ES2640006T3 - Sistema de frenado ferroviario - Google Patents

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ES2640006T3 ES15197147.0T ES15197147T ES2640006T3 ES 2640006 T3 ES2640006 T3 ES 2640006T3 ES 15197147 T ES15197147 T ES 15197147T ES 2640006 T3 ES2640006 T3 ES 2640006T3
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Denis Gerber-Papin
Damien Beauvois
Claudino Goncalves
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Faiveley Transport Amiens SAS
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Faiveley Transport Amiens SAS
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Abstract

Sistema de frenado ferroviario para vehículo ferroviario con frenos con al menos una guarnición con al menos una zapata (5), que comprende: - un cuerpo (2; 102; 202; 302; 402); - un varillaje de frenado (4) configurado para actuar sobre al menos un citado freno con al menos una guarnición o con al menos una zapata (5), - un freno de servicio (6) que comprende un pistón de frenado (8; 108; 408) móvil con respecto al citado cuerpo para actuar sobre el varillaje de frenado (4) y que delimita con el citado cuerpo una cámara de presión de freno de servicio (13; 113; 413) configurada para ser alimentada por una primera fuente de agente de presión neumática (50, 51, 53) para poner el citado pistón de frenado en una posición de frenado de servicio, y - un freno de estacionamiento (7) configurado para actuar sobre el citado pistón de frenado del citado freno de servicio y que admite una configuración de trabajo y una configuración de reposo; estando caracterizado el citado sistema de frenado ferroviario (1) por que: - el citado pistón de frenado está dispuesto en el interior del citado cuerpo y presenta dos lados, respectivamente un primer lado (17; 117) configurado para actuar sobre el citado varillaje de frenado (4) y un segundo lado (18; 118) opuesto al citado primer lado y vuelto hacia la citada cámara de presión de freno de servicio; - el citado freno de servicio comprende además un vástago de pistón (21; 121; 221, 321; 421) dispuesto en el interior de la citada cámara de presión de freno de servicio y fijado al citado segundo lado del citado pistón de frenado; - el citado freno de estacionamiento está dispuesto en el interior del citado cuerpo y comprende un dispositivo de bloqueo (20; 120; 220; 320, 420) dispuesto en la citada cámara de presión de freno de servicio, móvil con respecto al citado cuerpo para actuar sobre el citado vástago de pistón y que admite una primera posición y una segunda posición, así como un dispositivo de mando móvil con respecto al citado cuerpo, configurado para ser accionado eléctricamente y que admite una posición estable; con el citado dispositivo de bloqueo y el citado dispositivo de mando que están configurados para que: - cuando el citado pistón de frenado está en su posición de frenado de servicio y el citado freno de estacionamiento está en configuración de trabajo, el citado dispositivo de mando actúa sobre el dispositivo de bloqueo hasta que este último inmovilice el citado vástago de pistón de modo que bloquee el citado pistón de frenado en su posición de frenado de servicio, estando entonces el citado dispositivo de bloqueo en su segunda posición y el citado dispositivo de mando en su posición estable; y - cuando el citado freno de estacionamiento esté en configuración de reposo, el citado dispositivo de mando actúe sobre el citado dispositivo de bloqueo hasta que este último libere el citado vástago de pistón de modo que se desbloquee el citado pistón de frenado de su posición de frenado de servicio, estando así el citado dispositivo de bloqueo en su primera posición; gracias a lo cual el esfuerzo de frenado aplicado sobre el citado varillaje de frenado cuando el citado freno de estacionamiento está en configuración de trabajo es directamente función del esfuerzo de frenado aplicado sobre el citado varillaje de frenado por el citado freno de servicio en su posición de frenado de servicio, independientemente del esfuerzo aplicado por el citado dispositivo de bloqueo sobre el citado vástago de pistón.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de frenado ferroviario
La invencion concierne al ambito del frenado de los vetnculos ferroviarios.
La misma concierne de modo mas particular a los sistemas de frenado ferroviarios para vetnculo ferroviario provistos de un freno de servicio y de un freno de estacionamiento configurados para actuar sobre un varillaje de frenado.
La misma concierne igualmente a los procedimientos de frenado de vetnculos ferroviarios que comprenden tales sistemas de frenado.
Los vetnculos ferroviarios estan equipados generalmente con cilindros de freno de servicio que comprenden un piston movil bajo el efecto de un fluido a presion, provocando el desplazamiento de este piston una accion de frenado tal como el apriete de un disco de freno entre dos guarniciones, o la presion directa de una zapata contra una rueda del vetnculo.
Estos cilindros de freno comprenden tambien generalmente un accionador de estacionamiento o de emergencia que es activado en caso de perdida de presion del fluido a presion y/o en caso de vaciado voluntario o de fuga del sistema neumatico. Este accionador, denominado tambien freno de estacionamiento, permite asegurar el frenado gracias a la fuerza de un muelle que sustituye a la fuerza del fluido. Una vez activado este freno de estacionamiento, el freno se mantiene apretado permanentemente. El documento US 570 19 74 A1 describe un dispositivo de control de frenado para vetnculos ferroviarios, con control de bloqueo de freno de estacionamiento neumatico. Por la solicitud de patente europea EP 2 154 040 se conoce un sistema de frenado ferroviario provisto de un accionador de freno de estacionamiento acoplado a un cilindro de freno de servicio ferroviario. Este cilindro de freno comprende un cuerpo y un piston movil con respecto al cuerpo para actuar sobre el varillaje de frenado por intermedio de un vastago de empuje.
El cilindro de freno comprende igualmente una camara de presion delimitada por el piston y por el cuerpo y que esta conectada por un circuito a una fuente de agente de presion neumatica para poner el piston en una posicion de frenado de servicio.
El freno de estacionamiento comprende a su vez un cuerpo distinto del cuerpo del cilindro de freno. El cuerpo del freno de estacionamiento presenta una abertura enfrente del piston del cilindro del freno de servicio, cuya abertura recibe a deslizamiento un manguito de empuje que se ajusta en esta abertura de manera estanca.
El freno de estacionamiento comprende igualmente un piston montado en el interior de un cilindro solidario del cuerpo y que delimita con el cuerpo una camara de presion de freno de estacionamiento. Esta camara de presion de freno de estacionamiento esta conectada a otra fuente de agente de presion neumatica por medio de un conducto. El piston comprende en su centro un orificio atravesado por el manguito de empuje.
El freno de estacionamiento comprende ademas muelles que solicitan permanentemente el piston de este freno de estacionamiento hacia una posicion denominada baja en la que se considera que el freno de estacionamiento esta en una configuracion de trabajo.
Para accionar el freno de estacionamiento cuando el piston del cilindro de freno de servicio esta en posicion de frenado de servicio, la camara de presion del freno de estacionamiento (previamente llenada con el agente de presion neumatica) es vaciada y los muelles del freno de estacionamiento actuan entonces sobre el piston del freno de estacionamiento, el cual arrastra el manguito hasta que este ultimo se apoye contra el piston del cilindro de freno de servicio.
La camara de presion del cilindro de freno de servicio puede ser vaciada entonces puesto que el freno de estacionamiento esta accionado.
La fuerza aplicada por el freno de estacionamiento sobre el piston de freno de servicio es directamente funcion de la fuerza desarrollada por los muelles. Esta fuerza naturalmente es funcion de la rigidez y del alargamiento de estos muelles.
Con este sistema de frenado, el esfuerzo aplicado por el piston del cilindro de freno de servicio, cuando el freno de estacionamiento esta accionado y el cilindro de freno de servicio esta vaciado, sobre el varillaje de frenado es generalmente inferior al esfuerzo aplicado por este mismo piston cuando el mismo esta en posicion de frenado de servicio.
La invencion concierne a un sistema de frenado para vetnculo ferroviario, que presente caractensticas mejoradas con respecto a los anteriormente citados sistemas de frenado de la tecnica anterior, al tiempo que sea simple, comodo y economico.
