Procedimiento y dispositivo de detección de descarrilamiento de un vehículo guiado.

Método de detección de descarrilamiento adaptado a un vehículo que se guía por un sistema de guiado quecomprende por lo menos un órgano de guiado en interacción con una cabeza (13) de un carril (1) que sirvepara guiar el vehículo,



caracterizado porque

dicho método de detección comprende las etapas siguientes:

- una abertura de una mordaza (41) inferior de una tenaza (4), que rodea, en posición cerrada,estrechamente y de manera libre de contacto, la cabeza (13) del carril (1), de dicha abertura resultauna salida por lo menos parcial de dicha cabeza (13) fuera de dicha mordaza (41) durante una pérdidade interacción del órgano de guiado con la cabeza (13) del carril (1),

- una transmisión mecánica de la abertura de la mordaza (41) a por lo menos un interruptor (51, 52) quecomprende dos configuraciones: una configuración nominal que corresponde a la posición cerrada dela tenaza (4) durante un encarrilamiento correcto, y una configuración de alerta generada por latransmisión mecánica de la abertura de la mordaza (41) al interruptor (51, 52),

- un accionamiento por el interruptor (51, 52) de por lo menos un sistema de seguridad (6) del vehículoguiado cuando el interruptor (51, 52) está en configuración de alerta.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/063828.

Solicitante: Siemens SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 9 Boulevard Finot 93200 Saint-Denis FRANCIA.

Inventor/es: CONSOLI,LUCIANO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B61B10/04 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B61 FERROCARRILES.B61B SISTEMAS FERROVIARIOS; EQUIPAMIENTOS A ESTE EFECTO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (ascensores o montacargas, elevadores, escaleras o aceras mecánicas B66B). › B61B 10/00 Sistemas "acoplables a voluntad" (elevadores para esquiadores, trineos o sistemas análogos sin vía férrea, con cables de tracción guiados solamente B61B 11/00). › con vehículos que ruedan por el suelo sin ser guiados.
  • B61F9/00 B61 […] › B61F SUSPENSIONES DE VEHICULOS FERROVIARIOS, p. ej. CHASIS, BOGIES O DISPOSICIONES DE EJES DE RUEDAS; VEHICULOS FERROVIARIOS UTILIZABLES SOBRE VIAS DE DISTINTA ANCHURA; PREVENCION DE DESCARRILAMIENTOS DE VEHICULOS FERROVIARIOS; GUARDARRUEDAS, ELIMINADORES DE OBSTACULOS O DISPOSITIVOS SIMILARES PARA VEHICULOS FERROVIARIOS (para vehículos en general B60; ejes o ruedas B60B; neumáticos para vehículos B60C). › Vehículos ferroviarios caracterizados por medios de prevención de descarrilamientos, p. ej. por utilización de ruedas de guiado.
  • B62D1/26 B […] › B62 VEHICULOS TERRESTRES QUE SE DESPLAZAN DE OTRO MODO QUE POR RAILES.B62D VEHICULOS DE MOTOR; REMOLQUES (dirección o guiado de máquinas o instrumentos agrícolas según un recorrido determinado A01B 69/00; ruedas, ruedecillas pivotantes, mejora de la adherencia de ruedas B60B; neumáticos para vehículos, inflado de neumáticos, cambio o reparación de neumáticos B60C; conexiones entre vehículos de un mismo tren o de un conjunto similar B60D; vehículos raíl-carretera, vehículos anfibios o transformables B60F; disposiciones de suspensión B60G; calefacción, refrigeración, ventilación u otros dispositivos de tratamiento del aire B60H; ventanas, parabrisas, techos descapotables, puertas o dispositivos similares, cubiertas de protección para vehículos fuera de servicio B60J; disposiciones de conjuntos de propulsión, accionamientos auxiliares, transmisiones, disposición de instrumentos o tableros de a bordo B60K; equipo eléctrico o propulsión de vehículos de tracción eléctrica B60L; alimentación de energía eléctrica para vehículos de tracción eléctrica B60M; disposiciones para pasajeros no previstas en otro lugar B60N; vehículos adaptados al transporte de cargas o para llevar cargas u objetos especiales B60P; adaptación de los dispositivos de señalización o de iluminación, su montaje o soporte, circuitos a este efecto, para vehículos en general B60Q; vehículos, equipos o partes de vehículos, no previstos en otro lugar B60R; servicio,limpieza, reparación, elevación o maniobra, no previstos en otro lugar B60S; frenos, sistemas de control de frenos o partes de estos sistemas B60T; vehículos de colchón de aire B60V; ciclos de motor, sus accesorios B62J, B62K; ensayo de vehículos G01M). › B62D 1/00 Mando de la dirección, es decir, medios para producir un cambio en la dirección del vehículo. › mecánicos, p. ej. por un dispositivo de guiado lateral (ferrocarriles B61).

