ES2713072T3 - Un accionador de freno de un vehículo ferroviario con un portazapatas de freno - Google Patents

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Abstract

Un accionador de freno de un vehículo ferroviario, que comprende un portazapatas de freno (4) colgado de este mediante ganchos (5) de suspensión de la zapata de freno para que puedan moverse lateralmente durante el frenado, en donde cada gancho (5) de suspensión de la zapata de freno tiene un extremo superior y un extremo inferior, comprendiendo dicho accionador (1), además, soportes (2), en donde los extremos superiores de cada uno de los ganchos (5) de suspensión de la zapata de freno se unen a dichos soportes (2) en el accionador (1) por medio de una junta (15), que permite movimientos lateralmente pivotantes y rotativos de los extremos inferiores de los ganchos (5) de suspensión de la zapata de freno con respecto al portazapatas de freno (4), caracterizado por que los extremos inferiores de los ganchos (5) de suspensión de la zapata de freno se unen de manera lateralmente pivotante a un eje (16) del portazapatas de freno que se extiende a través de un orificio transversal en el portazapatas de freno (4); y por que se disponen medios de resorte (21) para actuar entre los ganchos (5) de suspensión de la zapata de freno respectivos y el portazapatas de freno (4).

Description

DESCRIPCION
Un accionador de freno de un vetnculo ferroviario con un portazapatas de freno
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un accionador de freno de un vetnculo ferroviario con un portazapatas de freno colgado de este para poder moverse lateralmente durante el frenado, en donde los ganchos de suspension del portazapatas de freno se unen, por sus extremos superiores, a soportes del accionador, por medio de una junta que permite movimientos relativos lateralmente pivotantes y rotativos, y por sus extremos inferiores, al portazapatas de freno.
Antecedentes de la invencion
A lo largo de los anos se han propuesto diferentes construcciones para permitir los movimientos laterales de un portazapatas de freno colgado del accionador de freno de un vetnculo ferroviario. El proposito de tales movimientos laterales es el de permitir la aplicacion de freno de una zapata de freno (unida al portazapatas de freno) contra la banda de rodadura de una rueda, que es parte de un conjunto de ruedas que pueden moverse lateralmente (dos ruedas en un eje de rueda). El control de los movimientos laterales del portazapatas de freno se produce principalmente por la pestana de la rueda que se ha de frenar.
Tal construccion se muestra en el documento EP-B-0503723, en el que cada gancho de suspension de la zapata de freno consiste en un resorte de ballesta para permitir los movimientos laterales deseados. Los resortes de ballesta se disponen en una carcasa asimetrica, abierta hacia la rueda que se ha de frenar. Una barra plana ngida se dispone en el resorte de ballesta del lado de la pestana de la rueda, con el fin de inhibir el desvfo de este en esa direccion.
El documento US 2010/258393 divulga un conjunto de soporte de la zapata de freno que es capaz de seguir el movimiento lateral de una rueda, normalmente de una rueda en un recorrido del eje que permite el movimiento lateral de la rueda. En operacion, una pestana de la rueda empuja un lado del conjunto de soporte de la zapata de freno, empujandolo a lo largo de un pasador, y comprimiendo una estructura de desviacion resiliente. A medida que la rueda regresa a una posicion central o neutra, la estructura de desviacion resiliente comprimida se expande, empujando el conjunto de soporte de la zapata de freno de vuelta a una posicion original o neutra. La estructura de desviacion resiliente tambien minimiza el movimiento lateral del conjunto de soporte de la zapata de freno debajo del estrechamiento de la rueda bajo cargas de frenado normales, impidiendo asf el descarrilamiento de la zapata.
Esta construccion es demasiado voluminosa y costosa, y han de usarse diferentes versiones inversas en ruedas a la derecha y a la izquierda, respectivamente, sobre un eje de rueda, debido al caracter asimetrico de la construccion. En la practica, la capacidad para los movimientos laterales puede estar demasiado limitada.
La invencion
Los objetos principales de la invencion son los de conseguir una construccion que sea menos voluminosa y costosa que las anteriores y que sea simetrica, para que pueda usarse la misma unidad para cualquier rueda en un conjunto de ruedas. Un objeto adicional es el de aumentar la capacidad de la construccion para los movimientos laterales con respecto a las construcciones anteriores. Otro objeto adicional es el de crear un tipo de sistema modular, en el que pueda usarse un alojamiento del accionador convencional de freno para diferentes aplicaciones, por ejemplo, para un diseno del portazapatas de freno de acuerdo con la invencion.
