagem do atuador 514, suportando o cilindro operado pneumaticamente 160a. A placa de montagem 602 define uma abertura 606 para permitir que a segunda extremidade 134 da alavanca de operação 130 se estenda através dela.

[067] Um mecanismo de braço de alavanca compensado por mola 608 está conectado rotativamente à placa de montagem 602 por meio de um pino de articulação 610 na placa de montagem 602. O mecanismo de braço de alavanca 608 inclui um braço de alavanca 612 montado de modo articulado no pino de articulação 610, e compreende ainda uma mola de torção 614 também disposta sobre o pino de articulação 610. A mola de torção 614 possui um elemento de fim de mola 616 acoplado com um pino limite 618 fixado à placa de montagem 602. A mola de torção 614 apresenta um segundo elemento de fim de mola (não mostrado) acoplado com o braço de alavanca 612, de modo a que o movimento de rotação transmitido ao braço de alavanca 612 armazene energia na mola de torção 614, e a liberação do braço de alavanca 612 libera a energia para fazer o braço de alavanca 612 retornar para uma posição neutra. O braço de alavanca 612 compreende uma porção de apêndice frontal 620 com um comprimento suficiente para acoplar a segunda extremidade 134 da alavanca de operação 130, e uma porção de apêndice traseira 622. O braço de alavanca 612 inclui ainda um ranhura 624 definida entre dois elementos de ranhura 626, 628. O elemento de ranhura 626 disposto à frente se acopla ao pino limite 618 para manter a posição do braço de alavanca 612 na posição neutra, enquanto que o elemento de ranhura 628 disposto na parte posterior se acopla ao pino limite 618 quando um mecanismo de liberação de cabo 630 associado, conforme descrito abaixo, é atuado para evitar o excesso de rotação do braço de alavanca 612.

[068] O movimento de giro do braço de alavanca 612 pode ser realizado a partir de ambos os lados da viga de freio 12a pelos respectivos mecanismos de liberação de cabo 630, ou primeiro e segundo mecanismos de liberação de cabo 630, que são de construção e operação idênticas, diferindo apenas no local onde os respectivos mecanismos de liberação de cabo 630 estão acoplados ao braço de alavanca 612. Cada mecanismo de liberação de cabo 630 compreende um cabo de liberação 632 tendo um manípulo de operador 634 conectado a uma extremidade, com a outra extremidade estando fixada ao braço de alavanca 612. O cabo de liberação 632 passa através de uma abertura (não mostrada) em um elemento de placa vertical 636 associado ou moldado integralmente com o cabeçote de freio 22a. O manípulo de operador 634 evita que o cabo de liberação 632 seja puxado e escape através do elemento de placa 636. Uma bucha de montagem ou uma estrutura cilíndrica similar (não mostrada) pode ser provida na abertura do elemento de placa 636, ficando ali fixada por meio de fixadores mecânicos 638, com o cabo de liberação 632 passando através da bucha de montagem.

[069] Uma extremidade terminal oposta 640 do cabo de liberação 632 pode ser fixada ao braço de alavanca 612 por meio de um fixador mecânico 642 apropriado. Na vista representada na fig. 18, o mecanismo de liberação de cabo 630 do lado direito apresenta a extremidade terminal 640 do cabo de liberação 632 fixada pelo fixador mecânico 642 ao braço de alavanca 612, em uma posição na parte traseira ou atrás do pino de articulação 610 na porção de apêndice traseira 622 do braço de alavanca 612. Também na vista representada na fig. 18, o mecanismo de liberação de cabo 630 do lado esquerdo apresenta a extremidade terminal 640 do cabo de liberação 632 fixada pelo fixador mecânico 642 ao braço de alavanca 612, em uma posição à frente do pino de articulação 610 e adjacente à porção de apêndice frontal 620. O cabo de liberação 632 fica suportado próximo à extremidade terminal 640 por um elemento vertical 644 associado ou integrado à face superior 646 da placa de montagem 602. O cabo de liberação 632 estende-se através de uma manga ou uma estrutura cilíndrica semelhante 648 disposta no interior de uma abertura (não mostrada) no suporte 644, fixada na abertura do elemento 644 por meio de fixadores mecânicos 650 adequados. Postes de suporte 652 também podem ser providos na face superior 646 da placa de montagem 602, tal como nos cantos da placa de montagem 602, para suportarem a porção de alojamento 604 na placa de montagem 602.

[070] Durante o uso, como mostrado na fig. 22, quando o primeiro manípulo de operador do lado direito 634 é puxado por um operador, o braço de alavanca 612 gira no sentido horário em torno do pino de articulação 610, e a porção de apêndice traseira 622 gira no sentido horário até que o elemento de ranhura traseiro 628 entre em contato com o pino limite 618. Este movimento rotacional armazena energia na mola de torção 614, devido ao acoplamento por interferência entre o elemento de fim de mola 616 da mola de torção 614, o braço de alavanca 612, e o pino limite 618. À medida que o braço de alavanca 612 gira em torno do pino de articulação 610, a porção de apêndice frontal 620 move a alavanca de operação 130, através de acoplamento de contato com a segunda extremidade 134 da alavanca de operação 130, para mover a alavanca de operação 130 a partir de uma primeira posição, como mostrado nas figs. 18 e 19, para uma segunda posição, como mostrado na fig. 22. Assim, o movimento de rotação da alavanca de operação 130 permite que a lingueta de retenção 128a se desacople dos dentes da catraca 114a, conforme discutido acima e mostrado nas figs. 13 e 18 (ver também a lingueta 128 das figuras 8 e 9.), permite que a haste de acionamento 30a se mova devido à extensão da mola 100 (ver fig. 8), liberando assim a força de frenagem aplicada. Depois que o manípulo de operador 634 é solto, a energia armazenada na mola de torção 614 retorna o braço de alavanca 612 para a posição neutra, como mostrado nas figs. 18 e 19, onde o elemento de ranhura frontal 626 se reacopla com o pino limite 618, com a mola de torção 614 compensando o braço de alavanca 612 neste acoplamento. O mecanismo de liberação de cabo 630 oposto, do lado esquerdo, nas respectivas vistas das figuras 18 a 22, opera de maneira análoga, exceto que a força aplicada ao braço de alavanca 612 é aplicada em uma posição à frente do pino de articulação 610 e adjacente à porção de apêndice frontal 620, quando o segundo manípulo de operador do lado esquerdo 634 é puxado por um operador, com o elemento de ranhura traseira 628 limitando o movimento de rotação do braço de alavanca 612.

[071] Enquanto formas de incorporação de uma junta de compensação de retorno, de um conjunto de freio de estacionamento para ser utilizado em um equipamento de freio montado em um truque de um veículo ferroviário, e de um mecanismo de liberação operado manualmente para utilização com um conjunto de freio de estacionamento de um veículo ferroviário são providas na descrição acima, os especialistas na arte podem fazer alterações e modificações destas formas de incorporação sem fugir do escopo e do espírito da invenção. Por conseguinte, a descrição anterior destina-se a ser apenas ilustrativa, e não restritiva.

Claims

1. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), para operar uma alavanca (130) de operação de um mecanismo de liberação do freio de estacionamento (600), caracterizado por compreender: um braço de alavanca (612) montado em um pino de articulação (610), com o referido braço de alavanca (612) compreendendo uma porção de apêndice frontal (620) acoplada com a alavanca de operação (130), uma porção de apêndice traseira (622), e uma ranhura definida em um lado do braço de alavanca (612), entre um par de elementos de ranhura (626, 628); uma mola de torção (614) disposta no pino de articulação (610); um primeiro mecanismo de liberação de cabo (630), compreendendo um primeiro cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um primeiro manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada ao braço de alavanca (612), próximo da porção de apêndice frontal (620); e um segundo mecanismo de liberação de cabo (630), compreendendo um segundo cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um segundo manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada à porção de apêndice traseira (622) do braço de alavanca (612); em que a aplicação de uma força para puxar o primeiro manípulo de operador ou o segundo manípulo de operador provoca o movimento de giro do braço de alavanca (612) em torno do pino de articulação (610) e armazena energia na mola de torção (614), e quando o primeiro manípulo de operador ou o segundo manípulo de operador é solto, o braço de alavanca (612) retorna automaticamente para uma posição neutra.

2. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pino de articulação (610) estar montado em uma placa de montagem (602).

3. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda um pino limite (618) montado na placa de montagem (602), com a mola de torção (614) compreendendo pelo menos um elemento de fim de mola acoplado por interferência pelo menos com o pino limite (618) e / ou com o braço de alavanca (612).

4. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o pino limite (618) estar disposto dentro da ranhura no braço de alavanca (612), e os elementos de ranhura (626, 628) limitarem o movimento de rotação do braço de alavanca (612).

5. Mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente (600), para um veículo ferroviário, caracterizado por compreender: um atuador de freio (70); uma alavanca de operação (130) conectada operativamente ao atuador (70) de freio para liberar manualmente uma força de frenagem aplicada; e um mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608) para operar a alavanca de operação (130), compreendendo: um braço de alavanca (612) montado em um pino de articulação (610), compreendendo uma porção de apêndice frontal (620) acoplada com a alavanca de operação (130), uma porção de apêndice traseira (622), e uma ranhura definida em um lado do braço de alavanca (612), entre um par de elementos de ranhura (626, 628); uma mola de torção (614) disposta no pino de articulação (610); um primeiro mecanismo de liberação de cabo (630), compreendendo um primeiro cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um primeiro manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada ao braço de alavanca (612), próximo da porção de apêndice frontal (620); e um segundo mecanismo de liberação de cabo, compreendendo um segundo cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um segundo manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada à porção de apêndice traseira (622) do braço de alavanca (612); em que a aplicação de uma força para puxar o primeiro manípulo de operador ou o segundo manípulo de operador provoca o movimento de giro do braço de alavanca (612) em torno do pino de articulação (610) e armazena energia na mola de torção (614), e quando o primeiro manípulo de operador ou o segundo manípulo de operador é solto, o braço de alavanca (612) retorna automaticamente para uma posição neutra.

6. Mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente (600), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o pino de articulação (610) estar montado em uma placa de montagem (602).

7. Mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente (600), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender ainda um pino limite (618) montado na placa de montagem (602), com a mola de torção (614) compreendendo pelo menos um elemento de fim de mola acoplado por interferência com pelo menos um dentre o pino limite (618) e o braço de alavanca (612).

8. Mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente (600), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o pino limite (618) estar disposto dentro da ranhura no braço de alavanca (612), e os elementos de ranhura (626, 628) limitarem o movimento de rotação do braço de alavanca (612).

9. Mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente (600), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o movimento de giro do braço de alavanca (612) provocar a rotação da alavanca de operação (130) entre uma primeira posição e uma segunda posição, em que o movimento de rotação do braço de alavanca (612) resulta em uma liberação da força de frenagem aplicada.

10. Mecanismo de liberação de freio de estacionamento operado manualmente (600), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por quando o primeiro manípulo de operador ou o segundo manípulo de operador é solto, isto permite que a energia armazenada na mola de torção (614) faça o braço de alavanca (612) retornar para a posição neutra, provocando a rotação da alavanca de operação (130) a partir da segunda posição para a primeira posição.

11. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), para operar uma alavanca de operação de um mecanismo de liberação do freio de estacionamento conforme definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 10, caracterizado por compreender: um braço de alavanca (612) montado em um pino de articulação (610), com o referido braço de alavanca (612) compreendendo uma porção de apêndice frontal (620) acoplada com a alavanca de operação (130); uma mola de torção (614) disposta no pino de articulação (610); e pelo menos um mecanismo de liberação de cabo (630) associado com o braço de alavanca (612), próximo da porção de apêndice frontal (620); em que a aplicação de uma força para puxar pelo menos um mecanismo de liberação de cabo (630) provoca o movimento de giro do braço de alavanca (612) em torno do pino de articulação (610) e armazena energia na mola de torção (614), e quando pelo menos um mecanismo de liberação de cabo (630) é solto, o braço de alavanca (612) retorna automaticamente para uma posição neutra.

12. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o pelo menos um mecanismo de liberação de cabo (630) incluir um cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um primeiro manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada ao braço de alavanca (612), próximo da porção de apêndice frontal (620).

13. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a extremidade terminal do cabo de liberação fixada ao primeiro manípulo de operador ser suportada por um elemento vertical associado com uma face superior de uma placa de montagem (602), com a extremidade terminal oposta estando fixada ao braço de alavanca (612) por meio de um fixador mecânico.

14. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o braço de alavanca incluir uma porção de apêndice traseira, e pelo menos um mecanismo de liberação de cabo compreender um primeiro mecanismo de liberação de cabo associado com o braço de alavanca, próximo da porção de apêndice frontal, e um segundo mecanismo de liberação de cabo associado com a porção de apêndice traseira do braço de alavanca.

15. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o primeiro mecanismo de liberação de cabo (630) incluir um primeiro cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um primeiro manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada ao braço de alavanca (612), próximo da porção de apêndice frontal (620), e o segundo mecanismo de liberação de cabo (630) compreender um segundo cabo de liberação tendo uma extremidade terminal com um segundo manípulo de operador conectado à mesma, e uma extremidade terminal oposta conectada à porção de apêndice traseira (622) do braço de alavanca (612).

16. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por uma força de tração poder ser aplicada tanto ao primeiro mecanismo de liberação de cabo (630) como ao segundo mecanismo de liberação de cabo (630), para provocar o movimento de giro do braço de alavanca (612) e liberar manualmente o freio de estacionamento.

17. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o braço de alavanca (612) compreender um par de elementos de ranhura (626, 628) definindo uma ranhura entre eles.

18. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o pino de articulação (610) estar montado em uma placa de montagem (602).

19. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por compreender ainda um pino limite (610) montado na placa de montagem (602), com a mola de torção (614) compreendendo pelo menos um elemento de fim de mola acoplado por interferência pelo menos com o pino limite (610) e / ou com o braço de alavanca (612).

20. Mecanismo de braço de alavanca compensado por mola (608), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o pino limite (618) estar disposto dentro da ranhura do braço de alavanca (612), e os elementos de ranhura (626, 628) limitarem o movimento de rotação do braço de alavanca (612).