PDF original: ES-2427644_T3.pdf

 

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Procedimiento y dispositivo de detección de descarrilamiento de un vehículo guiado.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo de detección de descarrilamiento de un vehículo guiado La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para detectar en tiempo real el descarrilamiento de un vehículo guiado por un sistema de guiado que comprende un órgano de guiado que interactúa con un carril que sirve para guiar el vehículo, según los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 8.

Por «vehículo guiado», se hace referencia a los medios de transporte público como los autobuses, trolebuses, tranvías, metros, trenes o unidades de tren, etc., pero también a los medios de transporte de carga tal como, por ejemplo, los puentes grúa, para los cuales el aspecto de la seguridad es muy importante y para los cuales el guiado se asegura en particular por un carril único. Este último sirve para guiar al órgano de guiado, que generalmente toma apoyo sobre el carril y sigue su trayectoria durante el desplazamiento del vehículo. El órgano de guiado permite, por ejemplo, al sistema de guiado dirigir, según la trayectoria definida por el carril, a un eje director del vehículo, dicho eje esta por ejemplo provisto de ruedas portadoras.

Una primera variante conocida del órgano de guiado comprende un par de ruedas de guiado, también denominadas roldanas para el guiado, montadas en V y rodando sobre dicho carril de guiado. Este sistema de ruedas dispuestas en V se utiliza en particular por vehículos de carretera que se desplazan a lo largo del carril de guiado. Las ruedas en cuestión pueden ser del tipo con pestaña como se describe en la patente U.S 7, 228, 803 B2 o protegidas por un sistema de seguridad antiextracción como se presenta en el documento WO 2008/074942 A1. Otro tipo de sistema antidescarrilamiento inventando al final del sigo XIX y descrito en el documento DE 102794 C comprende un par de tenazas, cada una destinada a coger uno de los carriles de una vía de ferrocarril, con el fin de evitar un descarrilamiento de un tren.

Los vehículos guiados por el tipo de órgano de guiado descrito precedentemente tienen como principio general de funcionamiento, dicho órgano de guiado que sigue el carril por medio del par de roldanas en contacto con el carril y manda al sistema de guiado una dirección que hay que imponer a un eje director del vehículo. El carril de guiado esta compuesto en particular, por un patín fijado en el suelo y un alma que sostiene una cabeza en la que las roldanas están apoyadas a través de una banda de rodamiento. Cada una de las roldanas del mismo par de roldanas para el guiado tiene así su banda de rodamiento en contacto con una superficie de la cabeza, llamada superficie de rodamiento y distribuida simétricamente a cada lado de la parte superior de la cabeza. Durante el desplazamiento del vehículo, las roldanas están en contacto con la cabeza, y sus pestañas respectivas rodean a esta última y se acercan al alma debajo de ésta. Como la distancia entre los extremos inferiores de las dos pestañas que rodean la cabeza es inferior a la anchura de la cabeza, una extracción de la cabeza fuera de la influencia de dichas roldanas, o todavía fuera de la zona comprendida entre las bandas de rodamiento y las pestañas, es posible sólo si el ángulo de fijación de las roldanas, es decir el ángulo correspondiente al sector formado por los ejes de rotación de cada una de las roldanas de un par de roldanas y el que es cortado por el plano de simetría del par de roldanas en V, aumenta y\o si las pestañas y\o los bordes exteriores de la cabeza se deforman.

La orientación correcta del vehículo se obtiene así mediante el acoplamiento del par de roldanas del órgano de guiado del sistema de guiado con el eje director del vehículo. Si las roldanas están correctamente encajadas en el carril de guiado, el vehículo sigue la trayectoria descrita por el carril durante su desplazamiento. En cambio, si las roldanas están fuera de su posición normal de funcionamiento, por ejemplo, si la cabeza del carril de guiado sale de la zona comprendida entre las bandas de rodamiento y las pestañas, entonces el vehículo corre peligro de abandonar la trayectoria establecida inicialmente por el carril. En efecto, tan pronto como las roldanas no están mas sujetas a la dirección impuesta por el carril de guiado, pueden ir hacia la derecha o hacia la izquierda del carril, y el vehículo se desvía así de la trayectoria prevista. El escenario en cuestión se define como una pérdida de guiado o simplemente de desguiado del vehículo. En otros términos, el posicionamiento correcto de las roldanas es una condición necesaria, pero no suficiente, para garantizar la dirección correcta del vehículo. En efecto, otras averías pueden sobrevenir, como por ejemplo la ruptura de una biela de dirección, cuya consecuencia puede también ser el descarrilamiento.

