BR112018067508B1 - Módulo de controle de freio de estacionamento, método para controlar um freio de estacionamento e sistemas para o controle de um freio de estacionamento - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um módulo de controle de freio de mão utilizando a lógica pneumática para controlar um freio de mão em um veículo ferroviário. O módulo de controle inclui uma passagem de conduta de freio, uma passagem de reservatório, uma válvula de liberação do reservatório e uma válvula de ventilação de cilindro de acionamento. O módulo de controle aplica ou libera o freio de mão com base em pressões da conduta de freio e do reservatório. A presente invenção refere-se ainda a um método de uso de lógica pneumática para controlar um freio de mão em um vagão de trem. O freio de mão é aplicado quando a pressão da conduta cai abaixo de um limiar de pressão da conduta de freio inferior e é liberado quando a pressão da conduta excede um limiar de pressão da conduta de freio superior e a pressão do reservatório excede um limiar de pressão do reservatório. Uma válvula de retenção pode permitir que um operador para evitar manualmente a liberação do freio de mão.

Description

Referência Cruzada a Pedido Relacionado

[0001] Este pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente Provisório US 62/302,999 depositado em 3 de março de 2016, a divulgação do qual é incorporada ao presente na sua totalidade por referência.

Campo de Invenção

[0002] A presente invenção refere-se a um módulo de controle de freio de estacionamento utilizando lógica pneumática para controlar tanto a aplicação e a liberação de um freio de estacionamento para vagões ferroviários.

Antecedentes da Invenção

[0003] Quando um vagão ferroviário ou uma cadeia de vagões ferroviários estão estacionados, um freio de estacionamento pode ser aplicado para evitar movimentos indesejados dos vagões. No presente, o freio de estacionamento é aplicado usando um freio de estacionamento manual que mecanicamente aplica força ao cordame de freio. Isso requer um operador que aplique o freio de estacionamento manual para fazê-lo corretamente e para liberar o freio de estacionamento no momento desejado, antes que os vagões sejam utilizados novamente.

[0004] Os vagões têm uma conduta de freio que se estende ao comprimento de cada vagão e que é acoplado à conduta de freio de outros vagões ferroviários de modo que a conduta de freio corre todo o comprimento de um trem. A conduta de freio é carregada com ar comprimido por uma locomotiva. O ar comprimido da conduta de freio carrega reservatórios em cada vagão (fornecimento, auxiliar ou de emergência) que proporciona uma força de freio pneumática em cada vagão.

[0005] Os documentos US2001050027, US6854570, US8469464, EP2165902 e US4564245 revelam sistemas de freio ou freio de estacionamento presentes no estado da técnica.

Descrição Resumida da Invenção

[0006] De acordo com uma realização da presente invenção, um módulo de controle de freio de estacionamento utilizando lógica pneumática para controlar um freio de estacionamento inclui uma passagem de conduta de freio, uma passagem de reservatório, uma válvula de liberação do reservatório e uma válvula de ventilação de cilindro de acionamento. A passagem de conduta de freio está para o fluxo da pressão da conduta de freio, enquanto que a passagem de reservatório está para o fluxo de pressão do reservatório. A válvula de liberação do reservatório está em comunicação fluida com a passagem de conduta de freio. A válvula de ventilação de cilindro de acionamento está em comunicação fluida com a válvula de liberação do reservatório. O freio de estacionamento é aplicado utilizando o módulo de controle de freio de estacionamento quando a pressão da conduta de freio cai para ou abaixo de um limiar de pressão da conduta de freio inferior. O freio de estacionamento é liberado utilizando o módulo de controle de freio de estacionamento quando a pressão da conduta de freio está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e uma pressão do reservatório está acima de um limiar de pressão do reservatório.

[0007] Em uma realização adicional da presente invenção, um sistema para controlar um freio de estacionamento inclui um suporte de conduta, um módulo de controle de freio de estacionamento, uma passagem de conduta de freio, uma passagem de reservatório e um freio de estacionamento. O suporte de conduta inclui uma porta de conduta de freio e uma porta de reservatório. A passagem de conduta de freio carrega a pressão da conduta de freio e vai da porta de conduta de freio para o módulo de controle de freio de estacionamento. A passagem de reservatório carrega a pressão do reservatório e vai da porta de reservatório para o módulo de controle de freio de estacionamento. O freio de estacionamento está em comunicação fluida com o módulo de controle de freio de estacionamento.

[0008] Em uma outra realização da presente invenção, um método de uso de lógica pneumática para controlar um freio de estacionamento inclui fluir a pressão da conduta de freio para um módulo de controle de freio de estacionamento através de uma passagem de conduta de freio e fluir a pressão do reservatório para um módulo de controle de freio de estacionamento através de uma passagem de reservatório. No método, o freio de estacionamento é aplicado quando a pressão da conduta de freio cai para ou abaixo de um limiar de pressão da conduta de freio inferior. O freio de estacionamento é liberado quando a pressão da conduta de freio está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e uma pressão do reservatório está acima de um limiar de pressão do reservatório.

[0009] Em uma outra realização da presente invenção, um sistema para controlar um freio de estacionamento inclui uma via de passagem de conduta de freio através da qual a pressão da conduta de freio flui, um freio de estacionamento e uma válvula de retenção. A válvula de retenção tem uma primeira posição e uma segunda posição. Na primeira posição, a válvula de retenção direciona a pressão da conduta de freio para o freio de estacionamento e, na segunda posição, a válvula de retenção evita que a pressão da conduta de freio flua para o freio de estacionamento.