Esto se consigue de acuerdo con la invencion, tal y como se divulga en la reivindicacion 1, por que los extremos inferiores de los ganchos de suspension de la zapata de freno, que son ngidos, se unen de manera lateralmente pivotante a un eje del portazapatas de freno movil que se extiende a traves de un orificio transversal del portazapatas de freno y por que se disponen medios de resorte entre los respectivos ganchos de suspension de la zapata de freno y el portazapatas de freno.
La conexion pivotante entre cada gancho de suspension de la zapata de freno y el eje del portazapatas de freno puede obtenerse ya que cada extremo del eje y el extremo inferior de cada gancho de suspension de la zapata de freno estan provistos de un orificio transversal, a traves del cual se extiende un eje del gancho de suspension de la zapata de freno.
En un caso practico, cada medio de resorte puede ser un resorte conico dispuesto en el eje del portazapatas de freno.
Para obtener un diseno practico para la transmision de fuerza desde el resorte conico hasta las otras partes de la construccion y para permitir los movimientos pivotantes entre el gancho de suspension de la zapata de freno y el eje del portazapatas de freno, el resorte conico se aprieta entre una arandela de detencion, acoplada al portazapatas de freno, y una arandela de empuje, ambas dispuestas en el eje del portazapatas de freno, en donde la arandela de empuje esta conectada de manera no rotatoria a una arandela de leva, conectada de manera no rotatoria al gancho de suspension de la zapata de freno.
Mediante este diseno, la arandela de detencion aplicara una fuerza de friccion en el portazapatas de freno, lo que ayudara a sujetar de manera resiliente el portazapatas de freno en una posicion generalmente vertical e impedir que este rote alrededor del eje del portazapatas de freno.
Como el portazapatas de freno puede moverse en la direccion lateral pero tambien en otras direcciones, debido a su suspension, unos medios de transmision de fuerza, dispuestos entre un vastago de empuje del accionador que puede moverse axialmente y el portazapatas de freno, tienen que estar dispuestos para permitir que este ultimo se mueva en diferentes direcciones con respecto al primero.
En un caso practico, los componentes principales de los medios de transmision de fuerza son una sujecion con un elemento de grna, estando conectada la sujecion de manera deslizante a una pieza de extremo del vastago de empuje, para los movimientos en una primera direccion, y una placa de deslizamiento acoplada a la parte de atras del portazapatas de freno, estando conectada la placa de deslizamiento de manera deslizante al elemento de grna, para los movimientos en una segunda direccion perpendicular a la primera.
Preferentemente, existe una conexion de cola de milano entre la sujecion y la pieza de extremo del vastago de empuje, para los movimientos en la direccion vertical, mientras que la placa de deslizamiento la grna una ranura en el elemento de grna para los movimientos en la direccion horizontal.
Una placa de apoyo puede disponerse, preferentemente, entre la placa de deslizamiento y el elemento de grna, estando provista la placa de apoyo de protuberancias de grna para acoplarse, por un lado, con la ranura del elemento de grna, y por otro lado, con una ranura de grna de la parte de atras de la placa de deslizamiento.
Uno o mas resortes de centrado pueden disponerse preferentemente para desviar la placa de deslizamiento hasta una posicion centrada con respecto al elemento de grna.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion, la invencion se describira en mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
la Fig 1 es una vista isometrica de un accionador de freno de un vehnculo ferroviario con un portazapatas de freno de acuerdo con la invencion, en donde las porciones de la construccion aparecen desvinculadas,
la Fig 2 es una vista de extremo o una vista, en general, desde la izquierda de la Fig 1, apareciendo tambien desvinculadas ciertas porciones en esta vista,
la Fig 3a es una vista despiezada de un mecanismo de transmision de fuerza entre el accionador de freno y el portazapatas de freno de acuerdo con la invencion,
la Fig 3b es una vista isometrica del mecanismo de transmision de fuerza en condicion montada,
la Fig 3c es una vista lateral del mecanismo de transmision de fuerza de la Fig 3b,
la Fig 3d es una seccion a lo largo de las lmeas A-A de la Fig 3c,
la Fig 3e es una vista superior del mecanismo de transmision de fuerza con ciertas porciones desvinculadas, la Fig 3f es una seccion a lo largo de las lmeas B-B de la Fig 3e,
la Fig 4a ilustra los ganchos de suspension de la zapata de freno en una posicion vertical neutra,
la Fig 4b ilustra los ganchos de suspension de la zapata de freno en una posicion desplazada lateralmente, y la Fig 5 es una vista isometrica que se corresponde en general con la Fig 1 pero con una cierta porcion de la construccion en una vista despiezada.
