ES2949799T3 - Conjunto de freno de banda de rodadura - Google Patents

Abstract

Un conjunto de freno de banda de rodadura (1) para un vagón de ferrocarril (3) incluye al menos una zapata de freno (15) para presionar contra una banda de rodadura (17) de una rueda (7) de un vagón de ferrocarril (3) correspondiente, un actuador de pistón (13) accionado por un fluido para accionar el conjunto de freno de banda de rodadura (1), un dispositivo de freno (5, 5') para transferir una carrera de frenado desde el pistón actuador (13) a al menos un bloque de freno (15), al menos un sensor dispositivo (8, 8') para medir al menos un parámetro del conjunto de freno de banda de rodadura (1), y el conjunto de freno de banda de rodadura (1) incluye además un detector de carrera (9, 9') que tiene un estado activo en el que el detector de carrera (9, 9') activa el dispositivo sensor (8, 8'), en el que el detector de carrera (9, 9') está configurado para entrar en su estado activo al detectar una fuerza, tensión, tensión o movimiento de la zapata de freno (15).), el dispositivo de freno (5,5') y/o el actuador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de freno de banda de rodadura

La invención se refiere a un conjunto de freno de banda de rodadura para un vagón/vagón de ferrocarril, en particular un vagón sin motor, como un vagón cisterna o vagón de carga.

Los sistemas de frenos de banda de rodadura de vagones de ferrocarril convencionales incluyen una pluralidad de zapatas/bloques de freno, un aparejo/suspensión mecánico acoplado con las zapatas de freno para presionar las zapatas de freno contra las ruedas del vagón cuando el aparejo se cambia a una posición de frenado, y un cilindro de freno accionado neumáticamente que, cuando se acciona, cambia el aparejo mecánico a su posición de frenado. Los sistemas de frenos de la banda de rodadura de los vagones también incluyen un freno de mano operado manualmente en cada vagón que cambia su aparejo mecánico a la posición de frenado. Los frenos de mano se aplican cuando el tren está "aparcado" para evitar que los vagones se muevan mientras no estén acoplados a una locomotora durante un tiempo. A continuación, los frenos de mano se liberan manualmente cuando la locomotora se vuelve a acoplar y los sistemas de frenos se recargan, de modo que los sistemas de frenos de los vagones vuelven a estar controlados por sus cilindros de frenos neumáticos.

El documento WO 2019/202032 A1 describe un sistema de frenos de vagones que tiene un sistema de monitorización que comprende un módulo de detección para medir una dislocación de diferentes partes de un dispositivo regulador de freno entre sí. El módulo de monitorización comprende una batería o un módulo de potencia de recolección de energía. Sin embargo, el sistema de monitorización conocido tiene un alto consumo de energía. Debido a esto, el sistema de monitorización que utiliza una batería no es lo suficientemente fiable entre los intervalos normales de mantenimiento, que pueden estar separados por varios meses o incluso años. Se ha demostrado que el uso de un módulo de potencia de recolección de energía es desventajoso debido al riesgo de errores en el suministro de energía y también porque la actualización de grandes cantidades de vagones de carga sin motor con componentes de recolección de energía no es económicamente razonable.

Es un objeto de la invención proporcionar un conjunto de freno de banda de rodadura, en particular para un tanque o vagón de carga sin motor, que resuelva las desventajas de la técnica anterior, en particular proporcionar un conjunto de freno de banda de rodadura con un sensor para monitorizar de manera confiable durante períodos prolongados de tiempo de una manera particularmente eficiente desde el punto de vista energético, con un suministro de energía local limitado, como una batería, o con un componente rentable de recolección de energía.

Este objeto se resuelve mediante el objeto de reivindicación 1. En consecuencia, se proporciona un conjunto de freno de banda de rodadura para un vagón, en particular para un vagón de arrastre/remolque sin motor, preferiblemente un vagón cisterna o un vagón de carga. Un vagón de carga puede ser un vagón de carga sin motor, y dicho sistema de monitorización está preferiblemente montado por completo en un vagón de carga sin motor. El conjunto de freno de banda de rodadura incluye al menos una zapata de freno para presionar contra una banda de rodadura de una rueda de vagón correspondiente, preferiblemente al menos un par de zapatas de freno de banda de rodadura cada una para presionar contra una banda de rodadura de rueda de vagón respectiva de una rueda primera o delantera y una rueda segunda o trasera. El conjunto de freno de banda de rodadura puede incluir dos pares de zapatas de freno, en particular un cubo derecho y un par izquierdo, para presionar contra la banda de rodadura de una rueda de vagón respectivo. El conjunto de freno incluye además un actuador, preferiblemente un actuador neumático o hidráulico, para accionar el elemento de freno, y un mecanismo para transferir una fuerza de frenado desde el actuador al elemento de freno. El aparejo es preferiblemente una parte del enlace que puede comprender componentes móviles y componentes estacionarios con respecto al chasis del vagón de ferrocarril. El aparejo consta preferiblemente de componentes móviles, en particular de los componentes de enlace móviles. El conjunto de freno es accionado por el actuador. En particular, el actuador comprende un cilindro de freno y un pistón. El accionamiento se basa en aire comprimido para un actuador neumático. Alternativamente, el conjunto incluye un actuador hidráulico que usa un fluido de accionamiento hidráulico, tal como aceite, para proporcionar presión al actuador hidráulico.