La invencion tiene asf por objeto, bajo un primer aspecto, un sistema de frenado ferroviario para vetnculo ferroviario con frenos con al menos una guarnicion o al menos una zapata, que comprende:
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- un cuerpo;
- un varillaje de frenado configurado para actuar sobre al menos un citado freno con al menos una guarnicion o con al menos una zapata;
- un freno de servicio que comprende un piston de frenado movil con respecto al citado cuerpo para actuar sobre el citado varillaje de frenado y que delimita con el citado cuerpo una camara de presion de freno de servicio configurada para ser alimentada por una primera fuente de agente de presion neumatica para poner el citado piston de frenado en una posicion de frenado de servicio; y
- un freno de estacionamiento configurado para actuar sobre el citado piston de frenado del citado freno de servicio y que admite una configuracion de trabajo y una configuracion de reposo;
estando caracterizado el citado sistema de frenado ferroviario por que:
- el citado piston de frenado esta dispuesto en el interior del citado cuerpo y presenta dos lados, respectivamente un primer lado configurado para actuar sobre el citado varillaje de frenado y un segundo lado opuesto al citado primer lado y vuelto hacia la citada camara de presion de freno de servicio;
- el citado freno de servicio comprende ademas un vastago de piston dispuesto en el interior de la citada camara de presion de freno de servicio y fijado al citado segundo lado del citado piston de frenado;
- el citado freno de estacionamiento esta dispuesto en el interior del citado cuerpo y comprende un dispositivo de bloqueo dispuesto en la citada camara de presion de freno de servicio, movil con respecto al citado cuerpo para actuar sobre el citado vastago de piston y que admite una primera posicion y una segunda posicion, asf como un dispositivo de mando movil con respecto al citado cuerpo, configurado para ser accionado electricamente y que admite una posicion estable;
con el citado dispositivo de bloqueo y el citado dispositivo de mando que estan configurados para que:
- cuando el citado piston de frenado esta en su posicion de frenado de servicio y el citado freno de estacionamiento esta en configuracion de trabajo, el citado dispositivo de mando actua sobre el dispositivo de bloqueo hasta que este ultimo inmoviliza el citado vastago de piston de modo que se bloquee el citado piston de frenado en su posicion de frenado de servicio, estando entonces el citado dispositivo de bloqueo en su segunda posicion y el citado dispositivo de mando en su posicion estable; y
- cuando el citado freno de estacionamiento esta en configuracion de reposo, el citado dispositivo de mando actua sobre el citado dispositivo de bloqueo hasta que este ultimo libera el citado vastago de piston de modo que se desbloquee el citado piston de frenado de su posicion de frenado de servicio, estando asf el citado dispositivo de bloqueo en su primera posicion;
gracias a lo cual el esfuerzo de frenado aplicado sobre el citado varillaje de frenado cuando el citado freno de estacionamiento esta en configuracion de trabajo es directamente funcion del esfuerzo de frenado aplicado sobre el citado varillaje de frenado por el citado freno de servicio en su posicion de frenado de servicio, independientemente del esfuerzo aplicado por el citado dispositivo de bloqueo sobre el citado vastago de piston.
En el sistema de frenado de acuerdo con la invencion, el piston de frenado es inmovilizado en posicion de frenado de servicio por el freno de estacionamiento y en particular por su dispositivo de bloqueo. Esto significa que el piston de frenado puede ser inmovilizado en cualquier posicion, cuya posicion esta relacionada con la carrera que este piston ha recorrido y esta carrera depende del esfuerzo aplicado durante la fase de frenado de servicio.
Se entiende por el termino inmovilizar el hecho de que el esfuerzo aplicado por el piston de frenado sobre el varillaje de frenado en la configuracion de trabajo del freno de estacionamiento no disminuye o casi no lo hace.
Se admite asimismo una cierta perdida vinculada al retroceso del piston de frenado, en particular en el ligero desplazamiento del piston con respecto al dispositivo de bloqueo, en el momento en que la camara de presion de freno de servicio es vaciada. Esta perdida esta controlada y se define por una disminucion muy ligera del esfuerzo aplicado que es debida especialmente a las tolerancias de fabricacion a la vez del dispositivo de bloqueo y del piston de frenado. Esta disminucion del esfuerzo aplicado sobre el varillaje de frenado se denomina aqrn perdidas en el retroceso. Un valor aceptable de estas perdidas en el retroceso es como maximo del orden del 10% del esfuerzo aplicado por el freno de servicio en el instante en que el freno de estacionamiento es accionado para estar en configuracion de trabajo.
Gracias a la invencion y en particular a la configuracion del piston de frenado y del freno de estacionamiento, se libera especialmente de los muelles de los sistema de frenado conocidos descritos anteriormente que permiten aplicar el esfuerzo de freno de estacionamiento sobre el varillaje de frenado por intermedio del piston de del cilindro de freno de servicio. Asf, para un mismo esfuerzo aplicado sobre el varillaje de frenado cuando el freno de estacionamiento esta en configuracion de trabajo, el sistema de frenado de acuerdo con la invencion es mas compacto que los anteriormente citados sistemas de frenado de la tecnica anterior, e igualmente mas ligero.
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Se observara que el varillaje de frenado presenta ventajosamente brazos deformables cuya elasticidad puede sustituir a la de los muelles de los conocidos sistemas de frenado anteriormente descritos.
Se observara que la configuracion del freno de estacionamiento es elegida de tal modo que la fuerza aplicada directamente por el dispositivo de bloqueo para inmovilizar el piston de frenado no sea superior a la fuerza aplicada por los muelles sobre el piston de los anteriormente mencionados sistemas de frenado de la tecnica anterior; mientras que el esfuerzo aplicado sobre el varillaje de frenado cuando el freno de estacionamiento del sistema de acuerdo con la invencion esta en configuracion de trabajo sea al menos igual o superior al proporcionado por los anteriormente mencionados sistemas de frenado de la tecnica anterior.
Se observara igualmente que la disposicion del freno en el interior del cuerpo del sistema, y en particular la disposicion del dispositivo de bloqueo en el interior de la camara de presion de freno de servicio, permite protegerle del entorno del cuerpo y una lubricacion simple y comoda.
De acuerdo con caractensticas preferidas, simples, comodas y economicas del sistema de acuerdo con la invencion:
- el citado dispositivo de mando esta formado por un accionador electrico;
- el citado dispositivo de bloqueo esta dispuesto en una cavidad del citado cuerpo;
- el citado dispositivo de bloqueo esta formado por un dedo de bloqueo y el citado dispositivo de mando esta formado por un accionador electrico movil con respecto al citado cuerpo y por un elemento muelle; con el citado accionador electrico que esta configurado para mantener el citado dedo de bloqueo en su primera posicion cuando el citado accionador electrico esta alimentado electricamente, primera posicion en la cual el dedo de bloqueo esta a distancia del citado vastago de piston; y con el citado accionador electrico que esta configurado para mantener el citado dedo de bloqueo en su segunda posicion cuando el citado accionador electrico no esta alimentado electricamente, segunda posicion en la cual el citado dedo inmoviliza el citado vastago de piston;
- el citado dispositivo de bloqueo esta formado por un dedo de bloqueo y el citado dispositivo de mando esta formado por un accionador electrico movil con respecto al citado cuerpo; estando el citado accionador configurado para mantener el citado dedo de bloqueo en su primera posicion cuando el citado accionador electrico esta alimentado electricamente, primera posicion en la cual el citado dedo de bloqueo esta a distancia del citado vastago de piston; estando ademas el citado accionar configurado para mantener el citado dedo de bloqueo en su segunda posicion cuando el citado accionador electrico no esta alimentado electricamente, segunda posicion en la cual el citado dedo de bloqueo inmoviliza el citado vastago de piston;
- el citado elemento muelle esta dispuesto en una cavidad del citado cuerpo;
- el citado freno de estacionamiento comprende ademas una palanca intermedia de mando fijada a la vez al citado dispositivo de bloqueo y al citado dispositivo de mando y configurada para accionar el citado dispositivo de bloqueo en respuesta al desplazamiento del citado dispositivo de mando;
- el citado dispositivo de bloqueo presenta en su extremidad distal un diente con al menos un borde inclinado configurado para cooperar de manera complementaria con un dentado complementario con al menos un borde inclinado del citado vastago de piston o de una pieza intermedia dispuesta entre el citado vastago de piston y el citado dispositivo de bloqueo;
- el citado dispositivo de bloqueo presenta en su extremidad distal un diente con bordes rectos configurado para cooperar de manera complementaria con un dentado complementario con bordes rectos del citado vastago de piston o de una pieza intermedia dispuesta entre el citado vastago de piston y el citado dispositivo de bloqueo;;
- el citado freno de servicio comprende ademas una rueda de trinquete montada sobre el citado vastago de piston y configurada para engranar con el citado dispositivo de bloqueo cuando este ultimo esta en su segunda posicion, a fin de inmovilizar el citado vastago de piston;
- el citado freno de estacionamiento comprende ademas una pieza de desbloqueo manual del citado freno de estacionamiento cuando este ultimo esta en configuracion de trabajo, cuya pieza de desbloqueo esta configurada para actuar sobre el citado dispositivo de bloqueo; y/o
- la citada pieza de desbloqueo esta configurada para ser accionada electricamente.
Se va a continuar ahora la exposicion de la invencion por la descripcion de ejemplos de realizacion, dada a continuacion a tftulo ilustrativo y no limitativo, refiriendose a los dibujos anejos, en los cuales:
- las figuras 1 a 5 ilustran esquematicamente el funcionamiento de un sistema de frenado ferroviario de acuerdo con la invencion, cuyo sistema esta provisto de un distribuidor neumatico y esta conectado a diferentes fuentes de agente de presion neumatica del vetuculo, estando este sistema respectivamente en diferentes configuraciones;
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- la figura 6 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una primera variante de realizacion del sistema de frenado ferroviario;
- la figura 7 es una vista esquematica, en corte, del sistema de frenado ferroviario ilustrado en la figura 6, en este caso ensamblado;
- las figuras 8 y 9 son vistas parciales del sistema de frenado ferroviario ilustrado en las figuras 6 y 7, respectivamente en una configuracion de trabajo y en una configuracion de rearme y/o de desbloqueo de un freno de estacionamiento de este sistema, con ademas un agrandamiento de un detalle de la parte inferior derecha de cada figura;
- las figuras 10 y 11 ilustran de manera esquematica respectivamente una segunda y una tercera variantes de realizacion del sistema de frenado ferroviario ilustrado en las figuras 1 a 5, en la configuracion de trabajo del freno de estacionamiento que este sistema comprende, y
- las figuras 12 a 15 son vistas parciales y esquematicas de una cuarta variante de realizacion del sistema de frenado ferroviario ilustrado en las figuras 1 a 5, en diferentes configuraciones.
