ES2288404A1 - Sistema automatico de frenado de trenes por deteccion de descarrilamiento con dispositivo de deteccion de posicion inductivo. - Google Patents
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Abstract
Sistema automático de frenado de trenes por detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de posición inductivo. El sistema comprende unos medios de detección (2) de la posición angular del bogie (BV) respecto de sus ejes de giro vertical (V) y horizontal (HT) transversal al bastidor (BT) del vagón, con una placa de referencia (20) fabricada a base de un material metálico que está montada de manera fija en el bogie (BV) y con un dispositivo de captación inductivo (21) que está montado fijamente en el bastidor (BT) del vagón que está operativamente enfrentado a la placa de referencia (20) montada en el bogie (BV). Cuando la placa de referencia está enfrentada al dispositivo de inducción se señalizan condiciones de normalidad, mientras que cuando se superan los ángulos permitidos, la placa de referencia y el dispositivo de captación inductivo, al menos una señal eléctrica de control (S1) cambia de estado para activar el frenado automático. Adicionalmente, el dispositivo de captación inductivo (21) puede generar una segunda señal eléctrica de control (S2) cuyo cambio de estado sirve para señalizar el bogie o bogies descarrilados.
Description
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Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo.
La presente invención se encuentra referida a un
sistema de frenado automático para acoplar al sistema general de
frenado automático de trenes que incluye unos medios de
accionamiento y detección de condiciones de descarrilamiento de los
vagones.
El transporte de mercancías por ferrocarril ha
experimentado en los últimos años un considerable aumento de manera
que con objeto de mejorar la explotación y aprovechamiento de los
recursos disponibles las compañías ferroviarias se ven obligadas a
la formación de trenes de gran longitud, por ejemplo, incluso con
dos locomotoras de tracción y hasta 25 vagones, de forma que se
alcanzan longitudes de tren de hasta 300 metros.
En estas circunstancias se ha demostrado que en
caso producirse un descarrilamiento de uno o más vagones, la
reacción provocada en la composición del tren es difícilmente
percibida por el maquinista, de manera que el tren pueden seguir
circulando descarrilado largas distancias, incluso varios
kilómetros, hasta producirse la detención del tren. Este hecho
ocasiona que durante el citado recorrido se presenten las
siguientes circunstancias:
- La circulación de un vagón descarrilado puede
arrastrar a otros vagones del tren, por lo que los daños producidos
en el material que forma el tren aumentan considerablemente;
- Los daños producidos en la infraestructura de
vía aumentan proporcionalmente al recorrido del vagón descarrilado.
Estos daños se ven aumentados considerablemente, cuando el tramo de
vía esta realizado de traviesa de hormigón, como consecuencia del
elevado coste de esta, puesto que además resulta normalmente
necesaria la substitución de todas las traviesas del tramo
afectado; y
- El riesgo de accidente grave creado con el
descarrilamiento aumenta de manera proporcional a la longitud del
recorrido.
A través de documento WO 07/101800 A1 a nombre
de la solicitante, se revela un sistema automático de frenado de
trenes por detección de descarrilamiento que incluye unos medios de
detección de condiciones de descarrilamiento de los vagones en
forma de campana, operativamente enfrentados a medios de actuación.
Los medios de detección están fijados al bogie y los medios de
actuación a bastidor del vagón de forma que pueden supervisarse
giros del bogie alrededor de sus ejes vertical y horizontal
transversal y los medios de actuación son impulsados cuando se
sobrepasan valores pre-establecidos de ángulos de
giro del bogie que representan condiciones de descarrilamiento de un
vagón, produciendo la actuación del sistema de frenado
automático.
En este sistema, por una parte el dispositivo de
captación es costoso de fabricar y por otra los medios de
accionamiento se aplican a un circuito neumático compuesto de
tuberías con un medio neumático de presión que limitada su
aplicación a vagones en los que el sistema de frenado se encuentra
basado en una variación de presión en las tuberías.
