ES2836323T3 - Dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de control (116) para un dispositivo de dispensación (102) para modificadores del coeficiente de fricción (104, 106; 350) para un vehículo ferroviario (100), presentando el dispositivo de dispensación (102) un primer depósito de almacenamiento (108) para un primer modificador del coeficiente de fricción (104) y al menos un segundo depósito de almacenamiento (110) para un segundo modificador del coeficiente de fricción (106) diferente del primer modificador del coeficiente de fricción (104), así como un primer dispositivo de dosificación (112) para el primer depósito de almacenamiento (108) y un segundo dispositivo de dosificación (114) para el segundo depósito de almacenamiento (110), pudiendo dispensarse, en respuesta a una señal de control (118), el primer modificador del coeficiente de fricción (104) y/o el segundo modificador del coeficiente de fricción (106) y/o una mezcla del primer modificador del coeficiente de fricción (104) y del segundo modificador del coeficiente de fricción (106), presentando el dispositivo de control (116) las siguientes características: un dispositivo (226) para la lectura de una señal de regulación (228), representando la señal de regulación (228) datos ambientales y/o un coeficiente de fricción estática entre un carril (124) y una rueda (122) del vehículo ferroviario (100); un dispositivo para la determinación (230) de una primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción (104) y una segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción (106) usando la señal de regulación (228); y un dispositivo (236) para la puesta a disposición de la señal de control (118) en una interfaz al primer dispositivo de dosificación (112) y al segundo dispositivo de dosificación (114), comprendiendo la señal de control (118) información sobre la primera cantidad extraída y la segunda cantidad extraída, caracterizado por que el dispositivo de control (116) comprende un dispositivo para la lectura de una información sobre la conductancia eléctrica entre la rueda (122) y el carril (124), estando configurado el dispositivo para la determinación (230) para determinar la primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción y/o la segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción en forma de un agente de dispersión eléctricamente conductor usando la información sobre la conductividad eléctrica entre la rueda (122) y el carril (124).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario
La presente invención hace referencia a un dispositivo de control para un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario así como a un procedimiento para el control de un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario.
En los vehículos ferroviarios, el efecto de un freno o de un dispositivo de accionamiento depende esencialmente del arrastre de fuerza entre las ruedas y el carril, porque una fuerza motriz o fuerza de frenado se transmite al carril a través de las ruedas. A este respecto, un parámetro denominado coeficiente de adhesión o coeficiente de adherencia determina la cantidad de fuerza de frenado o fuerza motriz que se puede transferir al carril. Si se ejerce más fuerza sobre una rueda para frenar o acelerar el vehículo ferroviario de la que se puede absorber a través del contacto ruedacarril de acuerdo con un arrastre de fuerza predominante, esto puede dar como resultado que la rueda se deslice, patine o se bloquee, lo cual es un estado indeseable. El arrastre de fuerza entre una rueda y un carril depende en gran medida de las condiciones de fricción entre la rueda y el carril. En el caso de alta fricción, es posible un alto grado de arrastre de fuerza, mientras que en el caso de baja fricción, por ejemplo, en el caso de agua o hielo sobre el carril, solo predomina un bajo grado de arrastre de fuerza. Para mejorar la eficacia en particular de los frenados, los vehículos ferroviarios pueden estar equipados con sistemas de dispersión de partículas, a través de los cuales se puede dispensar, por ejemplo, arena como material de dispersión sobre un carril. Por medio de la arena se puede mejorar la adhesión entre la rueda y el carril y, por lo tanto, el arrastre de fuerza.
En principio, en este caso se puede hacer una distinción entre sistemas estacionarios y basados en vehículos para la dispensación del modificador del coeficiente de fricción. En el caso de los sistemas estacionarios, se utilizan generalmente pastas de fricción, que se dispensan sobre el carril. En el caso de los sistemas basados en vehículos, se trata generalmente de sistemas de dispersión, que dispersan un medio granular (por ejemplo, arena hecha de cuarzo o feldespato) sobre el carril o directamente en el intersticio entre rueda-carril. La activación del sistema de dispersión se realiza manualmente o bien por el conductor o bien automáticamente por medio del sistema de frenado y de tracción durante la respuesta del dispositivo antideslizante o antipatinaje. El flujo másico (cantidad extraída temporal), que se va a extraer durante la activación, del material de dispersión se define de antemano basándose en los ensayos de marcha o debido a las normas y reglamentos. Según el concepto de vehículo, el flujo másico se ajusta para que sea constante en un solo paso (solamente se ajusta un flujo másico), dependiente de la velocidad en varios pasos (se ajustan diferentes flujos másicos en distintos intervalos de velocidad) o continuo dependiente de la velocidad (la dependencia entre la velocidad del vehículo y el flujo másico se representa por una función continua). De manera equivalente, también se puede definir una cantidad extraída dependiente del recorrido.
En el documento EP 1181 179 B1 se describe un procedimiento en el que un sistema antideslizante reduce la presión del cilindro de freno de un eje sin sistema de dispersión en caso de coeficientes de adherencia deficientes hasta tal punto que no se produce ningún bloqueo de las ruedas. La presión del cilindro de freno que se ajusta a este respecto y la presión teórica del cilindro de freno se establecen en relación entre sí y esto se consulta como medida para el flujo másico. En el documento WO 2005 077679 A1 se describe un dispositivo que posibilita una supervisión óptica del flujo de material de dispersión.
El documento DE 102011 113085 A1 revela un sistema de dispersión de partículas para un vehículo ferroviario. El documento US 8 465 061 B1 revela un sistema de tracción con una carcasa con al menos dos depósitos de almacenamiento para el almacenamiento de sustancias de tracción. El documento FR 2 426 602 A1 revela un dispositivo para la lubricación de las pestañas de rueda de lubricación de un vehículo ferroviario. El documento EP 0 884 233 A1 revela un sistema de lubricación de las caras interiores de las pestañas para vehículos ferroviarios. El documento DE 202013000611 U1 revela una adición de metales a la arena de frenado.
El objetivo de la presente invención es crear un dispositivo de control mejorado para un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario así como un procedimiento mejorado para el control de un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario.
Para optimizar el arranque, la aceleración y el frenado de los vehículos ferroviarios y posibilitarlos también en las peores condiciones, se debe mejorar la fricción estática entre la rueda y el carril. La mala fricción estática se origina, por una parte, por el estado del material de la rueda y del carril, tal como, por ejemplo, la fatiga del material (de contacto rodante), el óxido y, por otra parte, por influencias ambientales, tales como, por ejemplo, las influencias ambientales naturales (nieve, hielo, humedad, lluvia, polvo, follaje, etc.) y la contaminación ambiental (aceite, grasa, polvo fino, etc.) así como sus combinaciones, que se depositan sobre la rueda y el carril.
Este objetivo se resuelve mediante un dispositivo de control para un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario así como un procedimiento para el control de un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario de acuerdo con las
reivindicaciones independientes. Configuraciones ventajosas se deducen de las reivindicaciones secundarias y de la siguiente descripción.
Diferentes modificadores del coeficiente de fricción ofrecen diferentes ventajas en diferentes situaciones. Si un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario presenta al menos dos depósitos de almacenamiento para modificadores del coeficiente de fricción, entonces el modificador del coeficiente de fricción óptimo o una mezcla de diferentes modificadores del coeficiente de fricción se puede seleccionar en diferentes situaciones. A este respecto, también se pueden aprovechar las ventajas de los modificadores del coeficiente de fricción fluidos.