La figura 1 representa esquematicamente un sistema de frenado ferroviario 1 para vetuculo ferroviario con freno con guarniciones o zapatas.
El sistema de frenado ferroviario 1 comprende un cuerpo 2 que en este caso forma un cilindro a la vez de freno de servicio 6 y de freno de estacionamiento 7, una red de encaminamiento de conductos neumaticos 3 conectada al cuerpo 2, un varillaje de frenado 4 unido mecanicamente al cuerpo 2 asf como un freno 5 con guarniciones sobre el cual el varillaje de frenado 4 esta configurado para actuar.
El cuerpo 2 presenta en este caso la forma de una envuelta globalmente cerrada.
El freno de servicio 6 comprende un piston de freno de servicio 8 movil con respecto al cuerpo 2 segun una primera direccion axial, un vastago de empuje 9 movil igualmente con respecto al cuerpo 2 segun una segunda direccion axial perpendicular a la primera direccion axial.
El piston de frenado 8 delimita con el cuerpo 2 una camara de presion de freno de servicio 13.
El piston de frenado 8 presenta dos lados respectivamente un primer lado 17 configurado para actuar sobre el varillaje de frenado 4 por intermedio del vastago de empuje 9 y un segundo lado 18 opuesto al primer lado 17 y vuelto hacia la camara de presion de freno de servicio 13.
El freno de servicio 6 comprende ademas un vastago dentado 21 fijado al segundo lado 18 del piston de frenado 8. Este vastago dentado 21 se extiende longitudinalmente segun la primera direccion axial.
El piston de frenado 8 esta configurado para desplazarse en el interior del cuerpo 2 al tiempo que mantiene la camara de presion de freno de servicio 13 relativamente estanca gracias a una membrana 14 dispuesta entre este piston de frenado 8 y los bordes interiores del cuerpo 2.
El freno de servicio 6 comprende ademas una pieza de cuna 10 fijada al primer lado 17 del piston de frenado 8.
Esta pieza de cuna 10 presenta una seccion triangular y esta configurada para cooperar con un juego de topes de rodamientos 11, de los cuales un tope de rodamientos esta unido al cuerpo 2 mientras que el otro de los topes de rodamientos esta unido al vastago de empuje 9.
Este vastago de empuje 9 esta provisto de un regulador de desgaste configurado para compensar el desgaste de las guarniciones del freno 5 a fin de evitar que una holgura demasiado importante (consecutiva al desgaste de las guarniciones) reduzca el esfuerzo de frenado.
El freno de servicio 6 comprende ademas un muelle 12 dispuesto en este caso alrededor del vastago de empuje 9, entre el tope de rodamientos que esta unido a este ultimo y el borde interior del cuerpo 2. Este muelle 12 esta configurado para solicitar el tope que esta unido al vastago de empuje 9 contra la pieza de cuna 10.
El freno de servicio 6 comprende ademas un primer orificio 15 dispuesto en el cuerpo 2 y configurado para hacer posible el desplazamiento del vastago de empuje 9 a traves de este primer orificio 15.
El freno de servicio 6 comprende ademas un segundo orificio 16 dispuesto en el cuerpo 2 y que desemboca en la camara de presion del freno de servicio 13.
Esta camara de presion de freno de servicio 13 esta conectada por un conducto de freno principal 53, denominado tambien conducto de freno de servicio, conectado a nivel de este segundo orificio 16 a una fuente de fluido a presion tal como, por ejemplo, un circuito neumatico.
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El cuerpo 2 comprende una cavidad 27 unida a la camara de presion de freno de servicio 13 y en el interior de la cual esta dispuesto el freno de estacionamiento 7.
El freno de estacionamiento 7 comprende un dispositivo de bloqueo formado en este caso por un dedo de bloqueo 20 movil con respecto al cuerpo 2 y que se extiende segun la segunda direccion.
El freno de estacionamiento 7 comprende ademas un piston de mantenimiento 23 movil con respecto al cuerpo 2 y delimita con este ultimo una camara de presion de freno de estacionamiento 25.
Este piston de mantenimiento 23 presenta dos lados, respectivamente un primer lado 31 al cual esta fijado el dedo de bloqueo 20 y un segundo lado 32 opuesto al primer lado 31 y vuelto hacia la camara de presion de freno de estacionamiento 25.
El freno de estacionamiento 7 comprende ademas un elemento muelle 24 dispuesto entre el cuerpo 2 y el segundo lado 32 del piston de mantenimiento 23. Este elemento muelle 24 esta configurado para actuar sobre este piston de mantenimiento 23 y por consiguiente sobre el dedo de bloqueo 20.
Se observara que el piston de mantenimiento 23 y que el elemento muelle 24 forman un dispositivo de mando movil del freno de estacionamiento 7.
El piston de mantenimiento 23 esta configurado para desplazarse en el interior del cuerpo 2 al tiempo que mantiene la camara de presion de freno de estacionamiento 25 relativamente estanca gracias a una membrana (no representada) dispuesta entre este piston de mantenimiento 23 y los bordes interiores del cuerpo 2.
El freno de estacionamiento 7 comprende un tercer orificio (no representado) dispuesto en el cuerpo 2 y que desemboca a la vez en la camara de presion de freno de estacionamiento 25 y en la camara de presion de freno de servicio 13, cuyo tercer orificio esta configurado para hacer posible el desplazamiento del dedo de bloqueo 20 a traves de este tercer orificio.
Se observara que la estanqueidad relativa entre la camara de presion de freno de estacionamiento 25 y la camara de presion de freno de servicio 13 esta asegurada por la presencia de una junta de estanqueidad 33 dispuesta en la interfaz entre este tercer orificio y el dedo de bloqueo 20.
El freno de estacionamiento 7 comprende ademas un cuarto orificio 28 dispuesto en el cuerpo 2 y que desemboca en la camara de presion de freno de estacionamiento 25.
Se observara por otra parte que esta camara de presion de freno de estacionamiento 25 esta conectada por un conducto de freno de estacionamiento 58 conectado a nivel de este cuarto orificio 28 a una fuente de fluido a presion, tal como por ejemplo un circuito neumatico.
El freno de estacionamiento 7 comprende ademas una pieza de desbloqueo 29 fijada al segundo lado 32 del piston de mantenimiento 23 y que desemboca al exterior del cuerpo 2 a traves de un quinto orificio (no representado) dispuesto en este cuerpo 2 y que desemboca en la cavidad 27; de modo que esta pieza de desbloqueo 29 es accesible para ser manipulada desde el exterior del cuerpo 2.
El freno de servicio 6 esta dispuesto en el cuerpo 2 y esta configurado para actuar sobre el freno 5 por intermedio del varillaje de frenado 4.
Este freno 5 comprende un disco de freno 35 (en este caso visto desde arriba) montado por ejemplo sobre un eje 36 de vetnculo ferroviario, o directamente sobre la rueda que haya que frenar.
Este freno 5 comprende ademas dos patines 37 provistos cada uno de una guarnicion 38 configurada para ser aplicada en contacto con el disco 35 para reducir su velocidad de rotacion y por consiguiente la de la rueda que haya que frenar, asf como un ojal de fijacion 39 dispuesto en el lado opuesto de la superficie de la guarnicion 38 configurada para aplicarse sobre el disco de freno 35.
El varillaje de frenado 4 comprende dos palancas deformables 40 provistas cada una de un brazo superior y de un brazo inferior que son solidarios.
Cada brazo de las palancas 40 esta articulado a un conector central 41 por intermedio de dos pivotes 42.
El brazo inferior de cada palanca deformable 40 esta unido a uno de los patines 37 por intermedio de su ojal de fijacion 39.
El brazo superior de cada palanca deformable 40 esta a su vez unido a una articulacion respectiva 44, 45.
El varillaje de frenado 4 recibe el cuerpo 2 entre los brazos superiores de las palancas deformables 40, a nivel de las articulaciones 45 y 46.
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El cuerpo 2 esta montado a rotacion en la articulacion 44 que es solidaria de una extremidad del vastago de empuje 9 mientras que el mismo esta montado fijo a la articulacion 45, la cual es directamente solidaria de este cuerpo 2.
El varillaje de frenado 4 comprende igualmente una pata de fijacion 43 solidaria del conector central 41 para el montaje de este varillaje de frenado 4 sobre el vehnculo ferroviario, a fin de que los patines de frenado 37 esten situados a una y otra parte del disco de freno 35 (o de la rueda del vehnculo ferroviario).
Se observara que la aproximacion de las articulaciones 44 y 45 permite separar los patines 37 uno del otro y que a la inversa, el alejamiento de estas articulaciones 44 y 45 permite apretar los patines 37 sobre el disco de freno 35 (o sobre la rueda del vetnculo ferroviario).
La red de encaminamiento de conductos neumaticos 3 comprende un circuito neumatico principal formado por un conducto principal 50 que esta configurado para caminar a lo largo del vetnculo ferroviario.
Esta red 3 comprende ademas un deposito auxiliar 51 conectado al conducto principal 50.
Se observara que tal deposito auxiliar 51 esta generalmente presente en cada bogie del vetnculo ferroviario.
El conducto principal 50 esta configurado para encaminar un fluido bajo una primera presion predeterminada, por ejemplo sensiblemente igual aproximadamente a 5,5 bares. El deposito auxiliar 51 comprende por tanto un fluido a dicha primera presion predeterminada.
