ES2980643T3 - Dispositivo de control de mecanismo de resortes y procedimiento de control de mecanismo de resortes para un dispositivo para frenar un vehículo - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un dispositivo de control de frenos con resorte (214) para un dispositivo (201) de frenado de un vehículo (F), con un medio de control de presión (214a) que está diseñado para controlar una presión de liberación de frenos con resorte (pFSa) durante el remolque para al menos un actuador de frenos con resorte (11) de un freno con resorte del vehículo en función de la presión (pHL) en una línea de aire principal (HL) del vehículo (F). Para mejorar el funcionamiento del vehículo durante un proceso de remolque, el medio de control de presión (214a) está diseñado para controlar también la presión de liberación de frenos con resorte (pFSa) durante el remolque en función de una señal de velocidad relacionada con el vehículo (Sv; Sn). La invención se refiere también a un método de control de frenos con resorte correspondiente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de control de mecanismo de resortes y procedimiento de control de mecanismo de resortes para un dispositivo para frenar un vehículo
Se sabe que un vehículo, por ejemplo, un vehículo ferroviario, puede mantenerse en estado estacionado por medio de frenos de acumulación de energía de resorte.
Los frenos accionados por resorte conocidos tienen al menos un medio de freno por fricción con pastilla de freno y un accionador de freno accionado por resorte que está conectado operativamente a al menos un medio de freno por fricción a través de al menos un mecanismo de palanca. El accionador de freno accionado por resorte comprende un cilindro de freno accionado por resorte, un pistón de freno accionado por resorte guiado de forma móvil en el cilindro de freno accionado por resorte y un resorte del mecanismo de resortes. Cuando el vehículo se desplaza, el aire comprimido que actúa sobre el pistón de freno accionado por resorte del accionador de freno accionado por resorte a través de un trayecto de flujo suministrado por un depósito de aire comprimido forma una presión de liberación del mecanismo de resortes. La presión de liberación del mecanismo de resortes genera una fuerza contraria a la fuerza del resorte del mecanismo de resortes para compensar la fuerza del resorte y liberar así el freno accionado por resorte. Cuando el suministro de aire comprimido del depósito de aire comprimido se agota en el estado estacionado, por ejemplo, debido a fugas en el trayecto del flujo de aire comprimido, pero también en caso de fallo de la presión de liberación del mecanismo de resortes, por ejemplo, debido a la rotura de una manguera en el trayecto del flujo de aire comprimido, la fuerza del resorte del actuador del freno accionado por resorte respectivo actúa automáticamente.
Por la publicación EP 3150450 A1 se conoce un sistema de freno para vehículos. Este sistema tiene lo siguiente
- un conducto de alimentación y un conducto de control
- un dispositivo de control del freno,
- un depósito de presión de reserva, que está conectado al conducto de alimentación a través de una válvula antirretorno y a al menos un accionador de freno a través del dispositivo de control de freno, siendo la salida de presión al accionador de freno dependiente de la presión en el conducto de control, y
- un dispositivo de control del resorte con medios de control de la presión que, durante el funcionamiento normal del vehículo, controlan una presión de liberación del mecanismo de resortes dependiendo de la presión en el conducto de alimentación y también dependiendo de una señal de velocidad relacionada con el vehículo.
Por la publicación DE 102008027731 A1 se conoce una unidad de control para controlar un dispositivo de liberación de emergencia de un freno de estacionamiento eléctrico de un vehículo, en la que el freno de estacionamiento eléctrico y el dispositivo de liberación de emergencia están acoplados a al menos un cilindro de freno accionado por resorte a través de una válvula de regulación y el dispositivo de liberación de emergencia comprende una válvula de liberación de emergencia y la unidad de control.
El dispositivo 1 mostrado aquí en la figura 1 para frenar un vehículo es conocido por la publicación EP 2303657 B1, que tiene un dispositivo de control de mecanismo de resortes 14 en forma de medios de control de mecanismo de resortes.
Este dispositivo 1 conocido comprende un conducto de recipiente de aire principal (conducto de alimentación) HB, que está conectada a un generador de aire comprimido, no mostrado en la figura, que proporciona aire comprimido a una presión de 10 bares. El conducto del recipiente de aire principal (conducto de alimentación) HB está conectado a los recipientes de aire comprimido de reserva 4 y 6 a través de las válvulas antirretorno 3, 5. El recipiente de aire comprimido de reserva 4 está conectado a un actuador de freno neumático 9 a través de un dispositivo de control de freno 7 y el recipiente de aire comprimido de reserva 6 está conectado a un actuador de freno neumático 10 a través de un dispositivo de control de freno 8. Los actuadores de freno neumáticos 9, 10 están diseñados como cilindros de freno simples con pistones de freno, en cada uno de los cuales una cámara de freno presurizada está delimitada por el respectivo pistón de freno guiado de forma móvil. El pistón de freno del accionador de freno 9 está conectado a un mecanismo de palanca a través de un vástago de pistón 15, durante lo cual el movimiento y la fuerza del pistón de freno del accionador de freno 9 se introducen en un medio de frenado por fricción con pastilla de freno, que no se muestra en la figura. Del mismo modo, el pistón de freno del accionador de freno 10 está conectado a través de otro vástago de pistón 15 a otro mecanismo de palanca, durante lo cual el movimiento y la fuerza del pistón de freno del accionador de freno 10 se introducen en otro medio de frenado por fricción con pastilla de freno, que no se muestra en la figura. Como resultado, la pastilla de freno de los respectivos medios de freno por fricción (para sujeción por fricción) se presiona sobre una parte móvil respectiva del vehículo ferroviariao, lo que resulta en una deceleración negativa del vehículo. Las ruedas o los discos de freno del vehículo ferroviario, por ejemplo, pueden considerarse partes móviles.
La figura 1 también muestra los accionadores de freno accionado por resorte 11 y 12, cuyos cilindros de freno accionado por resorte están conectados al dispositivo de control de freno accionado por resorte 14 a través de un conducto de conexión neumática común L13. El dispositivo de control del mecanismo de resortes 14 está conectado a la salida de una unidad de selección de presión mínima 19, que está conectada a los recipientes de aire comprimido de reserva 4 y 6 en el lado de entrada a través de conductos de conexión neumática L5 y L8.
Tanto el actuador de freno neumático 9 como el actuador de freno accionado por resorte 11 actúan sobre el mismo mecanismo de palanca a través de sus respectivos vástagos de pistón. Por consiguiente, el accionador de freno neumático 10 y el accionador de freno de resorte 12 actúan sobre el mismo mecanismo de palanca adicional. El mecanismo de palanca y los medios de freno por fricción con pastilla de freno son, por lo tanto, tanto parte de un freno neumático como parte de un freno accionado por resorte del vehículo.
Si la presión en el recipiente de aire comprimido de reserva 6 es inferior a la presión en el recipiente de aire comprimido de reserva 4, la unidad de selección de la presión mínima 19 establece una conexión entre el recipiente de aire comprimido de reserva 6 y el dispositivo de control del mecanismo de resortes 14. La conexión entre el recipiente de aire comprimido de reserva 4 y el dispositivo de control del mecanismo de resortes 14 se establece si la presión en el recipiente de aire comprimido de reserva 4 es inferior a aquella en el recipiente de aire comprimido de reserva 6. Por lo tanto, si la presión en uno de los recipientes de aire comprimido de reserva 4 o 6 es nula debido a una fuga, de modo que el actuador de freno neumático 9 o 10 conectado efectivamente al mismo no puede actuar, no hay aire comprimido disponible para los actuadores de freno accionado por resorte 11 y 12, de modo que los frenos de resorte ya no se pueden liberar. De este modo, se evita un fallo total del dispositivo para frenar el vehículo.
Además, por el libro de referencia DB «Schienenfahrzeugtechnik», 2a edición revisada y ampliada, 2008, Bahn Fachverlag Heidelberg • Mainz, ISBN: 978-3-9808002-5-9, páginas 343 y 344 (Capítulo 5.7. 5) se conoce un dispositivo para frenar un vehículo con un dispositivo de control de freno accionado por resorte, en el que el dispositivo de control de freno accionado por resorte tiene un medio de control de presión que está configurado para controlar una presión de liberación de freno accionado por resorte en modo de funcionamiento de remolque para al menos un accionador de freno accionado por resorte de un freno accionado por resorte del vehículo dependiendo de la presión en un conducto de aire principal del vehículo.
