Alimentación de aire de un freno con fuerza almacenada de muelle desde al menos dos recipientes de aire comprimido de reserva.

Dispositivo (1) para frenar un vehículo con al menos dos sistemas de freno,

que presentan en cada caso un frenode fricción que puede llevarse a hacer contacto de fricción con una parte móvil del vehículo, que está unido a travésde al menos una mecánica de palanca (15) a un actuador de freno (9) y un cilindro de freno con fuerza almacenadade muelle (11), en donde cada actuador de freno (9) puede llevarse a unión efectiva con un recipiente de airecomprimido de reserva (4) a través de medios de control de freno (7), caracterizado porque los cilindros de freno confuerza almacenada de muelle (11, 12) están en unión efectiva con varios recipientes de aire comprimido de reserva(4, 6), al menos parcialmente a través de medios de control de fuerza almacenada de muelle (14) comunes y de unaunidad de selección de presión mínima (19), en donde la unidad de selección de presión mínima (19) establece launión efectiva con el recipiente de aire comprimido de reserva (4, 6) al que se aplica la presión mínima.

Alimentación de aire de un freno con fuerza almacenada de muelle desde al menos dos recipientes de aire comprimido de reserva.

La invención se refiere a un dispositivo para frenar un vehículo con al menos dos sistemas de freno, que presentan en cada caso un freno de fricción que puede llevarse a hacer contacto de fricción con una parte móvil del vehículo, que está unido a través de al menos una mecánica de palanca a un actuador de freno y un cilindro de freno con fuerza almacenada de muelle, en donde cada actuador de freno puede llevarse a unión efectiva con un recipiente de aire comprimido de reserva a través de medios de control de freno.

Un dispositivo de este tipo es conocido por el especialista a partir de la práctica. De este modo están por ejemplo en funcionamiento vehículos sobre raíles, en los que cada bogie o cada vagón dispone de su propio sistema de freno. Cada sistema de freno está materializado como sistema de freno neumático, que está equipado con un freno de fricción, en el que una guarnición de freno se comprime contra una rueda del vehículo sobre raíles o contra un disco de freno mediante unión por fricción. A causa de la unión por fricción se produce un retraso y con ello un frenado del vehículo sobre raíles. Para aplicar una fuerza de apriete la guarnición de freno está unida a través de una mecánica de palanca a un actuador de freno, que está configurado como un cilindro neumático con un émbolo de cilindro móvil, al que está fijado un vástago de émbolo. Mediante el aumento de la presión neumática en el cilindro de freno se produce un movimiento del émbolo de freno, en donde el movimiento de émbolo y la fuerza de émbolo se aplican a través de la mecánica de palanca al revestimiento de fricción. Para proporcionar el aire comprimido necesario está previsto normalmente un generador de aire comprimido común a todos los vehículos, que llena con aire comprimido unos recipientes de aire comprimido de reserva convenientes. Para el frenado controlado están previstos medios de control como válvulas de control, válvulas magnéticas, válvulas de relé, etc., que hacen posible la aplicación controlada de aire comprimido al cilindro de freno.

Para incluso en el estado de desmontaje impedir un rodamiento hacia fuera indeseado del vehículo sobre raíles, están previstos unos llamados cilindros de freno con fuerza almacenada de muelle, que convenientemente actúan a través de la misma mecánica de palanca sobre el revestimiento de fricción del freno de fricción. Al contrario que el actuador de freno, sin embargo, está previsto en el cilindro de freno con fuerza almacenada de muelle un muelle que, en estado de ventilación del cilindro de freno con fuerza almacenada de muelle, proporciona la fuerza de sujeción necesaria. Para liberar el freno con fuerza almacenada de muelle se aplica aire comprimido al cilindro de freno con fuerza almacenada de muelle a través de medios de control de fuerza almacenada de muelle, en donde la fuerza de presión que se ajusta después de esto está contrapuesta a la fuerza del muelle. En el caso de una presión neumática suficientemente elevada, se libera el freno con fuerza almacenada de muelle.

La figura 1 muestra un ejemplo de ejecución de un dispositivo conforme al estado de la técnica, en donde sólo se han representado esquemáticamente las piezas constructivas fundamentales para la invención que se definirá posteriormente con más detalle. El dispositivo 1 comprende un conducto de recipiente de aire principal 2, al que en funcionamiento normal se aplica aire a una presión de 10 bares. El conducto de recipiente de aire principal 2 está unido a través de válvulas de retención 3 a recipientes de aire comprimido de reserva 4, 5 y 6, en donde los recipientes de aire comprimido de reserva 4 y 6 están unidos a través de medios de control de freno 7 y 8 en cada caso a un actuador de freno 9, respectivamente 10. Aparte de esto se han representado cilindros de freno con fuerza almacenada de muelle 11 y 12, que están unidos al recipiente de aire comprimido de reserva 5 a través de otra unión neumática 13 y medios de control de fuerza almacenada de muelle 14. El actuador de freno 9 y el cilindro de freno con fuerza almacenada de muelle 11 actúan sobre la misma mecánica de palanca 15, a través de la cual puede aplicarse la fuerza de frenado generada por el actuador de freno 9 o el cilindro de freno con fuerza almacenada de muelle 11 a un freno de fricción no representado en las figuras. Lo correspondiente es válido para el cilindro de freno con fuerza almacenada de muelle 12 y el actuador de freno 10.