Un dispositivo de dispensación no reivindicado para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario presenta las siguientes características:
un primer depósito de almacenamiento para un primer modificador del coeficiente de fricción y al menos un segundo depósito de almacenamiento para un segundo modificador del coeficiente de fricción diferente del primer modificador del coeficiente de fricción; y
un primer dispositivo de dosificación para el primer depósito de almacenamiento y un segundo dispositivo de dosificación para el segundo depósito de almacenamiento, pudiendo dispensarse, en respuesta a una señal de control, el primer modificador del coeficiente de fricción y/o el segundo modificador del coeficiente de fricción y/o una mezcla del primero y del segundo modificador del coeficiente de fricción.
Un vehículo ferroviario puede presentar un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción. A este respecto, por un vehículo ferroviario se puede entender un vehículo ferroviario motorizado, tal como, por ejemplo, una locomotora o un coche automotor, o un vehículo ferroviario no motorizado, tal como, por ejemplo, un vagón. A este respecto, por modificador del coeficiente de fricción se puede entender un medio para mejorar la adhesión o el arrastre de fuerza entre las ruedas y el carril. El dispositivo de dispensación puede estar previsto para modificadores del coeficiente de fricción sólidos, granulares, pastosos o líquidos, así como agentes abrasivos sólidos para un vehículo ferroviario para la dispensación entre el carril y la rueda. Así, por un modificador del coeficiente de fricción se puede entender material de dispersión, partículas de un material de dispersión o un fluido, en particular un líquido. Un modificador del coeficiente de fricción puede ser adecuado para mejorar un arrastre de fuerza entre el carril y la rueda, por ejemplo, al aumentarse una fricción entre la rueda y el carril. El dispositivo de dispensación presenta al menos dos depósitos de almacenamiento para el alojamiento y la puesta a disposición de modificadores del coeficiente de fricción, tales como un líquido o material de dispersión o bien partículas. A este respecto, pueden estar previstos modificadores de fricción de diferentes materiales, diferentes tamaños, diferente viscosidad y/o diferente composición en diferentes depósitos. El primer depósito de almacenamiento está configurado para un primer modificador del coeficiente de fricción en forma de un líquido que modifica el coeficiente de fricción, y el al menos segundo depósito de almacenamiento está configurado para un segundo modificador del coeficiente de fricción diferente del primer modificador del coeficiente de fricción. El dispositivo de dispensación presenta al menos un dispositivo de dosificación, que está configurado para poner a disposición, en respuesta a una señal de control, un modificador del coeficiente de fricción de uno de los depósitos de almacenamiento o una mezcla de modificadores del coeficiente de fricción de al menos dos depósitos de almacenamiento diferentes o, como alternativa, para dispensarlo sobre un carril. Como alternativa, a cada depósito de almacenamiento puede estar asignado un dispositivo de dosificación. A este respecto, el dispositivo de dosificación puede comprender un dispositivo de transporte. El dispositivo de dosificación puede estar configurado para mezclar modificadores del valor de fricción de al menos dos depósitos de almacenamiento, en particular el primer depósito de almacenamiento y el segundo depósito de almacenamiento, con el fin de dispensar una mezcla de modificadores del valor de fricción correspondiente sobre el carril. La cantidad que se va a dispensar o el flujo másico que se va a dispensar del al menos un modificador del coeficiente de fricción se puede determinar o, como alternativa, registrar antes de abandonar el dispositivo de dosificación o antes de un impacto contra el carril. Así, se puede implementar una dispensación específica y/o ajustable de una cantidad determinada en un tiempo determinado y/o una extracción de una cantidad correspondiente de modificador del coeficiente de fricción que se va a extraer de uno o varios depósitos de almacenamiento. Un dispositivo de transporte como parte del dispositivo de dosificación puede actuar, por ejemplo, eléctrica, neumática y/o mecánicamente. El dispositivo de dosificación puede estar configurado para seleccionar un modificador del coeficiente de fricción en respuesta a una señal de control. A este respecto, la señal de control puede comprender una información sobre un depósito de almacenamiento, un modificador del coeficiente de fricción, una cantidad, un flujo másico o una velocidad del modificador del coeficiente de fricción que se va a dispensar.
Un modificador del coeficiente de fricción puede ser eléctricamente conductor, de manera que esté presente un buen contacto eléctricamente conductor entre la rueda y el carril. En una forma de realización, por ejemplo, el primer modificador del coeficiente de fricción puede ser arena de cuarzo y el segundo modificador del coeficiente de fricción puede ser partículas de aluminio.
Por medio de la arena se puede disminuir la conductancia eléctrica entre la rueda y el carril hasta el aislamiento. Debido al aislamiento de la rueda y el carril, los circuitos de vía de la sección de carril se pueden ver perturbados y las
secciones de carril se notifican erróneamente como libres. Para evitar el aislamiento se puede usar material de dispersión eléctricamente conductor.
La dosificación del material de dispersión se puede realizar neumáticamente por medio de sobrepresión y/o depresión o mecánicamente por medio de un pistón alternativo, un tornillo sin fin o una rueda celular. A este respecto, las magnitudes de ajuste para la dosificación son presión, carrera o anchura de impulso del pistón, velocidad de giro del tornillo sin fin o de la rueda celular. Una dosificación de un modificador del coeficiente de fricción fluido se puede realizar con una bomba. Así, los modificadores del coeficiente de fricción se pueden dosificar mediante un mecanismo, mediante aire o mediante una bomba y se pueden transportar simultánea o alternativamente. Para poder generar los flujos másicos definidos, la relación entre la magnitud de ajuste y el flujo másico se puede determinar de antemano en el ensayo y se puede representar por una curva característica y se puede archivar en el control del sistema de dispersión. La reexpedición del material de dispersión dosificado se puede realizar neumáticamente a través del tubo de transporte. Como alternativa, se puede utilizar un tubo de bajada.
El primer modificador del coeficiente de fricción puede ser un líquido que modifica el coeficiente de fricción.
El segundo modificador del coeficiente de fricción puede ser un líquido que modifica el coeficiente de fricción, un modificador del coeficiente de fricción granular, un modificador del coeficiente de fricción pastoso o un agente abrasivo sólido. Diferentes modificadores del coeficiente de fricción pueden disponer de diferentes propiedades para la mejora de la fricción entre la rueda y el carril en diferentes condiciones marco. Las diferentes condiciones marco pueden se pueden provocar, por ejemplo, por influencias climáticas, tales como la temperatura, la lluvia o la humedad y los efectos consiguientes tales como el hielo o la nieve.
De acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, el dispositivo de dispensación con al menos un depósito de almacenamiento adicional para al menos un modificador del coeficiente de fricción adicional puede comprender, de manera alternativa o complementaria, un dispositivo de dosificación adicional para el depósito de almacenamiento adicional. A este respecto, el al menos un modificador del coeficiente de fricción adicional puede ser un líquido que modifica el coeficiente de fricción, un modificador del coeficiente de fricción granular, un modificador del coeficiente de fricción pastoso o un agente abrasivo sólido.
El dispositivo de dispensación puede comprender al menos un aplicador de pasador de lubricación, que está configurado para lubricar una cara interior de las pestañas del vehículo ferroviario en respuesta a la señal de control. El coeficiente de fricción entre la rueda y el carril también se puede influir con un aplicador de pasador de lubricación. Así, se puede crear una posibilidad adicional para la mejora del arrastre de fuerza entre la rueda y el carril.
El dispositivo de dispensación también puede presentar al menos un aplicador de pasador de fricción y/o un aplicador de pasador de lubricación, que está configurado para producir fricción sobre la superficie de rodadura de una rueda del vehículo ferroviario en respuesta a la señal de control.