La invención tiene por propósito el desarrollo
de un sistema de frenado automático de tipo antes descrito en el
que, por una parte los medios de detección de la posición angular
entre el bogie y el bastidor del vagón, resulten de una más
sencilla y por tanto menos costosa realización o implementación y
que por otra parte que dicho sistema pueda adaptarse a trenes y
vagones con sistemas de frenado que no se encuentren basados en
variaciones de presión de un circuito neumático de frenado, y que
la acción de frenado se lleve a cabo a partir de señales eléctricas
de control que sirven para actuar diferentes sistemas eléctricos
del tren y/o de los vagones.
Según la invención esta tarea se consigue a
partir de un sistema que comprende:
- -
- unos medios de detección de la posición angular del bogie respecto de sus ejes de giro vertical y horizontal transversal al bastidor del vagón,
que se caracteriza porque dichos medios de
detección de la posición están constituidos por:
- -
- una placa de referencia fabricada a base de un material metálico que está montada de manera fija en el bogie; y
- -
- un dispositivo de captación inductivo que está montado fijamente en el bastidor del vagón que está operativamente enfrentado a la placa de referencia montada en el bogie y que sirve para generar al menos una señal eléctrica de control derivada de su posición relativa respecto de la citada placa de referencia;
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y porque:
- -
- dicha señal eléctrica de control tiene un primer estado de señal representativo de una posición angular relativa entre el bogie y el bastidor del vagón comprendida dentro de márgenes angulares indicativos de ausencia de condiciones de descarrilamiento y un segundo estado de señal, representativo de una posición angular relativa entre el bogie y el bastidor del vagón fuera de los márgenes angulares permitidos entre el bogie y el bastidor del vagón y que indica una condición de descarrilamiento; y
- -
- la señal eléctrica de control es alimentada a un circuito de frenado de tren con, al menos, uno de los siguientes elementos, un hilo de lazo de seguridad, una electroválvula de frenado de emergencia y un bloque PLC de control de tracción y freno de tren.
\vskip1.000000\baselineskip
De acuerdo con una característica adicional de
la invención, el dispositivo de captación inductivo, está previsto
para producir una segunda señal eléctrica de con un primer estado
representativo de una posición angular relativa entre el bogie y el
bastidor del vagón comprendida dentro de márgenes angulares
indicativos de falta de descarrilamiento y un segundo estado de
señal, representativo de una posición angular relativa entre el
bogie y el bastidor del vagón fuera de los márgenes angulares
permitidos entre el bogie y el bastidor del vagón y que indica un
descarrilamiento, de modo que puede señalizarse el bogie o bogies
descarrilados.
También de acuerdo con otra característica de la
invención, las primera y segunda señales son señales analógicas
y/o digitales.
Aún conforme con una característica adicional de
la invención, el primer estado de la primera señal de control es
una señal de circuito abierto, representado el segundo estado de
dicha primera señal de control una señal de circuito cerrado;
mientras que el primer estado de la segunda señal eléctrica de
control es una señal de circuito cerrado y el segundo estado de
dicha segunda señal control es una señal de circuito abierto.
Adicionalmente de acuerdo con la invención, la
primera señal de control se utiliza para el accionamiento del
freno, bien cortando el hilo de lazo de seguridad del tren, bien
actuando sobre una válvula electro-neumática para
frenado o bien alimentando dicha señal al equipo de tracción y
freno del tren.
Conforme a la invención, las dimensiones y
posiciones relativas de la placa de referencia se calculan en
correspondencia con los valores límites de giro del bogie respecto
de los ejes vertical y horizontal transversal al bastidor del
vagón. De igual forma, la placa de referencia tiene forma plana o
incluso convexa.
Aún de acuerdo con otra característica de la
invención, la placa de referencia está prevista con una porción de
soporte para su fijación sobre el bogie, por ejemplo, por medio de
pernos.
Según otro aspecto de la invención, el
dispositivo de captación inductivo está provisto de pernos roscados
que sirven para ajustar su posición fija en el bastidor del vagón
y así permitir una regulación respecto de la placa de
referencia.
La figura 1 muestra de manera esquemática el
montaje sobre el bogie y el bastidor del vagón de la placa de
referencia y el dispositivo de captación inductivo del sistema
según la invención.
La figura 2 es un detalle desmontado en
perspectiva de los elementos de la figura 1.
La figura 3 muestra un esquema de los medios de
detección con un diagrama funcional del dispositivo de captación
inductivo.