La figura 2 muestra una sección de un dispositivo 101 para frenar un vehículo con un freno neumático y con un freno accionado por resorte, que corresponde esencialmente a la figura 417 del mencionado capítulo 5.7.5 del libro de referencia Db . En la figura 2, un dispositivo de control de frenado 107 y un dispositivo de control de frenado por resorte 114 se indican para una mejor comprensión mediante marcos adicionales insertados en la conocida figura 417 del libro de referencia DB. Además, para una mejor comprensión, en la figura 2, de manera análoga a la figura 1, se indica un activador del freno neumático del vehículo con el número de referencia 9, un accionador del freno accionado por resorte del vehículo con el número de referencia 11, un vástago de pistón del accionador del freno neumático con el número de referencia 15, un vástago de pistón del accionador del freno accionado por resorte con el número de referencia 18, un conducto principal del recipiente de aire (conducto de alimentación) con el signo de referencia HB y un conducto de conexión neumática, a través del cual se conecta el cilindro del freno accionado por resorte del accionador del freno accionado por resorte 11 se une al dispositivo de control del mecanismo de resortes 114, marcado con el signo de referencia L13. El signo de referencia 114d indica además un medio de protección de superposición del dispositivo de control del mecanismo de resortes 114.
En el mencionado capítulo 5.7.5 del libro de referencia DB, se dedica una sección a un freno accionado por resorte controlado por la presión del conducto de aire principal, en el que se señala que, en algunos vehículos en estado desmontado, el freno accionado por resorte se controla con la presión del conducto de aire principal y aquí el aumento de presión en el conducto de aire principal (HL) conduce automáticamente a la liberación del mecanismo de resortes.
Debido al conocido control neumático del freno accionado por resorte dependiendo de la presión en el conducto de aire principal (HL), el vehículo puede maniobrarse fácilmente. Este control dependiente de la presión en el conducto de aire principal (HL), también denominado aquí control dependiente de la presión en el conducto de aire principal (HL) del freno accionado por resorte, está configurado en la práctica de modo que el freno accionado por resorte se aplica al desconectar el vehículo (por ejemplo, al desconectar la locomotora) si no hay presión en el conducto de aire principal (HL). Cuando el conducto de aire principal (HL) se llena de presión de aire, el freno neumático se activa y el freno accionado por resorte se libera. El vehículo puede entonces remolcarse como un carro con el freno accionado por resorte liberado.
Es ventajoso en sí mismo activar una protección neumática contra el deslizamiento de las ruedas al remolcar el vehículo para garantizar su función de prevención de los pinchazos de las ruedas.
Sin embargo, esto tiene la desventaja de que, en caso de frenado de emergencia, la presión en el conducto de aire principal (HL) se escapa completamente y se aplica el freno accionado por resorte controlado por la presión en el conducto de aire principal. En este caso, la protección neumática contra deslizamiento de la rueda no puede influir en la fuerza de frenado del freno accionado por resorte, o al menos no de forma óptima, y por lo tanto no puede funcionar de forma óptima si el medio de protección contra superposición 114d está colocado después de la protección contra deslizamiento de la rueda.
En base a esto, la invención se basa en el objetivo de mejorar el funcionamiento del vehículo durante una operación de remolque.
Este objetivo se logra con un dispositivo según la invención para frenar un vehículo según la reivindicación 1.
Este objetivo también se logra con un procedimiento de control de freno accionado por resorte de la invención según la reivindicación 10.
De acuerdo con la invención, se proporciona así un control dependiente de la velocidad de la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque, además del control dependiente de la presión HL de la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque. Esto significa que el freno accionado por resorte puede controlarse dependiendo de la presión HL y de la velocidad.
En el contexto de la invención, una señal de velocidad relacionada con el vehículo debe entenderse en particular como una señal que se refiere a la velocidad actual de una o más ruedas del vehículo, a la velocidad actual de uno o más bogies o uno o más carros del vehículo, o a la velocidad actual del vehículo en su conjunto. La señal de velocidad relacionada con el vehículo corresponde al valor actual de una velocidad relacionada con el vehículo o al valor actual de otra variable física que representa la velocidad relacionada con el vehículo, es decir, de la que puede derivarse la velocidad relacionada con el vehículo. Una de estas variables físicas es, en particular, la velocidad de rotación. Por consiguiente, la señal de velocidad relativa al vehículo puede indicar, por ejemplo, el valor actual de la velocidad de una rueda del vehículo o el valor actual de la velocidad de rotación de una rueda del vehículo. Como alternativa preferida, la señal de velocidad relacionada con el vehículo puede, por ejemplo, indicar el valor medio actual de las velocidades de una pluralidad de ruedas del vehículo o el valor medio actual de las velocidades de rotación de una pluralidad de ruedas del vehículo.
Las configuraciones ventajosas del dispositivo de control del mecanismo de resortes según la invención se indican en las reivindicaciones dependientes 2 a 8. Además, las configuraciones ventajosas del procedimiento de control del mecanismo de resortes según la invención se indican en las reivindicaciones dependientes 11 a 17.
El dispositivo de control del mecanismo de resortes según la invención y el procedimiento de control del mecanismo de resortes según la invención proporcionan una forma técnicamente ventajosa de evitar la aplicación automática del freno accionado por resorte durante el frenado de emergencia en modo de funcionamiento de remolque del vehículo debido al control dependiente de la presión HL de la presión de liberación de mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque mediante el control adicional dependiente de la velocidad de la presión de liberación de mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque.
Según un aspecto de la invención, se considera ventajoso según el dispositivo si el medio de control de presión está configurado para emitir una presión de reserva de un dispositivo de aire comprimido de reserva como la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento de remolque independientemente de la presión en el conducto de aire principal cuando un valor indicado por la señal de velocidad relacionada con el vehículo supera un valor límite predeterminado.
En consecuencia, se considera ventajoso según el procedimiento si el medio de control de presión emite una presión de reserva de un dispositivo de aire comprimido de reserva como presión de liberación del mecanismo de resortes de modo de funcionamiento de remolque independientemente de la presión en el conducto de aire principal cuando un valor indicado por la señal de velocidad relacionada con el vehículo supera un valor límite predeterminado.
De este modo se puede lograr la ventaja técnica de que, siempre que se disponga de suficiente presión de reserva, se evita o se impide la aplicación automática del freno accionado por resorte durante el frenado de emergencia mientras el valor indicado por la señal de velocidad relacionada con el vehículo supere el valor límite predeterminado.
Preferiblemente, el valor límite está predeterminado de tal manera que la aplicación automática del freno accionado por resorte durante el frenado de emergencia se evita o se impide mientras el vehículo siga en movimiento.
Según el dispositivo, se considera ventajoso
- si, para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento de remolque dependiente de la señal de velocidad relacionada con el vehículo, se configura un dispositivo de control adicional de los medios de control de la presión para conectar un segundo segmento del trayecto del aire comprimido del modo de funcionamiento de remolque, dependiendo de la señal de velocidad relacionada con el vehículo, ya sea al primer segmento del trayecto del aire comprimido del modo de funcionamiento de remolque, o bien a un trayecto de suministro adicional alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva.
En consecuencia, se considera ventajoso según el procedimiento,
- si, para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento de remolque, dependiente de la señal de velocidad relacionada con el vehículo, un dispositivo de control adicional de los medios de control de la presión conecta un segundo segmento del trayecto del aire comprimido del modo de funcionamiento de remolque dependiendo de la señal de velocidad relacionada con el vehículo, ya sea al primer segmento, o bien a un trayecto de suministro adicional alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva.
Preferiblemente, el dispositivo de control del mecanismo de resortes según otro aspecto de la invención comprende otro medio de control de presión que está dispuesto para controlar una presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo en dependencia de una demanda de freno accionado por resorte, en particular proporcionada automática y/o manualmente,
en el que, para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo, dependiente de la demanda de freno accionado por resorte, un dispositivo de control adicional está dispuesto para conectar un trayecto de aire comprimido de modo de funcionamiento activo, dependiendo de la demanda de freno accionado por resorte, ya sea a un trayecto de suministro adicional alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva, o bien a una salida adicional hacia el exterior.
Por consiguiente, de acuerdo con el procedimiento, se considera ventajoso que un medio de control de presión adicional controle una presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo dependiendo de una demanda de freno accionado por resorte, en particular proporcionada automática y/o manualmente,
en el que, para controlar la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo, dependiendo de la demanda de freno accionado por resorte, un dispositivo de control adicional conecta un trayecto de aire comprimido en modo de funcionamiento activo dependiendo de la demanda de freno accionado por resorte ya sea a un trayecto de suministro adicional alimentada por el dispositivo de aire comprimido de reserva, o bien a una salida adicional hacia el exterior.