Una segunda variante del órgano de guiado se describe en el documento WO 2008/074942 A1 y consta de un par de roldanas que rodean una cabeza, tal como se describió anteriormente, pero con la diferencia de que las roldanas están desprovistas de pestañas. En este caso, las pestañas de las ruedas se sustituyen por pestañas fijas e incrustadas en una base de fijación de las roldanas. Esta configuración proporciona una mayor rigidez que aumenta la fuerza necesaria para extraer las roldanas del carril.

Una tercera alternativa consiste en un órgano de guiado que comprende al menos una rueda de garganta, es decir una rueda que se caracteriza por una parte hueca que permite rodar en diferentes pistas de rodadura o ser utilizado con una cuerda. La rueda de garganta está apoyada en vertical en el carril y comprende, entre otras, las pestañas que sobrepasan en los dos lados de la cabeza.

Cualquiera que sea la variante del órgano de guiado considerado, la extracción de la cabeza fuera de la influencia de las roldanas es posible, y por lo tanto el desguiado del vehículo es un riesgo a tener en cuenta con el fin de evitar durante el descarrilamiento los daños materiales o corporales que particularmente atentan contra la integridad física de los pasajeros en el caso de los transportes públicos. Además, algunos países han establecido normas relativas a la construcción y al desarrollo de los medios de transporte público que requieren tomar en cuenta el aspecto de la seguridad del transporte, como es el caso de las normas de construcción de los tranvías establecidas por el derecho federal alemán y tituladas "Verordnung über den Bau und Betrieb der Strassenbahnen " (ver el enlace de Internet http://bundesrecht. juris. de/strabbo 1987 / index .html) que exige una detección del descarrilamiento de los vehículos automáticos. Con este fin los sistemas de detección del desguiado de vehículos guiados son utilizados durante el guiado por el carril, en particular para los vehículos ferroviarios, y permiten habitualmente poner en marcha los procedimientos de seguridad.

Un primer sistema de detección se describe por la patente US 4, 783, 028. Consiste en un sistema hidroneumático para la identificación del ángulo de balanceo sobre un eje del vehículo. El sistema en cuestión es capaz de identificar el momento cuando una rueda descarrila y a continuación pedir una actualización de las cámaras de un sistema de frenado, lo que provoca la aplicación de las fuerzas de frenado por los estribos. Desafortunadamente, este sistema necesita válvulas de control de diseño particular, y puede estar sujeto a fugas hidráulicas o neumáticas. Comprende además numerosos componentes susceptibles de tener una avería: acumuladores y depósitos, conductos bajo presión, controladores de presión, válvulas de seguridad, accesorios que permiten la puesta bajo presión, etc.

Un segundo sistema se basa en una detección de variaciones en la aceleración de las roldanas. Este sistema parte del principio de que una vez que una rueda descarriló, las aceleraciones generadas sobrepasan un cierto nivel y activan un sistema de seguridad. Esta identificación de las variaciones de aceleración puede estar basada en un sistema electrónico tal como se describe en el documento US 2006/0122745 A1, o neumático como se describe en CN 1730335A. Esta técnica de detección necesita una medición por el sensor de aceleración además de un tratamiento y un análisis de la información adquirida por el sensor. Tal técnica está generalmente sometida a casos de averías y de interpretaciones falsas. Para evitar estos inconvenientes, es necesario construir sistemas con alta tasa de fiabilidad, lo que genera costes elevados y desarrollos complejos.

Un tercer sistema de detección se basa en métodos de detección sin contacto. Estos métodos pueden ser de principio óptico, por ejemplo, un haz luminoso entre un emisor y un receptor, que detecta cuando la rueda sale de su posición... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método de detección de descarrilamiento adaptado a un vehículo que se guía por un sistema de guiado que comprende por lo menos un órgano de guiado en interacción con una cabeza (13) de un carril (1) que sirve para guiar el vehículo, caracterizado porque dicho método de detección comprende las etapas siguientes: -una abertura de una mordaza (41) inferior de una tenaza (4) , que rodea, en posición cerrada, estrechamente y de manera libre de contacto, la cabeza (13) del carril (1) , de dicha abertura resulta una salida por lo menos parcial de dicha cabeza (13) fuera de dicha mordaza (41) durante una pérdida de interacción del órgano de guiado con la cabeza (13) del carril (1) , -una transmisión mecánica de la abertura de la mordaza (41) a por lo menos un interruptor (51, 52) que comprende dos configuraciones: una configuración nominal que corresponde a la posición cerrada de la tenaza (4) durante un encarrilamiento correcto, y una configuración de alerta generada por la transmisión mecánica de la abertura de la mordaza (41) al interruptor (51, 52) ,

- un accionamiento por el interruptor (51, 52) de por lo menos un sistema de seguridad (6) del vehículo guiado cuando el interruptor (51, 52) está en configuración de alerta.

