ES2231327T3 - Dispositivo de accionamiento para un freno de via. - Google Patents

Abstract

Dispositivo (20) de accionamiento para un freno de vía en un bogie (1) de un vehículo (40) sobre carriles para llevar el freno de vía a una primera posición y una segunda posición con al menos un elemento de accionamiento, de modo que el dispositivo de accionamiento comprende un dispositivo de resorte que mantiene el freno de vía en la primera posición con una distancia (H) de seguridad predeterminada respecto al borde (50) superior del carril, y el dispositivo de resorte comprende dos resortes (24, 26) independientes por cada bogie, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento comprende exactamente un cilindro (22) de accionamiento por cada lado del bogie.

Description

Dispositivo de accionamiento para un freno de vía.

La invención se refiere a un dispositivo de accionamiento para un freno de vía según el preámbulo de la reivindicación 1, un bogie para un vehículo sobre carriles con un dispositivo de accionamiento de este tipo, así como un procedimiento para llevar un freno de vía de una posición de reposo a una posición de frenado y viceversa con un dispositivo de accionamiento de este tipo.

Normalmente, los sistemas de frenos de vía para vehículos sobre carriles están sujetos en los dos lados del bastidor de un bogie, de modo que el freno de vía presenta apoyos de freno que están previstos debajo del bastidor del bogie en los dos lados de los ejes montados del vehículo sobre carriles. Aquí, el freno de vía está configurado normalmente como freno de vía electromagnético o freno por corrientes de Foucault. Así, los apoyos del freno pueden sostener imanes de freno en su cara inferior, los cuales pueden desplazarse entre una posición de frenado bajada y una posición de liberación elevada con ayuda de dispositivos elevadores. En la posición de funcionamiento bajada, los imanes de freno deben estar apoyados o presentar una separación reducida lo más constante posible respecto a la superficie del carril. En lo que respecta a frenos de vía electromagnéticos se remite a las siguientes publicaciones

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Bremsen für Schienenfahrzeuge, Handbuch Bremstechnische Begriffe und Werte, Knorr-Bremse AG, Munich 1990

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Elektromagnetische Schienenbremsen, Gerätebeschreibung B-D000.21, Knorr- Bremse AG, Munich...

Por lo general, los frenos de vía están suspendidos de forma oscilante y configurados de manera que posibilitan una holgura lateral de, por ejemplo, 2 a 12 mm en los frenos de vía electromagnéticos en la posición de frenado para permitir una superposición máxima entre el freno de vía y el carril en correspondencia con la distancia entre ejes y el radio de inscripción en curva. En la posición de reposo o subida, el freno de vía se coloca sin holgura en una suspensión en lo alto. Para llevar el freno de vía electromagnético desde la posición de reposo o subida de la suspensión en lo alto, tal como, por ejemplo, está documentado en la hoja informativa UIC 541-06, a la posición de frenado, hasta ahora era habitual emplear varios cilindros de accionamiento.

Una configuración de este tipo exigía en el bogie un espacio constructivo relativamente grande.

Especialmente en bogies motores que también comprenden un freno de disco de rueda ya no está disponible un espacio constructivo de este tipo.

El documento CH 372 337 muestra un dispositivo de freno de vía en el que, al accionar un dispositivo de frenado, los cuerpos de fricción se presionan mediante aire comprimido en una superficie del carril. Estos cuerpos de fricción están sujetos en un soporte con el que forman la zapata del freno, la cual está colocada de forma articulada en dos vástagos del émbolo, en sus extremos en cada caso. Los dos émbolos pueden desplazarse de forma axial en un cilindro de aire comprimido en cada caso. Si los cilindros se solicitan con aire comprimido, entonces la zapata del freno se presiona contra la superficie del carril. Para liberar el dispositivo de frenado se evacua el aire de los cilindros y dos resortes de tracción tensados durante el frenado entre el bastidor del bogie y los soportes retiran las zapatas del freno del carril.