Además, según otro aspecto de la invención, el dispositivo de control del mecanismo de resortes según la invención tiene un medio de conmutación en modo de funcionamiento que está configurado para
- conmutar entre el modo funcionamiento por remolque y un modo de funcionamiento activo dependiendo de una demanda de conmutación
- en el modo de funcionamiento por remolque, emitir la presión de liberación del mecanismo de resortes en el modo de funcionamiento de remolque como presión de liberación del mecanismo de resorte, y
- en el modo de funcionamiento activo, emitir la presión de liberación del mecanismo de resortes del funcionamiento activo como presión de liberación del mecanismo de resorte.
Por consiguiente, se considera ventajoso según el procedimiento si un medio de conmutación de modo de funcionamiento
- conmuta entre el modo de funcionamiento de remolque y el modo de funcionamiento activo dependiendo de una demanda de conmutación,
- en el modo de funcionamiento de remolque, emite la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento de remolque como una presión de liberación del mecanismo de resortes y
- en el modo de funcionamiento activo, emite la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento activo como la presión de liberación del mecanismo de resortes.
Cuando el vehículo está parado, el freno accionado por resorte se utiliza para detener el vehículo (por ejemplo, durante una prueba de frenado). La presión de liberación del mecanismo de resortes se reduce a 0 bar y actúa la fuerza de resorte del mecanismo de resortes. Además, se puede aplicar un freno neumático que actúa sobre el mismo medio de frenado por fricción que el freno accionado por resorte.
Para evitar que la fuerza de resorte del resorte del mecanismo de resortes y la fuerza de frenado neumática del freno neumático se sumen, se considera ventajoso que el dispositivo de control del mecanismo de resortes según otro aspecto de la invención disponga de un medio de protección contra la superposición con
- una primera conexión a la que se aplica la presión de liberación del mecanismo de resortes,
- una segunda conexión a la que se aplica una presión de protección de superposición y
- una tercera conexión que está conectada a un cilindro de freno accionado por resorte del accionador del freno accionado por resorte de forma que conduce aire comprimido
- en cuyo caso los medios de protección contra la superposición están configurados para formar una presión de liberación del mecanismo de resortes modificada, que protege contra la superposición de la fuerza de frenado, a partir de la presión de liberación del mecanismo de resortes y la presión de protección contra la superposición, y para emitirla en su tercera conexión.
Por consiguiente, se considera ventajoso según el procedimiento si
- una primera conexión de un medio de protección de superposición se presuriza con la presión de liberación del mecanismo de resortes y
- una segunda conexión de los medios de protección de superposición se somete a una presión de protección de superposición,
- en cuyo caso los medios de protección contra la superposición forman una presión de liberación del mecanismo de resortes modificada, que protege contra la superposición de la fuerza de frenado, a partir de la presión de liberación del mecanismo de resortes y la presión de protección contra la superposición, y la emiten a una tercera conexión de los medios de protección contra la superposición, que está conectada a un cilindro de freno accionado por resorte del accionador del freno accionado por resorte de forma conductora de aire comprimido.
Esto permite reducir la fuerza efectiva del resorte del mecanismo de resortes. La fuerza total resultante es limitada. De modo correspondiente está limitada la carga mecánica del mecanismo de palanca y de los medios de freno por fricción. Además, se reduce el riesgo de un posible bloqueo de la rueda o del juego de ruedas.
Los medios de protección de la superposición pueden disponerse de modo centralizado en o sobre la carrocería del vehículo o localmente en el chasis del vehículo. Dado que es ventajoso formar conexiones conductoras de aire comprimido en forma de manguera en la zona de transición de la carrocería del vehículo hacia el chasis, la disposición local de los medios de protección de superposición tiene la ventaja de que la eficacia de la protección de superposición está garantizada incluso si se rompe la manguera que conduce la presión de liberación del mecanismo de resorte.
Además, según el dispositivo se considera ventajoso
- si se proporciona una presión de frenado neumático controlada por una unidad de control de frenado como presión de protección de superposición, o
- alternativamente, si una presión de frenado neumática regulada por una unidad de control de protección de deslizamiento de rueda conectada después de la unidad de control de freno se proporciona como presión de protección de superposición.
De modo correspondiente, según el procedimiento se considera ventajoso
- si una presión de frenado neumática controlada por una unidad de control de frenado se proporciona como presión de protección de superposición, o
- alternativamente, si una presión de freno neumática, regulada por una unidad de control de protección contra el deslizamiento de la rueda conectada después de la unidad de control del freno se proporciona como presión de protección contra la superposición.
En lugar de los medios de protección contra superposición mencionados anteriormente, que forman una protección contra superposición de acción neumática, también se puede proporcionar una protección contra superposición que limita mecánicamente la fuerza total (suma de las fuerzas) resultante de la fuerza efectiva del resorte del mecanismo de resortes y la fuerza del pistón de freno del accionador de freno a un valor máximo. En otras palabras, se puede prever una protección contra superposición de acción mecánica, en particular una protección contra superposición de acción puramente mecánica, en lugar de la protección contra superposición de acción neumática.
Además, según otra forma de realización preferida del dispositivo de control del mecanismo de resortes según la invención, se prevé
- que una primera conexión y una tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento estén conectadas de forma conductora de aire comprimido cuando los medios de conmutación del modo de funcionamiento se conmutan al modo de funcionamiento de remolque, y
- que, cuando los medios de conmutación del modo de funcionamiento se conmutan al modo de funcionamiento activo, una segunda conexión y la tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento se conectan de forma conductora de aire comprimido,
- en cuyo caso la primera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento está conectada al segundo segmento del trayecto del aire comprimido del modo de funcionamiento de remolque de una forma conductora de aire comprimido,
- en cuyo caso la segunda conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento está conectada al trayecto del aire comprimido del funcionamiento activo de forma conductora del aire comprimido, y
- en cuyo caso la tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento está conectada a la primera conexión de los medios de protección de superposición de una forma conductora de aire comprimido.
Y de modo correspondiente, según una forma de realización preferida del procedimiento de control del mecanismo de resortes según la invención, se prevé
- que una primera conexión y una tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento estén conectadas de una forma conductora de aire comprimido cuando los medios de conmutación del modo de funcionamiento se conmutan al modo de funcionamiento de remolque, y
- que cuando los medios de conmutación del modo de funcionamiento se conmutan al modo de funcionamiento activo, una segunda conexión y la tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento se conectan de una forma conductora de aire comprimido,
- en cuyo caso la primera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento está conectada al segundo segmento del trayecto del aire comprimido del funcionamiento de remolque de una forma conductora de aire comprimido,
- en cuyo caso la segunda conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento está conectada al trayecto del aire comprimido del funcionamiento activo de forma conductora del aire comprimido, y
- en cuyo caso la tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento está conectada a la primera conexión de los medios de protección de superposición de una forma conductora de aire comprimido.
La invención también se refiere a un vehículo, en particular un vehículo ferroviario, con un dispositivo de este tipo para frenar el vehículo.
Además, la invención se explica más detalladamente con referencia a la figura 3.
La figura 3 muestra esquemáticamente una sección de un vehículo F con un dispositivo 201 según la invención para frenar el vehículo F. El vehículo F es un vehículo ferroviario. Se muestran una carrocería de vehículo WK y un bogie DG del vehículo F que soporta la carrocería de vehículo WK.
En el dispositivo 201 según la invención, un conducto principal de recipiente de aire (conducto de suministro) HB y un conducto principal de aire HL, que se extienden ambas a través de todos los vagones del vehículo F, son componentes de una matriz de conducto neumática LM.
El conducto principal de recipiente de aire (conducto de suministro) HB está conectado a un generador de aire comprimido, no representado en la figura, que suministra aire comprimido a una presión de 10 bares. El conducto del recipiente de aire principal HB está conectado a los recipientes de aire comprimido de reserva 4 y 6 a través de las válvulas antirretorno 3, 5.
Además del conducto de recipiente de aire principal (conducto de suministro) HB y del conducto de aire principal HL, la matriz de conducto neumática LM incluye también los conductos de conexión neumáticos L, L1-L8, L9 o<l>9', L10, L11-L13 o L11'-L13' y L14-L19 mostrados, así como los puntos de ramificación A, A1-A3, A4 o A4' y A5.
El recipiente de aire comprimido de reserva 4 está conectado al menos a un accionador de freno 9 a través de un dispositivo de control de freno 207 (medio de control de freno). Puede estar conectado a uno o más accionadores de freno adicionales a través del dispositivo de control de freno 207.