El dispositivo de dispensación puede presentar un dispositivo para la supervisión de un nivel de llenado en el primer depósito de almacenamiento y de manera complementaria o como alternativa en el segundo depósito de almacenamiento. Si el dispositivo de dispensación comprende depósitos de almacenamiento adicionales, un dispositivo adicional o dispositivos adicionales pueden supervisar el nivel de llenado de los depósitos de almacenamiento adicionales.
El dispositivo para la supervisión del nivel de llenado puede estar realizado como interruptor de valor límite para un nivel de llenado determinado, también denominado sensor de nivel de llenado binario. El dispositivo para la supervisión del nivel de llenado puede estar realizado como sensor de nivel de llenado para la supervisión continua del nivel de llenado, también denominado sensor de nivel de llenado analógico.
Un dispositivo de control para un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario presenta las siguientes características:
un dispositivo para la lectura de una señal de regulación, representando la señal de regulación datos ambientales y/o un coeficiente de fricción estática entre un carril y una rueda del vehículo ferroviario;
un dispositivo para la determinación de una primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción y una segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción usando la señal de regulación; y
un dispositivo para la puesta a disposición de una señal de control, comprendiendo la señal de control una información sobre la primera cantidad extraída y la segunda cantidad extraída.
A este respecto, el dispositivo de dispensación presenta un primer depósito de almacenamiento para un primer
modificador del coeficiente de fricción y al menos un segundo depósito de almacenamiento para un segundo modificador del coeficiente de fricción diferente del primer modificador del coeficiente de fricción, así como un primer dispositivo de dosificación para el primer depósito de almacenamiento y un segundo dispositivo de dosificación para el segundo depósito de almacenamiento. El primer modificador del coeficiente de fricción y/o el segundo modificador del coeficiente de fricción y/o una mezcla del primer y del segundo modificador del coeficiente de fricción se pueden dispensar en respuesta a una señal de control. Un dispositivo de control puede ser un aparato eléctrico que recibe señales, las procesa y, dependiendo de ello, pone a disposición al menos una señal de control. El dispositivo de control puede presentar una o varias interfaces, que pueden estar configuradas por medio de hardware y/o software. En el caso de una configuración por medio de hardware, las interfaces pueden ser, por ejemplo, parte de un circuito integrado en el que se implementan funciones del dispositivo de control. En el caso de una configuración por medio de software, las interfaces pueden ser módulos de software que están presentes, por ejemplo, en un microcontrolador junto con otros módulos de software. El dispositivo de control puede presentar uno o varios componentes separados tales como aparatos de control, que están conectados entre sí para la transmisión de datos. El dispositivo de control puede estar conectado o se puede conectar a un dispositivo de control de freno para la transmisión de datos, por ejemplo, a un ordenador de frenado, un ordenador de dispositivo antideslizante de manera complementaria o como alternativa a un ordenador de tracción. El dispositivo de control también puede estar configurado como parte de un dispositivo de control de freno o dispositivo de control de tracción. Un dispositivo de control puede estar configurado para recibir datos que representan una variable determinada y/o un estado determinado. Es imaginable que tales datos indiquen directamente un estado determinado o una variable determinada. También puede estar previsto que el respectivo estado o la respectiva variable se pueda determinar a partir de tales datos que indican un estado y/o una variable. El dispositivo para la lectura de una señal de regulación puede estar configurado como una interfaz a través de la cual se puede leer una señal de regulación aplicada a la interfaz. Por datos ambientales que se pueden representar por la señal de regulación se pueden entender influencias ambientales naturales tales como, por ejemplo, nieve, hielo, humedad, lluvia, polvo o follaje y, de manera complementaria o como alternativa, contaminación ambiental tal como, por ejemplo, aceite, grasa o polvo fino, así como sus combinaciones, que se depositan sobre la rueda y el carril. Por datos ambientales también se pueden entender datos topográficos a través de la vía férrea. A este respecto, los datos topográficos sobre la vía férrea se pueden combinar con informaciones sobre el estado de los carriles. La señal de control determinada por el dispositivo de control se puede poner a disposición en un dispositivo configurado como interfaz para la puesta a disposición de una señal de control. A este respecto, la señal de control presenta una información sobre la primera cantidad extraída y sobre la segunda cantidad extraída. Si el dispositivo de salida para los modificadores del coeficiente de fricción presenta varios depósitos de almacenamiento, entonces la señal de control puede comprender una información sobre la cantidad de suministro adicional para el depósito de almacenamiento adicional o los depósitos de almacenamiento adicionales.
Por el estado del carril también se puede entender la conductancia eléctrica entre la rueda y el carril.
Aparte de eso, el dispositivo de control puede presentar un dispositivo para la lectura de un coeficiente de fricción estática momentáneo entre la rueda y el carril. A este respecto, el dispositivo para la determinación puede estar configurado para determinar la primera cantidad extraída y la segunda cantidad extraída usando el coeficiente de fricción estática momentáneo y/o un valor teórico para el coeficiente de fricción estática. Con el conocimiento acerca del coeficiente de fricción estática momentáneo puede realizarse una regulación del coeficiente de fricción estática.
El dispositivo de control puede comprender un dispositivo para la lectura de una información sobre el estado de conducción del vehículo, en particular una velocidad del vehículo. A este respecto, el dispositivo para la determinación puede estar configurado para determinar la primera cantidad extraída y, de manera complementaria o como alternativa, la segunda cantidad extraída usando la información sobre el estado de conducción.
El dispositivo de control presenta un dispositivo para la lectura de una información sobre la conductancia eléctrica entre una rueda y el carril. A este respecto, el dispositivo para la determinación está configurado para determinar la primera cantidad extraída de un modificador del coeficiente de fricción y/o la segunda cantidad extraída de un agente de dispersión eléctricamente conductor usando la información sobre la conductividad eléctrica entre una rueda y el carril.
El dispositivo de control puede presentar un dispositivo para la lectura de una información sobre un nivel de llenado del primer depósito de almacenamiento y/o al menos del segundo depósito de almacenamiento. A este respecto, el dispositivo para la determinación puede estar configurado para determinar la primera cantidad extraída y, simultáneamente o como alternativa, al menos la segunda cantidad extraída usando la información sobre el nivel de llenado.
Un procedimiento para el control de un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario comprende las siguientes etapas:
una etapa de la lectura de una señal de regulación, representando la señal de regulación datos ambientales y/o un coeficiente de fricción estática entre un carril y una rueda del vehículo ferroviario;
una etapa de la determinación de una señal de control para el dispositivo de dispensación usando la señal de regulación, comprendiendo la señal de control una información sobre una primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción y una segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción; y
una etapa de la puesta a disposición de la señal de control.
Aparte de eso, el procedimiento comprende una etapa de la lectura de una información sobre la conductancia eléctrica entre la rueda y el carril, determinándose, en la etapa de la determinación, la primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción y/o la segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción en forma de un agente de dispersión eléctricamente conductor usando la información sobre la conductividad eléctrica entre rueda y el carril.
El procedimiento puede presentar una etapa adicional de lectura, en la que se lee una desviación del valor teórico del flujo másico y de la velocidad del granulado, supervisándose, en la etapa de determinación, la señal de control para un valor umbral predefinido para generar una señal de error y para poner a disposición la señal de error en el etapa de la determinación. Así, un dispositivo de control sobre el que se realiza el procedimiento puede reaccionar ante desviaciones del valor teórico del flujo másico y de la velocidad del granulado, que se originan por factores perturbadores que no se especifican con más detalle, por medio del reajuste de las magnitudes de ajuste. En el caso de desviaciones de un valor umbral predefinido, por ejemplo, en el caso de una desviación de un valor límite previamente archivado en el dispositivo de control, se puede generar un aviso de error, que se transmite al control del vehículo, de freno y/o de tracción y se procesa posteriormente.