En la publicación alemana para solicitud de información de patente DE 19 03 315 se describe un freno de vía que puede descender al carril por su propio peso y se presiona en el carril mediante las fuerzas que se originan durante el funcionamiento por inducción magnética. Una vez levantado del carril, tras finalizar su accionamiento, el freno de vía se suspende mediante un dispositivo de suspensión con dos cuerpos de fuelle que presentan dos placas, que se encuentran verticalmente una sobre otra y que están unidas entre sí de forma estanca mediante un reborde anular elástico, una de las cuales está unida rígidamente con el bastidor del vehículo y, la otra, con un imán del freno de vía. En una segunda forma de realización, el imán del freno de vía baja contra la fuerza de un resorte debido a la solicitación de presión de los cuerpos de fuelle. Sin embargo, en las formas de realización es desventajoso de forma común que, debido a los dobles fuelles de tubo flexibles ondulados, el dispositivo de suspensión del freno de vía electromagnético presente un gran alargamiento hacia la izquierda. Pero el espacio entre las ruedas del eje doble en el bogie está limitado en el alargamiento a la izquierda.

Por tanto, el objetivo de la invención es indicar un dispositivo de accionamiento para bogies novedoso que sólo ocupe poco espacio constructivo y, especialmente, permita el montaje de un freno de vía en suspensión en lo alto en un bogie motor en conexión con frenos de disco de rueda.

Según la invención, este objetivo se consigue porque un dispositivo de accionamiento según el preámbulo para un freno de vía con al menos un elemento de accionamiento comprende un dispositivo de resorte que sujeta el freno de vía en la primera posición, que es la posición de reposo del freno de vía en suspensión en lo alto, con una distancia de seguridad predeterminada respecto al borde superior del carril.

Es especialmente preferible que en el dispositivo de accionamiento por cada lado del bogie esté previsto para cada freno de vía precisamente un elemento de accionamiento, que en esta forma de realización preferida es un cilindro de accionamiento. El dispositivo de resorte comprende preferiblemente dos resortes individuales por cada freno de vía y lado del bogie. Gracias a una configuración de este tipo puede ahorrarse considerablemente altura estructural en comparación con la realización convencional. Especialmente, una configuración de este tipo permite una combinación con un freno de disco de rueda en el caso de un bogie motor, de modo que la separación mínima entre ejes en el bogie motor es de 2600 mm.

Para sujetar sin holgura el freno de vía en la posición elevada o posición de reposo, está previsto un dispositivo de centrado en el bastidor del bogie y en el freno de vía, de modo que el dispositivo de centrado en el freno de vía comprende preferiblemente un cono de centrado que se engancha en el centrado previsto en el bogie.

Preferiblemente, el elemento de accionamiento también comprende un dispositivo de centrado de elementos de accionamiento, de manera que el elemento de accionamiento también se sujeta sin holgura en la posición elevada. Aquí, el dispositivo de centrado del elemento de accionamiento comprende un elemento de resorte, contra el cual se presiona el émbolo del cilindro de accionamiento. Para sujetar sin holgura en la posición elevada tanto el elemento de accionamiento, como también el freno de vía, está previsto que todos los distintos dispositivos de centrado estén dispuestos a la misma altura.

Los dispositivos de accionamiento se utilizan preferiblemente en un bogie motor para un vehículo sobre carriles, de modo que el bogie motor comprende un freno de disco de rueda en una configuración especial.

Además, la invención también pone a disposición un procedimiento para llevar un freno de vía desde la posición de reposo en suspensión en lo alto a una posición de frenado con un dispositivo de accionamiento según la invención, de modo que, tras airear los cilindros de accionamiento, el freno de vía se lleva contra la fuerza del dispositivo de resorte a la posición de frenado y el dispositivo de centrado sale del centrado, de manera que el freno de vía puede desplazarse a la posición de frenado dentro de su holgura. Además, la invención también indica un procedimiento para llevar un freno de vía desde una posición de frenado a una posición de reposo en suspensión en lo alto con un dispositivo de accionamiento según la invención, de modo que se evacua el aire de los cilindros de accionamiento y se lleva el freno de vía a la posición de reposo con la fuerza del dispositivo de resorte. Con ello, se presiona el freno de vía en el centrado y se sujeta sin holgura en la posición elevada.