El dispositivo representado en la figura 1 conforme al estado de la técnica presenta el inconveniente de que los recipientes de aire comprimido de reserva 4, 5, 6 están desacoplados por completo unos de otros. Si por ejemplo los recipientes de aire comprimido de reserva 4 y 6 de un vehículo no tienen presión, mientras que el recipiente de aire comprimido de reserva 5 está relleno de aire comprimido, está liberado el freno de mano y es imposible un frenado del vehículo sobre raíles. Un estado así representa como es natural un elevado riesgo de seguridad. Por este motivo se ha propuesto alimentar el actuador de freno y los cilindros de freno con fuerza almacenada de muelle con aire comprimido procedente del mismo recipiente de aire comprimido de reserva. Un dispositivo de este tipo se describe por ejemplo en el documento EP 0 002 853 B1.

Un vehículo sobre raíles con varios bogies o vagones presenta normalmente varios sistemas de freno, que en cada caso están asociados a un bogie o vagón. En el caso de dos sistemas de freno que actúen con independencia uno del otro, con un sistema desacoplado conforme a la figura 1 uno de los cilindros de freno con fuerza almacenada de muelle 11 se alimentaría con aire comprimido a través de medios de control de fuerza almacenada de muelle 14, asociados exclusivamente al mismo, desde el recipiente de aire comprimido de reserva 4. El otro cilindro de freno con fuerza almacenada de muelle 12 sería alimentado a través de medios de control de fuerza almacenada de El documento WO 2009/071913 A2 hace patente un sistema de freno neumático para un vehículo sobre raíles con un conducto de aire principal, al que puede aplicarse aire comprimido. Para limitar en un proceso de frenado el transporte de aire comprimido a través del conducto de aire principal hacia los cilindros de freno, está previsto un depósito auxiliar, que está relleno de aire comprimido y dispuesto muy cerca de los cilindros de freno. El depósito auxiliar puede recibir aire comprimido a través del conducto de aire principal y está conectado en el lado de entrada a una válvula de relé, que en el lado de entrada proporciona una presión de frenado necesaria para activar o liberar el freno. Aparte de un depósito auxiliar está previsto además un depósito de protección contra deslizamiento, que puede unirse también a la entrada de la válvula de relé a través de una válvula de selección. La citada válvula de selección dispone de una válvula magnética que puede reaccionar a través de una unidad de control. Si la unidad de control determina por ejemplo un resbalamiento de las ruedas sobre las vías, por ejemplo durante el frenado, se activa la válvula magnética, tras lo cual la válvula de selección ya no une la entrada de la válvula de relé al depósito auxiliar, sino al depósito de protección contra deslizamiento previsto adicionalmente.

Se describen otros sistemas de freno en los documentos GB A 1 210 385, GB A 2 145 485 y US A 4, 453, 777.

La tarea de la invención consiste en proporcionar un dispositivo de la clase citada al comienzo, que sea tanto seguro como económico.

La invención resuelve esta tarea por medio de que los cilindros de freno con fuerza almacenada de muelle están en unión efectiva con varios recipientes de aire comprimido de reserva, al menos parcialmente a través de medios de control de fuerza almacenada de muelle comunes y de una unidad de selección de presión mínima, en donde la unidad de selección de presión mínima establece la unión efectiva con el recipiente de aire comprimido de reserva al que se aplica la presión mínima.

Conforme a la invención se proporciona una llamada unidad de selección de presión mínima, que decide sobre qué recipiente de aire comprimido de reserva proporciona la cantidad necesaria de aire comprimido, al liberar el freno de mano de fuerza almacenada de muelle. La unidad de selección de presión mínima es responsable de este modo de una unión entre los cilindros de freno con fuerza almacenada de muelle y el recipiente de aire comprimido de reserva en el que reina la presión interior mínima. De este modo es imposible una liberación... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1) para frenar un vehículo con al menos dos sistemas de freno, que presentan en cada caso un freno de fricción que puede llevarse a hacer contacto de fricción con una parte móvil del vehículo, que está unido a través de al menos una mecánica de palanca (15) a un actuador de freno (9) y un cilindro de freno con fuerza almacenada 5 de muelle (11) , en donde cada actuador de freno (9) puede llevarse a unión efectiva con un recipiente de aire comprimido de reserva (4) a través de medios de control de freno (7) , caracterizado porque los cilindros de freno con fuerza almacenada de muelle (11, 12) están en unión efectiva con varios recipientes de aire comprimido de reserva (4, 6) , al menos parcialmente a través de medios de control de fuerza almacenada de muelle (14) comunes y de una unidad de selección de presión mínima (19) , en donde la unidad de selección de presión mínima (19) establece la unión efectiva con el recipiente de aire comprimido de reserva (4, 6) al que se aplica la presión mínima.

2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de selección de presión mínima (19) es una válvula de 5/2 vías accionable neumáticamente, que está unida en el lado de entrada al primer recipiente de aire comprimido de reserva (4) y al segundo recipiente de aire comprimido de reserva (6) y, en el lado de salida, a través de los medios de control de fuerza almacenada de muelle (14) a cada cilindro de freno con fuerza almacenada de muelle (11, 12) .

3. Dispositivo (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la unidad de selección de presión mínima (19) está unida a dos recipientes de aire comprimido de reserva (4, 6) , que en cada caso están asociados a un sistema de freno.

4. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de selección de 20 presión mínima (19) está unida a todos los recipientes de aire comprimido de reserva (4, 6) .

(Estado de la técnica)