La red 3 comprende, a la salida el deposito auxiliar 51 (estando conectado el conducto principal 50 a la entrada de este deposito auxiliar 51), dos circuitos neumaticos distintos denominados tambien primera fuente de agente de presion neumatica y segunda fuente de presion de agente de presion neumatica, estando configurada cada una para alimentar el freno de servicio 6 y/o el freno de estacionamiento 7.
La primera fuente de agente de presion neumatica esta formada por un regulador de presion 52 (en este caso un descompresor) dispuesto a la salida del deposito auxiliar 51 y configurado para limitar la presion del fluido que circula en esta primera fuente de agente de presion neumatica a una segunda presion determinada, por ejemplo sensiblemente igual aproximadamente a 3,8 bares.
Esta primera fuente de agente de presion neumatica comprende ademas el conducto de freno principal 53 (mencionado anteriormente) conectado al limitador de presion 52 y configurado para encaminar fluido a la segunda presion predeterminada, cuyo conducto esta conectado al segundo orificio 16 del freno de servicio 6 para alimentar la camara de presion de freno de servicio 13.
La segunda fuente de agente de presion neumatica a su vez esta formada por un conducto de freno secundario 54 conectado directamente a la salida del deposito auxiliar 51, por un conducto de freno de estacionamiento 58 conectado al cuarto orificio 28 del freno de estacionamiento 7 que desemboca en la camara de presion de freno de estacionamiento 25 para alimentar neumaticamente esta ultima.
La red 3 comprende igualmente un distribuidor 55 en este caso de tres orificios y dos posiciones, monoestable, el cual esta interpuesto entre el conducto de freno secundario 54 y el conducto de freno de estacionamiento 58, estando cada uno de sus conductos 54, 58 conectados a este distribuidor 55.
Este distribuidor 55 comprende un corredera 60 movil y un accionador 63 que esta configurado para desplazar esta corredera 60.
Este accionador 63 esta configurado para recibir una serial de mando 67, por ejemplo neumatica.
Este distribuidor 55 comprende igualmente un muelle de solicitacion 64 configurado para desplazar la corredera 60 de una primera posicion hacia una segunda posicion.
Se observara que en las figuras 1 y 2, el distribuidor 55 esta representado en su primera posicion, cuya primera posicion no es su posicion por defecto.
Dicho de otro modo, el accionador 63 del distribuidor 55 esta configurado para recibir una serial neumatica no nula o al menos suficiente para desplazar la corredera 60 entre su segunda posicion (posicion por defecto denominada tambien « normalmente cerrada » ilustrada en las figuras 3 y 4) y su primera posicion (ilustrada en las figuras 1 y 2).
Se observara que la corredera 60 comprende una primera camara 61 provista de tres entradas/salidas 61 a-c y una segunda camara 62 provista igualmente de cuatro entradas/salidas 62 a-c.
En cada una de las primera y segunda posiciones de la corredera 60, el conducto de freno secundario 54 y el conducto de freno de estacionamiento 58 estan cada uno unidos a una de las tres entradas/salidas 61 a-c y 62 a-c.
Se va a describir ahora el funcionamiento del sistema de frenado ferroviario 1 refiriendose a las figuras 1 a 5, que ilustran esquematicamente diferentes configuraciones de este sistema 1.
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En la figura 1, el sistema de frenado ferroviario 1 esta en una configuracion de rearme.
En esta configuracion de rearme, la camara de presion de freno de servicio 13 no esta alimentada (la misma esta vaciada) de modo que el piston de frenado 8 esta en una posicion de reposo, en la cual el mismo no aplica esfuerzo de frenado sobre el vastago de empuje 9.
Por consiguiente, las articulaciones 44 y 45 del varillaje de frenado 4 estan a una distancia una de la otra que permite mantener los patines 37 a distancia del disco de freno 35.
La camara de presion de freno de estacionamiento 25 esta a su vez alimentada por el conducto de freno de estacionamiento 58, el cual esta conectado por medio del distribuidor 55 al conducto secundario de freno 54, que a su vez esta conectado al deposito auxiliar 51.
La camara de presion de freno de estacionamiento 25 esta por tanto a presion de modo que el piston de mantenimiento 23 se encuentra en una primera posicion en la cual el elemento muelle 24 esta comprimido y el dedo de bloqueo 20 en una primera posicion a distancia del vastago dentado 21 del freno de servicio 6.
En esta configuracion de rearme del sistema 1, el freno de estacionamiento 7 esta en una configuracion rearmada mientras que el freno de servicio 6 esta en una configuracion de reposo.
Ademas, la corredera 60 del distribuidor 55 se encuentra en su primera posicion que indica que el accionador 63 ha recibido una senal de mando 67 (no nula) y por tanto que la corredera 60 ha sido desplazada de su segunda posicion (posicion por defecto) a su primera posicion en contra del muelle de solicitacion 64, el cual esta comprimido.
En esta primera posicion de la corredera 60, la primera camara 61 presenta una primera entrada de la alimentacion 61b conectada al deposito auxiliar 51 por intermedio del conducto de freno secundario 54, una primera salida de fluido 61c en comunicacion fluidica con la primera entrada de alimentacion 61b y conectada a la camara de presion de freno de estacionamiento 25 por intermedio del conducto de freno de estacionamiento 58.
Ademas, la primera camara 61 presenta un primer orificio bloqueado 61a no conectado y configurado para impedir el paso de fluido si el conducto de freno secundario 54 estuviera conectado al mismo.
Ninguna de las entradas y salidas de la segunda camara 62 de la corredera 60 esta conectada.
Se observara que el freno de estacionamiento 7 esta dimensionado y configurado de modo que la presion de rearme del freno de estacionamiento 7 sea relativamente pequena, por ejemplo del orden de 2 bares a 6 bares.
En la figura 2, el sistema de frenado ferroviario 1 esta representado en una configuracion de aplicacion del freno de servicio 6.
En esta configuracion de aplicacion del freno de servicio 6, la camara de presion de freno de servicio 13 es alimentada por el conducto de freno principal 53.
La camara de presion de freno de servicio 13 esta por tanto a presion y el piston de frenado 8 ha sido desplazado en la primera direccion axial de su primera posicion hacia una segunda posicion en la cual la pieza de cuna 10 ha separado el juego de topes de rodamientos 11 desplazando asf el vastago de empuje 9 y la articulacion 44.
Por consiguiente, las articulaciones 44 y 45 se alejan una de la otra y provocan la aproximacion de los patines 37 y por tanto la aplicacion de las guarniciones 38 contra el disco de freno 35.
Se observara que en la configuracion de aplicacion del freno de servicio 6 del sistema 1, las palancas 40 estan deformadas (elasticamente).
Se observara igualmente que en esta configuracion ilustrada en la figura 2, la camara de presion de freno de estacionamiento 25 esta siempre a presion como se menciono refiriendose a la figura 1.
En esta configuracion de aplicacion del freno de servicio 6 del sistema 1, el freno de estacionamiento 7 continua en su configuracion rearmada mientras que el freno de servicio 6 esta en una configuracion de trabajo.
La posicion de la corredera 60 de los distribuidores 55 es por tanto similar a la ilustrada en la figura 1.
Se observara igualmente que en la configuracion ilustrada en la figura 2, la primera presion predeterminada del fluido inyectado en la camara de presion de freno de servicio 13 desplaza el piston de frenado 8 una carrera predeterminada a fin de actuar sobre el varillaje de frenado 4 con una primera fuerza predeterminada y por consiguiente aplicar un primer esfuerzo predeterminado sobre el disco de freno 35.
En la figura 3, el sistema de frenado ferroviario 2 esta representado en una configuracion de bloqueo en la cual el piston de frenado 8 del freno de servicio 6 esta inmovilizado en su segunda posicion ilustrada en la figura 2.
Se observara que del varillaje de frenado 4 esta aqrn en la misma posicion que la ilustrada en la figura 2.
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La camara de presion del freno de servicio 13 a su vez sigue estando a presion mientras que la camara de presion de freno de estacionamiento 25 esta vaciada.
El vaciado de la camara de presion de freno de estacionamiento 25 libera el elemento muelle 24, que desplaza el piston de mantenimiento 23 de su primera posicion hacia una segunda posicion denominada posicion estable y as^ desplaza el dedo de bloqueo 20 de su primera posicion a una segunda posicion en la cual el mismo inmoviliza el vastago dentado 21 por engrane de la extremidad distal de este dedo de bloqueo 20 con dientes dispuestos en el vastago dentado 21.
Para efectuar el vaciado de la camara de presion del freno de estacionamiento 25, el accionador 63 del distribuidor 55 ha recibido una senal de mando 67 diferente, en este caso por ejemplo nula, de modo que la corredera 60 pasa de su primera posicion a su segunda posicion bajo la accion del muelle de solicitacion 64.
En esta segunda posicion de la corredera 60, la segunda camara 62 de esta corredera 60 presenta una segunda salida de freno de estacionamiento 62c conectada a la camara de presion de freno de estacionamiento 25 por intermedio del conducto de freno de estacionamiento 58 y una primera salida de escape 62a en comunicacion fluidica con la segunda salida de freno de estacionamiento 62c y que desemboca en la atmosfera.
Ademas, la segunda camara 62 presenta un segundo orificio bloqueado 62b no conectado.
En esta configuracion de bloqueo del sistema 1, el freno de estacionamiento 7 y el freno de servicio 6 estan cada uno en una configuracion de trabajo.