[0010] A partir da descrição anterior e a descrição a seguir mais detalhada, será evidente para os técnicos no assunto que a presente invenção proporciona um avanço significativo na tecnologia e na arte de controle da aplicação e liberação de um freio de estacionamento de um vagão ferroviário.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] A Figura 1 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento;

[0012] A Figura 2A é uma vista esquemática de uma realização de um módulo de controle de freio de estacionamento que mostra a lógica de controle para aplicar o freio de estacionamento;

[0013] A Figura 2B é uma vista esquemática de uma realização de um módulo de controle de freio de estacionamento que mostra a lógica de controle para manter o freio de estacionamento aplicado com pressão do reservatório abaixo da pressão de limiar pré- determinado;

[0014] A Figura 3 é uma vista esquemática de uma realização de um módulo de controle de freio de estacionamento que mostra a lógica de controle para liberar o freio de estacionamento;

[0015] A Figura 4 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que mostra o freio de estacionamento liberado;

[0016] A Figura 5 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que mostra o freio de estacionamento aplicado;

[0017] A Figura 6 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que mostra que o freio de estacionamento continua a ser aplicado com a pressão do reservatório abaixo da pressão de limiar pré-determinado;

[0018] A Figura 7 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que mostra o freio de estacionamento liberado;

[0019] A Figura 8 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que mostra o freio de estacionamento aplicado;

[0020] As Figuras 9A-9D são várias vistas de uma realização de um módulo de controle de freio de estacionamento de acordo com a presente invenção;

[0021] As Figuras 10A a 10C são várias vistas em corte transversal ao longo da linha C-C da Figura 9C que mostra uma realização de um módulo de controle de freio de estacionamento em várias posições de serviço diferentes de acordo com a presente invenção;

[0022] As Figuras 11A a 11D são várias vistas em corte transversal ao longo da linha C-C da Figura 9C que mostra uma realização de um módulo de controle de freio de estacionamento em estados diferentes de acordo com a presente invenção;

[0023] A Figura 12 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento utilizando uma válvula de retenção com o interruptor de retenção liberado de acordo com a presente invenção;

[0024] A Figura 13 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento utilizando uma válvula de retenção com o interruptor de retenção na posição de espera de acordo com a presente invenção;

[0025] A Figura 14 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que inclui uma válvula de retenção com todo o sistema em um estado ventilado com o freio de estacionamento aplicado;

[0026] A Figura 15 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que inclui uma válvula de retenção com o sistema parcialmente carregado e com o freio de estacionamento aplicado;

[0027] A Figura 16 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que inclui uma válvula de retenção com o sistema totalmente carregado e com o freio de estacionamento liberado;

[0028] A Figura 17 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que inclui uma válvula de retenção com a conduta de freio exaurida e o freio de estacionamento aplicado; e

[0029] A Figura 18 é uma vista esquemática de uma realização de um sistema de freio de estacionamento que inclui uma válvula de retenção com a válvula de retenção comutada para a posição de espera e o freio de estacionamento acionado.

Descrição Detalhada da Invenção

[0030] Será evidente para os técnicos no assunto que muitos usos e variações de design são possíveis para o módulo de controle de freio de estacionamento divulgado no presente. A discussão detalhada de diversas realizações alternativas e preferidas que se segue irá ilustrar os princípios gerais da presente invenção, mas outras realizações e variações serão evidentes para os técnicos no assunto tendo em conta o benefício desta descrição.

[0031] Com referência à Figura 1, um sistema de freio de estacionamento (10), de acordo com uma realização, inclui um freio de estacionamento (12), um módulo de controle de freio de estacionamento (14), um suporte de conduta (16), uma passagem de conduta de freio (18) e uma passagem de reservatório (20). O freio de estacionamento (12) inclui um cilindro de freio de estacionamento (22) (mostrado nas Figuras 4 a 8) que mantém uma saída de força da aplicação do freio por bloqueio de um equipamento de freio em um estado de aplicado. Quando não houver pressão no interior do cilindro do freio de estacionamento (22) (por exemplo, a pressão é igual à pressão atmosférica), o freio de estacionamento (12) é aplicado. Uma corrente de ar comprimido para encher o cilindro de freio de estacionamento (22) (adição de pressão de freio de estacionamento) provoca a liberação do freio de estacionamento (12).

[0032] O sistema de freio de estacionamento (10) inclui o suporte de conduta (16) que inclui uma porta de conduta de freio (24) e a porta de reservatório (26). A passagem de conduta de freio (18) vai da porta de conduta de freio (24) do suporte de conduta (16) para o módulo de controle de freio de estacionamento (14) para levar a pressão da conduta de freio para o módulo de controle de freio de estacionamento (14). A passagem de reservatório (20) vai da porta de reservatório (26) do suporte de conduta (16) para o módulo de controle de freio de estacionamento (14) para levar a pressão do reservatório para o módulo de controle de freio de estacionamento (14). Em uma realização, a pressão do reservatório levada para o módulo de controle de freio de estacionamento (14) é a pressão do reservatório auxiliar. Em outra realização, a pressão do reservatório levada para o módulo de controle de freio de estacionamento (14) é a pressão do reservatório de fornecimento.

[0033] Com referência à Figura 2A, à Figura 2B e à Figura 3, o módulo de controle de freio de estacionamento (14) inclui a passagem de conduta de freio (18), a passagem de reservatório (20), uma válvula de liberação do reservatório (28), uma válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30), um volume de temporização (32) e um exaustor (34). A válvula de liberação do reservatório (28) é uma válvula para evitar a introdução da pressão da conduta de freio para o cilindro de freio de estacionamento (22) até que a pressão do reservatório aumenta para acima de um nível pré-determinado (um limiar de pressão do reservatório). A válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) proporciona ventilação independente do cilindro de freio de estacionamento (22), que se aplica o freio de estacionamento (12). A válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) pode ser uma válvula de carretel cilíndrica acionada por diafragma, embora outras modalidades de válvula adequadas possam ser utilizadas.

[0034] A Figura 2A mostra a lógica de controle para a aplicação do freio de estacionamento (12). Na Figura 2A, a pressão da conduta está abaixo do limiar de pressão da conduta de freio inferior; a pressão do reservatório está acima do limiar de pressão do reservatório. A Figura 2B mostra também a lógica de controle para a aplicação do freio de estacionamento (12). Na Figura 2B, a pressão do reservatório não está acima do limiar de pressão do reservatório, evitando a pressão da conduta de freio ao freio de estacionamento. A Figura 3 mostra a lógica de controle para a liberação do freio de estacionamento (12). Na Figura 2A, a pressão da conduta de freio está acima do limiar de pressão da conduta de freio superior e a pressão do reservatório está acima do limiar de pressão do reservatório.

[0035] O módulo de controle de freio de estacionamento (14) está em comunicação fluida com a conduta de freio através da passagem de conduta de freio (18) e a porta de conduta de freio (24), e está em comunicação fluida com o reservatório através da passagem de reservatório (20) e a porta de reservatório (26).

[0036] A válvula de liberação do reservatório (28) inclui uma primeira posição e uma segunda posição. Na primeira posição, a pressão da conduta de freio é impedida de fluir para a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30). Na segunda posição, a pressão da conduta de freio flui através da válvula de liberação do reservatório (28) para a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30). A válvula de liberação do reservatório (28) utiliza um diafragma de compressão de mola que irá mover com base em pressões que agem contra o diafragma. No caso da válvula de liberação do reservatório (28), a pressão no reservatório atua contra o diafragma. Quando a pressão no reservatório está em ou abaixo de um limiar de pressão do reservatório, a válvula de liberação do reservatório (28) está em posição um. A válvula de liberação do reservatório (28) se move para a segunda posição quando a pressão do reservatório excede o limiar de pressão do reservatório.

[0037] A válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) inclui uma primeira posição e uma segunda posição. Na primeira posição, a pressão do ar a partir do cilindro de freio de estacionamento (22) é direcionada através do volume de temporização (32) para o exaustor (34). Na segunda posição, a pressão do ar do cilindro de freio de estacionamento (22) é impedida de fluir para o exaustor (34). A válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) também utiliza um diafragma de compressão de mola. No caso da válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30), a pressão da conduta de freio atua contra o diafragma. Quando a pressão da conduta de freio está em ou abaixo de um limiar de pressão da conduta de freio inferior, a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) está na primeira posição. A válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) move-se para a segunda posição quando a pressão da conduta excede o limiar de pressão da conduta de freio inferior.

[0038] Se a pressão da conduta cai abaixo de um limiar de pressão da conduta de freio inferior, o freio de estacionamento (12) é aplicado (como mostrado na Figura 2A). Neste caso, a pressão da conduta de freio não flui através da válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) ao cilindro do freio de estacionamento (22) porque a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) é movida para a posição um. Na posição um, a pressão do freio de estacionamento no cilindro do freio de estacionamento (22) ventila ao ser direcionada ao volume de temporização (32) e, em seguida, ventilada para a atmosfera através do exaustor (34). Esta queda na pressão do freio de estacionamento faz com que o freio de estacionamento (12) seja aplicado. O volume de temporização (32) é um espaço localizado entre o cilindro do freio de estacionamento (22) e o exaustor (34) que se enche com a pressão do freio de estacionamento durante a ventilação. O volume de temporização (32) se enche com a pressão do freio de estacionamento antes de escapar para a atmosfera através do exaustor (34), o que atrasa a diminuição da pressão para o freio de estacionamento (12) para permitir que a aplicação do freio se estabilize durante uma aplicação de freio de emergência.

[0039] O freio de estacionamento (12) não é liberado até que a pressão do reservatório excede o limiar de pressão do reservatório e a pressão da conduta de freio excede o limiar de pressão da conduta de freio superior. Quando a pressão do reservatório está abaixo de um limiar pré-determinado, a pressão da conduta de freio é impedida de fluir para o freio de estacionamento (como mostrado na Figura 2B). Isso é para garantir que o sistema de freio do vagão ferroviário atinja um estado de carga para permitir que pressão suficiente esteja disponível para aplicar capacidade de frenagem mediante a liberação do freio de estacionamento (12).

[0040] Em uma realização da presente invenção, o limiar de pressão do reservatório é de 55 psi, o limiar de pressão da conduta de freio superior é de 40 psi e o limiar de pressão da conduta de freio inferior é de 20 psi. Em uma outra realização da presente invenção, o limiar de pressão no reservatório é de 60 psi, o limiar de pressão da conduta de freio superior é de 40 psi e o limiar de pressão da conduta de freio inferior é de 20 psi. Nesta realização da presente invenção, a lógica pneumática aplicada pelo módulo de controle de freio de estacionamento (14) fornecerá um nível suficiente de carga na conduta de freio para permitir uma ventilação de emergência da pressão da conduta para transmitir através do trem. A exigência de pressão do reservatório fornecerá carga suficiente para produzir a pressão do cilindro de frenagem equivalente de uma aplicação de freio de serviço completo. Em algumas realizações, esta pressão é de aproximadamente 5) psi de pressão para o cilindro de freio.