A continuación, la invención debe describirse a modo de ejemplo mediante los dibujos.

Muestran:

la figura 1, un bogie con un dispositivo de accionamiento según el estado de la técnica y un dispositivo de accionamiento según la invención,

la figura 2, un dispositivo de accionamiento según la invención en posición de reposo,

la figura 3, un dispositivo de accionamiento según la invención en posición de frenado,

la figura 4, una vista en planta superior en un bogie con un dispositivo de accionamiento según la invención,

las figuras 5a-5b, un corte a lo largo de la línea B-D o F-F de la figura 2 o de la figura 3,

las figuras 6a-6b, un corte a lo largo de la línea C-C o E-E de la figura 2 o de la figura 3,

las figuras 7a-7b, una forma de realización de un dispositivo de accionamiento según la invención con un dispositivo de protección contra la formación de hielo.

La figura 1 muestra un bogie 1, que se suspende elásticamente, por ejemplo, por medio de resortes 3 neumáticos, respecto al bastidor 5 del vehículo, con un dispositivo 10 de accionamiento que comprende dos cilindros 12, 14 de accionamiento según el estado de la técnica y, en comparación con esto, un dispositivo 20 de accionamiento según la invención. Además, el bogie 1 comprende un freno 30 de disco de rueda alojado en el bogie 1 con una unidad 32 de pinzas del freno de rueda.

El freno 40 de vía se presenta en la posición elevada, es decir, se muestra en la posición de reposo. El freno 40 de vía se presenta como freno de vía electromagnético con una pluralidad de imanes 42 articulados. En lo que se refiere a la configuración del freno 40 de vía electromagnético, así como a su disposición en el bogie y a su accionamiento según el estado de la técnica con los dos cilindros 12, 14 de accionamiento, se remite a la descripción del aparato "Elektromagnetische Schienenbremsen" B-D000.21 de Knorr-Bremse, Bremsen für Schienenfahrzeuge, Munich, cuyo contenido declarativo se recoge por completo en la presente solicitud.

En la forma de realización mostrada en la figura 1, el nuevo dispositivo 20 de accionamiento según la invención comprende un cilindro 22 de accionamiento, así como dos resortes 24, 26. En la figura 1 puede observarse claramente la configuración compacta y, por tanto, que ahorra espacio, del dispositivo 20 de accionamiento según la invención en comparación con el dispositivo 10 de accionamiento conocido a partir del estado de la técnica.

Especialmente, con la configuración según la invención del dispositivo de accionamiento no sólo se consigue una construcción más compacta en la dirección longitudinal que permite el montaje de frenos 32 de disco de rueda, sino que especialmente también se ahorra de forma considerable en altura estructural. Con ello, también es posible un montaje, especialmente en un bogie motor, junto con los frenos de disco de rueda.

En las figuras 2 y 3 se muestra de nuevo de forma detallada el dispositivo de accionamiento según la invención y, en concreto, en la figura 2, en la denominada "posición de reposo o suspensión en lo alto", y en la figura 3, en la posición de frenado.

Tal como ya se ha mostrado en la figura 1, el dispositivo 20 de accionamiento según la invención para el freno 40 de vía comprende un cilindro 22 de accionamiento, así como resortes 24, 26. En la posición de reposo, el freno 40 de vía se encuentra a una altura H sobre el borde 50 superior del carril. Debido a la gran distancia entre el borde superior del carril y el freno de vía, en esta posición no aparece de ningún modo una acción de frenado.

En la figura 2 también puede observarse claramente la sujeción 28 del cilindro 22 y las sujeciones 29 con las que se sujetan los resortes 24, 26 o el elemento de accionamiento al bogie 1 mediante las vigas 60 en voladizo.

Además, también se muestran los dispositivos 70 de centrado para el freno 40 de vía, compuestos de un alojamiento 72, así como de un cono 74 de centrado. El cono 74 de centrado está sujeto en el freno 40 de vía. El dispositivo 70 de centrado sirve para que el freno de vía se sujete sin holgura en la posición elevada mostrada en la figura 2.