En la figura 4, el sistema de frenado ferroviario 2 esta representado en una configuracion de vaciado del freno de servicio 6.
El vaciado de la camara de presion del freno de servicio 13 se efectua por intermedio de las fugas en la red 3. Dicho de otro modo, ni la camara de presion de servicio 13, ni el conducto de freno secundario 54 y ni el conducto de freno principal 53 estan puestos directamente a la atmosfera.
Se observara que el fluido a presion presente en la camara de presion de freno de servicio 13 se escapa de esta ultima especialmente desde el conducto de freno principal 53.
Se observara que en esta configuracion de vaciado del freno de servicio 7 del sistema 1, el distribuidor 55 tiene su corredera 60 en su segunda posicion.
Se observara igualmente que, gracias al freno de estacionamiento 6 y en particular al conjunto dedo de bloqueo 20 - piston de mantenimiento 23 - elemento muelle 24, en combinacion con el vastago dentado 21 fijado al piston de frenado 8 del freno de servicio 6, este piston de frenado 8 permanece en su segunda posicion en la que el mismo actua sobre del varillaje de frenado 4 para aplicar el esfuerzo predeterminado sobre el disco de freno 35 por intermedio de los patines 37, a pesar del vaciado de la camara de presion de freno de servicio 13.
En esta configuracion de vaciado del freno de servicio 6, el freno de estacionamiento 7 esta en una configuracion de trabajo mientras que el freno de servicio 6 esta bloqueado en su configuracion de trabajo, a pesar del vaciado de la camara de presion de freno de servicio 13.
En la figura 5, el sistema de frenado ferroviario 1 esta representado en una configuracion de desbloqueo.
En esta configuracion de desbloqueo, se ha aplicado un esfuerzo sobre la pieza de desbloqueo 29 del freno de estacionamiento 6 con el fin de tirar de esta pieza de desbloqueo 29 hacia el exterior del cuerpo 2.
El desplazamiento de esta pieza de desbloqueo 29 arrastra el piston de mantenimiento 23 y por consiguiente el dedo de bloqueo 20 en contra de elemento muelle 24 que se encuentra asf comprimido.
Cuando el dedo de bloqueo 20 llega a su segunda posicion, este ultimo no coopera con el vastago dentado 21, que asf queda libre.
Por consiguiente, el muelle 12 dispuesto alrededor del vastago de empuje 9 y entre el borde interior del cuerpo 2 y el tope de rodamientos fijado al vastago de empuje 9 recupera su posicion inicial.
Este muelle 12 arrastra por tanto al tope de rodamientos 11 dispuesto entre el vastago de empuje 9 y la pieza de cuna 10 segun la segunda direccion axial, provocando asf el retorno del piston de frenado 8 segun la primera posicion axial, hasta su posicion de reposo.
Las articulaciones 44 y 45 del varillaje de frenado son aproximadas una a la otra de modo que las palancas deformables 40 recuperan sus posiciones iniciales ilustradas en la figura 1 y los patines 37 se encuentran a distancia del disco de freno 35, el cual queda asf libre en rotacion (el disco de freno 35 no esta frenado).
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En esta configuracion de desbloqueo, el freno de estacionamiento 7 esta en una configuracion de desbloqueo mientras que el freno de servicio 6 esta en una configuracion de reposo.
En la configuracion de desbloqueo del sistema 1, se observara que el distribuidor 55 esta por ejemplo en la misma configuracion que la ilustrada en la figura 4, con las camaras de freno de servicio 13 y de estacionamiento 25 que estan vaciadas.
Se observara que el freno de estacionamiento 6 esta configurado de modo que el esfuerzo que haya que aplicar para el desbloqueo, por intermedio de la pieza de desbloqueo 29, sea relativamente pequeno para ser efectuado manualmente por un usuario tal como el conductor del vehmulo ferroviario. Por ejemplo, este esfuerzo es del orden de aproximadamente 10 daN a 50 daN.
Las figuras 6 a 9 ilustran esquematicamente y parcialmente una primera variante de realizacion del sistema de frenado ferroviario ilustrado en las figuras 1 a 5, y en particular el conjunto formado por el cuerpo y por los frenos de estacionamiento y de servicio montados en el interior de este cuerpo.
De manera general se han empleado para los elementos similares las mismas referencias pero anadidas con el numero 100.
El cuerpo 102 presenta en este caso la forma de una envuelta globalmente paralelepipedica y cerrada, provista de una cavidad central cilmdrica dividida en dos espacios que forman respectivamente la camara de presion de freno de servicio 113 y una cavidad secundaria 134, y de una cavidad lateral cilmdrica en la que esta formada la camara de presion de freno de estacionamiento 125.
El freno de servicio comprende en este caso un piston de freno de servicio 108 movil con respecto al cuerpo 102 formando por ejemplo una sola pieza a la vez con la pieza de cuna 110 que sobresale del primer lado 131 de este piston 108 y con el vastago de piston 121 que sobresale del segundo lado 132 de este piston 108 en direccion a la cavidad secundaria 134.
El vastago de piston 121 esta provisto asf de una superficie externa fileteada 178.
El cuerpo 102 comprende ademas una brida 171 fijada al cuerpo 102 y configurada para separar la camara de presion de freno de servicio 113 y la cavidad secundaria 134. Esta brida 171 es aplicada contra el segundo lado 132 del piston de frenado 108.
El cuerpo 102 comprende ademas un anillo anular de estanqueidad 170 dispuesto en un orificio anular 179 de la brida 171 y a traves del cual el vastago de piston 121 puede desplazarse en traslacion. Este anillo anular de estanqueidad 170 esta aplicado contra el segundo lado 132 del piston de frenado 108.
El freno de estacionamiento comprende en este caso un piston de mantenimiento 123 y un elemento muelle 124 (veanse las figuras 8 y 9) dispuestos en la cavidad lateral cilmdrica en la cual esta dispuesta la camara de presion de freno de estacionamiento 125. Se observara que el piston de mantenimiento 123 desemboca en la cavidad secundaria 134. El elemento muelle 124 esta configurado para actuar sobre este piston de mantenimiento 123.
El freno de estacionamiento comprende ademas una palanca intermedia de mando 147 dispuesta en la cavidad secundaria 134, fijada por una parte al piston de mantenimiento 123 por una muesca terminal 149 y por otra al cuerpo 102 por una conexion pivote 148 configurada para permitir el desplazamiento en rotacion de la palanca intermedia de mando 147 en respuesta al desplazamiento en traslacion del piston de mantenimiento 123.
El conjunto que comprende el elemento muelle 124, el piston de mantenimiento 123 y la palanca intermedia de mando 147 forma el dispositivo de mando.
El freno de estacionamiento 7 comprende un dedo de bloqueo 120 dispuesto en la cavidad secundaria del 134 del cuerpo 102.
Este dedo de bloqueo 120, denominado tambien pestillo de bloqueo presenta en una extremidad distal un diente 175 que tiene un borde recto y un borde inclinado, asf como un reborde 173 dispuesto en el lado opuesto a su extremidad distal y configurado para cooperar con la palanca intermedia de mando 147 para desplazar en traslacion (levantar/relajar) el dedo de bloqueo 120 en respuesta al desplazamiento en rotacion de esta palanca intermedia de mando 147, y por consiguiente en respuesta al desplazamiento en traslacion del piston de mantenimiento 123.
El freno de estacionamiento comprende ademas un muelle de solicitacion 180 alojado entre el cuerpo 102 y el dedo de bloqueo 120 en la cavidad secundaria 134. Este muelle de solicitacion 180 esta configurado para actuar sobre el dedo de bloqueo 120 para mantenerle en su segunda posicion cuando la camara de presion de freno de estacionamiento 125 esta vaciada.
El freno de estacionamiento comprende ademas una rueda de trinquete 146 montada sobre el vastago de piston 121. Esta rueda de trinquete 146 presenta una superficie interna fileteada 176 configurada para cooperar con la superficie externa fileteada 178 del vastago de piston 121 para permitir el desplazamiento en traslacion del vastago
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de piston 121 al mismo tiempo que la rotacion de la rueda de trinquete 146. En otras palabras, la traslacion del vastago de piston 121 arrastra a la rueda de trinquete 146 en rotacion.
La rueda de trinquete 146 presenta ademas una superficie externa sobre la cual esta dispuesto un dentado 177 cuyos dientes presentan cada uno un borde recto y un borde inclinado dispuestos para cooperar con los bordes del diente 175 del dedo de bloqueo 120.
Se observara que el freno de estacionamiento comprende ademas una pieza de desbloqueo manual (no representada) configurada para actuar sobre el piston de mantenimiento 123 en contra del elemento muelle 124 a fin de levantar el dedo de bloqueo 120 y asf dejar la rueda de trinquete 146 libre en rotacion.
En la figura 8, el sistema de frenado ferroviario esta en su configuracion de bloqueo en la cual el dedo de bloqueo 120 inmoviliza el vastago de piston 108 y por consiguiente el piston de frenado 108 esta en su segunda posicion denominada posicion de frenado de servicio.
La camara de presion de freno de servicio 113 esta a presion mientras que la camara de presion de freno de estacionamiento 125 esta vaciada.
El vaciado de la camara de presion de freno de estacionamiento 125 libera el elemento muelle 124, que desplaza el piston de mantenimiento 123 de su primera posicion hacia una segunda posicion denominada posicion estable y asf desplaza la palanca intermedia de mando 147 hacia la rueda de trinquete 146 (hacia abajo).