[0041] As Figuras 4 a 8 mostram vistas esquemáticas do sistema de freio de estacionamento (10) para vários cenários ilustrativos.

[0042] A Figura 4 mostra um cenário do sistema de freio de estacionamento (10) com o freio de estacionamento (12) liberado. A pressão do reservatório excede o limiar de pressão do reservatório. Uma vez que a pressão do reservatório excede o limiar de pressão do reservatório, a válvula de liberação do reservatório (28) está em posição dois, de modo a pressão da conduta de freio é direcionada para a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30). Há pressão da conduta de freio suficiente neste cenário, de modo que a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) está na posição dois, para que a pressão da conduta de freio seja direcionada para o cilindro do freio de estacionamento (22). Isto faz a pressão do freio de estacionamento no cilindro do freio de estacionamento (22) subir para a pressão da conduta de freio. Uma vez que há pressão da conduta de freio e pressão do reservatório suficientes, o freio de estacionamento (12) é liberado neste cenário.

[0043] A Figura 5 mostra um cenário do sistema de freio de estacionamento (10) com o freio de estacionamento (12) aplicado. A pressão do freio de estacionamento é ventilada através do volume de temporização (32) e o exaustor (34), uma vez que a pressão da conduta cai abaixo do limiar de pressão da conduta de freio inferior. A queda na pressão da conduta de freio de estacionamento causa a aplicação do freio de estacionamento (12). O freio de estacionamento (12) aplicará neste cenário, mesmo com a pressão do reservatório excedendo o limiar de pressão do reservatório.

[0044] A Figura 6 mostra um cenário do sistema de freio de estacionamento (10) com o freio de estacionamento (12) aplicado. A pressão da conduta de freio está acima do limiar de pressão da conduta de freio superior. No entanto, a pressão do reservatório está abaixo do limiar de pressão do reservatório. Uma vez que a pressão do reservatório está abaixo do limiar de pressão do reservatório com o freio de estacionamento aplicado, a válvula de liberação do reservatório (28) evita que a pressão da conduta de freio alcance o cilindro do freio de estacionamento (22) para provocar a liberação do freio de estacionamento (12).

[0045] Em certas situações, a pressão do reservatório pode diminuir abaixo do limiar de pressão do reservatório e isolar a pressão do freio de estacionamento a partir da pressão da conduta de freio. As Figuras 7 a 8 são exemplos dessas situações.

[0046] Na Figura 7, o freio de estacionamento (12) é liberado porque não há inicialmente pressão da conduta de freio e pressão do reservatório suficientes. A pressão da conduta de freio de estacionamento no cilindro do freio de estacionamento (22) é igual à pressão da conduta de freio. A pressão do reservatório, então, diminui abaixo do limiar de pressão do reservatório; no entanto, a pressão da conduta de freio permanece acima do limiar de pressão da conduta de freio inferior. Com a diminuição da pressão do reservatório abaixo do limiar de pressão do reservatório, a válvula de liberação do reservatório (28) é movida para a posição um, evitando que a pressão da conduta de freio alcance a válvula de ventilação de cilindro de acionamento. Portanto, o freio de estacionamento é isolado da pressão da conduta de freio. Neste cenário, a pressão da conduta de freio é ainda suficiente para manter a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) na posição dois, de modo que a pressão de freio de estacionamento não ventile para a atmosfera. Assim, mesmo que a pressão do reservatório caia abaixo do limiar de pressão do reservatório, o freio de estacionamento (12) permanece liberado porque há pressão de freio de estacionamento suficiente ainda no cilindro do freio de estacionamento (22).

[0047] A Figura 8 mostra um cenário do sistema de freio de estacionamento (10) com o freio de estacionamento (12) inicialmente aplicado. Neste cenário, como o cenário na Figura 7, a pressão do reservatório diminui abaixo do limiar de pressão do reservatório. No entanto, ao contrário da Figura 7, a pressão da conduta de freio também diminui, e diminui abaixo do limiar de pressão da conduta de freio inferior. Uma vez que a pressão da conduta de freio está abaixo do limiar de pressão da conduta de freio inferior, a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) é movida para a posição um, de modo que a pressão do freio de estacionamento é ventilada para a atmosfera através do volume de temporização (32) e o exaustor (34), causando a aplicação do freio de estacionamento (12).

[0048] As Figuras 9A a 9D mostram várias vistas de uma realização do módulo de controle de freio de estacionamento (14), incluindo uma vista explodida (Figura 9A), várias vistas em perspectiva (Figura 9B), uma vista superior (Figura 9C) e uma vista em corte transversal ao longo da linha C-C da Figura 9C (Figura 9D). Estas vistas mostram uma realização na qual uma válvula de verificação (29) e duas válvulas de carretel (28), (30) são utilizadas no módulo de controle de freio de estacionamento (14). A válvula de liberação do reservatório (28) e a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) são válvulas de carretel. A válvula de verificação (29) mostrada, por exemplo, na Figura 9D, permite o carregamento do cilindro de freio de estacionamento (22) e mantém a pressão de carga da conduta de freio até que a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) atinja um limiar para ventilar a pressão de freio de estacionamento. A pressão da conduta de freio para o cilindro do freio de estacionamento (22) carrega através dessa válvula de retenção (29). Quando uma redução na conduta de freio é feita, a pressão no cilindro do freio de estacionamento (22) permanece na pressão totalmente carregada. A Figura 9B mostra as entradas através das quais a pressão do reservatório e pressão da conduta entram no módulo de controle de freio de estacionamento (14). A Figura 9B mostra também a saída que pressão da conduta de freio flui para fora do módulo de controle de freio de estacionamento (14).