También resulta ventajoso un producto de programa informático con código de programa, que se pueda almacenar en un soporte legible por máquina y se use para llevar a cabo el procedimiento cuando el programa se ejecuta en un ordenador o en un dispositivo de control.
Un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción puede presentar al menos un dispositivo de dosificación, que puede estar previsto para dispensar un material de dispersión y/o partículas de un material de dispersión sobre un carril. A este respecto, el material de dispersión puede estar compuesto en particular de partículas. En un dispositivo de dosificación adicional puede estar previsto un líquido que modifica el coeficiente de fricción. Las partículas y/o el líquido pueden ser adecuados para mejorar un arrastre de fuerza entre el carril y la rueda, por ejemplo, al aumentar una fricción entre la rueda y el carril. El material de dispersión puede comprender, por ejemplo, arena y/o partículas de cerámica. Un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción puede presentar varios depósitos de almacenamiento para el alojamiento y la puesta a disposición de material de dispersión o bien partículas o bien líquidos. A este respecto, pueden estar previstos modificadores del coeficiente de fricción de diferentes materiales y/o diferentes tamaños y/o diferente composición en diferentes depósitos. Un dispositivo de dosificación puede estar configurado para dispensar modificadores del coeficiente de fricción desde varios depósitos de almacenamiento sobre un carril. Puede estar previsto que un dispositivo de dosificación sea capaz de mezclar modificadores del coeficiente de fricción de varios depósitos de almacenamiento para dispensar una mezcla correspondiente de modificadores del coeficiente de fricción sobre el carril. Es imaginable que un dispositivo de dosificación esté configurado para dispensar, conforme al dispositivo de control, una mezcla de modificadores del coeficiente de fricción de diferentes tipos y/o tamaños. En particular, a este respecto se pueden mezclar modificadores del coeficiente de fricción de diferentes depósitos de almacenamiento. Para mezclar los modificadores del coeficiente de fricción también se pueden controlar simultáneamente mediante varios dispositivos de transporte, que pueden estar asignados respectivamente a depósitos de almacenamiento individuales. Un dispositivo de dispensación puede presentar uno o varios dispositivos de dosificación con depósitos de almacenamiento respectivamente asignados. El dispositivo de dispensación puede disponer de varios depósitos de almacenamiento para alojar modificadores del coeficiente de fricción.
Un dispositivo de dosificación puede estar configurado para dispensar un modificador del coeficiente de fricción, un material de dispersión o partículas de un material de dispersión sobre el carril o directamente en un intersticio entre una rueda y el carril. Un dispositivo de dosificación puede estar configurado para dispensar modificadores del coeficiente de fricción desde varios depósitos de almacenamiento sobre el carril. A este respecto, puede estar previsto que el dispositivo de dosificación se pueda controlar por el dispositivo de control de tal manera que se puedan ajustar parámetros de una cantidad que se va a dispensar de uno o varios modificadores del coeficiente de fricción. Es imaginable que se puedan alojar diferentes modificadores del coeficiente de fricción en diferentes depósitos de almacenamiento del dispositivo de dispensación. En particular, puede estar previsto que diferentes modificadores del coeficiente de fricción difieran entre sí en cuanto al material, tamaño, conductividad eléctrica y/o forma. Así, por ejemplo, puede estar previsto que en un depósito de almacenamiento un tipo de partículas de un determinado tamaño y de un determinado material esté alojado, mientras que en otro depósito de almacenamiento estén alojadas partículas de un material diferente y/o de un tamaño diferente y en un depósito de almacenamiento adicional esté alojado un líquido o pasta que modifica el coeficiente de fricción. Un tamaño de partícula puede relacionarse, en este sentido, por ejemplo, con un tamaño de partícula promedio. Puede estar previsto que el dispositivo de control esté configurado para controlar el dispositivo de dispensación para la dispensación de diferentes modificadores del coeficiente de
fricción tales como, por ejemplo, líquidos, partículas o materiales de dispersión. Es imaginable que el dispositivo de control sea capaz de controlar el dispositivo de dispensación para la dispensación de modificadores del coeficiente de fricción desde varios depósitos de almacenamiento basándose en los datos de las propiedades del modificador del coeficiente de fricción. Los datos de las propiedades del modificador del coeficiente de fricción pueden estar memorizados en un dispositivo de memoria del dispositivo de control y se refieren, por ejemplo, a las propiedades de fricción y/o dureza y/o material y/o tamaño y/o propiedades de escurrimiento de las partículas y/o propiedades fluídicas. A este respecto, el dispositivo de dispensación puede estar configurado de manera que sea capaz de dispensar, conforme al dispositivo de control, modificadores del coeficiente de fricción desde diferentes depósitos de almacenamiento sobre el carril. A este respecto, por modificador del coeficiente de fricción se pueden entender partículas, líquidos o pasadores de fricción, así como pastas.
El dispositivo de dispensación puede presentar en particular varios depósitos de almacenamiento y varios dispositivos de dosificación, como está descritos en el presente documento. Es imaginable que el dispositivo de dispensación sea capaz de dispensar diferentes modificadores del coeficiente de fricción tales como, por ejemplo, diferentes materiales de dispersión o líquidos sobre el carril. Los modificadores del coeficiente de fricción pueden diferir en particular en cuanto al material, tamaño y/o composición.
Ventajosamente, en una forma de realización de la presente invención, se puede llevar a cabo una supervisión eficaz completa del coeficiente de modificación de la fricción. Así, se puede crear una base para tener en cuenta el sistema para la modificación del coeficiente de fricción en el cálculo de freno como parte relevante a efectos de seguridad (SIL según las normas EN50126, EN50128, EN50129). A este respecto, se puede lograr una utilización optimizada de diferentes modificadores del coeficiente de fricción y un flujo másico optimizado de los modificadores del coeficiente de fricción dependiendo del coeficiente de fricción estática momentáneo. También resulta ventajosa una comprobación completamente automática del sistema estando parado y cuando se activa durante la marcha.
Una supervisión de la conductividad entre la rueda y el carril puede resultar ventajosa para dispensar modificadores del coeficiente de fricción eléctricamente conductores cuando se frena por debajo de una conductividad mínima. Los modificadores del coeficiente de fricción eléctricamente conductores también se pueden dispensar fuera del proceso de frenado cuando se queda por debajo de una conductividad mínima.
Así, se puede crear una base para hacer que el sistema para la modificación del coeficiente de fricción sea independiente del requisito de no poder utilizar ningún modificador del coeficiente de fricción o usarlo solo con imposiciones al frenar a determinadas velocidades bajas. Por ello, se puede descartar una interferencia con los circuitos de vía relevantes para la seguridad debido a modificadores del coeficiente de fricción.
De acuerdo con la invención, en la etapa para la determinación, la señal de control se determina usando la conductividad.
Ejemplos de realización preferentes de la presente invención se explican con más detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
fig. 1 una representación esquemática de un vehículo ferroviario con un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención;
fig. 2 una representación esquemática de un dispositivo de control para un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención;
fig. 3 una representación esquemática de un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención;
fig. 4 una representación esquemática de un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción con un dispositivo de control de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención; y
fig. 5 un diagrama de flujo de un procedimiento para el control de un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención.