El recipiente de aire comprimido de reserva 6 puede conectarse de la misma manera que el recipiente de aire comprimido de reserva 4 a un accionador de freno adicional correspondiente o a varios accionadores de freno adicionales correspondientes a través de un dispositivo de control de freno adicional correspondiente (medios de control de freno adicionales) que no se muestran aquí.
De este modo, el dispositivo de control de freno 207 puede conectarse de manera conocida no sólo al accionador de freno 9 representado, sino también a uno o varios accionadores de freno neumáticos adicionales. Y el otro dispositivo de control de freno no mostrado también puede conectarse a uno o más actuadores de freno adicionales.
El dispositivo de control de freno 207 comprende una unidad de control de freno BS, con una entrada de control para una demanda de freno BA, y una unidad de regulación de protección de deslizamiento GS con válvulas de protección de deslizamiento no mostradas y con una entrada de señal de regulación para una demanda de regulación de protección de deslizamiento GSA para la protección de deslizamiento del vehículo.
Una primera conexión de la unidad de control de freno BS está conectada al recipiente de aire comprimido de reserva 4 a través de los conductos de conexión L2 y L18.
El recipiente de aire comprimido de reserva 6 está conectado a través de los conductos de conexión L7 y L19 a otra unidad de control de freno, no mostrada aquí, del otro dispositivo de control de freno no mostrado.
Una segunda conexión de la unidad de control de freno BS está conectada a una primera conexión de la unidad de control de protección de deslizamiento GS a través del conducto de conexión L3.
Y una segunda conexión de la unidad de regulación de protección de deslizamiento GS está conectada a una conexión de un cilindro de freno 21 del actuador de freno neumático 9 a través del conducto de conexión L4.
El conducto de conexión L4 tiene un segmento L4a en forma de manguera en la zona de transición entre la carrocería del carro WK y el bogie DG.
La unidad de control de frenado BS controla una presión de frenado neumática pC dependiendo de la demanda de frenado BA. La unidad de regulación antideslizamiento GS situada después de la unidad de control de frenado BS regula la presión de frenado neumático pC de manera que se evita el derrape o deslizamiento indeseado del vehículo. La unidad de regulación antideslizamiento GS garantiza así que un pistón de freno 22 del accionador de freno neumático 9, que está guiado de forma móvil en el cilindro de freno 21, esté sometido a una presión de freno neumático pC* regulada para la protección antideslizamiento.
Además del cilindro de freno 21 y del pistón de freno 22, el accionador de freno neumático 9 representado dispone de un resorte de retorno 23 y de un vástago de pistón 15. El pistón de freno 22 del accionador de freno 9 está conectado a través del vástago de pistón 15 a un mecanismo de palanca 20, durante lo cual el movimiento y la fuerza del pistón de freno 22, en lo sucesivo también denominada fuerza de frenado neumática FpB, se introducen en los medios de freno por fricción 24 con pastilla de freno. La fuerza del resorte de retorno 23 actúa sobre el pistón de freno 22 contra la fuerza de la presión de frenado neumática controlada pC* introducida.
La pastilla de freno de los medios de freno por fricción 24 se presiona por fricción sobre una pieza móvil 28 del vehículo F, lo que produce una deceleración negativa del vehículo F. La pieza móvil 28 puede ser una rueda, un neumático o un motor. La parte móvil 28 puede ser una rueda o un disco de freno del vehículo F, por ejemplo.
La figura 3 también muestra un accionador de freno accionado por resorte 11 con un cilindro de freno accionado por resorte 25, en el que una conexión del cilindro de freno accionado por resorte 25 está conectada a un dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 a través del conducto de conexión L13 de la matriz de conducto neumática LM.
Además del cilindro de freno accionado por resorte 25, el accionador de freno accionado por resorte 11 tiene un pistón de freno accionado por resorte 26, un vástago de pistón 18 y un resorte del mecanismo de resortes 27.
El pistón de freno accionado por resorte 26 del accionador de freno accionado por resorte 11 está conectado adecuadamente al mecanismo de palanca 20 a través del vástago de pistón 18, durante lo cual el movimiento y la fuerza del pistón de freno accionado por resorte 26 (en lo sucesivo también denominada fuerza de frenado accionado por resorte FFS) se transmite así también a los medios de freno por fricción 24. En el ejemplo de realización mostrado, el movimiento y la fuerza FpB del pistón de freno accionado por resorte 26 actúan a través del vástago 18 sobre el pistón de freno 22 y desde allí a través del vástago de pistón 15 sobre el mecanismo de palanca 20.
De este modo, el accionador de freno neumático 9 y el accionador de freno accionado por resorte 11 actúan de forma adecuada sobre el mismo mecanismo de palanca 20 y, por tanto, sobre los mismos medios de freno por fricción 24 a través de sus respectivos vástagos de pistón 15 o 18.
El dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 está conectado a través del conducto de conexión L9 a la salida de una unidad de selección de presión mínima 19, que está conectada en el lado de entrada a través de los conductos de conexión L5, L2 y L8, L7 a los recipientes de aire comprimido de reserva 4 y 6.
Aquí, por lo tanto, los dos recipientes de aire comprimido de reserva 4 y 6 y la unidad de selección de presión mínima 19 forman un dispositivo de aire comprimido de reserva asociado con el dispositivo de control del mecanismo de resortes 214, que proporciona una presión de reserva pR=min(p4,p6).
Si la presión en el recipiente de aire comprimido de reserva 6 es inferior a la presión en el recipiente de aire comprimido de reserva 4, la unidad de selección de presión mínima 19 establece una conexión entre el recipiente de aire comprimido de reserva 6 y el dispositivo de control de mecanismo de resortes 214. Se establece una conexión entre el recipiente de aire comprimido de reserva 4 y el dispositivo de control de mecanismo de resortes 214 cuando la presión en el recipiente de aire comprimido de reserva 4 es inferior a la del recipiente de aire comprimido de reserva 6.
Alternativamente, puede preverse que el recipiente de aire comprimido de reserva 4 se conecte directamente al dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 a través de los conductos de conexión L9' sin que se interponga la unidad de selección de presión mínima 19. El recipiente de aire comprimido de reserva 4 forma entonces un dispositivo de aire comprimido de reserva asociado al dispositivo de control del mecanismo de resortes 214.
Por lo tanto, el actuador de freno accionado por resorte 11 sólo se puede liberar completamente con el aire comprimido del dispositivo de aire comprimido de reserva 4, 6, 19; 4 mientras haya suficiente presión en el dispositivo de aire comprimido de reserva 4, 6,; 4 para acumular -como se describe a continuación- una presión de liberación del mecanismo de resortes pFS o una presión de liberación del mecanismo de resortes modificada pFSpo;pFSpo*, que es necesaria para vencer la fuerza del resorte 27.
Si el recipiente de aire comprimido de reserva 4 forma el dispositivo de aire comprimido de reserva asociado al dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 y la presión en el recipiente de aire comprimido de reserva 4 es nula debido a una fuga, de modo que falla el accionador neumático de freno 9, el freno accionado por resorte 11 ya no puede soltarse. De este modo, se evita con seguridad un fallo total del frenado de la parte móvil 28.
El dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 comprende medios de control de presión 214a con un dispositivo de control S1, que tiene una conexión de control a la que se aplica la presión pHL del conducto de aire principal HL, y con un dispositivo de control adicional S2, que tiene una conexión de control para recibir una señal de velocidad Sv;Sn relacionada con el vehículo.
El dispositivo de control S1 también tiene una primera conexión que está conectada a los conductos de conexión L14, que se bifurca del conducto de conexión L9 en la rama A2. También tiene una segunda conexión que conduce a una salida AL1 hacia el exterior. Y tiene una tercera conexión que está conectada a los conductos de conexión L15.
El dispositivo de control S1 es un dispositivo de conmutación y se utiliza en el modo de funcionamiento de remolque del vehículo para conmutar entre dos posiciones de conmutación dependiendo de la presión pHL en el conducto de aire principal HL. Cuando el vehículo (por ejemplo, una locomotora) está desconectado, el freno accionado por resorte se aplica cuando no hay presión en el conducto de aire principal HL, ya que el dispositivo de control S1 cambia a una de las dos posiciones de conmutación mostradas cuando no hay presión en el conducto de aire principal HL. Esto se debe a que la tercera conexión del dispositivo de control S1 se conecta entonces a la segunda conexión y la ventilación hacia el exterior tiene lugar a través de la salida AL1.
El dispositivo de control adicional S2 tiene una primera conexión que está conectada a los conductos de conexión L15 y a través de éstas a la tercera conexión del dispositivo de control S1. También tiene una segunda conexión que está conectada a los conductos de conexión L17, que también se ramifica desde los conductos de conexión L9 en la rama A3. Y tiene una tercera conexión que está conectada a los conductos de conexión L16.