[0049] As Figuras 10A a 10C mostram vistas esquemáticas do módulo de controle de freio de estacionamento (14) em várias posições de serviço diferentes. A legenda associada com a Figura (10A) mostra o fluxo através do módulo de controle de freio de estacionamento, se o fluxo for a pressão do reservatório, a pressão da conduta de freio ou a pressão do freio de estacionamento. Esta legenda do fluxo se aplica ao longo dos desenhos, quando aplicável. A Figura 10A mostra o módulo de controle de freio de estacionamento (14) em uma posição de serviço parcial. A pressão da conduta de freio excede o limiar de pressão da conduta de freio superior (por exemplo, 40 psi) e a pressão do reservatório excede o limiar de pressão do reservatório (por exemplo, 55 psi). Na configuração de serviço parcial, o exaustor (34) é fechado. A pressão da conduta de freio diminui a montante da válvula de verificação (29). A pressão da conduta de freio é conectada à válvula de liberação do reservatório (28) através da válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30). A pressão da conduta de freio permanece inalterada a jusante da válvula de verificação (29). Na posição de serviço parcial, o freio de estacionamento (12) (não mostrado) é liberado. A Figura 10B mostra o módulo de controle de freio de estacionamento (14) em uma posição de serviço completo. A pressão da conduta de freio excede o limiar de pressão da conduta de freio superior (por exemplo, 40 psi) e a pressão do reservatório está abaixo do limiar de pressão do reservatório (por exemplo, 55 psi). Na configuração de serviço completo, o exaustor (34) é fechado. A pressão da conduta de freio diminui a montante da válvula de liberação do reservatório (28) através da válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30). A pressão da conduta de freio entre a válvula de verificação (29) e a válvula de liberação do reservatório (28) é isolada. A pressão da conduta de freio a jusante da válvula de verificação (29) mantém-se inalterada. Nesta posição, o freio de estacionamento (12) é liberado. A Figura 10C mostra o módulo de controle de freio de estacionamento (14) em uma posição de emergência. A pressão da conduta de freio cai abaixo do limiar de pressão da conduta de freio inferior (por exemplo, 20 psi) e o exaustor (34) é aberto. Nenhuma pressão da conduta de freio flui para a válvula de liberação do reservatório (28) através da válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30). A pressão da conduta de freio é direcionada para o exaustor (34) a jusante da válvula de liberação do reservatório (28). O freio de estacionamento (12) é aplicado.

[0050] As Figuras 11A a 11D mostram várias vistas esquemáticas do módulo de controle de freio de estacionamento (14) iniciando do estado esgotado (em que o freio de estacionamento (12) (não mostrado) é aplicado) e progredindo para o estado em que o freio de estacionamento (12) é liberado. Na Figura 11A, o módulo de controle de freio de estacionamento (14) está no seu estado esgotado com a pressão da conduta de freio e a pressão do reservatório a 0 psi. O freio de estacionamento (12) é aplicado no estado esvaziado. Na Figura 11B, a pressão da conduta de freio começa a carregar. Por exemplo, a pressão da conduta excede o limiar inferior da conduta geral de pressão (por exemplo, 20 psi) e a pressão do reservatório está abaixo do limiar de pressão do reservatório (por exemplo, 55 psi). O exaustor (34) é fechado, conforme a pressão da conduta de freio começa a carregar. Nenhuma pressão da conduta de freio flui para a válvula de liberação do reservatório (28), no entanto, e o freio de estacionamento (12) é ainda aplicado. A Figura 11C mostra a conduta de freio carregando mais. Neste estado, a pressão da conduta de freio excede o limiar de pressão da conduta superior (por exemplo, 40 psi) e a pressão no reservatório está abaixo do limiar de pressão do reservatório (por exemplo, 55 psi). O exaustor (34) é fechado. A pressão da conduta de freio flui para a válvula de liberação do reservatório (28) através da válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30). Nenhuma pressão da conduta de freio flui para o freio de estacionamento (12), no entanto. O freio de estacionamento (12) ainda é aplicado. Finalmente, a Figura 11D mostra o freio de estacionamento (12) liberado. A pressão da conduta de freio excede o limiar de pressão da conduta de freio superior (por exemplo, 40 psi) e a pressão do reservatório excede o limiar de pressão do reservatório (por exemplo, 55 psi). O exaustor (34) é fechado. A pressão da conduta de freio flui para a válvula de liberação do reservatório (28) através da válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30).

[0051] Com referência às Figuras 12 a 13, em uma outra realização, o sistema de freio de estacionamento (10) inclui uma válvula de retenção (36). Como previamente descrito, o freio de estacionamento (12) é um dispositivo que assegurará o cilindro de freio de estacionamento (22) na posição aplicada, mantendo a saída de força da aplicação do freio travando o cordame de freio no estado aplicado. O acionamento do freio de estacionamento (12) ocorre com uma perda de pressão na conduta de freio.

[0052] A válvula de retenção (36) inclui um interruptor de retenção (38), que é um interruptor manual (operado por um usuário) que impede a liberação do freio de estacionamento (12) até que o vagão esteja pronto para o freio de estacionamento (12) a ser liberado. O interruptor de retenção (38) permite uma operação manual da válvula de retenção (36) para controlar a conexão da pressão da conduta de freio com o freio de estacionamento (12). O interruptor de retenção (38) opera manualmente a válvula de retenção (36) entre duas posições: uma posição de liberação e uma posição de espera.