Los elementos de resorte, mostrados más detalladamente en las figuras 6a y 6b, se ocupan de la colocación sin holgura del cilindro 22 de accionamiento.

Debido a la fuerza F elástica de los dos resortes 24, 26, el freno de vía electromagnético se sujeta en la posición elevada, mostrada en la figura 2, con la distancia H de seguridad respecto al borde 50 superior del carril.

En la figura 3 se muestra un freno de vía según la figura 2 con un dispositivo de accionamiento según la invención en la posición de frenado. Los mismos componentes que en la figura 2 se indican con los mismos números de referencia. El émbolo 23 del cilindro 22 de accionamiento presiona el freno de vía electromagnético a la posición de frenado. Aquí, el cono 74 de centrado sale del centrado con un orificio 72 de centrado, y los resortes 24, 26 se tensan.

Ahora, el freno 20 de vía puede desplazarse a la posición de frenado dentro de sus holguras S_{1} y S_{2}.

Si el freno de vía debe llevarse de nuevo desde la posición de frenado, mostrada en la figura 3, a la posición de reposo, tal como se muestra en la figura 2, entonces esto se realiza mediante la fuerza de arrastre de los resortes 24, 26 tensados.

En la figura 4 se muestra una vista en planta superior en un bogie con un dispositivo 20.1, 20.2 de accionamiento en cada lado del bogie. Los dispositivos 20.1 y 20.2 de accionamiento asignados a cada lado del bogie comprenden en cada caso un cilindro 22.1, 22.2 de accionamiento, así como dos elementos 24.1, 26.1 y 24.2, 26.2 de resorte. También pueden observarse claramente los brazos 80.1, 80.2 de atirantado exterior, así como los dispositivos 70.1, 70.2 de centrado para el freno 40.1, 40.2 de vía. Además, a partir de la figura 4, pueden deducirse las holguras S_{1}, S_{2} del freno de vía en la posición de frenado.

La figura 5a es el corte D-D de la figura 2 y, la figura 5b, el corte F-F de la figura 3. La figura 5a muestra el resorte 24 sin comprimir cuando el freno 40 de vía se encuentra en la posición elevada y, por tanto, en la posición de reposo. También puede observarse claramente la viga 60 en voladizo que sirve para la sujeción en el bogie.

Los mismos componentes que en las figuras 2 y 3 se indican con los mismos números de referencia que en las figuras 5a y 5b.

En la figura 5b se muestra el corte F-F de la figura 3. El freno 40 de vía se encuentra ahora en la posición de frenado, el resorte 24 está comprimido de forma correspondiente.

En las figuras 6a y 6b se muestran los cortes C-C de la figura 2 y E-E de la figura 3. Los mismos componentes que en las figuras 2 y 3 se indican de nuevo con los mismos números de referencia. Puede observarse claramente el cilindro 22 de accionamiento con el émbolo 23 que discurre allí. El émbolo 23 se sujeta sin holgura en la posición elevada con ayuda del elemento 90 de resorte. El cabezal 25 del vástago del émbolo 23 está configurado de tal manera que puede desplazarse en el soporte 44 del freno 40 de vía electromagnético.

Para también garantizar un empleo seguro del dispositivo de accionamiento según la invención en condiciones meteorológicas adversas, puede estar previsto, tal como se muestra en las figuras 7a y 7b, dotar a los resortes 24 o 26 de un dispositivo protector.

En la forma de realización mostrada en las figuras 7a y 7b, el dispositivo protector está configurado de dos piezas con una parte 100 inferior rígida, así como una parte 102 superior que puede deformarse, por ejemplo, un fuelle.

Por tanto, con la presente invención se indica por primera vez un dispositivo de accionamiento para un freno de vía en suspensión en lo alto, el cual se caracteriza por un espacio constructivo reducido y, por tanto, posibilita un empleo en un bogie motor también junto con un freno de disco de rueda.