Descripcion detallada
Un accionador convencional de freno 1, que como tal no forma parte de la invencion y que normalmente incluye un cilindro de freno y un ajustador de holgura (para formar una unidad de freno), esta provisto de soportes 2 de los ganchos de suspension de la zapata de freno que se extienden hacia fuera del accionador en la misma direccion general que el vastago de empuje 3 del accionador.
Sin entrar en detalles en esta etapa, un portazapatas de freno 4 se cuelga en dos ganchos de suspension ngidos 5 de la zapata de freno, unidos de manera rotativa a su soporte respectivo 2, por sus respectivos extremos superiores, y a una parte inferior del portazapatas de freno 4, por sus extremos inferiores. El portazapatas de freno 4 lo acciona de manera central el vastago de empuje 3 del accionador 1 para realizar el acoplamiento del freno con la banda de rodadura de una rueda (no mostrada) del vehnculo ferroviario en el que se monta el accionador de freno 1.
La Fig 3a es una vista despiezada de un mecanismo de transmision de fuerza 6, que puede verse como una prolongacion o parte del vastago de empuje 3 del accionador y que se conecta a esta. La Fig 3b muestra este mecanismo 6 en una condicion montada. El proposito del mecanismo es el de permitir los movimientos relativos tanto en vertical como en horizontal entre una pieza de extremo 3' del vastago de empuje y una placa de deslizamiento 7 con forma de arco, concebida para acoplarse con un rebaje correspondientemente formado en la parte de atras del portazapatas de freno, tal y como puede verse en la Fig 1 (en la que el numero de referencia 3 denota la combinacion funcional del vastago de empuje y el mecanismo de transmision de fuerza).
Una sujecion 8 puede formar una junta de cola de milano o junta similar con la pieza de extremo 3' del vastago de empuje para permitir movimientos relativos verticales. Se muestra que la pieza de extremo 3' del vastago de empuje esta provista de ranuras de cola de milano, y la sujecion 8, de lenguetas de cola de milano. Un elemento de grna 9 se une a la sujecion 8 por medio de ranuras transversales 8' y tornillos 11, tal y como entendera facilmente un experto en la materia. El elemento de grna 9 esta provisto de una ranura longitudinal 9', que, en la condicion montada del mecanismo, es horizontal.
Como modificacion, la sujecion 8 y el elemento de grna 9 pueden estar integrados en una pieza, por lo que los tornillos 11 pueden omitirse.
Una placa de apoyo 12 esta provista de un numero de rodillos de apoyo 12' y protuberancias de grna 12" para extenderse de manera guiada, por un lado, por dentro de la ranura 9' del elemento de grna y, por otro lado, por una ranura de grna 7' correspondiente en la parte de atras de la placa de deslizamiento 7.
Tal y como puede verse claramente en la Fig 3c, tambien existe una junta de cola de milano o junta equivalente entre la sujecion 8 y la placa de deslizamiento 7. La sujecion 8 esta provista de ranuras de cola de milano perpendiculares a las lenguetas de cola de milano anteriormente mencionadas de la sujecion 8, y la placa de deslizamiento 7 esta provista de lenguetas de cola de milano. Las ranuras de cola de milano tienen una anchura adecuada para acomodar tambien la placa de apoyo 12 entre el elemento de grna 9 y la placa de deslizamiento 7.
Tal y como se entendera, el mecanismo de transmision de fuerza descrito hasta ahora permitira movimientos verticales y horizontales libres de la placa de deslizamiento 7 en relacion con la pieza de extremo 3' del vastago de empuje. Sin embargo, tambien existe el deseo de proporcionar una desviacion en la placa de deslizamiento 7 hasta una posicion neutra o central horizontal en relacion con la pieza 3' del vastago de empuje. Esta desviacion puede conseguirse de la siguiente manera.