El dedo de bloqueo 120 queda asf liberado de la palanca 147, el muelle de solicitacion 180 se distiende y desplaza este dedo de bloqueo 120 de su primera posicion hacia su segunda posicion en la cual la rueda de trinquete 146 inmovilizar la rueda de trinquete 146 (es decir en este caso impedir la rotacion en un sentido). El diente 175 del dedo de bloqueo 120 coopera con un diente del dentado 176 de la rueda de trinquete 146.
La inmovilizacion de la rueda de trinquete 146 permite bloquear el desplazamiento del vastago de piston 121 en una direccion inversa a la direccion de frenado. En otras palabras, la rueda de trinquete impide al vastago de piston retroceder en direccion a la cavidad secundaria 134 hacia el lado opuesto de la camara de presion de freno de servicio 113.
En esta configuracion de bloqueo del freno de servicio, el freno de estacionamiento y el freno de servicio estan cada uno en una configuracion de trabajo.
La camara de presion de freno de servicio 113 puede ser vaciada a continuacion para llevar el freno de servicio a la configuracion de reposo, quedando el piston de frenado 108 bloqueado en su segunda posicion.
En la figura 9, el sistema de frenado ferroviario esta en su configuracion de desbloqueo y/o de rearme en la cual el dedo de bloqueo 120 y el resto del dispositivo de bloqueo no inmovilizan el vastago de piston 121 y por consiguiente el piston de frenado 108 vuelve a su primera posicion denominada posicion de reposo si la camara de presion de freno de servicio 113 no esta a presion.
En la configuracion de rearme y/o de desbloqueo, la camara de presion de freno de servicio 113 no esta alimentada (la misma esta vaciada) de modo que el piston de frenado 108 esta en una posicion de reposo.
En la configuracion de rearme, la camara de presion de freno de estacionamiento 125 esta a presion de modo que el piston de mantenimiento 123 se encentra en su primera posicion en la cual el elemento muelle 124 es comprimido, la palanca intermedia de accionamiento 147 esta en posicion alta y el dedo de bloqueo 120 en su primera posicion a distancia de la rueda de trinquete 146.
En esta configuracion de desbloqueo, se ha aplicado un esfuerzo sobre la pieza de desbloqueo del freno de estacionamiento con el fin de tirar de esta pieza de desbloqueo hacia el exterior del cuerpo.
El desplazamiento de esta pieza de desbloqueo arrastra al piston de mantenimiento 123 y por consiguiente a la palanca 147, que entra en contacto con el reborde 173 del dedo de bloqueo 120 para levantarle en contra del muelle de solicitacion 180 y asf llevarle a distancia de la rueda de trinquete. Cuando el dedo de bloqueo 20 llega a su segunda posicion, este ultimo no coopera con la rueda de trinquete 146, que asf queda libre (como el vastago de piston 121).
La figura 10 ilustra esquematicamente y parcialmente otra variante de realizacion del sistema de frenado ferroviario ilustrado en las figuras 1 a 5 y del ilustrado en las figuras 6 a 9.
De manera general se han empleado para los elementos similares las mismas referencias pero anadidas con el numero 200 con respeto al sistema ilustrado en las figuras 1 a 5 y anadidas con el numero 100 con respecto al sistema ilustrado en las figuras 6 a 9.
El freno de servicio presenta aqrn una rueda de trinquete 246 sobre el vastago de piston. Esta rueda de trinquete 246 presenta en su cara externa un dentado 276 que tiene dientes con bordes opuestos inclinados.
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El freno de estacionamiento comprende en este caso un piston de mantenimiento 223 dispuesto en el interior de la camara de presion de freno de estacionamiento 225 y un elemento muelle 224 dispuesto tambien en el interior de esta camara 225.
El freno de estacionamiento comprende ademas un dispositivo de bloqueo 220 formado aqu por dos piezas, respectivamente una pieza de empuje 290 dispuesta en la cavidad secundaria 234 y fijada al piston de mantenimiento 223 y una pieza de tope 291 libre en la cavidad secundaria 234.
La pieza de empuje 290 y la pieza de tope 291 presentan cada una un borde de ataque respectivo 292, 293 mientras que la pieza de tope 291 presenta, en su extremidad distal opuesta al borde de ataque 293, un diente con bordes opuestos inclinados 275 y configurado para ser complementario del dentado 276 de la rueda de trinquete 246.
En la figura 10, el sistema de frenado ferroviario esta en su segunda configuracion de bloqueo.
La camara de presion de freno de estacionamiento 225 esta vaciada y el elemento muelle 224 que se distiende y desplaza el piston de mantenimiento 223 el cual empuja segun una primera direccion la pieza de empuje 290 para que esta ultima se apoye por su borde de ataque 292 contra el borde de ataque 293 de la pieza de tope 291. La pieza de tope 291 es entonces desplazada segun una segunda direccion perpendicular a la primera direccion hasta que su diente 275 engrane con un diente del dentado 276 de la rueda de trinquete 246 para inmovilizar esta ultima.
Se observara que cuando la camara de presion de freno de estacionamiento 225 esta alimentada y a presion, el piston de mantenimiento 223 se desplaza en contra del elemento muelle 224 y arrastra a la pieza de empuje 290 hasta liberar la pieza de tope 291 la cual ya no engrana con la rueda de trinquete 246, la cual queda libre en rotacion.
La figura 11 ilustra esquematicamente y parcialmente otra variante de realizacion del sistema de frenado ferroviario ilustrado en las figuras 1 a 5, del ilustrado en las figuras 6 a 9 y del ilustrado en la figura 10.
De manera general se han empleado para los elementos similares las mismas referencias pero anadidas con el numero 300 con respecto al sistema ilustrado en las figuras 1 a 5, anadidas con el numero 200 con respecto al sistema ilustrado en las figuras 6 a 9 y anadidas con el numero 100 con respecto al sistema ilustrado en la figura 10.
El freno de servicio esta provisto de una rueda de trinquete 346 sobre su vastago de piston. Esta rueda de trinquete 346 presenta en su cara externa un dentado 376 que tiene dientes con bordes opuestos rectos.
El freno de estacionamiento comprende en este caso un piston de mantenimiento 323 dispuesto en el interior de la camara de presion de freno de estacionamiento 225 y esta desprovisto de elemento muelle en esta camara.
El freno de estacionamiento comprende otro elemento muelle, denominado tambien muelle de solicitacion 380, dispuesto en la cavidad secundaria 334 y configurado para actuar directamente sobre el dedo de bloqueo 320.
Este dedo de bloqueo 320 esta provisto en su extremidad distal de un diente 375 cuyos bordes opuestos son rectos para ser complementario del dentado 376 de la rueda de trinquete 346.
Se observara que el piston de mantenimiento 323 esta aqrn unido directamente al dedo de bloqueo 320, sin palanca intermedia de mando.
En la figura 11, el sistema de frenado ferroviario esta en su configuracion de bloqueo.
Asf, el dedo de bloqueo 320 inmoviliza la rueda de trinquete 346. Se observara que debido a la forma del diente 375 del dedo de bloqueo 320 y del dentado 376 de la rueda de trinquete 346, esta ultima queda bloqueada en rotacion en los dos sentidos de rotacion.
Las figuras 12 a 15 representan esquematicamente y parcialmente otra variante de realizacion del sistema de frenado ferroviario ilustrado en las figuras 1 a 5, y de los ilustrados en las figuras 6 a 9, 10 y 11.
De manera general, se han empleado para los elementos similares las mismas referencias pero anadidas tonel numero 400 con respecto al sistema ilustrado en las figuras 1 a 5, anadidas con el numero 300 con respecto al sistema ilustrado en las figuras 6 a 9, anadidas con el numero 200 con respecto al sistema ilustrado en la figura 10 y anadidas con el numero 100 con respecto al sistema ilustrado en la figura 11.
El cuerpo 402 presenta en este caso la forma de una envuelta globalmente paralelepipedica y cerrada, provista de una cavidad central dividida en dos espacios que forman respectivamente la camara de presion de freno de servicio 413 y una cavidad secundaria 434, y una cavidad lateral en la que esta formada la camara de presion de freno de estacionamiento 425.
El freno de servicio comprende en este caso un piston de freno de servicio 408 movil con respecto al cuerpo 402 y un vastago de piston 421 que sobresale del segundo lado 432 del piston 408 en direccion a la cavidad secundaria 434.
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El vastago de piston 421 esta provisto aqu de una superficie externa fileteada 478.
El freno de estacionamiento comprende en este caso un piston de mantenimiento 423 y un primer elemento muelle 424 dispuestos en la cavidad lateral en la cual esta dispuesta la camara de presion de freno de estacionamiento 425. Se observara que el piston de mantenimiento 423 desemboca en la cavidad secundaria 434. El primer elemento muelle 424 esta en apoyo contra una pata interna 482 dispuesta en el cuerpo 402 y esta configurada para actuar sobre este piston de mantenimiento 423.
El piston de mantenimiento 423 comprende una extension 487 que se extiende en la cavidad secundaria 434 hasta entrar en contacto a la vez con un dispositivo intermedio 486 y con una pieza de bloqueo 420.
Se observara que el conjunto que comprende el primer elemento muelle 424 y el piston de mantenimiento 423 forma el dispositivo de mando.