En la siguiente descripción de los ejemplos de realización preferentes de la presente invención, se usan referencias idénticas o similares para los elementos representados en los distintos dibujos y que tienen un efecto similar, omitiéndose una descripción repetida de estos elementos.
La fig. 1 muestra una representación esquemática de un vehículo ferroviario 100 con un dispositivo de dispensación 102 para los modificadores del coeficiente de fricción 104, 106 de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente
invención. El dispositivo de dispensación 102 dispone de un primer depósito de almacenamiento 108 para un primer modificador del coeficiente de fricción 104 y un segundo depósito de almacenamiento 110 para un segundo modificador del coeficiente de fricción 106. El primer modificador del coeficiente de fricción 104 es diferente del segundo modificador del coeficiente de fricción 106.
En un ejemplo de realización, el primer depósito de almacenamiento 108 para un primer modificador del coeficiente de fricción 104 está configurado en forma de un líquido que modifica el coeficiente de fricción.
Además, el dispositivo de dispensación 102 dispone de un primer dispositivo de dosificación 112 para el primer depósito de almacenamiento 108 y un segundo dispositivo de dosificación 114 para el segundo depósito de almacenamiento 110. El dispositivo de dispensación 102 está conectado a un dispositivo de control 116 para el dispositivo de dispensación para un modificador del coeficiente de fricción 104, 106. El dispositivo de control 116 pone a disposición una señal de control 118. En respuesta a la señal de control 118, el primer dispositivo de dosificación 112 puede poner a disposición una cantidad determinable del primer modificador del coeficiente de fricción 104 y el segundo dispositivo de dosificación 114 puede poner a disposición una cantidad determinable del segundo modificador del coeficiente de fricción 106. En respuesta a la señal de control 118, el dispositivo de dosificación 112, 114 puede dosificar una cantidad determinable de una mezcla determinable del primer modificador del coeficiente de fricción 104 y del segundo modificador del coeficiente de fricción 106. A este respecto, las juntas y los dispositivos de transporte del dispositivo de dosificación 112, 114 están adaptados a las propiedades de los respectivos modificadores del coeficiente de fricción 104, 106.
El dispositivo de dispensación 102 presenta una tubo de transporte 120. En un ejemplo de realización, el tubo de transporte 120 está configurado como una manguera. El modificador del coeficiente de fricción 104, 106 sale por un extremo del tubo de transporte 120 y se dispensa o se sopla en un intersticio entre una rueda 122 del vehículo ferroviario 100 y el carril 124 sobre el que se desplaza el vehículo ferroviario 100.
En un ejemplo de realización, el dispositivo de dispensación 102, que también puede denominarse módulo de enarenado 102, consta de dos areneros 110 y un depósito de líquido como depósito de almacenamiento 108, cada uno con un dispositivo de dosificación y de transporte controlado neumática o mecánicamente y una manguera como tubo de transporte 120. En el tubo de transporte 120 puede estar dispuesto opcionalmente un sensor de transporte, que mide la cantidad extraída o el caudal másico del modificador del coeficiente de fricción basándose en la medición de la carga eléctrica que se adhiere a las partículas de granulado por medio de una antena que comprende el caudal másico, en la que se influencia un desplazamiento de carga.
La antena que comprende el caudal másico puede estar configurada alternativamente como condensador con el que se mide la susceptibilidad eléctrica del caudal másico. En paralelo respecto a la trayectoria del caudal másico, una antena de compensación paralela puede abarcar una parte de una corriente de aire de transporte derivada del caudal másico con el fin de medir la susceptibilidad eléctrica del aire de transporte. Con ello, se puede compensar un error debido a la susceptibilidad eléctrica del aire.
Para la detección de la velocidad de las partículas, la señal de la antena se compara por medio de una segunda antena del mismo tipo, que está montada a una determinada distancia en la dirección del flujo, y a partir de esto se calcula la velocidad del granulado. El sensor de transporte también puede estar integrado en el tubo de calentamiento de arena ("SHR", por sus siglas en alemán). Según el ejemplo de realización, el dispositivo de control 116 puede estar integrado en un control de freno del vehículo ferroviario 100, el cual, según los requisitos del control del vehículo usando el estado del carril, las condiciones ambientales y/o los datos de partículas previamente determinados, uno de los depósitos de almacenamiento 110, o bien areneros 110, para dispersar un modificador del coeficiente de fricción o el depósito de almacenamiento 108, o bien el depósito de líquido 108 responde a la dispensación de un líquido que modifica el coeficiente de fricción sobre el carril 124. Un dispositivo dentro del control de freno está configurado para el registro del coeficiente de fricción estática momentáneo entre la rueda 122 y el carril 124. Opcionalmente, en los depósitos de almacenamiento 108, 110 puede estar dispuesto un sensor de nivel de llenado o un sensor de nivel de arena.
La fig. 2 muestra una representación esquemática de un dispositivo de control 116 para un dispositivo de dispensación 102 para modificadores del coeficiente de fricción 104, 106 para un vehículo ferroviario 100 de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención. En el caso del dispositivo de control 116, puede tratarse de un dispositivo de control 116 mostrado en la fig. 1 para un vehículo ferroviario 100. El dispositivo de control 116 presenta un dispositivo 226 para la lectura de una señal de regulación 228, un dispositivo 230 para la determinación de una primera cantidad extraída 232 para el primer modificador del coeficiente de fricción 104 y una segunda cantidad extraída 234 para el segundo modificador del coeficiente de fricción 106 usando la señal de regulación 228, así como un dispositivo 236 para la puesta a disposición de la señal de control 118. La señal de regulación 228 representa datos ambientales y, como reemplazo o de manera complementaria, un coeficiente de fricción estática entre un carril y una rueda del vehículo ferroviario. La señal de control 118 comprende una información sobre la primera cantidad extraída 232 y la segunda cantidad extraída 234.
De acuerdo con un ejemplo de realización, el dispositivo de control 116 presenta un dispositivo para la lectura de un coeficiente de fricción estática momentáneo entre la rueda y el carril. Si el dispositivo de control 116 presenta un dispositivo para la lectura de el coeficiente de fricción estática momentáneo, el dispositivo 230 para la determinación está configurado para determinar la primera cantidad extraída y la segunda cantidad extraída usando el coeficiente de fricción estática momentáneo como reemplazo o de manera complementaria a un valor teórico para el coeficiente de fricción estática. Por supuesto, esto también se aplica a cantidades extraídas adicionales si el dispositivo de dispensación que se va a controlar dispone de depósitos de almacenamiento adicionales para modificadores del coeficiente de fricción adicionales.
En un ejemplo de realización no mostrado, el dispositivo de control 116 presenta un dispositivo para la lectura de una información sobre el estado de conducción, en particular una información sobre la velocidad del vehículo. Si el dispositivo de control 116 presenta un dispositivo para la lectura de una información sobre el estado de conducción, el dispositivo 230 para la determinación está configurado para determinar la primera cantidad extraída como reemplazo o de manera complementaria a de la segunda cantidad extraída usando la información sobre el estado de conducción, en particular la velocidad del vehículo.
En un ejemplo de realización, el dispositivo de control 116 presenta un dispositivo para la lectura de una información sobre un nivel de llenado del primer depósito de almacenamiento y, como reemplazo o de manera complementaria, de al menos el segundo depósito de almacenamiento. Si el dispositivo de control 116 presenta un dispositivo para la lectura de una información sobre un nivel de llenado, el dispositivo 230 para la determinación está configurado para determinar la primera cantidad extraída y al menos la segunda cantidad extraída usando la información sobre el nivel de llenado. Además, la velocidad del vehículo se puede adaptar para reducir el consumo de modificadores del coeficiente de fricción.