Los elementos 13 de soporte del resorte se sujetan acoplandose entre fijaciones de este y rebajes correspondientes en los fondos de las ranuras de grna 7' y 9' de la placa de deslizamiento 7 y del elemento de grna 9, respectivamente. Los resortes de centrado 14 del tipo de compresion se disponen entre los elementos 13 de soporte del resorte y las protuberancias de grna 12" para proporcionar la desviacion deseada. Como alternativa, esta desviacion puede proporcionarse mediante solo un resorte.
La placa de deslizamiento 7 se dispone para acoplar un rebaje curvado en la parte de atras del portazapatas de freno 4. De una manera conocida como tal (resorte 16 en el documento EP 0077586) pero no mostrada explfcitamente en los dibujos, el portazapatas de freno 4 se desvfa disponiendo un resorte y acoplandolo a la placa de deslizamiento 7 y, de este modo, se impide que rote hacia delante alrededor de un eje 16 del portazapatas de freno (lo cual se describe mas adelante).
A continuacion, se describe la construccion de los ganchos de suspension 5 de la zapata de freno. El requisito basico es que los ganchos 5 de suspension de la zapata de freno deben permitir aplicar a modo de freno una zapata de freno, que este unida al portazapatas de freno 4, a la banda de rodadura de una rueda con una cierta movilidad lateral en relacion con el accionador de freno 1. Esto significa que los ganchos de suspension 5 de la zapata de freno de acuerdo con la invencion, que no son flexibles como tal, deben conectarse de manera pivotante tanto al accionador de freno 1 como al portazapatas de freno 4 no solo en un plano paralelo a una lmea central del accionador 1 y el portazapatas de freno 4, sino tambien en un plano perpendicular a esta, tal y como se ilustra en las Figs 4a y 4b. La Fig 4a ilustra la situacion en la que la banda de rodadura de la rueda que se ha de frenar esta directamente delante del accionador 1 y los ganchos 5 de suspension de la zapata de freno son verticales. Por otro lado, en la Fig 4b la banda de rodadura se desplaza lateralmente, lo que significa que los ganchos 5 de suspension de la zapata de freno estan inclinados (bajo la influencia de la pestana de la rueda de la rueda desplazada lateralmente que se ha de frenar).
La conexion pivotante de cada gancho 5 de suspension de la zapata de freno a su soporte 2 tiene forma de una junta esferica 15, cuyo diseno no se describira en detalle, sino que lo apreciara claramente el experto en la materia a partir de los dibujos, especialmente en la porcion derecha superior de la Fig 2, pero tambien en la porcion derecha de la Fig 5.
La conexion pivotante inferior de cada gancho 5 de suspension de la zapata de freno al portazapatas de freno 4 se construye de la siguiente manera, haciendose referencia a las Figs 1,2, 4a, b y 5, pero de manera inicial principalmente a la Fig 5:
Un eje 16 de la sujecion se extiende a traves de un orificio transversal en el portazapatas de freno 4. La construccion detallada se muestra en el lado derecho del eje 16 de la sujecion, pero esta la construccion correspondiente en el lado izquierdo. El eje 16 de la sujecion tiene un orificio transversal hacia su extremo y, en este orificio, se proporcionan apoyos deslizantes 17. Cada gancho 5 de suspension de la zapata de freno esta provisto, hacia su extremo inferior, de un orificio transversal y de un rebaje (Figs 1 y 2) para acomodar el extremo del eje 16 de la sujecion. Un eje 18 del gancho de suspension ha de extenderse a traves de los orificios del gancho 5 de suspension y el eje 16 de la sujecion, para que el gancho 5 de suspension pueda pivotar en relacion con el eje 16 de la sujecion.
Entre un reborde 4' (Fig 2) y el gancho 5 de suspension de la zapata de freno se dispone una junta torica de selladura 19, una arandela de detencion 20 que acopla el reborde 4', un resorte conico o arandela Belleville 21, una arandela de empuje 22 y una arandela de leva 23.
La arandela de leva 23 esta conectada al gancho 5 de suspension de la zapata de freno por medio de pasadores 24 y esta provista de una leva, que puede verse mas claramente en la Fig 2, para permitir los movimientos pivotantes del gancho 5 de suspension en relacion con la arandela de empuje 22 y el resto de la construccion descrita. La arandela de empuje 22 esta provista de protuberancias de sustentamiento 22' para sustentar el acoplamiento con la arandela de leva 23.