El dispositivo de control adicional S2 es también un dispositivo de conmutación y se utiliza en el modo de funcionamiento de remolque del vehículo para conmutar entre dos posiciones de conmutación dependiendo de la señal de velocidad Sv;Sn relacionada con el vehículo.
La señal de velocidad relacionada con el vehículo Sv indica el valor de una velocidad relacionada con el vehículo v. Alternativamente, la señal de velocidad relacionada con el vehículo Sn indica el valor de una variable que representa la velocidad relacionada con el vehículo v, por ejemplo, una velocidad de rueda n.
La señal de velocidad relacionada con el vehículo Sv;Sn es proporcionada por la unidad de control de freno BS en la forma de realización del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 según la invención mostrada en la Figura 3, en donde la unidad de control de freno BS forma la señal de velocidad relacionada con el vehículo Sv;Sn a partir de al menos una señal de sensor SSv; SSn. La al menos una señal de sensor SSv; SSn es proporcionada aquí, por ejemplo, por un sensor 30 asignado al eje de rueda 29 de la rueda 28 y transmitida a la unidad de control de freno BS a través del trayecto de comunicación K1. El sensor es, por ejemplo, un sensor de velocidad, que determina la velocidad relacionada con el vehículo v del conjunto de ruedas dispuesto en el eje de rueda 29, o un sensor de velocidad, que determina la velocidad n del eje de rueda 29. La unidad de control de freno BS emite la señal del sensor SSv; SSn como señal de velocidad relacionada con el vehículo Sv; Sn al dispositivo de control adicional S2 a través del trayecto de comunicación K2. Alternativamente, la unidad de control de freno BS determina la señal de velocidad relacionada con el vehículo Sv; Sn a partir de varias señales de sensor procedentes de sensores que están asignados a varios juegos de ruedas o ejes de rueda, o también a partir de otras fuentes que indican una velocidad de una rueda, un eje de rueda o un carro del vehículo o la velocidad del vehículo en su conjunto.
En la forma de realización del dispositivo de control de mecanismo de resortes 214 mostrado se prevé que el dispositivo de control adicional<s>2 asume una posición de conmutación mostrada de sus dos posiciones de conmutación cuando el vehículo está parado. El dispositivo de control adicional S2 está configurado para cambiar de la posición de conmutación mostrada a su otra posición de conmutación, en la que su segunda conexión está conectada a su tercera conexión, tan pronto como el vehículo F está en movimiento.
Así, en el dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 del dispositivo 201 para frenar el vehículo F según la invención, el medio de control de presión 214a está configurado para controlar una presión de liberación del mecanismo de resortes del funcionamiento de remolque pFSa para el al menos un accionador de freno accionado por resorte 11 dependiendo de la presión pHL en el conducto de aire principal HL del vehículo F. Y este medio de control de presión 214a está configurado según la invención para controlar la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque pFSa también dependiendo de la señal de velocidad Sv; Sn relacionada con el vehículo.
En particular, los medios de control de presión 214a están configurados para controlar una presión de reserva p4;pR (siendo p4 la presión de reserva del tanque de presión de reserva 4 y siendo pR=min(p4,p6) la presión proporcionada por la unidad de selección de presión mínima 19) de un dispositivo de aire comprimido de reserva 4 4,6,19 independientemente de la presión pHL en el conducto de aire principal HL como presión de liberación del mecanismo de resortes de modo de funcionamiento de remolque pFSa cuando el valor indicado por la señal de velocidad Sv; Sn relacionada con el vehículo supera un valor límite predeterminado.
En la forma de realización mostrada, se especifica ventajosamente cero como valor límite. El valor límite es por lo tanto ventajosamente 0 km/h si la señal de velocidad relacionada con el vehículo Sv indica el valor de una velocidad relacionada con el vehículo v.
O el valor límite es ventajosamente 0 revoluciones por segundo o alternativamente 0 revoluciones por minuto si la señal de velocidad relacionada con el vehículo Sn indica el valor de la velocidad de la rueda n.
Para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque pFSa, que depende de la presión pHL en el conducto de aire principal HL del vehículo F, el dispositivo de control S1 de los medios de control de presión 214a está configurado para controlar el primer segmento L15 de un trayecto de aire comprimido en modo de funcionamiento de remolque (formado aquí por los conductos de conexión L15 y L16) dependiendo de la presión pHL en el conducto de aire principal HL, ya sea con el trayecto de suministro alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva 44,6,19 o con la salida AL1 hacia el exterior.
Y para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes de modo de funcionamiento de remolque pFSa que depende de la señal de velocidad Sv; Sn relacionada con el vehículo, el dispositivo de control adicional S2 de los medios de control de presión 214a se configura de modo correspondiente para conectar un segundo segmento L16 del trayecto de aire comprimido de modo de funcionamiento de remolque L15, L16 dependiendo de la señal de velocidad Sv; Sn relacionada con el vehículo, ya sea al primer segmento L15 del trayecto de aire comprimido de modo de funcionamiento de remolque L15, L16 o bien a un trayecto de suministro adicional L17 alimentada por el dispositivo de aire comprimido de reserva 4;4,6,19.
El dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 comprende además otro medio de control de la presión 214b con otro dispositivo de control S3 y otra salida al exterior A3.
El dispositivo de control adicional S3 tiene una primera conexión que está conectada a los conductos de conexión L9. Tiene una segunda conexión que conduce a la salida adicional AL3 hacia el exterior. Y tiene una tercera conexión que está conectada a los conductos de conexión L10.
El dispositivo de control adicional S3 es también un conmutador y se utiliza en un modo de funcionamiento activo del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 para una conmutación dependiendo de una demanda de freno accionado por resorte FBA.
El dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 según la invención comprende por lo tanto el medio de control de presión adicional 214b, que está configurado para controlar la presión de liberación de freno accionado por resorte pFSb del modo de funcionamiento activo dependiendo de la demanda de freno accionado por resorte FBA, que se proporciona en particular de forma automática y/o manual, en cuyo caso el dispositivo de control adicional s 3 para controlar la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo pFSb dependiendo de la demanda de freno accionado por resorte FBA está configurado para conectar el trayecto del aire comprimido en modo de funcionamiento activo L10, dependiendo de la demanda de freno accionado por resorte FBA, ya sea al trayecto de suministro L9, alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva 4; 4,6,19 o a la salida adicional AL3 hacia el exterior.
Además, el dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 comprende un medio de conmutación del modo de funcionamiento 214c que tiene una entrada de control para recibir una demanda de conmutación UA y un medio de protección de superposición 214d.
Los medios de conmutación del modo de funcionamiento 214c tienen una primera conexión que está conectada a los conductos de conexión L16 y a través de éstos a la tercera conexión del dispositivo de control adicional S2. También tiene una segunda conexión que está conectada a los conductos de conexión L10 y a través de éstos a la tercera conexión del dispositivo de control adicional S3. Y tiene una tercera conexión que está conectada a los conductos de conexión L11. El conducto de conexión L11 tiene un segmento en forma de manguera para la transición desde la carrocería del carro WK al bogie DG.
El medio de conmutación del modo de funcionamiento 214c es también un conmutador y se utiliza para conmutar del modo de funcionamiento activo al modo de funcionamiento de remolque o del modo de funcionamiento de remolque al modo de funcionamiento activo dependiendo de una demanda de conmutación UA.
En el dispositivo de control de mecanismo de resortes 214 de acuerdo con la invención, el medio de conmutación de modo de funcionamiento 214c está configurado, por lo tanto,
- para conmutar entre un modo de funcionamiento de remolque y un modo de funcionamiento activo dependiendo de la demanda de conmutación UA,
- en el modo de funcionamiento de remolque, para emitir la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento de remolque pFSa como una presión de liberación del mecanismo de resortes pFS, y - en el modo de funcionamiento activo, para emitir la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento activo pFSb como presión de liberación del mecanismo de resortes pFS.
En el modo de funcionamiento activo del vehículo F, en el que los medios de conmutación del modo de funcionamiento 214c se conmutan de su posición de conmutación mostrada aquí (modo de funcionamiento de remolque) a su otra posición de conmutación (modo de funcionamiento activo) mediante la demanda de conmutación, el accionador del freno accionado por resorte 11 se controla a través del dispositivo de control S3. En el modo de funcionamiento activo del vehículo F tiene lugar una aplicación de los medios de freno por fricción por la acción de la fuerza del resorte del mecanismo de resortes 27 del accionador de freno accionado por resorte 11 mediante la conmutación del dispositivo de control S3 a su posición de conmutación mostrada aquí, en la que se produce una conexión del cilindro de freno accionado por resorte 25 a través de los medios de conmutación del modo de funcionamiento 214c a la salida adicional A3 hacia el exterior; el cilindro de freno accionado por resorte 25 se ventila de este modo.