En un ejemplo de realización, los dispositivos mencionados para la lectura pueden estar agrupados en un dispositivo común para la lectura, que puede estar configurado como una interfaz. A este respecto, el dispositivo 226 para la lectura de una señal de regulación 228 también se puede combinar con uno o varios de los dispositivos opcionales para la lectura en una interfaz o como reemplazo de un dispositivo para la lectura.
La fig. 3 muestra una representación esquemática de un dispositivo de dispensación 102 para modificadores del coeficiente de fricción 104, 106 de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención. En el caso del dispositivo de dispensación 102, puede tratarse de un ejemplo de realización de un dispositivo de dispensación 102 mostrado en la fig. 1. El dispositivo de dispensación 102 presenta un primer depósito de almacenamiento 108, un segundo depósito de almacenamiento 110 así como un depósito de almacenamiento adicional 338. Un primer dispositivo de dosificación 112 está asignado al primer depósito de almacenamiento 108, un segundo dispositivo de dosificación 114 está asignado al segundo depósito de almacenamiento 110 y un dispositivo de dosificación adicional 340 está asignado al depósito de almacenamiento adicional 338. Los dispositivos de dosificación 108, 110, 338 presentan cada uno un sensor de nivel de llenado 342. Un sensor de transporte 344 está dispuesto en un tubo de transporte 120, que está conectado a los depósitos de almacenamiento 108, 110, 338 o a los dispositivos de dosificación 112, 114, 340. Los dispositivos de dosificación 112, 114, 340, el sensor de transporte 344 así como los sensores de nivel de llenado 342 están conectados a un dispositivo de control 116. El dispositivo de control 116 está conectado a un dispositivo de control de freno 346. El dispositivo de control de freno 346 está conectado operativamente a un freno 348, no representado de manera visible en la rueda 122.
Los depósitos de almacenamiento 108, 110, 338 están configurados para el alojamiento de modificadores del coeficiente de fricción 104, 106, 350. Así, un primer modificador del coeficiente de fricción 104 está almacenado en el primer depósito de almacenamiento 108, un segundo modificador del coeficiente de fricción 106 está almacenado en el segundo depósito de almacenamiento 110 y un modificador del coeficiente de fricción adicional 350 está almacenado en depósitos de almacenamiento adicionales 338.
En un ejemplo de realización, el segundo modificador del coeficiente de fricción 106 es un líquido que modifica el coeficiente de fricción como reemplazo o de manera complementaria a un modificador del coeficiente de fricción granular y como reemplazo o de manera complementaria a un modificador del coeficiente de fricción pastoso y como alternativa o de manera complementaria a un agente abrasivo sólido.
En un ejemplo de realización opcional, el dispositivo de dispensación 102 presenta al menos un depósito de almacenamiento adicional 338 para un modificador del coeficiente de fricción adicional 350 y/o un dispositivo de dosificación adicional 340 para el depósito de almacenamiento adicional 338.
En un ejemplo de realización opcional, el dispositivo de dispensación 102 presenta al menos un aplicador de pasador de lubricación, que lubrica una cara interior de las pestañas del vehículo ferroviario en respuesta a la señal de control.
En un ejemplo de realización opcional, el dispositivo de dispensación 102 presenta al menos un aplicador de pasador de fricción y/o un aplicador de pasador de lubricación, que roza la superficie de rodadura de una rueda del vehículo
ferroviario en respuesta a la señal de control.
En un ejemplo de realización opcional, el dispositivo de dispensación 102 presenta un dispositivo 342 para la supervisión de un nivel de llenado en el primer depósito de almacenamiento 108 y simultáneamente o como alternativa en el segundo depósito de almacenamiento 110. Si el dispositivo de dispensación 102 dispone de al menos un depósito de almacenamiento adicional 338, entonces el depósito de almacenamiento adicional también puede disponer de un dispositivo 342 para la dispone del nivel de llenado. El dispositivo 342 para la supervisión del nivel de llenado puede estar configurado como un sensor de nivel de llenado 342 o, alternativamente, como un sensor de nivel de partículas 342 o como un sensor de nivel de líquido 342 para la supervisión de un valor límite de nivel de llenado mínimo en el depósito de almacenamiento.
El ejemplo de realización descrito en la fig. 3 muestra un dispositivo de dispensación 102 como un sistema basado en un vehículo. A este respecto, pueden estar previstos uno o varios sistemas para la dispensación de un modificador del coeficiente de adherencia granular delante de una rueda. En un ejemplo de realización, un dispositivo de dispensación 102 consta de varios depósitos de almacenamiento 108, 110, 338, uno o varios dispositivos de dosificación y de transporte 112, 114, 340, un tubo de transporte 120, un sensor de transporte 344 para la detección del flujo másico y/o de la velocidad del granulado, un dispositivo de control 116, un dispositivo 346 dentro del control de freno y de tracción para el registro del coeficiente de fricción estática momentáneo entre la rueda 122 y el carril 124, así como un dispositivo 342 para la supervisión del nivel de llenado en el depósito de almacenamiento. El dispositivo de dosificación y de transporte 112, 114, 340 está realizado de tal manera que el flujo másico se puede ajustar y activar a través de una magnitud de ajuste por el control o dispositivo de control 116. Las curvas características previamente determinadas de la magnitud de ajuste sobre el flujo másico y el flujo másico óptimo y el modificador del coeficiente de fricción sobre la velocidad del vehículo y/o el coeficiente de fricción estática momentáneo están archivadas en el dispositivo de control 116. El sensor de transporte 344 detecta el flujo másico y/o la velocidad del granulado. En el caso de varios depósitos de almacenamiento 108, 110, 338 y/o dispositivos de dosificación y de transporte 112, 114, 340 por rueda 122, los depósitos de almacenamiento 108, 110, 338 están llenados con diferentes modificadores del coeficiente de fricción 104, 106, 350 (diferente material, tamaño, composición). Por lo tanto, según las influencias ambientales momentáneas y las condiciones de fricción estática momentáneas, los depósitos de almacenamiento 108, 110, 338 se pueden transportar con un modificador del coeficiente de fricción 104, 106, 350 determinado o una combinación de estos. El dispositivo 342 para la supervisión del nivel de llenado está realizado como sensor de nivel de llenado o un interruptor limitador de nivel de llenado. El dispositivo 346 dentro del control de freno y/o de tracción registra el coeficiente de fricción estática momentáneo en el caso de una respuesta del dispositivo antideslizante o antipatinaje y lo transmite al dispositivo de control 116 junto con la velocidad del vehículo y la solicitud de modificación del coeficiente de fricción. Sobre la base del coeficiente de fricción estática momentáneo registrado por el control de freno y de tracción 346 y la velocidad momentánea, se ajusta la magnitud de ajuste correspondientemente a las curvas características archivadas en el dispositivo de control 116. El flujo másico se supervisa por medio del sensor de transporte 344. El dispositivo de control 116 reacciona a las desviaciones del valor teórico del flujo másico y la velocidad del granulado, que se originan por factores perturbadores que no se especifican con más detalle, por medio del reajuste de las magnitudes de ajuste. En el caso de desviaciones que superen un valor límite archivado previamente en el dispositivo de control 116, el dispositivo de control 116 genera un aviso de error, que se transmite al control del vehículo, de freno y/o de tracción. Cuando se queda por debajo de un valor límite archivado previamente en el dispositivo de control 116 para el nivel de llenado mínimo de los depósitos de almacenamiento 108, 110, 338, el dispositivo de control 116 genera un aviso de error, que se transmite al control del vehículo, de freno y/o de tracción. Después, se puede conmutar a curvas características alternativas, que tienen como finalidad el ahorro del modificador del coeficiente de fricción, con la condición previa de una velocidad máxima menor. El coeficiente de fricción estática momentáneo se registra continuamente mediante el control de tracción 346 y se compara con el valor teórico en el dispositivo de control 116. En el caso de desviaciones, las curvas características se optimizan correspondientemente y los datos se memorizan para una evaluación posterior.