El freno de estacionamiento comprende ademas un segundo elemento muelle 480 que se apoya contra un tope interno 483 dispuesto en el interior del cuerpo 402 y esta configurado para actuar sobre esta pieza de bloqueo 420.
Esta pieza de bloqueo 420 esta provista de una pared inclinada sobre la cual esta dispuesto un dentado 175 que tiene dientes con al menos un borde inclinado.
Se observara que el segundo elemento muelle 480 esta configurado para actuar sobre la pieza de bloqueo 420 para mantenerla en su segunda posicion cuando la camara de presion de freno de servicio 425 esta vaciada.
El freno de estacionamiento comprende ademas una rueda de trinquete 446 montada sobre el vastago de piston 421. Esta rueda de trinquete 446 presenta una superficie interna fileteada 476 configurada para cooperar con la superficie externa fileteada 478 del vastago de piston 421 para permitir el desplazamiento en traslacion del vastago de piston 421 al mismo tiempo que la rotacion de la rueda de trinquete 446.
La rueda de trinquete 446 presenta ademas una superficie externa sobre la cual esta dispuesto un dentado 477 cuyos dientes presentan cada uno al menos un borde inclinado dispuesto para cooperar con el dentado 475 de la pieza de bloqueo 420.
El freno de estacionamiento comprende ademas un tercer elemento muelle 481 que se apoya contra el tope interno 483 y esta configurado para actuar sobre la rueda de trinquete 446.
Se observara que el freno de estacionamiento comprende ademas una pieza de desbloqueo manual 429 configurada para actuar sobre la pieza de bloqueo 420 y asf dejar la rueda de trinquete 446 libre en rotacion.
En la figura 12, el sistema esta en su configuracion de rearme.
En esta configuracion de rearme, la camara de presion de freno de servicio 413 no esta alimentada (la misma esta vaciada) de modo que el piston de frenado 408 esta en su posicion de reposo.
La camara de presion de freno de estacionamiento 425 esta a su vez alimentada y a presion de modo que el piston de mantenimiento 423 se encuentra en una primera posicion en la cual el primer elemento muelle 424 esta comprimido y la pieza de bloqueo 420 esta en una primera posicion en la que su pared inclinada provista del dentado 175 esta a distancia de la rueda de trinquete 446 y en particular de su dentado externo 477. Los segundo y tercero elementos muelle 480 y 481 estan en este caso comprimidos.
En esta configuracion de rearme del sistema, el freno de estacionamiento esta en una configuracion rearmada mientras que el freno de servicio esta en una configuracion de reposo.
En la figura 13, el sistema esta representado en su configuracion de aplicacion del freno de servicio.
En esta configuracion de aplicacion del freno de servicio, la camara de presion de freno de servicio 413 esta alimentada y a presion y el piston de frenado 408 ha ido desplazado de su primera posicion hacia una segunda posicion denominada de frenado de servicio.
Se observara que el vastago de piston 421 se ha desplazado en traslacion a traves de la rueda de trinquete 446 generando la rotacion de esta ultima, la cual queda libre en rotacion.
Se observara igualmente que en esta configuracion ilustrada en la figura 13, la camara de presion de freno de estacionamiento 425 continua a presion como se menciono refiriendose a la figura 12.
En esta configuracion de aplicacion del freno de servicio del sistema, el freno de estacionamiento sigue estando por tanto en su configuracion rearmada mientras que el freno de servicio esta en una configuracion de trabajo.
En la figura 14, el sistema esta representado en una configuracion de bloqueo en la cual el piston de frenado 408 del freno de servicio esta inmovilizado en su segunda posicion ilustrada en la figura 13.
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La camara de presion de freno de servicio 413 continua a presion mientras que la camara de presion de freno de estacionamiento 425 esta vaciada.
El vaciado de la camara de presion de freno de estacionamiento 425 libera el primer elemento muelle 424, el cual desplaza el piston de mantenimiento 423 de su primera posicion hacia una segunda posicion denominada posicion estable.
As^ la extension 487 del piston de mantenimiento 423 no se apoya contra el dispositivo intermedio 486, el cual queda entonces libre en traslacion.
El tercer elemento muelle 481 se distiende y arrastra a la rueda de trinquete 446 en rotacion para desplazarla hacia la extension 487 hasta hacer tope contra el dentado 475 de la pieza de bloqueo 420 con la cual el dentado 477 de esta rueda de trinquete 446 coopera.
El dispositivo intermedio 486 es a su vez empujado en traslacion por la rueda de trinquete 446 hacia la extension 487.
La rueda de trinquete 446 se inmoviliza entonces contra la pieza de bloqueo 420 y por consiguiente el vastago de piston 421 queda tambien inmovilizado en traslacion.
En esta configuracion de bloqueo del freno de servicio, el freno de estacionamiento y el freno de servicio estan cada uno en configuracion de trabajo.
En la figura 15, el sistema esta representado en una configuracion de vaciado del freno de servicio y de desbloqueo.
El vaciado de la camara de presion de freno de servicio 413 se efectua por intermedio de las fugas en la red, o en variante de manera voluntaria.
Se observara que gracias al freno de estacionamiento y en particular al conjunto de pieza de bloqueo 420 - rueda de trinquete 446 - piston de mantenimiento 423 - elemento muelle 424, en combinacion con el vastago de piston 421 fijado al piston de frenado 408 del freno de servicio, este piston de frenado 408 permanece en su segunda posicion, a pesar del vaciado de la camara de presion de freno de servicio 413.
En esta configuracion de vaciado del freno de servicio, el freno de estacionamiento esta en una configuracion de trabajo mientras que el freno de servicio esta bloqueado en su configuracion de trabajo.
En la configuracion de desbloqueo, se ha aplicado un esfuerzo sobre la pieza de desbloqueo 429 del freno de estacionamiento con el fin de tirar de esta pieza de desbloqueo 429 hacia el exterior del cuerpo 402.
El desplazamiento de esta pieza de desbloqueo 429 provoca el desbloqueo de la pieza de bloqueo 420 y el segundo elemento muelle 480 se distiende y desplaza en traslacion el dispositivo de bloqueo 420 hacia su segunda posicion.
Cuando la pieza de bloqueo 420 llega a su segunda posicion, esta ultima no coopera con la rueda de trinquete 446, la cual queda entonces libre en rotacion. Por consiguiente, el vastago de piston 421 queda de nuevo libre en traslacion.
En esta configuracion de desbloqueo, el freno de estacionamiento esta en una configuracion de desbloqueo mientras que el freno de servicio esta en una configuracion de reposo.
En una variante no ilustrada, el distribuidor no es manado neumaticamente sino mas bien electricamente o de manera hidraulica; y/o el mismo comprende ademas una valvula de umbral configurada para controlar y mandar el paso de la corredera del distribuidor de un primer estado de este ultimo a un segundo estado. En este caso, el primer estado corresponde a la primera posicion de la corredera y el segundo estado corresponde a la segunda posicion de la corredera.
La valvula de umbral esta asf configurada para hacer pasar la corredera de su primera posicion a su segunda posicion cuando el valor de presion del fluido a presion en la camara de presion del freno de estacionamiento es inferior a un valor de umbral de presion predeterminado. En efecto, la activacion de la valvula de umbral permite el vaciado de la camara de presion del freno de estacionamiento y asf el paso de este ultimo a la configuracion de trabajo para bloquear el piston de frenado del freno de servicio.
Se observara que en este caso se detecta una cafda de presion en la camara de presion del freno de estacionamiento porque se considera que tal cafda de presion es significativa de una cafda de presion en la camara de presion del freno de servicio. En efecto, si hay fugas a nivel de la camara de presion del freno de estacionamiento, las hay tambien en la camara de presion del freno de servicio.
La utilizacion de tal valvula de umbral es particularmente ventajosa porque, despues de la aplicacion del freno de servicio (como se describio refiriendose a la figura 2) las fugas podnan vaciar lentamente la camara de presion de
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freno de servicio y la camara de presion del freno de estacionamiento, sin que el freno de estacionamiento este aplicado.
As^ la valvula de umbral permite evitar esta situacion puesto que el basculamiento de la corredera permite evitar la aplicacion del freno de estacionamiento cuando la presion del fluido en la camara de presion de freno de estacionamiento es inferior al valor de umbral de presion predeterminado (y por tanto cuando la presion del fluido en la camara de presion de freno de servicio ha disminuido significativamente).
Se observara que el accionador del distribuidor esta en este caso conectado al conducto de freno secundario por intermedio de un conducto de mando, para el desplazamiento de la corredera con la activacion de la valvula de umbral.