Si el medio de conmutación 214c se encuentra en su posición de conmutación mostrada aquí (modo de funcionamiento de remolque), todo el dispositivo de control de mecanismo de resortes 214 para el modo de funcionamiento de remolque del vehículo F se encuentra en un modo de funcionamiento de remolque.
Si los medios de conmutación 214c están en su otra posición de conmutación (modo de funcionamiento activo), todo el dispositivo de control de mecanismo de resortes 214 está en un modo de funcionamiento activo para el funcionamiento activo del vehículo F.
En el modo de funcionamiento de remolque del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 están previstos dos trayectos paralelos P1 y P2 para conmutar el aire comprimido desde el dispositivo de aire comprimido de reserva 4,6,19; 4 en la primera entrada de los medios de conmutación del modo de funcionamiento 214c y luego desde su tercera conexión mediante el procedimiento de control de mecanismo de resortes de los medios de protección de superposición 214d; 214d al accionador de freno accionado por resorte 11. Para ello se utilizan los dispositivos de control S1 y S2 de los medios de control de presión 214a.
La presión pHL del conducto de aire principal HL, que se aplica a una entrada de control del dispositivo de control S1, sirve como presión de control para el dispositivo de control S1. Mediante el dispositivo de control S1, los medios de control de presión 214a se configuran de este modo para controlar una presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque pFSa para el accionador de freno accionado por resorte 11 dependiendo de la presión pHL en el conducto de aire principal HL del vehículo F. Por lo tanto, el accionador de freno accionado por resorte 11 o el freno accionado por resorte del vehículo se controla por un lado por parte de HL.
El segundo trayecto paralelo P2 forma una derivación del primer trayecto P1 y está previsto para poder conmutar el aire comprimido desde el dispositivo de aire comprimido de reserva 4,6,19; 4 al accionador de freno accionado por resorte 11 en el modo de funcionamiento de remolque del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 con la señal de velocidad Sv; Sn relacionada con el vehículo de forma altamente activa, independientemente de la presión pHL en el conducto de aire principal HL del vehículo F. Preferentemente siempre que el vehículo no se encuentre en reposo durante la operación de remolque. El actuador de freno accionado por resorte 11 o el freno accionado por resorte del vehículo está, por tanto, controlado por velocidad. El efecto del control HL se anula a modo de derivación; preferiblemente, mientras el vehículo esté en movimiento en el modo de funcionamiento de remolque.
Con el segundo trayecto P2 formado en la solución según la invención, se realiza una medida mediante la cual se impide la aplicación del freno accionado por resorte durante el frenado de emergencia con regulación antideslizamiento en modo de funcionamiento de remolque del vehículo cuando el vehículo está en movimiento. Esto significa que durante el frenado de emergencia cuando el vehículo está remolcando, los pinchazos no deseados de las ruedas, que no pueden evitarse mediante la regulación antideslizamiento activa, se evitan de otra forma sencilla que consiste en conmutar activamente el aire comprimido del dispositivo de aire comprimido de reserva 4, 6, 19; 4 al cilindro de freno accionado por resorte 25 dependiendo de la velocidad durante el remolque. Mientras se disponga de suficiente aire comprimido desde el dispositivo de aire comprimido de reserva 4,6,19; 4, el accionador del freno accionado por resorte 11 puede liberarse a través del trayecto P2, independientemente del trayecto P1 a través del cual se realiza el control por HL del accionador del freno accionado por resorte 11.
La señal de velocidad relacionada con el vehículo Sv; Sn garantiza que en estado de reposo se conmute automáticamente al control por HL del accionador del freno accionado por resorte 11 y el medio de freno por fricción 24 esté completamente aplicado bajo la fuerza del freno accionado por resorte 27 cuando la presión pHL del conducto de aire principal HL se reduzca al nivel SB.
Dado que el control del dispositivo de control adicional S2, es decir, el control de la liberación dependiente de la señal de velocidad del accionador del freno accionado por resorte 11, es de alta actividad, se garantiza que el funcionamiento del control HL del accionador del freno accionado por resorte 11 no se vea perjudicado cuando el vehículo está sin corriente.
El medio de protección de superposición 214d mostrado es un medio de protección de superposición dispuesto de modo descentralizado y tiene una primera conexión que se conecta al conducto de conexión L11, durante lo cual un segmento Lila está diseñado como una manguera. Los medios de protección de superposición 214d también tienen una segunda conexión que está conectada a los conductos de conexión L12, que se ramifican desde los conductos de conexión L4 después de la manguera L4a en la dirección del accionador de freno 9 en la rama A4. Y los medios de protección de superposición 214d tienen una tercera conexión que está conectada a los conductos de conexión L13 y, por tanto, a la conexión del cilindro de freno accionado por resorte 25.
Alternativamente, como se muestra con líneas discontinuas, se puede proporcionar un medio de protección de superposición 214d' dispuesto de modo centralizado en lugar del medio de protección de superposición 214d dispuesto de modo descentralizado.
En este caso se conecta una primera conexión al conducto de conexión L11'. Una segunda conexión de los medios de protección de superposición 214d' está conectada a los conductos de conexión L12', que se ramifican desde los conductos de conexión L3 en la rama A4', y una tercera conexión de los medios de protección de superposición 214d' está conectada al conducto de conexión L13'.
En la forma de realización del dispositivo según la invención, en la que se utilizan los medios de protección contra superposición descentralizados 214d, se implementa una protección contra superposición descentralizada para el accionador combinado formado por el accionador de freno neumático 9 y el accionador de freno accionado por resorte 11. Este diseño descentralizado (local) de la protección contra superposición tiene la ventaja de que la eficacia de la protección contra superposición está garantizada incluso si los conductos de conexión que conducen al cilindro de freno accionado por resorte 25 están defectuosos (por ejemplo, si la manguera Lila está rasgada). Esta ventaja también existe con el uso alternativo de la protección de superposición mecánica o puramente mecánica mencionada al principio, ya que ésta también está descentralizada (local).
En la forma de realización del dispositivo según la invención, en la que se utiliza el medio de protección de superposición central 214d', se realiza una protección de superposición central para el actuador combinado formado por el actuador de freno neumático 9 y el actuador de freno accionado por resorte 11. Una desventaja es que la protección de superposición central no es efectiva si la manguera L13'a está rasgada.
En el dispositivo de control accionado por resorte 214 según la invención, los medios de protección de superposición 214d;214d' tienen, por lo tanto, lo siguiente
- una primera conexión a la que se aplica la presión de liberación del mecanismo de resortes pFS,
- una segunda conexión a la que se aplica la presión de protección de superposición pC; pC* y
- una tercera conexión que está conectada al cilindro de freno accionado por resorte 25 del accionador de freno accionado por resorte 11 de forma conductora de aire comprimido.
Los medios de protección contra la superposición 214d;214d' están configurados para formar una presión de liberación de mecanismo de resortes modificada pFSpC; pFSpC*, que protege al accionador combinado contra la superposición de la fuerza de frenado, a partir de la presión de liberación de mecanismo de resortes pFS y de la presión de protección contra la superposición pC; pC*, y para emitirla en su tercera conexión.
En la forma de realización del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 según la invención, en la que se utiliza el medio de protección contra superposición 214d dispuesto de modo descentralizado, la presión de freno neumática pC* regulada por la unidad de regulación antideslizamiento GS se proporciona como presión de protección contra superposición. En esta forma de realización, los medios de protección de superposición 214d reducen la fuerza de frenado de resorte en la medida de la presión de frenado neumático regulada pC*, emitida por la unidad de regulación antideslizamiento GS.
Alternativamente, en la forma de realización del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 de acuerdo con la invención, en la que se utiliza la protección de superposición dispuesta de modo centralizado 214d', la presión de freno neumática pC emitida por la unidad de control de freno BS se proporciona como presión de protección de superposición. En esta forma de realización, los medios de protección de superposición 214d' reducen la fuerza de frenado del resorte en la medida de la presión de frenado neumática pC (presión C) generada por la unidad de control de freno BS. Sin embargo, incluso si los medios de protección de superposición estuvieran dispuestos de modo centralizado, también sería posible proporcionar la presión de freno neumático regulada pC*, emitida por la unidad de regulación de protección antideslizamiento GS como la presión de protección de superposición. Para ello, en lugar de la rama A4' de los conductos de conexión L3, habría que prever una rama de los conductos de conexión L4 en la zona entre la unidad de regulación de protección antideslizamiento GS y la manguera L4a.