El conjunto de freno de banda de rodadura también incluye al menos un dispositivo sensor para medir al menos un parámetro del conjunto de freno. Un parámetro del conjunto de freno puede incluir, entre otros, un parámetro relacionado con el desgaste del freno. Adicional o alternativamente, un parámetro del conjunto de freno puede estar relacionado con el flujo y/o la presión del fluido de accionamiento hidráulico o neumático del actuador. El conjunto de freno puede incluir uno o más dispositivos sensores adicionales para medir uno o más parámetros del conjunto de freno, donde los dispositivos sensores adicionales pueden incluir un acelerómetro, un sensor de temperatura, un sensor de humedad o similares.

Según la invención, el conjunto de freno incluye además un detector de carrera. El detector de carrera está configurado para entrar en su estado activo al detectar una fuerza, esfuerzo, tensión o movimiento de la zapata de freno, el aparejo o el actuador. La unidad detectora de carrera activa el dispositivo sensor en el estado activo. En particular, el detector de carrera puede configurarse para entrar en un estado activo cuando se produce una acción de frenado. Preferiblemente, el detector de carrera está configurado de manera que detecta un cambio de fuerza de carrera y/o movimiento de carrera del actuador, el aparejo unido al mismo y/o de uno o más elementos de frenado unidos al aparejo. El detector de carrera puede diseñarse estructuralmente de modo que entre en su estado activo después de que se produzca un umbral mínimo de movimiento de uno o más de los componentes móviles del conjunto de freno de banda de rodadura, en particular el aparejo. De forma alternativa o adicional, el detector de carrera puede diseñarse de modo que entre en su estado activo cuando una fuerza de umbral mínima, una deformación de umbral mínima y/o un esfuerzo de umbral mínimo actúen en el actuador, en un punto predeterminado en el aparejo y/o al menos un elemento de frenado se alcanza. Se prefiere particularmente que el detector de carrera detecte una acción de frenado al comienzo de la misma para que pueda activar o encender el dispositivo sensor de modo que el dispositivo sensor sea capaz de realizar una o más mediciones de uno o más parámetros durante la acción de frenado. El dispositivo sensor puede activarse preferiblemente por el detector de carrera de modo que se puedan tomar una o más mediciones de uno o más parámetros del conjunto de freno mientras actúa una fuerza de frenado máxima y/o se produce una dislocación máxima de los elementos de frenado durante la acción de frenado. En particular, el detector de carrera puede tener un estado pasivo (apagado) en el que el detector de carrera deja el dispositivo sensor inactivo o apaga el dispositivo sensor.

En una realización, el detector de carrera está conectado, preferiblemente fijado al enlace de freno, en particular, el aparejo de freno. Se puede preferir que el detector de carrera esté firmemente unido a un componente móvil o estacionario del enlace. El aparejo designa los componentes móviles del enlace. Al proporcionar el detector de carrera directamente al enlace, cualquier movimiento, deformación, fuerza y/o tensión que actúe sobre el enlace puede ser detectado directamente por el detector de carrera.

En otra realización que puede combinarse con una de las anteriores, el aparejo incluye al menos un dispositivo regulador de freno para ajustar el aparejo de acuerdo con un nivel de desgaste del al menos un elemento de freno, donde en particular el gatillo está conectado al aparejo, en particular fijado al aparejo o dispuesto sobre el aparejo o dispositivo regulador de freno, entre el dispositivo regulador de freno y el actuador. Al disponer el detector de carrera cerca del actuador, el detector de carrera puede detectar fácilmente un evento de disparo iniciado por el actuador que hace que se active el detector de carrera. En este documento, el término dispositivo regulador de freno se refiere a un dispositivo para el ajuste automático de la holgura entre los elementos de freno y las ruedas. Un ajustador de holgura de freno es un ejemplo de un dispositivo regulador de freno de este tipo. El dispositivo regulador de freno forma el puente entre los elementos de freno resistentes al desgaste, preferiblemente zapatas de freno, y el actuador y el control mecánico general del freno. El dispositivo regulador de freno contribuye al correcto funcionamiento del freno absorbiendo el nivel de desgaste de los elementos del freno, de modo que una fuerza igual proveniente del control mecánico produce un efecto de frenado correspondiente en la superficie de impacto relativa a las ruedas, independientemente de la nivel de desgaste de los elementos de freno. La característica aquí es que el regulador de freno comprende una primera parte en un extremo y una segunda parte en el otro extremo que se separan más a medida que los elementos de freno presentan más desgaste. En una realización preferida, la primera parte y la segunda parte encajan en un ajuste deslizante, más preferiblemente un ajuste deslizante telescópico.