En un ejemplo de realización, si no se alcanza un valor límite archivado previamente en el dispositivo de control 116 para el coeficiente de fricción estática que se va a lograr como mínimo, el dispositivo de control 116 genera un aviso de error, que se transmite al control del vehículo, de freno y/o de tracción.
En el ejemplo de realización mostrado, el dispositivo de dispensación 102 presenta tres depósitos de almacenamiento 108, 110, 338. En cada depósito de almacenamiento 108, 110, 338 están alojados diferentes modificadores del coeficiente de fricción 104, 106, 350, que difieren en términos de material, tamaño y/o composición y presentan diferentes propiedades de fricción. Por ejemplo, cuando está presente una pequeña cantidad de llenado en un depósito de almacenamiento 108, 110, 338, la medida o la cantidad de modificador del coeficiente de fricción que se extrae de al menos otro depósito de almacenamiento 108, 110, 338 se puede aumentar en el dispositivo de control 116.
La fig. 4 muestra una representación esquemática de un dispositivo de dispensación 102 para modificadores del coeficiente de fricción 104, 106, 350 con un dispositivo de control 116 de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención. En el caso del dispositivo de dispensación 102, puede tratarse del dispositivo de dispensación 102 ya mostrado en la fig. 1 o en la fig. 3. El dispositivo de dispensación 102 está asignado a una rueda 122 de un vehículo ferroviario. El dispositivo de dispensación 102 está configurado para dispensar al menos un modificador del coeficiente
de fricción en la dirección de marcha 452 delante de la rueda 122. Un dispositivo de control 116 está configurado para recibir señales y emitir una señal de control 118 a un control 454 para una pluralidad de depósitos de almacenamiento 108, 110, 338 para modificadores del coeficiente de fricción. El primer depósito de almacenamiento 108 está configurado para el alojamiento de un líquido como modificador del coeficiente de fricción. El segundo depósito de almacenamiento 110 así como un depósito de almacenamiento adicional 338 están previstos para el alojamiento de un segundo modificador del coeficiente de fricción o uno adicional, pudiendo ser el coeficiente de modificadores de fricción un líquido que modifica el coeficiente de fricción, un modificador del coeficiente de fricción granular, un modificador del coeficiente de fricción pastoso o, como alternativa, un agente abrasivo sólido. En el ejemplo de realización mostrado, una tubo de transporte 120 parte desde el segundo depósito de almacenamiento 110 y el depósito de almacenamiento adicional 338 en la dirección del intersticio entre el carril 124 y la rueda 122 para introducir un modificador del coeficiente de fricción en el intersticio. Separadamente de este, un tubo de transporte adicional 456 parte desde el primer depósito de almacenamiento 108 en la dirección del intersticio entre el carril 124 y la rueda 122. En un ejemplo de realización, un sensor de transporte 344 está dispuesto en el tubo de transporte 120 con el fin de supervisar el flujo másico del modificador del coeficiente de fricción en el tubo de transporte 120. En el ejemplo de realización mostrado, en el extremo del tubo de transporte 120 así como en el extremo del tubo de transporte adicional 456 está dispuesta en cada caso una boquilla de dispensación 458.
En un ejemplo de realización, en la dirección de marcha 452 delante de la rueda 122 está dispuesto un sensor 460 para la supervisión de un grado de contaminación del carril 124. Opcionalmente, en la dirección de marcha 452 detrás de la rueda 122 puede estar dispuesto un sensor 462 para la supervisión del estado del carril. El estado del carril se puede registrar, por ejemplo, óptica o eléctricamente. Los sensores 460, 462 están conectados al dispositivo de control 116. Opcionalmente, un coeficiente de adherencia transferible 464 se puede determinar por un dispositivo de medición conectado a la rueda 122 y se puede poner a disposición al dispositivo de control. 116
En un ejemplo de realización, se puede poner a disposición una información sobre el estado del carril 466 al dispositivo de control 116 desde una base de datos o un catastro usando una información sobre una posición del vehículo ferroviario. El dispositivo de control 116 puede procesar las señales de sensor de los sensores 460, 462, una información sobre el coeficiente de adherencia transferible 464 y, de manera complementaria o como alternativa, una información sobre el estado del carril 466 y poner a disposición una señal de control 118 usando las señales o informaciones mencionadas.
En un ejemplo de realización, el dispositivo de dispensación 102 está realizado como un módulo para la modificación del coeficiente de fricción por rueda 122 y consta de un depósito de arena 110 con arena gruesa que contiene cuarzo, un depósito de arena 338 con arena fina que contiene corindón, así como un depósito de líquido 108 con lubricante de grasa saponificada a base de calcio, cada uno con un dispositivo de dosificación y de transporte 112, 114, 340 controlado neumática o mecánicamente y una manguera como tubo de transporte 120, así como un aplicador de pasador de lubricación 468 para la lubricación de la cara interior de las pestañas. Además, el dispositivo de dispensación comprende sensores 344 (inclusive los sensores de nivel de llenado 342 no representados en la fig. 4) en los depósitos 108, 110, 338 y el tubo de transporte 120 para la detección de la velocidad de la arena y la cantidad extraída de arena, la cantidad extraída de líquido, los niveles de llenado de los depósitos así como la longitud del pasador de lubricación existente. Son opcionales sensores y dispositivos adicionales para el registro del estado del carril (catastro, exploración óptica, conductividad eléctrica respecto a la rueda... ), del estado meteorológico, de la posición de los carriles (curva, recta, rampa, pendiente... ), de la velocidad del vehículo, del estado de tracción y de frenado, así como del estado del dispositivo antideslizante o antipatinaje. El dispositivo de control 116 está configurado como un controlador que, dependiendo de los datos registrados o conocidos que aparecen anteriormente (modificador del coeficiente de fricción, condiciones ambientales, estado del carril, estado de conducción... ) dispensa el modificador del coeficiente de fricción correspondientemente óptimo (arena de cuarzo, lubricante...) o activa y reajusta correspondientemente el dispositivo de dosificación y de transporte correspondiente.
La fig. 5 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento 500 para el control de un dispositivo de dispensación para modificadores del coeficiente de fricción para un vehículo ferroviario de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención. En el caso del vehículo ferroviario, puede tratarse de un ejemplo de realización de un vehículo ferroviario 100 ya mostrado en la fig. 1. Así, en el caso del dispositivo de distribución, puede tratarse de un dispositivo de distribución 102 mostrado en la fig. 1, la fig. 3 o la fig. 4. El dispositivo de dispensación comprende un primer depósito de almacenamiento para un primer modificador del coeficiente de fricción en forma de un líquido que modifica el coeficiente de fricción y al menos un segundo depósito de almacenamiento para un segundo modificador del coeficiente de fricción diferente del primer modificador del coeficiente de fricción y un primer dispositivo de dosificación para el primer depósito de almacenamiento y un segundo dispositivo de dosificación para el segundo depósito de almacenamiento. A este respecto, el primer modificador del coeficiente de fricción y/o el segundo modificador del coeficiente de fricción y/o una mezcla del primer y del segundo modificador del coeficiente de fricción se pueden dispensar en respuesta a una señal de control. El procedimiento 500 presenta una etapa 510 de la lectura de una señal de regulación, una etapa 520 de la determinación de una señal de control para el dispositivo de dispensación usando la señal de regulación, así como una etapa 530 de la puesta a disposición de la señal de control. A este respecto, la señal de regulación representa datos ambientales y, de manera alternativa o complementaria, un coeficiente de fricción estática entre un carril y una rueda del vehículo ferroviario. La señal de control representa una
información sobre una primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción y una segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción. Si el dispositivo de dispensación dispone de varios depósitos de almacenamiento para modificadores del coeficiente de fricción adicionales, entonces la señal de control también representa cantidades extraídas adicionales para los modificadores del coeficiente de fricción adicionales.