2. Método de detección según la reivindicación 1, caracterizada porque una fijación de dicha tenaza (4) sobre un soporte (71) incrustado en un soporte (7) del órgano de guiado.

3. Método de detección según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por un posicionamiento de dicha tenaza (4) aguas abajo del órgano de guiado con respecto a un sentido del desplazamiento del vehículo guiado.

4. Método de detección según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque dicha transmisión mecánica de la abertura de la mordaza (41) se efectúa por dos vástagos superiores (421, 422) de la tenaza (4) , una separación de los extremos libres de los vástagos superiores (421, 422) está unida directamente a la abertura de la mordaza (41) .

5. Método de detección según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por un mantenimiento del interruptor (51, 52) en configuración de alerta después de la abertura de la mordaza (41) .

6. Método de detección según una de las reivindicación precedente, caracterizado porque dicha abertura de la mordaza (41) de la tenaza (4) se debe a una salida por lo menos parcial de dicha cabeza (13) fuera de dicha mordaza (41) durante una pérdida de contacto mecánico de por lo menos una de las ruedas (3) de un órgano de guiado de un sistema de guiado que comprende por lo menos dos ruedas

(3) que ciñen el carril (1) .

7. Método de detección según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la abertura de la mordaza (41) se transmite por lo menos a dos interruptores (51, 52) y porque dicho accionamiento del sistema de seguridad (6) resulta de pasar por lo menos uno de dichos dos interruptores (51, 52) de una configuración nominal a una configuración de alerta.

8. Dispositivo de detección del descarrilamiento adaptado a un vehículo que se guía por un sistema de guiado que comprende por lo menos un órgano de guiado en interacción con una cabeza (13) de un carril (1) que sirve para guiar un vehículo, caracterizado porque dicho dispositivo comprende:

- una tenaza (4) que comprende una mordaza (41) inferior destinada a rodear, en posición cerrada, estrechamente y de manera libre de contacto, la cabeza (13) del carril (1) y que se abre mediante la abertura de su mordaza (41) durante una pérdida de interacción del órgano de guiado con la cabeza

(13) del carril (1) , dicha abertura resulta de una salida por lo menos parcial de dicha cabeza (13) fuera de la mordaza (41) ,

- por lo menos un vástago superior (421, 422) de la tenaza (4) que permite transmitir mecánicamente la abertura de la mordaza (41) por lo menos a un interruptor (51, 52) ,

- dicho interruptor (51, 52) comprende dos configuraciones: una configuración nominal correspondiente a la posición cerrada de la tenaza (4) durante un encarrilamiento correcto, y una configuración de alerta generada por la transmisión mecánica de la abertura de la mordaza (41) al interruptor (51, 52) , dicha configuración de alerta es apta para accionar por lo menos un sistema de seguridad (6) del vehículo guiado.

9. Dispositivo de detección según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha mordaza (4) se puede fijar sobre un soporte (71) incrustado en un soporte (7) del órgano de guiado.

10. Dispositivo de detección según una de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque dicha mordaza (4) es susceptible de ser posicionada aguas abajo del órgano de guiado con respecto a un sentido de desplazamiento del vehículo guiado.

11. Dispositivo de detección según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque dicha transmisión mecánica de la abertura de la mordaza (41) se efectúa por dos vástagos superiores (421, 422) de la tenaza (4) , una separación de los extremos libres de los vástagos superiores (421, 422) esta unido directamente a la abertura de la mordaza (41) .

12. Dispositivo de detección según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque dicho interruptor (51, 52) es apto para mantener dicha configuración de alerta después de la abertura de la mordaza (41) .

13. Dispositivo de detección según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque dicha tenaza (4) es apta para abrirse durante una pérdida de contacto mecánico de por lo menos una de las ruedas (3) de un órgano de guiado de un sistema de guiado, cuando dicho órgano de guiado comprende por lo menos dos ruedas (3) ciñendo el carril (1) .

14. Dispositivo de detección según una de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque dos vástagos superiores (421, 422) de la tenaza (4) son aptos para transmitir mecánicamente la abertura de la mordaza (41) cada uno a un interruptor (51, 52) , dichos interruptores (51, 52) son independientes uno del otro.


 

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