De una manera que no se muestra aquí, el accionador de freno accionado por resorte 11 también puede configurarse para ser operado manualmente, por ejemplo, para ser bloqueado manualmente y liberado de emergencia. Para ello se puede prever una operación eléctrica con un elemento de operación accionable o una operación manual.
El dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 según la invención y el procedimiento de control del mecanismo de resortes según la invención permiten:
(a) la aplicación y liberación del freno accionado por resortes a voluntad durante el funcionamiento activo del vehículo,
b) la conmutación desde el modo de funcionamiento activo al modo de funcionamiento de remolque y viceversa,
c) la liberación del freno accionado por resorte en el modo de funcionamiento de remolque cuando el conducto de aire principal HL está presurizado y
d) la liberación dependiente de la velocidad del freno accionado por resorte en el modo de funcionamiento de remolque, en cuyo caso el efecto del control HL se anula a modo de derivación.
Lista de símbolos de referencia
F Vehículo
WK una carrocería del vehículo
DG un bogie del vehículo
1 dispositivo conocido para frenar un vehículo
101 otro dispositivo conocido para frenar un vehículo
201 dispositivo según la invención para frenar el vehículo F
3,5 válvulas antirretorno
4,6 recipiente de presión de reserva
7,8 dispositivos de control de freno de un freno neumático en el dispositivo 1 (en forma de medios de control de freno para generar presión en el cilindro de freno)
107 dispositivo de control del freno para el dispositivo 101
207 dispositivo de control del freno para el dispositivo 201
9,10 actuadores neumáticos de los frenos neumáticos
14 dispositivo de control del mecanismo de resortes de un freno accionado por resorte del dispositivo 1
(en forma de medios de control de mecanismo de resorte)
114 dispositivo de control del mecanismo de resortes de un freno accionado por resorte en el dispositivo 101
114c medios de protección de superposición del dispositivo de control del mecanismo de resortes 114 214 dispositivo de control del mecanismo de resortes de un freno accionado por resorte en el dispositivo 201
11,1 actuadores de freno de mecanismo de resortes de los frenos accionados por resorte
15 vástago de pistón de un accionador de freno neumático respectivo
18 vástago de un actuador de freno accionado por resorte respectivo
19 unidad de selección de la presión mínima
20 mecanismo de palanca
21 cilindro de freno del accionador de freno neumático
22 pistón de freno del actuador de freno neumático
23 resorte de retorno del actuador del freno neumático
24 medio de frenos por fricción con pastilla de freno
25 cilindro de freno accionado por resorte
26 pistón del freno accionado por resorte
27 freno del mecanismo de resortes
28 pieza móvil (por ejemplo, rueda del vehículo o disco de freno)
29 eje del vehículo
30 sensor, en particular sensor de velocidad o sensor de rpm
LM matriz de conducto neumática
HL conducto principal de aire
HB conducto principal del recipiente de aire (conducto de suministro)
p4;p presión de suministro
pHL presión en el conducto de aire principal HL
presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo
pFS presión de liberación del mecanismo de resortes
pC;pC* presión de protección de superposición
pFSpc;pFSpc* presión de liberación del mecanismo de resortes modificada que protege contra la superposición de la fuerza de frenado
SSv;SSn señal del sensor 30
Sv;Sn señal de velocidad relacionada con el vehículo
K1,K2 trayectos de comunicación
A1-A5 ramas de la matriz de conducto neumática LM
FBA demanda de freno accionado por resorte
demanda de conmutación
BA demanda de freno
BS unidad de control de freno del dispositivo de control de freno 207
GS unidad de regulación de protección antideslizamiento del dispositivo de control del freno 207 GSA demanda de regulación antideslizamiento
214a medios de control de la presión del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 214b otros medios de control de la presión del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 214c medios de conmutación del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 214d;214d' medios de protección de superposición del dispositivo de control del mecanismo de resortes 214 51 dispositivo de control de los medios de control de la presión 214a
AL1 salida al exterior
S2 dispositivo de control adicional de los medios de control de la presión 214a
S3 dispositivo de control del medio de control de presión adicional 214b
AL3 salida adicional al exterior
Claims (17)
1. Dispositivo (201) para frenar un vehículo (F),
- con un conducto principal de recipiente de aire (HB) y un conducto principal de aire (HL),
- con un dispositivo de control de frenado (207),
- con un recipiente de presión de reserva (4) de un dispositivo de aire comprimido de reserva (4; 4, 6, 19), que está conectado al conducto principal del recipiente de aire (HB) a través de una válvula antirretorno (3) y al menos a un accionador de freno (9) a través del dispositivo de control de freno (207), y
- con un dispositivo de control del mecanismo de resortes (214) con un medio de control de la presión (214a), - en el que los medios de control de la presión (214a) están dispuestos para controlar una presión de liberación del mecanismo de resortes (pFSa) del modo de funcionamiento de remolque para al menos un accionador del freno accionado por resorte (11) de un freno accionado por resorte del vehículo dependiendo de la presión (pHL) en el conducto de aire principal (HL) del vehículo (F) en un modo de funcionamiento de remolque en el que el vehículo (F) puede remolcarse como un automóvil,
- en el que para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes (pFSa) del modo de funcionamiento de remolque que depende de la presión (pHL) en el conducto de aire principal (HL) del vehículo (F), un dispositivo de control (S1) de los medios de control de la presión (214a) está configurado para conectar un primer segmento (L15) de un trayecto de aire comprimido del modo de funcionamiento de remolque (L15, L16) dependiendo de la presión (pHL) en el conducto de aire principal (HL), ya sea a un trayecto de suministro (L14) alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva (4; 4, 6, 19), o a una salida (AL1) al exterior, y
- en el que los medios de control de la presión (214a) están configurados para controlar la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento de remolque (pFSa) también dependiendo de una señal de velocidad relacionada con el vehículo (Sv;Sn).
2. Dispositivo (201) según la reivindicación 1,
caracterizado porque
los medios de control de la presión (214a) están configurados para emitir una presión de reserva (p4;pR) de un dispositivo de aire comprimido de reserva (4; 4,6,19) como presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque (pFSa) independientemente de la presión (pHL) en el conducto de aire principal (HL) si un valor indicado por la señal de velocidad relacionada con el vehículo (Sv;Sn) supera un valor límite predeterminado.
3. Dispositivo (201) según la reivindicación 2,
caracterizado porque
para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque (pFSa) que depende de la señal de velocidad relativa al vehículo (Sv;Sn), un dispositivo de control adicional (S2) de los medios de control de la presión (214a) está configurado para conectar un segundo segmento (L16) del trayecto del aire comprimido en modo de funcionamiento de remolque (L15, L16) dependiendo de la señal de velocidad relativa al vehículo (Sv; Sn) ya sea al primer segmento (L15) del trayecto de aire comprimido del modo de funcionamiento de remolque (L15, L16) o bien a un trayecto de suministro adicional (L17) alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva (4; 4, 6, 19).
4. Dispositivo (201)) según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por
otro medio de control de la presión (214b), que está configurado para controlar una presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo (pFSb) dependiendo de una demanda de freno accionado por resorte (FBA), en particular proporcionada automática y/o manualmente,
en el que, para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo (pFSb) que depende de la demanda de freno accionado por resorte (FBA), se ha previsto otro dispositivo de control (S3) para conectar un trayecto de aire comprimido en modo de funcionamiento activo (L10) dependiendo de la demanda de freno accionado por resorte (FBA), ya sea a otro trayecto de suministro (L9) alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva (4; 4, 6, 19), o bien a otra salida (AL3) hacia el exterior.
5. Dispositivo (201)) según la reivindicación 4,
caracterizado por
un medio de conmutación del modo de funcionamiento (214c), que está configurado
- para conmutar entre el modo de funcionamiento de remolque y un modo de funcionamiento activo dependiendo de una demanda de conmutación (UA),
- en el modo de funcionamiento de remolque, emitir la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento de remolque (pFSa) como presión de liberación del mecanismo de resortes (pFS), y
- en el modo de funcionamiento activo, emitir la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento activo (pFSb) como presión de liberación del mecanismo de resortes (pFS).