En otras variantes no ilustradas:
- en la configuracion de rearme del sistema de frenado ferroviario, la operacion de rearmar es efectuada de manera electrica o mecanica o tambien hidraulica en lugar de neumatica;
- en la configuracion de desbloqueo del sistema de frenado ferroviario, la pieza de desbloqueo es mantenida en una posicion de desbloqueo del freno de estacionamiento por un cerrojo neumatico o electrico o tambien mecanico;
- en la configuracion de desbloqueo del sistema de frenado ferroviario, el mando de desbloqueo es efectuado de
manera manual por la utilizacion de al menos un cable, o de manera neumatica o electrica o tambien hidraulica;
- la configuracion de desbloqueo del sistema ferroviario es obtenida alimentando la camara de presion de freno de
estacionamiento, como en la configuracion de rearme en lugar de por el accionamiento de una pieza de desbloqueo;
- la camara de presion de freno de servicio puede ser vaciada voluntariamente en lugar de por las fugas del sistema;
- los dispositivos de bloqueo y ruedas de trinquete y/o vastagos de piston de los sistemas ilustrados en las figuras 1 a 5 y 6 a 9 pueden presentar dentados como los ilustrados en los dispositivos de bloqueo y ruedas de trinquete ilustrados en las figuras 10 y 11;
- en la configuracion de bloqueo, el accionamiento del dispositivo de bloqueo puede ser efectuado por un
accionador electrico en lugar de por la puesta a presion de una camara de presion alimentada por medio de un
distribuidor;
- el sistema de frenado ferroviario esta desprovisto de un regulador entre el deposito auxiliar y la camara de presion de freno de servicio y/o esta desprovisto de un deposito auxiliar y/o las primera y segunda fuentes de agente de presion neumatica son totalmente distintas en lugar de formar un mismo conducto principal,
- el sistema de frenado ferroviario comprende un freno de servicio desprovisto de pieza de cuna fijada al piston de frenado, de modo que este piston actua directamente sobre el vastago de empuje, el cual actua sobre las palancas deformables; y en este caso, el piston de frenado conjuntamente con su vastago dentado y el vastago de empuje son moviles en la segunda direccion axial mientras que el freno de estacionamiento esta configurado de modo que el dedo de bloqueo y el piston de mantenimiento son moviles en la primera direccion axial;
- el sistema de frenado ferroviario presenta un varillaje de frenado diferente del ilustrado en las figuras, en particular, el varillaje de frenado comprende una zapata configurada para actuar directamente sobre una rueda de vehuculo ferroviario, estando esta zapata articulada directamente por una articulacion de tipo pivote fijada al vastago de empuje, una palanca ngida fijada al cuerpo del sistema asf como una palanca deformable fijada a la vez a la palanca ngida y a la articulacion sobre la zapata, y/o
- el sistema de frenado ferroviario comprende un varillaje de frenado configurado parta actuar sobre un freno de zapatas como se describio anteriormente y esta provisto de un freno de servicio con o sin pieza de cuna fijada al piston de frenado.
Se recuerda de modo mas general que la invencion no se limita a los ejemplos descritos y representados.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Sistema de frenado ferroviario para vehuculo ferroviario con frenos con al menos una guarnicion con al menos una zapata (5), que comprende:
    - un cuerpo (2; 102; 202; 302; 402);
    - un varillaje de frenado (4) configurado para actuar sobre al menos un citado freno con al menos una guamicion o con al menos una zapata (5),
    - un freno de servicio (6) que comprende un piston de frenado (8; 108; 408) movil con respecto al citado cuerpo para actuar sobre el varillaje de frenado (4) y que delimita con el citado cuerpo una camara de presion de freno de servicio (13; 113; 413) configurada para ser alimentada por una primera fuente de agente de presion neumatica (50, 51, 53) para poner el citado piston de frenado en una posicion de frenado de servicio, y
    - un freno de estacionamiento (7) configurado para actuar sobre el citado piston de frenado del citado freno de servicio y que admite una configuracion de trabajo y una configuracion de reposo;
    estando caracterizado el citado sistema de frenado ferroviario (1) por que:
    - el citado piston de frenado esta dispuesto en el interior del citado cuerpo y presenta dos lados, respectivamente un primer lado (17; 117) configurado para actuar sobre el citado varillaje de frenado (4) y un segundo lado (18; 118) opuesto al citado primer lado y vuelto hacia la citada camara de presion de freno de servicio;
    - el citado freno de servicio comprende ademas un vastago de piston (21; 121; 221, 321; 421) dispuesto en el interior de la citada camara de presion de freno de servicio y fijado al citado segundo lado del citado piston de frenado;
    - el citado freno de estacionamiento esta dispuesto en el interior del citado cuerpo y comprende un dispositivo de bloqueo (20; 120; 220; 320, 420) dispuesto en la citada camara de presion de freno de servicio, movil con respecto al citado cuerpo para actuar sobre el citado vastago de piston y que admite una primera posicion y una segunda posicion, asf como un dispositivo de mando movil con respecto al citado cuerpo, configurado para ser accionado electricamente y que admite una posicion estable;
    con el citado dispositivo de bloqueo y el citado dispositivo de mando que estan configurados para que:
    - cuando el citado piston de frenado esta en su posicion de frenado de servicio y el citado freno de estacionamiento esta en configuracion de trabajo, el citado dispositivo de mando actua sobre el dispositivo de bloqueo hasta que este ultimo inmovilice el citado vastago de piston de modo que bloquee el citado piston de frenado en su posicion de frenado de servicio, estando entonces el citado dispositivo de bloqueo en su segunda posicion y el citado dispositivo de mando en su posicion estable; y
    - cuando el citado freno de estacionamiento este en configuracion de reposo, el citado dispositivo de mando actue sobre el citado dispositivo de bloqueo hasta que este ultimo libere el citado vastago de piston de modo que se desbloquee el citado piston de frenado de su posicion de frenado de servicio, estando asf el citado dispositivo de bloqueo en su primera posicion;
    gracias a lo cual el esfuerzo de frenado aplicado sobre el citado varillaje de frenado cuando el citado freno de estacionamiento esta en configuracion de trabajo es directamente funcion del esfuerzo de frenado aplicado sobre el citado varillaje de frenado por el citado freno de servicio en su posicion de frenado de servicio, independientemente del esfuerzo aplicado por el citado dispositivo de bloqueo sobre el citado vastago de piston.
  2. 2. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el citado dispositivo de mando esta formado por un accionador electrico.
  3. 3. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el citado dispositivo de bloqueo (120; 220; 320; 420) esta dispuesto en una cavidad (134; 234; 334; 434) del citado cuerpo (102; 202; 302, 402).
  4. 4. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el citado dispositivo de bloqueo esta formado por un dedo de bloqueo (20; 120; 220; 320; 420) y el citado dispositivo de mando esta formado por un accionador electrico movil con respecto al citado cuerpo y por un elemento muelle (24; 124; 180; 280; 380; 424); con el citado accionador electrico que esta configurado para mantener el citado dedo de bloqueo en su primera posicion cuando el citado accionador electrico esta alimentado electricamente, primera posicion en la cual el citado dedo de bloqueo esta a distancia del citado vastago de piston; y con el citado elemento muelle que esta configurado para mantener el citado dedo de bloqueo en su segunda posicion cuando el citado accionador electrico no esta alimentado electricamente, segunda posicion en la cual el citado dedo de bloqueo inmoviliza el citado vastago de piston.
  5. 5. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el citado dispositivo de bloqueo esta formado por un dedo de bloqueo (20; 120; 220; 320; 420) y el citado dispositivo de mando esta formado por un
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    accionador electrico movil con respecto al citado cuerpo; estando configurado el citado accionador para mantener el citado dedo de bloqueo en su primera posicion cuando el citado accionador electrico esta alimentado electricamente, primera posicion en la cual el citado dedo de bloqueo esta a distancia del citado vastago de piston; estando ademas configurado el citado accionador para mantener el citado dedo de bloqueo en su segunda posicion cuando el citado accionador electrico no esta alimentado electricamente, segunda posicion en la cual el citado dedo de bloqueo inmoviliza el citado vastago de piston.
  6. 6. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que el citado elemento muelle (180, 280; 380) esta dispuesto en una cavidad (134, 234, 334) del citado cuerpo (102, 202, 302).
  7. 7. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el citado freno de estacionamiento comprende ademas una palanca intermedia de mando (147; 247) fijada a la vez al citado dispositivo de bloqueo (120; 220) y al citado dispositivo de mando y configurada para accionar el citado dispositivo de bloqueo en respuesta al desplazamiento del citado dispositivo de mando.
  8. 8. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el citado dispositivo de bloqueo (20; 120; 220) presenta en su extremidad distal un diente con al menos un borde inclinado (175, 275) configurado para cooperar de manera complementaria con un dentado complementario con al menos un borde inclinado (76, 176, 276; 476) del citado vastago de piston (21, 221) o de una pieza intermedia (146, 446) dispuesta entre el citado vastago de piston (21; 221) y el citado dispositivo de bloqueo (20; 120, 220).
  9. 9. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el citado dispositivo de bloqueo (320) presenta en su extremidad distal un diente con bordes rectos (375) configurado para cooperar de manera complementaria con un dentado complementario de bordes rectos (376) del citado vastago de piston o de una pieza intermedia (346) dispuesta entre el citado vastago de piston y el citado dispositivo de bloqueo (320).
  10. 10. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el citado freno de servicio comprende ademas una rueda de trinquete (146; 246; 346; 446) montada sobre el citado vastago de piston (121, 421) y configurada para engranar con el citado dispositivo de bloqueo (120; 220: 320; 420) cuando este ultimo esta en su segunda posicion, a fin de inmovilizar el citado vastago de piston.
  11. 11. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el citado freno de estacionamiento (7) comprende ademas una pieza de bloqueo (29; 429) manual del citado freno de estacionamiento cuando este ultimo este en configuracion de trabajo, cuya pieza de desbloqueo esta configurada para actuar sobre el citado dispositivo de bloqueo (20; 420).
  12. 12. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizado por que la citada pieza de bloqueo esta configurada para ser accionada electricamente.
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