En un desarrollo adicional del conjunto de freno de banda de rodadura, el detector de carrera está unido al dispositivo regulador de freno. Tanto el dispositivo sensor como el detector de carrera pueden unirse al dispositivo regulador de freno. Con ello se puede conseguir que el detector de carrera esté situado muy cerca del dispositivo sensor al que activa en estado activo, pudiendo ser el dispositivo sensor preferentemente un dispositivo sensor de medición de un parámetro relacionado con el dispositivo regulador de freno, como por ejemplo una distancia establecida dependiente del estado actual de desgaste de uno o más de los elementos de freno.

Como alternativa o adicionalmente, en una realización de un conjunto de freno de banda de rodadura, el dispositivo regulador del freno está unido al actuador de pistón. En particular, el conjunto de freno de banda de rodadura comprende no más de un dispositivo regulador de freno. En una realización que comprende solo un dispositivo regulador de freno, dicho dispositivo regulador puede unirse preferiblemente directamente al actuador de pistón, donde el conjunto contiene preferiblemente solo un actuador de pistón. Alternativamente, el conjunto de freno de banda de rodadura puede comprender dos o más dispositivos reguladores de freno, uno, algunos o todos los cuales pueden estar provistos de un dispositivo sensor respectivo.

De acuerdo con un desarrollo adicional, el conjunto de freno de banda de rodadura incluye al menos un primer bloque de freno para enganchar la banda de rodadura de una rueda de riel unida a un primer eje, preferiblemente un eje delantero; y al menos una segunda zapata de freno para acoplar la banda de rodadura de una rueda de riel unida a un segundo eje, preferiblemente un eje de arrastre; donde el mecanismo de freno incluye componentes móviles, como una viga, una varilla y/o una palanca, que conectan el pistón actuador con la primera y la segunda zapata de freno; y donde el mecanismo de freno incluye al menos un dispositivo regulador de freno dispuesto entre la primera zapata de freno preferentemente delantera y la segunda preferentemente trasera.

En una realización particular del conjunto de freno, el detector de carrera está configurado para entrar en su estado activo al detectar el desplazamiento de un componente del aparejo de freno en relación con un segundo componente del conjunto de freno, como un componente estacionario del enlace, otro componente de aparejo móvil, o en relación con el actuador de pistón. El desplazamiento puede ser detectado, por ejemplo, por el detector de carrera por medio de un interruptor mecánico que provoca un cambio de su estado de conmutación una vez que un componente de enlace particularmente móvil supera un umbral de desplazamiento predeterminado. Además o como alternativa, el detector de carrera puede configurarse para entrar en su estado activo al detectar el desplazamiento, fuerza, esfuerzo o tensión de un primer componente del aparejo en relación con un componente estacionario del vagón, como el chasis del vagón o un cojinete de aparejo estacionario.

En una realización de un conjunto de freno de banda de rodadura que puede combinarse con lo mencionado anteriormente, el dispositivo sensor incluye un sensor de posición del aparejo de freno en particular para determinar una posición de un primer componente del aparejo de freno en relación con un segundo componente del aparejo de freno. El sensor de posición de aparejo puede, por ejemplo, medir una posición, particularmente de traslación o rotación, de una primera varilla, viga, palanca, en relación con una segunda varilla, viga o palanca, donde preferiblemente el primer y el segundo componentes están directamente unidos entre sí, por ejemplo a través de una articulación o del dispositivo regulador de freno.

De acuerdo con un desarrollo adicional, el sensor de posición del aparejo del freno mide la distancia entre dos puntos de referencia del dispositivo regulador de freno, preferiblemente puntos de referencia definidos en al menos una varilla, preferiblemente a varillas, y/o el actuador de pistón.

De acuerdo con una realización del conjunto de freno de banda de rodadura, el sensor de posición del aparejo del freno solo se activa en el estado activo. De este modo, el consumo de energía del dispositivo sensor puede reducirse sustancialmente.

