INSTALACIÓN DE FRENO ELECTRONEUMÁTICA DE UN VEHÍCULO SOBRE RAÍLES.

Instalación de freno electroneumática para un vehículo sobre raíles,

con una unidad de control de freno electrónica (1) para generar una señal de frenado eléctrica para válvulas de precontrol (4, 5) de una válvula (3) para impulsar un cilindro de freno neumático (7), el cual también puede hacerse funcionar aparte a través de medios para activar un frenado de emergencia con protección antideslizamiento, caracterizada porque las válvulas de pretensión (4; 5) para introducir o extraer aire están dotadas en cada caso de parejas de devanado (4a, 4b; 5a, 5b) independientes, de las que una pareja de bobina (4b, 5b) está unida a la unidad de control del freno (1) y la otra pareja de devanado (4a, 5a) está unida a un ordenador de protección antideslizamiento (8) para un frenado de servicio y de emergencia con protección antideslizamiento

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La presente invención se refiere a una instalación de freno electroneumática de un vehículo sobre raíles, con una unidad de control de freno electrónica para generar una señal de frenado eléctrica para válvulas de precontrol de una válvula para impulsar un cilindro de freno neumático, el cual también puede hacerse funcionar aparte a través de medios para activar un frenado de emergencia con protección antideslizamiento. Además de esto la invención se refiere también a un procedimiento para hacer funcionar una instalación de freno de este tipo así como a un vehículo sobre raíles, que puede equiparse de diferente manera con la instalación de freno.

El campo de aplicación de la presente invención se extiende a vehículos sobre raíles que se frenan mediante aire comprimido. Con este fin se aplica a un cilindro de freno neumático usado por rueda o pareja de ruedas, mediante una válvula neumática, una presión de frenado acumulada en el vehículo sobre raíles. Esto se realiza a través de un circuito de precontrol neumático en función de una activación eléctrica, que se genera normalmente desde una unidad de control de freno electrónica en función de una solicitud de frenado prefijable manual o automáticamente. La unidad de control de freno electrónica comprende con ello también un ordenador de protección antideslizamiento que, en función de al menos una señal de velocidad de giro enviada desde un sensor de protección antideslizamiento, regula el resbalamiento de rueda de las ruedas al menos de un eje o detecta, con medios de vigilancia de rodadura, la velocidad de giro de las ruedas. Aparte de esto un ordenador de vigilancia del mecanismo de traslación forma también parte de una unidad de control de freno moderna, el cual se usa para realizar un diagnóstico del mecanismo de traslación en cuanto a estados críticos y daños, como por ejemplo descarrilamientos, cojinetes sobrecalentados, etc.

Del documento DE 10 2005 010 118 A1 se desprende una instalación de freno electroneumática del género expuesto. Aquí están integrados los medios de vigilancia del mecanismo de traslación junto con el control de protección antideslizamiento en un único aparato de control de freno electrónico. Al mismo están conectados en el lado de entrada los sensores para establecer la velocidad de giro momentánea de las ruedas. La unidad de control de freno compara la velocidad de la rueda con la velocidad momentánea del vehículo sobre raíles y de este modo es capaz de reconocer un resbalamiento de rueda. En este caso se reduce la presión de frenado para adaptarse mediante válvulas de protección antideslizamiento electroneumáticas.

Este mecanismo de protección antideslizamiento no sólo está activado durante el funcionamiento normal del freno en los vehículos sobre raíles modernos, sino que debe funcionar también durante un frenado de emergencia. Normalmente la presión del cilindro de freno se genera para el frenado de emergencia de forma puramente neumática, con independencia del sistema electrónico. La protección antideslizamiento ejerce con ello en principio la función de un regulador de presión, en donde las válvulas de protección antideslizamiento pueden considerarse actuadores. Para materializar en especial la protección antideslizamiento durante el frenado de emergencia es necesario imponer elevados requisitos de seguridad al software. De este modo se impide una activación excesivamente larga de válvulas de protección antideslizamiento, es decir, una reducción continua excesivamente larga de la presión del cilindro de freno mediante la protección antideslizamiento, usualmente mediante un ordenador de vigilancia independiente dentro del ordenador de protección antideslizamiento, por medio de que se desconecta la activación de las válvulas de protección antideslizamiento tras superarse la máxima duración de activación permitida de varios segundos.