Lista de números de referencia

1	Bogie
3	Resortes neumáticos
5	Volumen del vehículo
10	Dispositivo de accionamiento según el estado de la técnica
12, 14	Cilindro de accionamiento
20, 20.1, 20.2	Dispositivo de accionamiento según la invención
22, 22.1, 22.2	Cilindro de accionamiento
23	Émbolo del cilindro de accionamiento
24, 24.1, 24.2	Resortes
25	Cabezal del vástago del émbolo
26, 26.1, 26.2	Resortes
28, 29	Sujeciones
30	Freno de disco de rueda
32	Unidad de pinzas del freno de rueda
40, 40.1, 40.2	Freno de vía
42	Imanes articulados
44	Soporte
50	Borde superior del carril SO
60	Viga en voladizo
70, 70.1, 70.2	Dispositivo de centrado
72	Alojamiento
74	Cono de centrado
80.1, 80.2	Brazo de atirantado exterior
90	Elemento de resorte
100	Parte inferior de la cubierta protectora
102	Parte superior de la cubierta protectora
H	Altura sobre el borde superior del carril
S_{1} S_{2}	Holgura del freno de vía electromagnético

Claims (19)

1. Dispositivo (20) de accionamiento para un freno de vía en un bogie (1) de un vehículo (40) sobre carriles para llevar el freno de vía a una primera posición y una segunda posición con al menos un elemento de accionamiento, de modo que el dispositivo de accionamiento comprende un dispositivo de resorte que mantiene el freno de vía en la primera posición con una distancia (H) de seguridad predeterminada respecto al borde (50) superior del carril, y el dispositivo de resorte comprende dos resortes (24, 26) independientes por cada bogie, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento comprende exactamente un cilindro (22) de accionamiento por cada lado del bogie.

2. Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera posición es la posición de reposo y, la segunda posición, la posición de frenado del freno (40) de vía.

3. Dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque en el freno (49) de vía y en el bogie (1) están previstos dispositivos (70) de centrado para mantener sin holgura el freno de vía en la posición de reposo.

4. Dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones 2 a 3, caracterizado porque el elemento de accionamiento comprende un dispositivo de centrado de elementos de accionamiento para mantener sin holgura el elemento de accionamiento en la posición de reposo.

5. Elemento de accionamiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo de centrado de elementos de accionamiento comprende un elemento (90) de resorte.

6. Dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones 4 a 5, caracterizado porque el dispositivo de centrado de elementos de accionamiento y el dispositivo de centrado del freno de vía están dispuestos a la misma altura.

7. Dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento de accionamiento y el dispositivo de resorte están sujetos en el bogie (1) en vigas (60) en voladizo.

8. Dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el bogie (1) es un bogie motor y comprende un freno (70) de disco de rueda.

9. Dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el freno (40) de vía es un freno de vía electromagnético.

10. Bogie motor para un vehículo sobre carriles con un freno de vía, caracterizado porque el bogie (1) motor comprende un dispositivo (20) de accionamiento según una de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Bogie motor según la reivindicación 10, caracterizado porque el bogie (1) motor comprende un freno (30) de disco de rueda.

12. Procedimiento para llevar un freno de vía desde una posición de reposo a una posición de frenado con un dispositivo (20) de accionamiento según una de las reivindicaciones 3 a 9, que comprende las siguientes etapas:

12.1.

se airea el un cilindro (22) de accionamiento por cada lado del bogie

12.2.

el freno (40) de vía se lleva a la posición de frenado contra la fuerza del dispositivo de resorte, de modo que

12.3.

el centrado (70) sale del centrado (72) de manera que el freno de vía puede desplazarse dentro de su holgura.

13. Procedimiento para llevar un freno de vía desde una posición de frenado a una posición de reposo con un dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones 3 a 9, que comprende las siguientes etapas:

13.1.

se evacua el aire del un cilindro (22) de accionamiento por cada lado del bogie

13.2.

el freno de vía se lleva a la posición de reposo con la fuerza del dispositivo de resorte, de modo que

13.3.

el dispositivo (70) de centrado se lleva al centrado (72), de manera que el freno de vía se mantiene sin holgura en la posición de reposo.