En una realización de un conjunto de freno de banda de rodadura que se puede combinar con los mencionados anteriormente, el dispositivo sensor incluye un dispositivo informático y un dispositivo de almacenamiento de datos, donde el dispositivo informático solo se activa en el estado activo y donde el dispositivo informático está configurado para calcular un parámetro que indica el estado del freno, tal como el desgaste del freno, en particular con base en la medición del sensor de posición del aparejo de freno y hacer que el transmisor envíe el parámetro que indica el estado del freno. Al controlar el desgaste de un elemento de freno, es importante tener en cuenta también el desgaste de la rueda. El cambio de la dislocación entre la primera y la segunda parte no depende únicamente del desgaste del elemento de freno, sino también del desgaste de la rueda. Ciertos eventos pueden crear un cambio notable en el diámetro de la rueda, que en el pasado no podía explicarse mediante mediciones pasivas, solo mediante una inspección real. Dichos eventos son, por ejemplo, maniobras de frenado de alta intensidad. Especialmente en los casos de frenado en los que la rueda sigue deslizándose a lo largo del riel en una posición bloqueada (la llamada "rueda plana"), rozando así parte de su cubierta en una posición fija, esto justifica el reafilado inmediato de la rueda para darle una forma circular, lo que por supuesto repercute gravemente en el diámetro de la rueda. Otro evento es el mantenimiento de rutina, que comprende el rectificado de las ruedas, generalmente cada 600 000 km o cada 12 años, lo que ocurra primero. Al sustituir elementos de freno desgastados por elementos de freno nuevos, también se debe tener en cuenta el mencionado desgaste de las ruedas. El regulador de freno debe compensar la distancia mutua alterada entre la superficie de contacto resistente al desgaste del elemento de freno y la superficie resistente al desgaste de la rueda.

En un desarrollo adicional, el dispositivo sensor incluye un sensor de estado del actuador de pistón que solo se activa en el estado activo. Además, o alternativamente, el sensor de estado del actuador de pistón comprende un sensor de posición del actuador para medir la posición de un pistón. La posición del pistón puede relacionarse con una o más posiciones del pistón en relación con una cámara neumática o hidráulica, un resorte, un soporte estacionario del actuador del pistón, un enlace móvil para unir el actuador del pistón al aparejo.

Adicional o alternativamente, en una realización del conjunto de freno de banda de rodadura, el dispositivo sensor incluye un transmisor inalámbrico para enviar al menos un parámetro del conjunto de freno de banda de rodadura en particular a un concentrador de sensores del vagón, donde el transmisor inalámbrico solo se activa en el estado activo. El transmisor inalámbrico puede ser un transmisor Bluetooth o WiFi.

A continuación, se describen con más detalle realizaciones particulares de la invención haciendo referencia a las figuras.

La Figura 1 muestra una ilustración esquemática de un vagón de carga con un conjunto de freno de banda de rodadura según la invención;

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de un conjunto de freno de banda de rodadura según una primera realización;

La Figura 3 muestra una ilustración esquemática del conjunto de freno de banda de rodadura según una segunda realización con dos pistones y dispositivos reguladores; y

La Figura 4 muestra una ilustración esquemática de un conjunto de freno de banda de rodadura según la realización que se muestra en la Figura 2.

Para facilitar la inteligibilidad, los componentes iguales o similares se designan con números de referencia iguales o similares en la siguiente descripción de ilustraciones que muestran realizaciones de la invención.

En la siguiente descripción de realizaciones ejemplares de la invención, como se muestra en las figuras, el conjunto de freno de banda de rodadura según la invención se designa generalmente con el número de referencia 1. El conjunto de freno de banda de rodadura 1 incluye como componentes principales una o más zapatas de freno 15, un actuador 13 o 13' para accionar la(s) zapata(s) de freno 15, el aparejo 5, 5' para transferir una fuerza de frenado desde el actuador 13, 13' a las zapatas de freno 15, al menos un dispositivo sensor 8, 8' y un detector de carrera 9, 9'.

La Figura 1 muestra un vagón realizado como un vagón cisterna sin motor equipado con un conjunto de freno de banda de rodadura 1 según la invención. El vagón cisterna 3 está equipado con dos juegos de cuatro ruedas de vagones 7. Cada rueda 7 de vagón puede interactuar con una respectiva zapata de freno 15 dispuesta frente a la banda de rodadura 17 de la rueda de vagón 7. Mientras el vagón 3 está en movimiento, arrastrando detrás de una locomotora motorizada, los frenos se desacoplan para que las zapatas de freno 15 no se acoplen con las bandas de rodadura de las ruedas del vagón 17 para no perjudicar el movimiento del vagón. Cuando ocurre una acción o carrera de frenado, cada zapata de freno 15 es empujado contra una banda de rodadura correspondiente 17 de la respectiva rueda de vagón 7 para impartir fricción sobre la superficie de la banda de rodadura 17 para reducir la velocidad del vagón 3.

Se proporciona un actuador de cilindro neumático 13, 13' en el vagón 3 que se puede controlar para proporcionar una fuerza mecánica a las zapatas de freno 15 a través del aparejo 5. Cuando se introduce presión en el actuador del cilindro 13, 13', puede empujar contra una palanca de freno 56 para introducir una fuerza de frenado desde el actuador 13, 13' en el aparejo 5. Se puede proporcionar presión al actuador mediante una fuente neumática (o alternativamente, en caso de que el actuador sea un actuador hidráulico) desde una fuente de presión 14, como una conexión de suministro a una fuente de presión de un tren de ferrocarril central, como un compresor en un vagón motorizado o locomotora. Como se ilustra en las Figuras 2, 3 y 4, el aparejo 5 puede comprender múltiples componentes móviles que incluyen varillas 54, 55, 59, palancas 56 y vigas 58. El aparejo de freno 5 está unido al vagón 3 con secciones de montaje estacionarias. Las secciones de montaje y otros componentes estacionarios con respecto al vagón 3 que interactúan con el mecanismo de freno 5 pueden describirse como componentes estacionarios 37 del enlace.

Como se muestra en las Figuras 2 a 4, el aparejo 5, 5' del conjunto de freno de banda de rodadura 1 según la invención en las realizaciones ilustradas incluye uno o más dispositivos reguladores de freno 51,51' realizados como un denominado ajustador de holgura de freno. Los dispositivos reguladores de freno 51, 51' forman uno de los componentes móviles del mecanismo de freno 5, 5' para transferir una fuerza de frenado desde el actuador 13 a las zapatas de freno 15. El dispositivo regulador de freno 51, 51' puede configurarse para ajustar el aparejo 5 de acuerdo con un nivel de desgaste de al menos una zapata de freno 15. Debido al desgaste, la distancia libre entre las zapatas de freno 15 y la banda de rodadura correspondiente 17 de la rueda del vagón 7 aumenta, y el dispositivo regulador de freno 51, 51' o el ajustador de holgura del freno pueden configurarse para permitir el aumento de la distancia libre de modo que, independientemente del estado actual de desgaste de la zapata de freno 15, una fuerza de frenado proporcionada por el actuador 13, 13' siempre da como resultado el mismo efecto de frenado en las ruedas del vagón 7.

El vagón 3 puede además estar provisto de uno o más dispositivos sensores 8, 8' capaces y configurados para medir al menos un parámetro del conjunto de freno de banda de rodadura 1. En la presente realización, un dispositivo sensor particular 8, 8' que incluye un sensor de posición 81' se describirá con más detalle a continuación en referencia a las diferentes realizaciones.

El dispositivo sensor 8 u 8', como se muestra en detalle en las Figuras 2, 3 o 4, puede comprender varios componentes, como un dispositivo informático 85, un dispositivo de almacenamiento de datos 87 y un transmisor 83. El dispositivo informático 85 puede cooperar con el dispositivo de almacenamiento de datos 87 para almacenar datos de medición recogidos de un sensor, como el sensor de posición 81' u 81 y/o para almacenar funciones de análisis. El dispositivo informático 85 puede configurarse para realizar funciones de análisis sobre los datos de medición recopilados por el sensor para determinar los datos de análisis, particularmente en lo que respecta al desgaste de los frenos.

El dispositivo informático 85 puede configurarse además para enviar y/o recibir datos a través del transmisor 83. Por ejemplo, el dispositivo informático 85 puede configurarse para enviar datos relacionados con datos de medición y/o datos de análisis a través del transmisor 83. El transmisor 83 puede comprender una antena, como una antena WiFi o una antena Bluetooth. Los datos transmitidos desde el dispositivo informático 85 a través del transmisor 83 pueden ser recibidos por un concentrador de sensores 38 del vagón 3.

El dispositivo informático 83 puede transmitir datos de medición de un dispositivo sensor 8, 8' al concentrador de sensores 38 a través del transmisor 83 para que el desgaste de las zapatas de freno 15 pueda calcularse con base en dichos datos de medición. Los datos de medición y/o el correspondiente desgaste de los frenos pueden transferirse desde el concentrador de sensores 38 a un servidor a través de transmisión por satélite o transmisión por radio, donde pueden almacenarse para una evaluación adicional. El concentrador de sensores 38 se puede conectar a la fuente de alimentación neumática o hidráulica 14. El concentrador de sensores 38 puede comprender un componente de recolección de energía para crear energía eléctrica a partir de energía neumática o hidráulica, para alimentar el concentrador de sensores 38, el conjunto de freno 1, particularmente el dispositivo sensor 8, 8' del mismo, y/u otros componentes unidos al vagón 3 con energía eléctrica.

Se puede proporcionar un concentrador de sensores 38 del vagón 3 en el vagón 3 y configurarse para comunicarse por cable o de forma inalámbrica con uno o más dispositivos sensores 8. Un concentrador de sensores 38 puede estar provisto además de medios de comunicación para comunicarse con uno o más sistemas remotos, como un sistema de control y/o diagnóstico basado en la nube (no mostrado en detalle).

El conjunto de freno de banda de rodadura 1 está provisto de un detector de carrera 9, 9' que tiene un estado pasivo (apagado) y un estado activo (encendido). El detector de carrera 9, 9' está configurado para entrar en su estado activo durante al menos parte de la duración de una carrera de frenado. El detector de carrera 9, 9' se activa al comienzo de una carrera del actuador 13 para activar la unidad sensora 8, 9' para que la unidad sensora 8, 8' pueda iniciar una medición durante una carrera de frenado, particularmente cuando está se produce el frenado completo. En el estado activo, el detector de carrera 9, 9' activa el dispositivo sensor 8, 8'. En el estado pasivo, el detector de carrera 9, 9' está configurado para no activar el dispositivo sensor 8, 8'. El detector de carrera 9, 9' puede configurarse para dejar el dispositivo sensor 8, 8' inactivo en el estado pasivo, o para provocar activamente que el dispositivo sensor 8, 8' entre en un estado inactivo. En la presente realización, el detector de carrera 9, 9' está configurado para dejar el dispositivo sensor 8, 8' inactivo en el estado pasivo del detector de carrera, de modo que en el estado pasivo, el detector de carrera 9, 9' no afecta si la unidad sensora 8, 8' permanece activada, si la unidad sensora 8, 8' cambia de activa a inactiva o si la unidad sensora 8, 8' permanece inactiva. El dispositivo informático 83 puede estar configurado para realizar al menos una de las siguientes acciones al ser activado por el detector de carrera 9, 9': (i) realizar una o más mediciones con un sensor, (ii) realizar una o más funciones de análisis basadas en la(s) medición(es), y/o (iii) enviar datos de medición y/o datos de análisis a través del transmisor 83.

En las presentes realizaciones, el dispositivo sensor 8, 8' puede configurarse para volverse inactivo, por ejemplo, entrar en un modo de reposo o un modo de apagado, después de un tiempo predeterminado y/o después de haber realizado una o más acciones predeterminadas. El dispositivo informático 83 puede configurarse para volver inactivo el dispositivo sensor 8, 8' después de realizar al menos una de las acciones (i), (ii) y/o (iii) mencionadas anteriormente. Como alternativa o adicionalmente, el dispositivo informático 83 puede configurarse para ejecutar un temporizador durante una cantidad de tiempo predeterminada, como 20 segundos, antes de volver a desactivar el dispositivo sensor 8.

Como se muestra en las Figuras 2 y 3, el aparejo 5, 5' comprende un dispositivo regulador de freno 51, 51' con movilidad longitudinal unido a dos varillas de aparejo del freno 54, 55 que pueden moverse en traslación una con respecto a la otra para fijar el dispositivo regulador 51, 51' . En cualquier configuración dada del dispositivo regulador, 51, la primera y la segunda varilla 54, 55 del mismo están firmemente conectadas entre sí. La primera varilla de aparejo del freno 54 está acoplada a una palanca de aparejo del freno 56 unida al actuador 13. La primera varilla de aparejo del freno 54 se acopla de manera deslizante mediante un cojinete 37 estacionario con respecto al vagón 3. La segunda varilla de aparejo 55 está unida al aparejo de freno 5 que incluye vigas 58, varillas 59 y palancas 56 para transferir una fuerza de frenado desde el (los) dispositivo(s) regulador(es) de freno 51, 51' a las zapatas de freno 15.

En las realizaciones mostradas en las Figuras 2 y 3, el actuador neumático 13, 13' tiene una única cámara de accionamiento neumático que actúa contra dos pistones desviados por resorte opuestos entre sí. Cada pistón proporciona una fuerza de frenado en un par respectivo de zapatas de freno 15 opuestas entre sí en la dirección de conducción m del vagón de carga (rueda delantera o rueda trasera) en el lado derecho o izquierdo del vagón 3, con respecto a una dirección principal m de movimiento del vagón. Los pistones del actuador 13, 13', los dispositivos reguladores 51, 51', algunos componentes del mecanismo de freno 5, 5', las zapatas de freno 15 y las bandas de rodadura 17 correspondientes de la rueda 7 pueden designarse como "izquierda" o "derecha". Las varillas transversales de enlace 59, 59' conectan las secciones izquierda y derecha del mecanismo de freno 5, 5'.

En la realización que se muestra en la Figura 2, el dispositivo sensor 8 y el detector de carrera 9 están dispuestos en el mecanismo de freno 5 en el lado derecho. Tanto el dispositivo sensor 8 como el detector de carrera 9 están unidos a componentes móviles del aparejo 5, que en particular pueden realizarse en una unión que conecta la viga 58 del aparejo del freno y la primera varilla 54 del aparejo del freno dispuesto entre el actuador 13 y el ajustador de holgura derecho 51. Alternativamente, debe quedar claro que uno o ambos del dispositivo sensor 8 y el detector de carrera 9 podrían estar conectados a un componente estacionario del aparejo 5, como una sección 37 del chasis de un vagón 3. De acuerdo con otra alternativa concebible, uno o ambos del dispositivo sensor 8 y el detector de carrera 9 podrían unirse por un lado al actuador 13 y por el otro lado a un componente móvil del aparejo 5.

En la realización que se muestra en la Figura 3, el dispositivo sensor 8' y el detector de carrera 9' están unidos al dispositivo regulador de freno del lado derecho 51'. El detector de carrera 9' está firmemente unido a la primera varilla 54 del dispositivo regulador del lado derecho 51'. El detector de carrera 9' está configurado para detectar cualquier movimiento relativo de la primera varilla de aparejo de freno 54 con respecto al dispositivo regulador 51'. Cuando se produce el movimiento relativo de la primera varilla de aparejo del freno 54 con respecto al dispositivo regulador 51', el detector de carrera 9' entra en su estado activo. En el estado activo, el detector de carrera 9' activa la unidad sensora 8'.

En ambas realizaciones de acuerdo con la Figura 2 o 3, el dispositivo sensor respectivo 8 u 8' y el detector de carrera respectivo 9 o 9' están dispuestos en una sección lateral hacia afuera del conjunto de freno de banda de rodadura 1, 1' para que el personal de mantenimiento pueda fácilmente acceder, conectar y/o desmontar el detector de carrera y/o el dispositivo sensor, por ejemplo, para reemplazar una batería. Además, puede ser ventajoso unir directamente el dispositivo sensor al detector de carrera o al menos disponer el detector de carrera muy cerca del dispositivo sensor que activa, por ejemplo, por motivos de seguridad. El dispositivo sensor y el detector de carrera se pueden preensamblar como una unidad para que se puedan reemplazar o adaptar fácilmente, lo que reduce significativamente el trabajo manual necesario.

La unidad sensora 8' que se muestra en detalle en la Figura 3 incluye un sensor de posición 81. El sensor de posición 81 está configurado para detectar el ajuste actual del dispositivo regulador de freno 51'. En la realización mostrada, un sensor de posición 81' del ajustador de holgura del freno 51' está acoplado a la primera varilla de aparejo 54. El sensor de posición del ajustador 81' está realizado como sensor óptico. El sensor de posición óptico 81' coopera con un reflector para medir una distancia entre el emisor óptico del sensor 81' y el reflector correspondiente a un estado actual del ajustador de holgura 51'.

Por ejemplo, al final del ciclo de frenado y/o cuando la fuerza de frenado alcanza un máximo, la unidad sensora 8' puede realizar una medición con el sensor de distancia 81' para determinar la distancia desde las secciones de referencia del ajustador de holgura 51', en particular de las secciones de referencia unidas rígidamente a la primera o segunda varilla de aparejo del freno 54, 55 móviles entre sí.

La Figura 4 muestra una ilustración esquemática de un conjunto de freno de banda de rodadura 1 como se muestra en la Figura 2 con un actuador 13 de un solo pistón accionado por resorte que tiene el dispositivo sensor 8 y el detector de carrera 9 conectados directamente al actuador 13. El regulador de aparejo de freno 51 también está directamente acoplado al actuador 13. El dispositivo sensor 8 y/o el detector de carrera 9 pueden acoplarse directamente a una varilla de pistón del actuador de pistón que también sirve como varilla de entrada del dispositivo regulador de freno 51. El dispositivo sensor 8 y/o el detector de carrera 9 pueden unirse entre la unidad compuesta por el actuador 13 y el dispositivo regulador de freno 51 y el aparejo 5, en particular una viga de aparejo de freno 58. El dispositivo sensor 8 puede ser, por ejemplo, un sensor ultrasónico de posición o distancia 81. El detector 9 puede incluir un interruptor electromecánico, como un microinterruptor, y/o un sensor, como un elemento piezoeléctrico o un medidor de tensión/deformación, para detectar una fuerza de frenado y/o esfuerzo o tensión causada por una fuerza de frenado en los componentes del aparejo 5.