6. Dispositivo (201)) según la reivindicación 5,
caracterizado por
un medio de protección de superposición (214d;214d') que tiene
- una primera conexión a la que se aplica la presión de liberación del mecanismo de resortes (pFS),
- una segunda conexión a la que se aplica una presión de protección de superposición (pC; pC*) y
- una tercera conexión que se conecta a un cilindro de freno accionado por resorte (25) del accionador de freno accionado por resorte (11) de forma conductora de aire comprimido,
- en el que los medios de protección contra la superposición (214d; 214d') están configurados para formar una presión modificada de liberación del mecanismo de resortes (pFSpC; pFSpC*), que protege contra la superposición de la fuerza de frenado, a partir de la presión de liberación del mecanismo de resortes (pFS) y de la presión de protección contra la superposición (pC; pC*), y para emitirla en su tercera conexión.
7. Dispositivo (201)) según la reivindicación 6,
caracterizado porque
- una presión neumática de frenado (pC) emitida por una unidad de control de frenado (BS) se proporciona como presión de protección de superposición, o bien
- alternativamente, una presión de frenado neumático (pC*) regulada por una unidad de regulación de la protección contra el deslizamiento de las ruedas (GS) dispuesta después de la unidad de control de freno (BS) se proporciona como presión de protección contra la superposición.
8. Dispositivo (201)) según la reivindicación 7,
caracterizado porque
- cuando los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) se conmutan al modo de funcionamiento de remolque, una primera conexión y una tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) se conectan de forma conductora de aire comprimido, y
- cuando los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) se conmutan al modo de funcionamiento activo, una segunda conexión y la tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) se conectan de forma conductora de aire comprimido,
- en el que la primera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) está conectada al segundo segmento (L16) del trayecto de aire comprimido del modo de funcionamiento de remolque (L15, L16) de una forma conductora de aire comprimido,
- en el que la segunda conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) está conectada al trayecto del aire comprimido del modo de funcionamiento activo (L10) de forma conductora de aire comprimido, y - en el que la tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) está conectada a la primera conexión de los medios de protección de superposición (214d; 214d') de forma conductora de aire comprimido.
9. Vehículo (F), en particular un vehículo ferroviario,
caracterizado por
un dispositivo (201) según una de las reivindicaciones anteriores.
10. Procedimiento de control de mecanismo de resortes para un dispositivo (201) para frenar un vehículo (F), dicho dispositivo (201) tiene un conducto principal de recipiente de aire (HB), un conducto principal de aire (HL), un dispositivo de control de frenado (207) y un recipiente de presión de reserva (4) de un dispositivo de aire comprimido de reserva (4; 4, 6, 19), en cuyo caso el recipiente de presión de reserva (4) está conectado al conducto principal de recipiente de aire (HB) a través de una válvula antirretorno (3) y al menos a un accionador de freno (9) a través del dispositivo de control de frenado (207),
- en el que, en un modo de funcionamiento de remolque en el que el vehículo (F) puede remolcarse como un automóvil, un medio de control de la presión (214a) controla una presión de liberación del mecanismo de resortes (pFSa) del modo de funcionamiento de remolque para al menos un accionador del freno accionado por resorte (11) de un freno accionado por resorte del vehículo dependiendo de la presión (pHL) en un conducto de aire principal (HL) del vehículo (F),
- en el que, para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento de remolque (pFSa) que depende de la presión (pHL) en el conducto de aire principal (HL) del vehículo (F), un dispositivo de control (S1) de los medios de control de la presión (214a) conecta un primer segmento (L15) de un trayecto de aire comprimido del modo de funcionamiento de remolque (L15, L16) dependiendo de la presión (pHL) en el conducto de aire principal (HL), ya sea a un trayecto de suministro alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva (4; 4,6,19) o bien a una salida (AL1) al exterior, y
- en el que los medios de control de la presión (214a) también controlan la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque (pFSa) dependiendo de una señal de velocidad relacionada con el vehículo (Sv;Sn).
11. Procedimiento de control del mecanismo de resortes según la reivindicación 10,
caracterizado porque
- los medios de control de la presión (214a) emiten una presión de suministro (p4;pR) de un dispositivo de aire comprimido de reserva (4; 4,6,19) como presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque (pFSa) independientemente de la presión (pHL) en el conducto de aire principal (HL) cuando un valor indicado por la señal de velocidad relacionada con el vehículo (Sv;Sn) supera un valor límite predeterminado.
12. Procedimiento de control de mecanismo de resortes según la reivindicación 11,
caracterizado porque
para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento de remolque (pFSa) que depende de la señal de velocidad relacionada con el vehículo (Sv;Sn), un dispositivo de control adicional (S2) de los medios de control de la presión (214a) conecta un segundo segmento (L16) del trayecto del aire comprimido en modo de funcionamiento de remolque (L15, L16) dependiendo de la señal de velocidad relacionada con el vehículo (Sv; Sn) ya sea al primer segmento (L15), o bien a un trayecto de suministro adicional (L17) alimentado por el dispositivo de aire comprimido del recipiente (4; 4, 6, 19).
13. Procedimiento de control del mecanismo de resortes según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque
otro medio de control de la presión (214b) controla una presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo (pFSb) dependiendo de una demanda de freno accionado por resorte (FBA), en particular proporcionada automática y/o manualmente,
en el que, para el control de la presión de liberación del mecanismo de resortes en modo de funcionamiento activo (pFSb) que depende de la demanda de freno accionado por resorte (FBA), un dispositivo de control adicional (S3) conecta un trayecto de aire comprimido en modo de funcionamiento activo (L10) dependiendo de la demanda de freno accionado por resorte (FBA), ya sea a un trayecto de suministro adicional (L9) alimentado por el dispositivo de aire comprimido de reserva (4; 4, 6, 19), o bien a una salida adicional (AL3) hacia el exterior.
14. Procedimiento de control del mecanismo de resortes según la reivindicación 13,
caracterizado porque
un medio de conmutación del modo de funcionamiento (214c)
- conmuta entre el modo de funcionamiento de remolque y un modo de funcionamiento activo dependiendo de una demanda de conmutación (UA),
- en el modo de funcionamiento de remolque, emite la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento de remolque (pFSa) como presión de liberación del mecanismo de resortes (pFS) y
- en el modo de funcionamiento activo, emite la presión de liberación del mecanismo de resortes del modo de funcionamiento activo (pFSb) como presión de liberación del mecanismo de resortes (pFS).
15. Procedimiento de control del mecanismo de resortes según la reivindicación 14,
caracterizado porque
- una primera conexión de un medio de protección de superposición (214d; 214d') está sometida a la presión de liberación del mecanismo de resortes (pFS) y
- una segunda conexión de los medios de protección de superposición (214d;214d') está sometida a una presión de protección de superposición (pC; pC*),
- en el que los medios de protección contra la superposición (214d; 214d') forman una presión de liberación del mecanismo de resortes modificada (pFSpC; pC*), que protege contra la superposición de la fuerza de frenado, a partir de la presión de liberación del mecanismo de resortes (pFS) y de la presión de protección contra la superposición (pC; pC*), y la emite a una tercera conexión de los medios de protección contra la superposición (214d; 214d'), que está conectada a un cilindro de freno accionado por resorte (25) del accionador de freno accionado por resorte (11) de forma conductora de aire comprimido.
16. Procedimiento de control del mecanismo de resortes según la reivindicación 15,
caracterizado porque
- una presión neumática de frenado (pC) emitida por una unidad de regulación de frenado (BS) se proporciona como la presión de protección de superposición, o
- alternativamente, una presión de frenado neumático (pC*) regulada por una unidad de regulación de la protección antideslizamiento (GS) dispuesta después de la unidad de control de freno (BS) se proporciona como presión de protección de superposición.
17. Procedimiento de control del mecanismo de resortes según la reivindicación 16,
caracterizado porque
- al conmutar los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) al modo de funcionamiento de remolque, una primera conexión y una tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) se conectan de forma conductora de aire comprimido, y
- al conmutar los medios de conmutación de modo de funcionamiento (214c) al modo de funcionamiento activo, una segunda conexión y la tercera conexión de los medios de conmutación de modo de funcionamiento (214c) se conectan de forma conductora de aire comprimido
- en el que la primera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) está conectada al segundo segmento (L16) del trayecto de aire comprimido del modo de funcionamiento de remolque (L15, L16) de una forma conductora de aire comprimido,
- en el que la segunda conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) está conectada al trayecto del aire comprimido del modo de funcionamiento activo (L10) de manera que conduce el aire comprimido, y - en el que la tercera conexión de los medios de conmutación del modo de funcionamiento (214c) está conectada a la primera conexión de los medios de protección de superposición (214d; 214d') de una forma conductora de aire comprimido.
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