La figura 4 ilustra un diagrama de bloques
simplificado de un circuito de freno de un tren con medios de
detección de posición conforme a la invención.
Con referencia a las figuras 1 y 2, puede
apreciarse que el sistema de frenado 1 comprende básicamente unos
medios de detección 2 de la posición angular de los respectivos
bogies del vagón BV respecto de sus ejes vertical V y horizontal
transversal HT de giro respecto del bastidor del vagón.
Los medios de detección 2 de la posición angular
relativa entre bogie y bastidor del vagón, están constituidos por
una placa de referencia 20 fabricada de un material metálico y un
dispositivo de captación inductivo 21 que está operativamente
enfrentado a dicha placa de referencia.
La placa de referencia 20 tiene una porción de
soporte 200 con orificios 201 para fijación en el bogie BV por
medio de tornillos o pernos (no mostrados). Por otra parte, ha de
mencionarse que las dimensiones y posiciones relativas de la placa
de referencia se calculan en correspondencia con los valores
límites de giro del bogie respecto de los ejes vertical y
horizontal transversal al bastidor del vagón.
Adicionalmente, la placa de referencia puede
estar configurada como una placa rectangular plana o incluso
convexa. La elección de la forma de la placa de referencia será
determinada de manera experimental por los técnicos a partir de sus
conocimientos usuales, basándose en parámetros tales como la
distancia entre el eje de giro del bogie y el punto de montaje de
placa, de la geometría de la vía y de las características de la
suspensión; no obstante debe mencionarse que cuanto mayor sea la
mencionada distancia, el arco que describirá la placa se aproxima
más a un trazado plano, mientras que cuanto menor sea dicha
distancia el arco descrito por la placa de referencia será menor y
será apropiado adoptar una forma convexa.
El dispositivo de captación inductivo 21 está
montado fijamente en el bastidor BT del vagón operativamente
enfrentado a la placa de referencia 20 del bogie BV, disponiendo de
unos pernos 210 para ajustar y regular la distancia respecto de la
placa de referencia. Además, el dispositivo de captación inductivo
21, tiene un mecanismo 211 de ajuste de la distancia de captación
de su elemento activo respecto de dicha placa de regulación.
Haciendo ahora referencia a la figura 3, puede
verse que desde el punto de vista funcional, el dispositivo de
captación inductivo 21, se comporta como un conjunto formado por
una bobina inductora 212, un oscilador de frecuencia 213, un
demodulador 214, un disparador 215 y un relé de contactos 216,
conectados en cascada. La bobina 212, genera un campo magnético
alterno de alta frecuencia de modo que cuando frente a ella se
coloca la placa de referencia 20 se produce una detención de la
oscilación que es detectada por el demodulador 214 que generará una
señal de activación del disparador 215, cuya señal de salida
gobierna un contacto, y de preferencia dos, para producir al menos
una señal de control y preferentemente dos, que cambiaran de estado
para movimientos de la placa de referencia de determinada amplitud,
tal y como será explicada en detalle más adelante.
Como se ha mencionado, el dispositivo de
captación inductivo 21, sirve para generar al menos una señal
eléctrica de control Si derivada de su posición relativa respecto
de la citada placa de referencia 20 y cuya señal eléctrica de
control tiene un primer estado de señal S11, representativo de una
posición angular relativa entre el bogie BV y el bastidor BT del
vagón, comprendida dentro de márgenes angulares indicativos de
ausencia de condiciones de descarrilamiento y un segundo estado de
señal S12, representativo de una posición angular relativa entre el
bogie BV y el bastidor del vagón (BT) fuera de los márgenes
angulares permitidos entre el bogie y el bastidor del vagón y que
indica una condición de descarrilamiento.
Además, el dispositivo de captación inductivo
21, está previsto para generar, en un segundo contacto, una
segunda señal eléctrica de control S2 con un primer estado de señal
S21 representativo de una posición angular relativa entre el bogie
BV y el bastidor BT del vagón comprendida dentro de márgenes
angulares indicativos de falta de descarrilamiento y un segundo
estado de señal S22 representativo de una posición angular relativa
entre el bogie BV y el bastidor del vagón BT fuera de los márgenes
angulares permitidos entre el bogie y el bastidor del vagón y que
indica un descarrilamiento. Con esta simple medida es posible,
señalizar el bogie o bogies descarrilados.