Lista de números de referencia

1 conjunto de freno de banda de rodadura

3 vagón

5, 5' aparejo de freno

7 rueda de vagón

8, 8' dispositivo sensor

9, 9' detector de carrera

13 actuador

14 fuente de presión

15 zapata/bloque de freno

17 banda de rodadura

37 componente estacionario

38 concentrador de sensores

51, 51' dispositivo regulador de freno

54, 55, 59 varilla de freno

56 palanca de freno

58 viga de freno

81, 81' sensor de posición

83 transmisor

85 dispositivo informático

87 dispositivo de almacenamiento de datos

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de freno de banda de rodadura (1) para un vagón (3), que incluye

al menos una zapata de freno (15) para presionar contra una banda de rodadura (17) de una rueda (7) de vagón (3) correspondiente;

un actuador de pistón (13) actuador por un fluido para accionar el conjunto de freno de banda de rodadura (1); un aparejo de freno (5, 5') para transferir una carrera de frenado desde el pistón actuador (13) a la al menos una zapata de freno (15);

al menos un dispositivo sensor (8, 8') para medir al menos un parámetro del conjunto de freno de banda de rodadura (1 ) caracterizado por que

el conjunto de freno de banda de rodadura (1) incluye además un detector de carrera (9, 9') que tiene un estado activo en el que el detector de carrera (9, 9') activa el dispositivo sensor (8, 8'); donde el detector de carrera (9, 9') está configurado para entrar en su estado activo al detectar una fuerza, esfuerzo, tensión o movimiento de la zapata de freno (15), el mecanismo de freno (5, 5') y/o el actuador.

2. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con la reivindicación 1, donde el detector de carrera (9, 9') está conectado a un enlace de freno, en particular al aparejo de freno (5, 5').

3. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, donde el aparejo de freno (5, 5') incluye al menos un dispositivo regulador de freno (51, 51') para ajustar el aparejo de freno (5, 5') de acuerdo con un nivel de desgaste de la al menos una zapata de freno (15).

4. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3, donde el detector de carrera (9, 9') está unido al dispositivo regulador de freno (51, 51').

5. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, donde el dispositivo regulador de freno (51') está unido al actuador de pistón donde, en particular, el conjunto de freno de banda de rodadura (1) comprende no más de un dispositivo regulador de freno (51').

6. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, donde el conjunto de freno de banda de rodadura incluye al menos una primera zapata de freno (15) para acoplar la banda de rodadura de una rueda de riel unida a un primer eje; y

al menos una segunda zapata de freno (15) para acoplar la banda de rodadura de una rueda de riel unida a un segundo eje; donde

el aparejo de freno (5, 5') incluye componentes móviles, tal como una viga (58), varilla (54, 55, 59) y/o palanca (56), que conectan el pistón actuador (13) a la primera y segunda zapata de freno (15); y donde

el aparejo de freno (5, 5') incluye al menos un dispositivo regulador de freno (51, 51') dispuesto entre la primera y la segunda zapata de freno (15).

7. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde el detector de carrera (9, 9') está configurado para entrar en su estado activo al detectar el desplazamiento de un componente del aparejo de freno (5, 5') en relación con un segundo componente del conjunto de freno (1) o en relación con el pistón actuador.

8. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo sensor (8, 8') incluye un sensor de posición del aparejo de freno (5, 5') en particular para determinar una posición de un primer componente del aparejo de freno (5, 5'), en relación con un segundo componente del aparejo de freno (5, 5').

9. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con la reivindicación 8, donde el sensor de posición de aparejo de freno (81, 81') mide la distancia entre dos puntos de referencia del dispositivo regulador de freno (51, 51').

10. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 ó 9, donde el sensor de posición de aparejo del freno sólo se activa en el estado activo.

11. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10, donde el dispositivo sensor (8, 8') incluye un dispositivo informático y un dispositivo de almacenamiento de datos, donde el dispositivo informático solo se activa en el estado activo y donde el dispositivo informático está configurado para calcular un parámetro que indica el estado del freno, como el desgaste del freno, en particular con base en la medición del sensor de posición del aparejo del freno y para hacer que el transmisor envíe el parámetro que indica el estado del freno.

12. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo sensor (8, 8') incluye un sensor de estado del actuador de pistón que solo se activa en el estado activo.

13. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con la reivindicación 12, donde el sensor de estado del actuador de pistón comprende un sensor de posición del actuador para medir la posición del pistón.

14. El conjunto de freno de banda de rodadura (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo sensor (8, 8') incluye un transmisor inalámbrico para enviar al menos un parámetro del conjunto de freno de banda de rodadura (1) en particular a un concentrador de sensores (38) del vagón (3), donde el transmisor inalámbrico solo se activa en el estado activo.