Mediante el acoplamiento entre la arandela de detencion 20 y el reborde 4' del portazapatas de freno, se aplicara una fuerza de friccion desde el resorte conico 21 hasta el portazapatas de freno 4, para ayudar a que este ultimo pueda sostenerse de manera resiliente en la posicion generalmente vertical.
Las palabras tales como "superior", "inferior", "vertical" o similares se utilizan unicamente para hacer referencia a la posicion del accionador de freno mostrado en las figuras de los dibujos y no debe interpretarse como que estas limiten el alcance de las reivindicaciones.
Son posibles las modificaciones dentro de los lfmites de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un accionador de freno de un vetnculo ferroviario, que comprende un portazapatas de freno (4) colgado de este mediante ganchos (5) de suspension de la zapata de freno para que puedan moverse lateralmente durante el frenado, en donde cada gancho (5) de suspension de la zapata de freno tiene un extremo superior y un extremo inferior, comprendiendo dicho accionador (1), ademas, soportes (2), en donde los extremos superiores de cada uno de los ganchos (5) de suspension de la zapata de freno se unen a dichos soportes (2) en el accionador (1) por medio de una junta (15), que permite movimientos lateralmente pivotantes y rotativos de los extremos inferiores de los ganchos (5) de suspension de la zapata de freno con respecto al portazapatas de freno (4), caracterizado por que los extremos inferiores de los ganchos (5) de suspension de la zapata de freno se unen de manera lateralmente pivotante a un eje (16) del portazapatas de freno que se extiende a traves de un orificio transversal en el portazapatas de freno (4); y por que se disponen medios de resorte (21) para actuar entre los ganchos (5) de suspension de la zapata de freno respectivos y el portazapatas de freno (4).
2. El accionador de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde cada extremo del eje (16) del portazapatas de freno y el extremo inferior de cada gancho (5) de suspension de la zapata de freno esta provisto de un orificio transversal, a traves del cual se extiende un eje (18) del gancho de suspension de la zapata de freno.
3. El accionador de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde cada medio de resorte (21) es un resorte conico dispuesto en el eje (16) del portazapatas de freno.
4. El accionador de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde el resorte conico (21) se aprieta entre una arandela de detencion (20), acoplada en el portazapatas de freno (4), y una arandela de empuje (22), ambas dispuestas en el eje (16) del portazapatas de freno, en donde la arandela de empuje (22) esta conectada de manera no rotatoria a una arandela de leva (23), conectada de manera no rotatoria al gancho (5) de suspension de la zapata de freno.
5. El accionador de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde los medios (6) de transmision de fuerza se disponen entre un vastago de empuje (3) que puede moverse axialmente del accionador (1) y el portazapatas de freno (4), y se disponen para permitir movimientos en diferentes direcciones del portazapatas de freno (4) en relacion con el accionador (1).
6. El accionador de acuerdo con la reivindicacion 5, en donde dichos medios (6) de transmision de fuerza incluyen una sujecion (8) con un elemento de grna (9), estando conectada la sujecion (8) de manera deslizante a una pieza de extremo (3') del vastago de empuje, para los movimientos en una primera direccion, y una placa de deslizamiento (7) acoplada a una parte de atras del portazapatas de freno (4), estando conectada la placa de deslizamiento (7) de manera deslizante al elemento de grna (9), para los movimientos en una segunda direccion perpendicular a dicha primera direccion.
7. El accionador de acuerdo con la reivindicacion 6, en donde existe una cola de milano o conexion similar entre la sujecion (8) y la pieza de extremo (3') del vastago de empuje, para los movimientos en la direccion vertical, mientras que la placa de deslizamiento (7) es guiada por una ranura (9') del elemento de grna (9) para los movimientos en una direccion horizontal.
8. El accionador de acuerdo con la reivindicacion 7, en donde una placa de apoyo (12) se dispone entre la placa de deslizamiento (7) y el elemento de grna (9), estando provista la placa de apoyo (12) de protuberancias de grna (12") para acoplarse, por un lado, con la ranura (9') del elemento de grna, por otro lado, con una ranura de grna (7') en una parte de atras de la placa de deslizamiento (7).
9. El accionador de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde los resortes de centrado (14) se disponen para desviar la placa de deslizamiento (7) hasta una posicion centrada en relacion con el elemento de grna (9).
10. Un vetnculo ferroviario que comprende un accionador de freno (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
ES12767679T 2011-04-06 2012-04-04 Un accionador de freno de un vehículo ferroviario con un portazapatas de freno Active ES2713072T3 (es)

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