Aún cabe mencionar que de acuerdo con una
realización preferida de la invención, el primer estado de la
primera señal de control S11 es una señal de circuito abierto,
representado el segundo estado S12 de dicha primera señal de
control una señal de circuito cerrado. De igual modo, el primer
estado S21 de la segunda señal eléctrica de control S2 es una señal
de circuito cerrado, siendo el segundo estado S22 de dicha segunda
señal eléctrica es una señal de circuito abierto.
Conforme a la invención la primera señal de
control S1 se utiliza para el accionamiento del freno, bien
cortando el hilo de lazo de seguridad del tren, bien actuando sobre
una válvula electro-neumática para frenado o bien
alimentando dicha señal al equipo de tracción y freno del tren;
mientras que la segunda señal de control S2, puede ser utilizada
para señalización de que bogie o bogies han descarrilado tal y como
será explicado en detalle a continuación con referencia a la
figura 4.
Tal y como se muestra por la figura 4, dos
medios de detección 2, correspondientes, por ejemplo a dos bogies
de un vagón de tren, se disponen conectados en cascada, con sus
respectivas salidas de señales de control aplicadas por una parte a
un bloque PLC 4 de control de tracción y freno del tren, al hilo de
lazo de seguridad 5 del tren, así como a electroválvula 6 de
frenado de emergencia que además se conecta al bloque PLC 4 a
través de un relé auxiliar 7, configurando todo ello un circuito de
frenado de tren. El bloque PLC 4, tiene un módulo de entrada 40 al
que están aplicadas las segundas señales de control S2 de los dos
dispositivos de captación 21 instalados en los bogies del vagón y
un módulo de salida 41 conectado al antes mencionado relé auxiliar
7 de la electroválvula de frenado de emergencia 6.
Además la primera señal de control S1 de uno de
los dispositivos de captación inductiva 21 está conectada al hilo
de lazo de seguridad 5 del tren, mientras que el otro dispositivo
21 se conecta a la electroválvula y de freno de emergencia.
Debe aclararse que como se muestra en la figura
4, en la línea 5, comúnmente designada como hilo de lazo de
seguridad, están montados en serie de modo que pueden cortar dicha
línea 5, dispositivos de seguridad 50, 51, 52, tales como tiradores
de alarma, desbloqueo de puertas, presostatos, etc.
De acuerdo con la invención tanto la primera
como la segunda señales pueden ser bien analógicas, bien
digitales.
Suficientemente que se ha descrito el objeto de
la invención, solamente resta señalar que las realizaciones
derivadas de cambios de estructura, materiales, dimensiones y
similares, así como las derivadas de una aplicación de rutina de lo
anteriormente revelado, deberán considerarse incluidas en su
ámbito, de manera que la invención tan solo estará limitada por el
alcance de las siguientes reivindicaciones.
Claims (10)
1. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo que comprende:
- -
- unos medios de detección (2) de la posición angular del bogie (BV) respecto de sus ejes de giro vertical (V) y horizontal (HT) transversal al bastidor (BT) del vagón,
caracterizado dicho sistema (1) por que
los medios de detección (2) de la posición están constituidos
por:
- -
- una placa de referencia (20) fabricada a base de un material metálico que está montada de manera fija en el bogie (BV);
- -
- un dispositivo de captación inductivo (21) que está montado fijamente en el bastidor (BT) del vagón que está operativamente enfrentado a la placa de referencia montada en el bogie y que sirve para generar al menos una señal eléctrica de control (S1) derivada de su posición relativa respecto de la citada placa de referencia;
y por que
- -
- dicha señal eléctrica de control, tiene un primer estado de señal (S11) representativo de una posición angular relativa entre el bogie y el bastidor del vagón comprendida dentro de márgenes angulares indicativos de ausencia de condiciones de descarrilamiento, así como un segundo estado de señal (S12), representativo de una posición angular relativa entre el bogie y el bastidor del vagón fuera de los márgenes angulares permitidos entre el bogie y el bastidor del vagón y que indica una condición de descarrilamiento; y
- -
- dicha señal eléctrica de control es alimentada a un circuito de frenado de tren con, al menos, uno de los siguientes elementos, un hilo de lazo de seguridad (5), una electroválvula (6) de frenado de emergencia y un bloque PLC (4) de control de tracción y freno de tren.
2. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo según la reivindicación 1, caracterizado
porque el dispositivo de captación inductivo, está previsto para
producir una segunda señal eléctrica de control (S2), para
alimentar al citado circuito de frenado de tren, cuya segunda señal
de control tiene un primer estado (S21), representativo de una
posición angular relativa entre el bogie (BV) y el bastidor (BT)
del vagón comprendida dentro de márgenes angulares indicativos de
falta de descarrilamiento, así como un segundo estado de señal
(S22) representativo de una posición angular relativa entre el
bogie y el bastidor del vagón fuera de los márgenes angulares
permitidos entre el bogie y el bastidor del vagón y que indica un
descarrilamiento, de modo que puede señalizarse o indicarse el
bogie o bogies descarrilados.
3. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque, el primer estado (S11) de la primera
señal de control (S1) es una señal de circuito abierto,
representado el segundo estado (S12) de dicha primera señal de
control una señal de circuito cerrado; mientras que el primer estado
(S21) de la segunda señal eléctrica de control (S2) es una señal
de circuito cerrado y el segundo estado (S22) de dicha segunda
señal eléctrica es una señal de circuito abierto.
4. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo según las reivindicaciones 1 y 3,
caracterizado porque, la primera señal de control se utiliza
para el accionamiento del freno del tren, bien cortando el hilo de
lazo de seguridad del tren (5), bien actuando sobre una válvula
electro-neumática (6) para frenado o bien
alimentando dicha señal a un bloque PLC (4) de tracción y freno del
tren.
5. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo según las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque las primera y segunda señales de
control (S1, S2) son bien señales analógicas bien señales
digitales.
6. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo según la reivindicación 1 caracterizado
porque las dimensiones y posiciones relativas de la placa de
referencia (20) se calculan en correspondencia con los valores
límites de giro del bogie (BV) respecto de los ejes vertical (V) y
horizontal transversal (HT) al bastidor del vagón (BT).
7. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo según las reivindicaciones 1 y 6
caracterizado porque la placa de referencia (20) tiene forma
rectangular plana.
8. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo según las reivindicaciones 1 y 6
caracterizado porque la placa de referencia (20) tiene forma
rectangular con una convexidad dirigida hacia el detector de
posición inductivo (21).
9. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo según las reivindicaciones 1 y 6 a 8,
caracterizado porque, la placa de referencia (20) está
prevista con una porción de soporte (200) para su fijación sobre el
bogie (BV), por ejemplo, por medio de pernos.
10. Sistema automático de frenado de trenes por
detección de descarrilamiento con dispositivo de detección de
posición inductivo según la reivindicación 1 caracterizado
porque el dispositivo de captación inductivo (21) está provisto de
pernos roscados (210) que sirven para ajustar su posición fija en
el bastidor del vagón (BT) y así permitir una regulación respecto
de la placa de referencia (20).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200600900A ES2288404B1 (es) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Sistema automatico de frenado de trenes por deteccion de descarrilamiento con dispositivo de deteccion de posicion inductivo. |
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|---|---|---|---|
| ES200600900A ES2288404B1 (es) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Sistema automatico de frenado de trenes por deteccion de descarrilamiento con dispositivo de deteccion de posicion inductivo. |
Publications (2)
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|---|---|
| ES2288404A1 true ES2288404A1 (es) | 2008-01-01 |
| ES2288404B1 ES2288404B1 (es) | 2008-09-16 |
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|---|---|---|---|
| ES200600900A Expired - Fee Related ES2288404B1 (es) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Sistema automatico de frenado de trenes por deteccion de descarrilamiento con dispositivo de deteccion de posicion inductivo. |
Country Status (1)
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|---|---|
| ES (1) | ES2288404B1 (es) |
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- 2006-04-06 ES ES200600900A patent/ES2288404B1/es not_active Expired - Fee Related
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