De este modo la integración de una protección antideslizamiento representa, para el funcionamiento normal del freno y también para un frenado de emergencia, una elevada complejidad en especial en cuanto a técnica informática. Aparte de esto las instalaciones de freno electroneumáticas habituales con función de protección antideslizamiento exigen, también para el frenado de emergencia, una elevada complejidad de componentes del sistema, que deben enlazarse entre sí eléctricamente de forma fiable así como en parte también en cuando a medios de presión.

Por ello la tarea de la presente invención consiste en crear una instalación de freno electroneumática así como un procedimiento para el funcionamiento de la misma, que ponga a disposición tanto para el funcionamiento normal del freno como para un frenado de emergencia, con el uso de una mínima complejidad técnica, una regulación de presión del cilindro de freno así como una protección antideslizamiento.

La tarea es resuelta, partiendo de una instalación de freno electroneumática conforme al preámbulo de la reivindicación 1, en unión a sus particularidades características. La tarea es resuelta en cuanto a técnica de procedimiento mediante la reivindicación 5. Las reivindicaciones dependientes en cada caso con referencia retrospectiva indican perfeccionamientos ventajosos de la invención.

La invención contiene la enseñanza técnica de que las válvulas de pretensión para introducir y extraer aire en/de la válvula, para impulsar el cilindro de freno neumático, están dotadas en cada caso de dos parejas de devanado independientes sobre la bobina eléctrica para accionar la mecánica de válvula, de las que una pareja de bobina está

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unida a la unidad de control del freno para generar una señal de frenado en funcionamiento normal del freno y la otra pareja de devanado está unida al ordenador de protección antideslizamiento para cumplir la función de protección antideslizamiento, para materializar un frenado de emergencia con protección antideslizamiento junto a un frenado de servicio normal. La válvula para impulsar el cilindro de freno neumático puede contener en el marco de la invención una etapa de relé o estar configurada sin una etapa de relé.

La ventaja de la solución conforme a la invención estriba en especial en que puede prescindirse por completo de componentes en otro caso habituales, como reguladores de la presión de freno separados y en que la instalación conforme a la invención puede alimentarse con una presión máxima ya limitada en su carga ya sea mediante una válvula limitadora de carga, que limita la presión de alimentación de forma correspondiente a la presión de carga momentánea a la presión en cada momento del freno de emergencia, o mediante una válvula de control con válvulas de freno de carga. Por medio de esto las válvulas de protección antideslizamiento disponen siempre de la máxima presión del freno de emergencia válida en ese momento, que puede reducirse mediante la unidad de control de freno electrónica mediante la alimentación con corriente de una de las parejas de devanado de forma correspondiente a la solicitud de frenado de ese momento o bien, en caso necesario, puede ajustarse por completo a cero para que se suelte el freno.

Conforme a una medida que mejora la invención se propone que la válvula comprenda también un sensor de presión, postconectado a las válvulas neumáticas, para la detección del valor real de presión que se produce en el caso de frenados de servicio. Este sensor de presión se hace necesario para poder regular de forma fiable la presión de frenado de servicio nominal deseada, y un sensor de presión adicional de este tipo puede integrarse también de forma poco complicada directamente en la válvula.

Según otra medida que mejora la invención se propone que las líneas de activación eléctricas para las parejas de devanado unidas a la unidad de de control de freno puedan interrumpirse mediante relés eléctricos, que puedan activarse en función de un bucle eléctrico de frenado de emergencia. En el caso de una solicitud de frenado de emergencia señalizado eléctricamente se impide por medio de esto la regulación de presión mediante la unidad de control de freno, con ello se la presión del frenado de emergencia de ese momento se conduce sin impedimentos hasta el cilindro de freno y sólo el ordenador de protección antideslizamiento tiene ventajosamente acceso exclusivo a las válvulas de precontrol, las cuales en este caso funcionan como válvulas de protección antideslizamiento. Con esta medida los estados de funcionamiento... [Seguir leyendo]