[0053] A Figura 12 mostra a lógica do sistema de freio de estacionamento (10) com o interruptor de retenção (38), de tal modo que a válvula de retenção (36) está na posição de liberação controlada. Com a válvula de retenção (36) na posição de liberação, a válvula de retenção (36) permite que a pressão da conduta flua através da válvula de retenção (36) e para o freio de estacionamento (12). Uma vez que pressão da conduta de freio é dirigida para o freio de estacionamento (12), a válvula de retenção (36) não impede que o freio de estacionamento (12) seja liberado. O freio de estacionamento (12) só pode ser pressurizado (e o freio de estacionamento (12) liberado) se a válvula de retenção (36) se encontra nesta posição de liberação.

[0054] A Figura 13 mostra a lógica do sistema de freio de estacionamento (10) com o interruptor de retenção (38), de tal modo que a válvula de retenção (36) esteja na posição de espera. Com a válvula de retenção (36) na posição de espera, a válvula de retenção (36) evita que a pressão da conduta de freio alcance o freio de estacionamento (12) (a pressão da conduta de freio é isolada do freio de estacionamento (12)). Em vez disso, a pressão da conduta de freio é ventilada para um exaustor da válvula de retenção (42). A posição de espera impede que o freio de estacionamento (12) seja liberado.

[0055] A adição da válvula de retenção (36) ao sistema de freio de estacionamento (10) permite que um certo número de carros retenha ou segure a saída de força, enquanto o sistema de freio é recarregado. A tripulação do trem controla manualmente o interruptor de retenção (38) para ajustar a posição da válvula de retenção (36). Isso garante que a tripulação do trem esteja em controle completo da segurança do trem, uma vez que a válvula de retenção (36) na posição de espera permite que o sistema de freios recarregue, enquanto os vagões tendo a válvula de retenção (36) na posição de espera manterão o freio de estacionamento (12) na posição aplicada. Em uma realização, interruptor de retenção (38) é uma alavanca ligada a uma válvula de esfera. Nesta realização, movendo-se a válvula de retenção (36) entre a posição de liberação e a posição de espera (ajustando manualmente o interruptor de retenção (38)) requer simplesmente girar a alavanca da válvula de esfera.

[0056] Com referência às Figuras 14 a 18, um sistema de freio de estacionamento (10), incluindo uma válvula de retenção (36) é mostrado em estados diferentes, de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 14 mostra todo o sistema de freio de estacionamento (10) ventilado de modo que o freio de estacionamento (12) é aplicado. A válvula de retenção (36) está na posição de liberação.

[0057] A Figura 15 mostra o sistema de freio de estacionamento (10) parcialmente carregado e com a válvula de retenção (36) na posição de liberação. O freio de estacionamento (12) é aplicado. No sistema de freio de estacionamento (10) mostrado na Figura 15, a pressão da conduta de freio está acima do limiar de pressão da conduta superior e a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) está na sua segunda posição, de tal modo que a pressão da conduta de freio é direcionada para a válvula de liberação do reservatório (28). No entanto, a válvula de liberação do reservatório (28) está em a sua primeira posição para evitar que a pressão da conduta de freio flua através da válvula de liberação do reservatório (28) e para o freio de estacionamento (12). Isto é porque a pressão do reservatório está abaixo do limiar de pressão do reservatório.

[0058] A Figura 16 mostra o sistema de freio de estacionamento (10) totalmente carregado e com o freio de estacionamento (12) liberado. A válvula de retenção (36) está na posição de liberação. A pressão da conduta de freio está acima do limiar de pressão da conduta, de modo que a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) está na sua segunda posição. A pressão da conduta geral é, assim, direcionada para a válvula de liberação do reservatório (28). A pressão do reservatório está acima do limiar de pressão do reservatório, de modo que a válvula de liberação do reservatório (28) se encontra na sua segunda posição, permitindo que a pressão da conduta de freio flua para o cilindro do freio de estacionamento (22) para aplicar o freio de estacionamento (12). Uma vez que a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) está na sua segunda posição, a pressão da conduta de freio é impedida de deixar o sistema de freio de estacionamento (10) e de fluir através do exaustor (34).

[0059] A Figura 17 mostra o sistema de freio de estacionamento (10) exaurido. A válvula de retenção (36) está na posição de liberação. A válvula de liberação do reservatório (28) se encontra na sua segunda posição, uma vez que a pressão do reservatório está acima do limiar de pressão do reservatório. No entanto, a pressão da conduta de freio está abaixo do limiar de pressão da conduta de freio inferior, de modo que a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) está na sua primeira posição. Portanto, qualquer pressão acumulada no freio de estacionamento (12) pode fluir através do volume de temporização (32) e para o exaustor (34) para aplicar o freio de estacionamento (12).

[0060] A Figura 18 mostra o sistema de freio de estacionamento (10) com o freio de estacionamento (12) aplicado. A válvula de liberação do reservatório (28) se encontra na sua segunda posição, uma vez que a pressão do reservatório está acima do limiar de pressão do reservatório. No entanto, a válvula de retenção (36) está na posição de espera. Mesmo que a pressão da conduta de freio esteja acima do limiar de pressão da conduta de freio superior, a válvula de retenção (36) evita que a pressão da conduta de freio flua para a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) e mova a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) da sua primeira posição para a sua segunda posição. Assim, a pressão da conduta de freio não atinge o freio de estacionamento (12) e o freio de estacionamento (12) não é liberado. Embora a presente invenção tenha sido descrita em detalhes para fins de ilustração com base naquilo que é atualmente considerado como sendo as realizações mais práticas e preferidas, deve ser entendido que tais detalhes são apenas para esse fim e que a presente invenção não está limitada às realizações descritas, mas, pelo contrário, destina-se a cobrir modificações e arranjos equivalentes que estão dentro do espírito e escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, deve ser entendido que a presente invenção contempla que, na medida do possível, uma ou mais características de quaisquer realizações podem ser combinadas com uma ou mais características de quaisquer outras realizações.

Claims (25)

1. MÓDULO DE CONTROLE DE FREIO DE ESTACIONAMENTO (14) caracterizado por compreender: uma passagem de conduta de freio (18) para o fluxo da pressão da conduta de freio; uma passagem de reservatório (20) para o fluxo de pressão do reservatório; uma válvula de liberação do reservatório (28) em comunicação fluida com a passagem de conduta de freio (18); e uma válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) em comunicação fluida com a válvula de liberação do reservatório, um exaustor (34) em comunicação fluida com um cilindro de freio de estacionamento (22) do freio de estacionamento (12) para permitir que uma pressão de freio de estacionamento escape para a atmosfera para aplicar o freio de estacionamento (12); e um volume de temporização (32) localizado entre o freio de estacionamento (12) e o exaustor (34) para retardar a diminuição da pressão no freio de estacionamento (12), quando a pressão do freio de estacionamento é liberada através do exaustor (34); em que o freio de estacionamento (12) é aplicado quando a pressão da conduta de freio cai para ou abaixo de um limiar de pressão da conduta de freio inferior, e em que o freio de estacionamento (12) é liberado quando a pressão da conduta de freio está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e uma pressão do reservatório está acima de um limiar de pressão do reservatório.

2. MÓDULO DE CONTROLE DE FREIO DE ESTACIONAMENTO (14), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a válvula de liberação do reservatório (28) compreender uma primeira posição e uma segunda posição, a primeira posição evita pressão da conduta de freio de fluir para a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30), e a segunda posição permite que a pressão da conduta de freio flua através da válvula de liberação do reservatório (28) para a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30).

3. MÓDULO DE CONTROLE DE FREIO DE ESTACIONAMENTO (14), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) compreender uma primeira posição e uma segunda posição, a primeira posição direciona a pressão de freio de estacionamento do cilindro de freio de estacionamento (22) para o exaustor (34) e a segunda posição evita que a pressão de freio de estacionamento do cilindro de freio de estacionamento (22) seja direcionada para o exaustor (34).

4. MÓDULO DE CONTROLE DE FREIO DE ESTACIONAMENTO (14), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o limiar de pressão da conduta de freio inferior ser de 20 psi, o limiar de pressão da conduta de freio superior ser de 40 psi, e o limiar de pressão no reservatório ser de 55 psi.

5. MÓDULO DE CONTROLE DE FREIO DE ESTACIONAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o limiar de pressão da conduta de freio inferior ser de 20 psi, o limiar de pressão da conduta de freio superior ser de 40 psi, e o limiar de pressão no reservatório ser de 60 psi.

6. MÓDULO DE CONTROLE DE FREIO DE ESTACIONAMENTO (14), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a válvula de liberação do reservatório (28) estar na primeira posição quando a pressão no reservatório for igual ou inferior ao limiar de pressão do reservatório.

7. MÓDULO DE CONTROLE DE FREIO DE ESTACIONAMENTO (14), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) estar na primeira posição quando a pressão da conduta de freio for igual ou inferior ao limiar de pressão da conduta de freio inferior.

8. MÓDULO DE CONTROLE DE FREIO DE ESTACIONAMENTO (14), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a passagem de reservatório fluir pela pressão do reservatório auxiliar, em que o freio de estacionamento (12) é aplicado quando a pressão da conduta de freio cai para ou abaixo de um limiar de pressão da conduta de freio inferior, e em que o freio de estacionamento (12) é liberado quando a pressão da conduta de freio está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e a pressão do reservatório está acima de um limiar de pressão do reservatório.

9. MÓDULO DE CONTROLE DE FREIO DE ESTACIONAMENTO (14), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a passagem de reservatório fluir na pressão do reservatório de fornecimento, em que o freio de estacionamento (12) é aplicado quando a pressão da conduta de freio cai para ou abaixo de um limiar de pressão da conduta de freio inferior, e em que o freio de estacionamento (12) é liberado quando a pressão da conduta de freio está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e uma pressão do reservatório de fornecimento está acima de um limiar de pressão do reservatório.

10. MÓDULO DE CONTROLE DO FREIO DE ESTACIONAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pora passagem de reservatório (20) fluir na pressão do reservatório de emergência, em que o freio de estacionamento (12) é aplicado quando a pressão da conduta de freio cai para ou abaixo de um limiar de pressão da conduta de freio inferior, e em que o freio de estacionamento (12) é liberado quando a pressão da conduta de freio está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e a pressão do reservatório de emergência está acima de um limiar de pressão do reservatório.

11. MÉTODO PARA CONTROLAR UM FREIO DE ESTACIONAMENTO, caracterizado por compreender: fluir a pressão da conduta de freio para um módulo de controle de freio de estacionamento (14) através de uma passagem de conduta de freio (18); fluir a pressão do reservatório para um módulo de controle de freio de estacionamento (14) através de uma passagem de reservatório (20); aplicar o freio de estacionamento (12) quando a pressão da conduta de freio cai para ou acima de um limiar de pressão da conduta de freio inferior; e permitir que uma pressão de freio de estacionamento escape para a atmosfera para aplicar o freio de estacionamento (12); retardar a queda da pressão de freio de estacionamento por meio de um volume de temporização (32) localizado entre o freio de estacionamento (12) e um exaustor (34), que está em comunicação fluida com a cilindro de freio de estacionamento (22) do freio de estacionamento (12) quando a pressão de freio de estacionamento é liberada através do exaustor (34); e liberar o freio de estacionamento (12) quando a pressão da conduta está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e uma pressão do reservatório está acima de um limiar de pressão do reservatório.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o módulo de controle de freio de estacionamento (14) compreender uma válvula de liberação do reservatório (28) e uma válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30).

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a válvula de liberação do reservatório (28) compreender uma primeira posição e uma segunda posição, a primeira posição evita que pressão da conduta de freio flua para válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30), e a segunda posição permite que a pressão da conduta de freio flua através da válvula de liberação do reservatório (28) para a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30).

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a válvula de liberação do reservatório (28) estar na primeira posição quando a pressão no reservatório é igual ou inferior ao limiar de pressão do reservatório.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) compreender uma primeira posição e uma segunda posição, a primeira posição direciona uma pressão de freio de estacionamento de um cilindro de freio de estacionamento (22) do freio de estacionamento (12) para um exaustor (34) e a segunda posição evita que a pressão do freio de estacionamento do cilindro de freio de estacionamento (22) seja direcionada para o exaustor (34).

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a válvula de ventilação de cilindro de acionamento (30) estar na primeira posição quando a pressão da conduta é igual ou inferior ao limiar de pressão da conduta de freio inferior.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a pressão do reservatório que fluiu para o módulo de controle de freio de estacionamento (14) através da passagem de reservatório (20) ser a pressão do reservatório auxiliar, em que o freio de estacionamento (12) é liberado quando a pressão da conduta está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e a pressão do reservatório auxiliar está acima do limiar de pressão do reservatório.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a pressão do reservatório que fluiu para o módulo de controle de freio de estacionamento (14) através da passagem de reservatório ser a pressão do reservatório de fornecimento, em que o freio de estacionamento (12) é liberado quando a pressão da conduta está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e a pressão do reservatório de fornecimento está acima do limiar de pressão do reservatório.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a pressão no reservatório que fluiu para o módulo de controle do freio de estacionamento (14) através da passagem de reservatório (20) ser a pressão do reservatório de emergência, em que o freio de estacionamento (12) é liberado quando a pressão da conduta de freio está acima de um limiar de pressão da conduta de freio superior e a pressão do reservatório auxiliar está acima do limiar de pressão de emergência.

20. SISTEMA PARA O CONTROLE DE UM FREIO DE ESTACIONAMENTO (12), caracterizado por compreender: uma passagem de conduta de freio (18) através da qual a pressão da conduta de freio flui; um freio de estacionamento (12); um exaustor (34) em comunicação fluida com o cilindro de freio de estacionamento (22) do freio de estacionamento (12) para permitir que uma pressão de freio de estacionamento escape para a atmosfera para aplicar o freio de estacionamento (12); um volume de temporização (32) disposto entre o freio de estacionamento (12) e o exaustor (34) para retardar a queda de pressão no freio de estacionamento (12) quando a pressão do freio de estacionamento é liberada através do exaustor (34); e uma válvula de retenção que compreende uma primeira posição e uma segunda posição, em que, na primeira posição, a válvula de retenção direciona a pressão da conduta de freio para o freio de estacionamento (12) e, na segunda posição, a válvula de retenção evita que a pressão da conduta de freio flua para o freio de estacionamento (12).

21. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por, o exaustor (34) ser uma válvula de retenção (34), e por na segunda posição, a pressão da conduta ser ventilada através de um exaustor de válvula de retenção.

22. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por a válvula de retenção compreender um interruptor de retenção operável manualmente para mover a válvula de retenção entre a primeira posição para a segunda posição.

23. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o interruptor de retenção compreender uma válvula esférica e um cabo para controlar a válvula esférica.

24. SISTEMA PARA O CONTROLE DE UM FREIO DE ESTACIONAMENTO (12), caracterizado por compreender: um suporte de conduta que compreende uma porta de conduta de freio e uma porta de reservatório; um módulo de controle de freio de estacionamento (14) configurado para utilizar lógica pneumática para controlar o freio de estacionamento (12); uma passagem de conduta de freio (18) que vai da porta de conduta de freio para o módulo de controle de freio de estacionamento (14); uma passagem de reservatório (20) que vai da porta de reservatório para o módulo de controle de freio de estacionamento (14); um freio de estacionamento (12) em comunicação fluida com o módulo de controle de freio de estacionamento (14); um exaustor (34) em comunicação fluida com um cilindro de freio de estacionamento (22) do freio de estacionamento (12) para permitir que uma pressão de freio de estacionamento escape para a atmosfera para aplicar o freio de estacionamento (12); e um volume de temporização (32) disposto entre o freio de estacionamento (12) e o exaustor (34) para retardar a queda de pressão no cilindro de freio (12) quando a pressão de freio de estacionamento é liberada através do exaustor (34).

25. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por a porta de reservatório ser uma porta de reservatório auxiliar, uma porta de reservatório de fornecimento ou uma porta de reservatório de emergência.