Los ejemplos de realización descritos están seleccionados solo a modo de ejemplo y se pueden combinar entre sí.
Lista de referencias
100 Vehículo ferroviario
102 Dispositivo de dispensación
104 Primer modificador del coeficiente de fricción, líquido que modifica el coeficiente de fricción
106 Segundo modificador del coeficiente de fricción
108 Primer depósito de almacenamiento
110 Segundo depósito de almacenamiento
112 Primer dispositivo de dosificación
114 Segundo dispositivo de dosificación
116 Dispositivo de control
118 Señal de control
120 Tubo de transporte
122 Rueda
124 Carril
226 Dispositivo para la lectura de una señal de regulación
228 Señal de regulación
230 Dispositivo para la determinación
232 Primera cantidad extraída
234 Segunda cantidad extraída
236 Dispositivo para la puesta a disposición
338 Depósito de almacenamiento adicional
340 Dispositivo de dosificación adicional
342 Sensor de nivel de llenado
344 Sensor de transporte
346 Dispositivo de control de freno
348 Freno
350 Modificador del coeficiente de fricción adicional
452 Dirección de marcha
454 Control
456 Tubo de transporte adicional
458 Boquilla de dispensación
460 Sensor
462 Sensor
464 Coeficiente de adherencia transferible
466 Información sobre el estado de los carriles
468 Aplicador de pasador de lubricación
500 Procedimiento
510 Etapa de la lectura de una señal de regulación
520 Etapa de la determinación de una señal de control
530 Etapa de la puesta a disposición de la señal de control
Claims (5)
1. Dispositivo de control (116) para un dispositivo de dispensación (102) para modificadores del coeficiente de fricción (104, 106; 350) para un vehículo ferroviario (100), presentando el dispositivo de dispensación (102) un primer depósito de almacenamiento (108) para un primer modificador del coeficiente de fricción (104) y al menos un segundo depósito de almacenamiento (110) para un segundo modificador del coeficiente de fricción (106) diferente del primer modificador del coeficiente de fricción (104), así como un primer dispositivo de dosificación (112) para el primer depósito de almacenamiento (108) y un segundo dispositivo de dosificación (114) para el segundo depósito de almacenamiento (110), pudiendo dispensarse, en respuesta a una señal de control (118), el primer modificador del coeficiente de fricción (104) y/o el segundo modificador del coeficiente de fricción (106) y/o una mezcla del primer modificador del coeficiente de fricción (104) y del segundo modificador del coeficiente de fricción (106), presentando el dispositivo de control (116) las siguientes características:
un dispositivo (226) para la lectura de una señal de regulación (228), representando la señal de regulación (228) datos ambientales y/o un coeficiente de fricción estática entre un carril (124) y una rueda (122) del vehículo ferroviario (100);
un dispositivo para la determinación (230) de una primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción (104) y una segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción (106) usando la señal de regulación (228); y
un dispositivo (236) para la puesta a disposición de la señal de control (118) en una interfaz al primer dispositivo de dosificación (112) y al segundo dispositivo de dosificación (114), comprendiendo la señal de control (118) información sobre la primera cantidad extraída y la segunda cantidad extraída,
caracterizado por que
el dispositivo de control (116) comprende un dispositivo para la lectura de una información sobre la conductancia eléctrica entre la rueda (122) y el carril (124), estando configurado el dispositivo para la determinación (230) para determinar la primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción y/o la segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción en forma de un agente de dispersión eléctricamente conductor usando la información sobre la conductividad eléctrica entre la rueda (122) y el carril (124).
2. Dispositivo de control (116) de acuerdo con la reivindicación 1, con un dispositivo para la lectura de un coeficiente de fricción estática (464) momentáneo entre la rueda (122) y el carril (124) y para la puesta a disposición de la señal de regulación (228) que representa el coeficiente de fricción estática (464) momentáneo, estando configurado el dispositivo para la determinación (230) para determinar la primera cantidad extraída y la segunda cantidad extraída usando el coeficiente de fricción estática (464) momentáneo y/o un valor teórico para el coeficiente de fricción estática.
3. Dispositivo de control (116) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, con un dispositivo para la lectura de una información sobre un estado de conducción del vehículo, en particular una velocidad del vehículo, estando configurado el dispositivo para la determinación (230) para determinar la primera cantidad extraída y/o la segunda cantidad extraída usando la información sobre el estado de conducción.
4. Dispositivo de control (116) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, con un dispositivo para la lectura de una información sobre un nivel de llenado del primer depósito de almacenamiento (108) y/o un nivel de llenado del segundo depósito de almacenamiento (110), estando configurado el dispositivo para la determinación (230) para determinar la primera cantidad extraída y al menos la segunda cantidad extraída usando la información sobre el nivel de llenado.
5. Procedimiento (500) para el control de un dispositivo de dispensación (102) para modificadores del coeficiente de fricción (104, 106; 350) para un vehículo ferroviario (100), presentando el dispositivo de dispensación (102) un primer depósito de almacenamiento (108) para un primer modificador del coeficiente de fricción (104) y al menos un segundo depósito de almacenamiento (110) para un segundo modificador del coeficiente de fricción (106) diferente del primer modificador del coeficiente de fricción (104), y un primer dispositivo de dosificación (112) para el primer depósito de almacenamiento (108) y un segundo dispositivo de dosificación (114) para el segundo depósito de almacenamiento (110), pudiendo dispensarse, en respuesta a una señal de control (118), el primer modificador del coeficiente de fricción (104) y/o el segundo modificador del coeficiente de fricción (106) y/o una mezcla del primer modificador del coeficiente de fricción (104) y del segundo modificador del coeficiente de fricción (106), comprendiendo el procedimiento (500) las siguientes etapas:
lectura (510) de una señal de regulación (228), representando la señal de regulación (228) datos ambientales y/o un coeficiente de fricción estática entre un carril (124) y una rueda (122) del vehículo ferroviario (100); determinación (520) de una señal de control (118) para el dispositivo de dispensación (102) usando la señal de regulación (228), comprendiendo la señal de control (118) una información sobre una primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción (104) y una segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción (106); y puesta a disposición (530) de la señal de control (118) en una interfaz al primer dispositivo de dosificación (112) y al segundo dispositivo de dosificación (114),
caracterizado por que
el procedimiento (500) comprende una etapa de la lectura de una información sobre la conductancia eléctrica entre la rueda (122) y el carril (124) y, en la etapa de la determinación (520), se determina la primera cantidad extraída para el primer modificador del coeficiente de fricción y/o la segunda cantidad extraída para el segundo modificador del coeficiente de fricción en forma de un agente de dispersión eléctricamente conductor usando la información sobre la conductividad eléctrica entre la rueda (122) y el carril (124).
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