1. Instalación de freno electroneumática para un vehículo sobre raíles, con una unidad de control de freno electrónica (1) para generar una señal de frenado eléctrica para válvulas de precontrol (4, 5) de una válvula (3) para impulsar un cilindro de freno neumático (7), el cual también puede hacerse funcionar aparte a través de medios para activar un frenado de emergencia con protección antideslizamiento, caracterizada porque las válvulas de pretensión (4; 5) para introducir o extraer aire están dotadas en cada caso de parejas de devanado (4a, 4b; 5a, 5b) independientes, de las que una pareja de bobina (4b, 5b) está unida a la unidad de control del freno (1) y la otra pareja de devanado (4a, 5a) está unida a un ordenador de protección antideslizamiento (8) para un frenado de servicio y de emergencia con protección antideslizamiento.

2. Instalación de freno electroneumática según la reivindicación 1, caracterizada porque la válvula (3) comprende un sensor de presión (13) postconectado a las válvulas de precontrol (4, 5) y/o a una etapa de relé (6), para la detección del valor real de presión de los frenos de servicio que se produce en funcionamiento normal.

3. Instalación de freno electroneumática según la reivindicación 1, caracterizada porque las líneas de activación eléctricas para las parejas de devanado (4b, 5b) unidas a la unidad de de control de freno (1) pueden interrumpirse mediante relés eléctricos (14), que se activan en función de un bucle eléctrico de frenado de emergencia.

4. Instalación de freno electroneumática según la reivindicación 1, caracterizada porque en los conductos de presión entre las válvulas de precontrol (4, 5) y la etapa de relé (6) se usa en cada caso una válvula de retención y desfrenado (15) accionable manual o eléctricamente.

5. Procedimiento para hacer funcionar una instalación de freno electroneumática de un vehículo sobre raíles, en el que con una unidad de control de freno electrónica (1) en función de una solicitud de frenado se genera una señal de frenado eléctrica para válvulas de precontrol (4, 5) de una válvula (3) para impulsar un cilindro de freno neumático (1), el cual también puede hacerse funcionar aparte a través de un frenado de emergencia con protección antideslizamiento, caracterizado porque las válvulas de pretensión (4; 5) dotadas para introducir o extraer aire en cada caso de parejas de devanado (4a, 4b; 5a, 5b) independientes se unen, con una pareja de bobina (4b, 5b) a la unidad de control del freno (1) y con la otra pareja de devanado (4a, 5a) a un ordenador de protección antideslizamiento (8) para un frenado de servicio y de emergencia con protección antideslizamiento.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque para frenar en funcionamiento normal no se alimentan con corriente todas las parejas de devanado (4a, 4b, 5a, 5b) de las válvulas de precontrol (4 y 5) para introducir o extraer aire.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque para parar la presión del cilindro de freno en funcionamiento normal se alimenta con corriente solamente el devanado (4b) de la válvula de precontrol (4) para introducir aire desde la unidad de control de freno (1).

8. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque para desfrenar en funcionamiento normal se alimentan con corriente las dos parejas de devanado (4b, 5b) de las válvulas de precontrol (4 y 5), para introducir y extraer aire en/de la unidad de control de freno (1).

9. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque para pararse en funcionamiento normal y de frenado de emergencia, el devanado (4a) de la válvula de precontrol (4) se alimenta con corriente mediante el ordenador de protección antideslizamiento (8) para introducir aire, mientras que la válvula de precontrol (5) para extraer aire permanece siempre sin alimentación de corriente.

10. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque para desfrenar en funcionamiento normal y de frenado de emergencia con protección antideslizamiento, con independencia de la alimentación con corriente de las válvulas de precontrol (4, 5) unidas a la unidad de control de freno (1), se alimentan con corriente todos los devanados (4a y 5a) conectados al ordenador de protección antideslizamiento (8).

11. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque se mantiene o reduce la presión del cilindro de freno, mediante los devanados (4a, 5a) activados por el ordenador de protección antideslizamiento (8), con independencia de las prefijaciones de la unidad de control de freno (1) en función de los requisitos de protección antideslizamiento definidos.

12. Vehículo sobre raíles, que está equipado por eje, por bogie o por vagón con una instalación de freno electroneumática según una de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores.