ES2384938B1

ES2384938B1 - Freno de tren para las caras laterales de las vías.

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Publication number: ES2384938B1
Application number: ES200900487A
Authority: ES
Inventors: Fº JAVIER PORRAS VILA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2013-05-21
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: ES2384938A1

Abstract

El freno de tren para las caras laterales de las vías, es un sistema que se instala en la parte inferior de todos los vagones de un tren para poder evitar un obstáculo imprevisto que se cruce en las vías, como puede ser un camión, otro tren, una persona, etc... El sistema tiene un mecanismo que hace que las pastillas de freno se abracen, simultáneamente, -y, con mucha fuerza-, a la cara interna y a la cara externa de las vías. También se puede hacer que se junten a la cara superior de las vías. Un engranaje multiplicador, -de la fuerza transmitida por el motor eléctrico-, será el encargado de hacer que las pastillas de freno se peguen con mucha fuerza a las vías.

Description

FRENO DE TREN PARA LA CARAS LATERALES DE LAS vÍAs

OBJETIVO DE LA INVENCIÓN

El objetivo de la presente invención es el de conseguir que un tren pueda detenerse lo más rápidamente posible, -o sea, en el menor espacio posible-, cuando encuentra algún

obstáculo con el que puede tropezar. Esto se convierte en una gran ventaja práctica para los pasajeros del tren, los que, en la mayoría de los casos, podrán salir ilesos del trance, y, a la vez, el tren mismo se verá librado de tener que: pasar por el taller. Es sabido el hecho de que un tren lleva una gran cantidad de inercia en su avance que, por las características de sus ruedas y de las vías de hierro, impiden que el tren pueda detenerse en pocos metros, necesitando gran espacio, desde el momento en que empieza su frenada, hasta que consigue detenerse del todo. Para paliar esta dificultad, se presenta el sistema que se describe a

continuación, que podrá detener al tren en muy pocos metros de recorrido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El principal antecedente de la presente invención es el Engranaje Multiplicador de la figura nO 4, que forma parte de otra de mis Patentes anteriores, la n° P200900489, titulada: Coche de vaivén con espirales. En ella se describen todas las piezas fundamentales

que permiten que la fuerza que se aplica a la primera de sus ruedas dentadas, se pueda multiplicar mucho, y, que, además, gracias a unos engranajes con forma de cono, (21-23), que separan una cierta distancia sus dos ruedas dentadas, no sólo se puede mantener la

fuerB-aumentada en:1as ruedas de menor diámetro de cada pieza del tren de engranajes que se pone en primer lugar, sino que, además, se puede conseguir que la última rueda (27) de mayor diámetro, del último engranaje-cono de ruedas separads, pueda transmitir a la rueda siguiente, -la que hoy sería la rueda dentada (13) del motor eléctrico (12) del Freno-, toda esa fuerza multiplicada por el Engranaje Multiplicador, y, al mismo tiempo, le transmitirá un buen número de vueltas, a causa de la difenmcia de sus respectivos diámetros. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El Freno de tren para las caras laterales de las vías, es un sistema que permite que un tren pueda detenerse, -cuando activa sus frenos-, en el menor espacio y en el menor tiempo posible, cuando encuentra algún obstáculo en su camino con el que hay peligro de que tropiece. Este sistema es tin conjunto de piezas de fácil fabricación y de sencilla instalación, -aunque ésta sea algo laboriosa cuando se le añade un Engranaje Multiplicador (15-28),

para la fuerza que podrá transmitir la rueda dentada (13) de un motor eléctrico (12) hacia las pastillas de freno (5, 8), ó, (36, 37).

En principio, la forma básica de este sistema de freno es la siguiente: Dos ejes dentados (6, 7), -véase la figura n° 2-, tienen, en su extremos exterior, una pastilla de freno cada uno, (5, 8). Cada eje dentado, (6) y (7), está orientado hacia una vía distinta. Entre los dos ejes dentados (6, 7) se pone la rueda dentada (13) de un motor eléctrico (12) que, al girar, enviará, -a cada eje dentado (6, 7)-, hacia una de las vías opuestas. Esta forma básica se puede hacer algo más compleja, -tal como se muestra en la figura no 7-. Vemos en ella que los ejes (7) se doblan en ángulo de (90), y, forman el tramo (38) que asciende por encima de las vías y se dirige hacia la cara exterior de estas vías, doblándose otra vez, aunque, ahora, lo hará en un ángulo de (180). En ese punto hay una pastilla de freno externa (36) que atacará a la vía por su cara externa. En el otro extremo del mismo eje (7), se pondrá otra pastilla de freno interna (37) que atacará a la vía por su cara interior. El otro eje (6) será exactamente igual que el eje (7), pero, se pondrá en sentido inverso. Y, así, cuando se active el motor (12), su rueda dentada (13) hará que las cuatro pastillas de freno (36) y (37) se abracen a las vías por sus dos caras, y, con mucha fuerza, haciendo que el tren se detenga en muchísimo menos espacio del que necesita en la actualidad. Se presenta otra forma variante del Freno anterior, que, añadida al mismo, atacaría a las vías por la cara superior. Es lo que se muestra en la figura n° 8, en la que un eje dentado (39) vertical, se mueve, sube y baja, por el giro d& la rueda dentada ( 40) del motor eléctrico, o, por la última rueda grande

(27) del Engranaje Multiplicador que se describirá a continuación. El eje (39), -figura no 8-, se bifurca después hacia los lados (41), y, se dobla hacia abajo en ángulo de (90). En sus extremos se hallan las pastillas de freno (42), que se sitúan exactamente sobre las vías. La rueda ( 40), al girar, hará que las pastillas se aplasten contra la parte superior de las vías, contribuyendo aún más a que el sistema de Freno anterior, -que ataca la frenada por las dos caras laterales de las vías-, detenga en un menor espacio al tren. Las figuras no 4, 5 y 6, presentan un Engranaje Multiplicador, que aumenta mucho la fuerza que puede transmitir la rueda dentada (13) del motor eléctrico (12) cuando ésta se conecta a la primera rueda grande (15) del primer engranaje de este Engranaje Multiplicador (15-27) que es motivo de otra Patente anterior. Está formado éste, en primer lugar, por un tren de engranajes, de tres tres piezas, que reducen el diámetro de sus dos ruedas en cada pieza. A continuación se pone otro tren de engranaJes que tienen otra forma distinta. Son engranajes que separan sus dos ruedas dentadas una cierta distancia, y, que se unen con varillas (22), -lo que les otorga un aspecto de cono-, de manera que la rueda de menor diámetro transmite su fuerza a la rueda de mayor diámetro. Las tres piezas de este grupo de engranajes separados, también van aumentando el diámetro de sus dos ruedas progresivamente. Fecha de la invención: (O 1-05.02.09) DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura n° 1: Vista frontal de un vagón de tren (1) en el que se ve la posición de las ruedas

(2) sobre las vías (3), y, los ejes (6) y (7), de las pastillas de freno (5) y (8) para la cara interna de las mismas, en los extremos de los ejes que las sostienen.

Figura no 2: Vista desde el suelo de los ejes metálicos dentados (6) y (7) de las pastillas de freno (5) y (8), movidas por la rueda dentada (13) del motor eléctrico (12), y, los soportes (1 O) de los ejes.

Figura n° 3: Vista frontal de los soportes (1 O) de los ejes metálicos (6) y (7), en el que se destaca el eje (7), con los dientes (14) y la forma que les permite que se deslicen por el interior de los soportes (1 0).

Figura no 4: Vista lateral del engranaje multiplicador de tren de engranajes y tren de engran::ües-cono de ruedas separadas y unidas por varillas (22).

Fi¡}ura no 5: Vista lateral de dos engranajes-cono engranados, que tienen una forma distinta a los anteriores: el uno, tiene un cono derecho, y el otro, tiene un cono invertido (29), bien por debajo de la rueda pequeña dentada (19) de uno de los engranajes-cono, o bien, el otro cono (31) se sitúa entre las dos ruedas dentadas, (30, 32).

Figura n° 6: Vista lateral de un engranaje-cono que tiene arqueadas, hacia el interior, las varillas (34) que unen a las dos ruedas dentadas.

Figura n° 7: Vista lateral del mecanismo óptimo de las pastillas de freno. Se ve en esta figura que el tramo de eje (38) del eje (7) -el que tiene la pastilla de freno (37) de la cara interna de la vía (3)-, se dobla hacia arriba poco antes de llegar a la vía (3) y se vuelve a doblar para poner la pastilla de freno (36) en la cara externa de la vía.

Figura n° 8: Vista frontal del otro sistema de frenado con pastillas de freno ( 42) que se

ponen en la cima de las vías (43). Las dos pastillas se sujetan en los extremos de un eje (41)

que se dobla hacia abajo. Este eje está fijado a otro eje dentado (39), que se mueve por la

última rueda del Engranaje Multiplicador -no dibujada en la figura-, o bien, por la rueda

dentada ( 40) de un motor eléctrico.

Figura no 1-7: 1) Vagón del tren 2) Ruedas del tren 3) Vías del tren 4) Soportes de las vías del tren 5) Pastillas de freno 6) Eje metálico dentado 7) Eje metálico dentado 8) Pastillas de freno 9) Eje del motor eléctrico 1O) Soportes de los ejes metálicos (6) y (7) 11) Varillas de fijación 12) Motor eléctrico 13) Rueda dentada 14) Íh-entes de los éjes metálicos (7) 15) Rueda grande dentada del engranaje 16) Rueda pequeña dentada del engranaje 17) Rueda grande dentada del engranaje 18) Rueda pequeña dentada del engranaje 19) Rueda grande dentada del engranaje

20) Rueda pequeña dentada del engranaje 21) Rueda pequeña dentada del engranaje-cono dentado invertido 22) Ejes del Cono 23) Rueda grande dentada del engranaje-cono dentado invertido 24) Rueda pequeña dentada del engranaje-cono dentado invertido 25) Rueda grande dentada del engranaje-cono dentado invertido 26) Rueda pequeña dentada del engranaje-cono dentado invertido 27) Rueda grande dentada del engranaje-cono dentado invertido

28) Eje central 29) Cono invertido dentado 30) Rueda pequeña dentada del engranaje derecho 31) Cono dentado, derecho 32) Rueda grande dentada del engranaje derecho 33) Rueda pequeña dentada del engranaje 34) Varillas del engranaje-cono, arqueadas hacia el interior 35) Rueda grande dentada del engranaje dentado 36) Pastilla de freno externa 3 7) Pastilla de freno interna 38) Tramo de eje doblado 39) Eje dentado 40) Rueda dentada del motor eléctrico o del engranaje multiplicador 41) Eje doblado hacia abajo 42) Pastillas de freno 43) Vías del tren

DEiCRIPCIÓN DF5-UN MODO DE REALIZACIÓN PREFERIDO

El Freno de tren para las caras laterales de las vías, está caracterizado por ser un mecanismo de apoyo a los frenos típicos de un tren, útil en caso de emergencia cuando hay que realizar una parada brusca porque algún obstáculo se ha interpuesto en su camino. Este mecanismo consiste en unos ejes metálicos dentados (6) y (7), que se sitúan en paralelo, -ver figura n° 2-, con los dientes (14) hacia el interior, y, con una pastilla de freno

(5) y (8), en el extremo externo de cada eje. Estos ejes metálicos (6, 7), van a ser movidos por la rueda dentada (13) de un motor eléctrico (12) situado entre los dos ejes. Unos soportes metálicos (1 O) van a fijar en su posición a dichos ejes metálicos dentados (6, 7), pudiendo deslizarse estos ejes por el interior del soporte ( 1 0), tal como se observa en la figura n° 3. En esta figura n° 3 se ve la forma específica que deben tener los ejes metálicos (7), para que puedan deslizarse por el hueco interno de los soportes ( 10). Unas varillas de fijación (11) fijarán este ~ecanismo sencillo en la parte inferior del vagón, por deoajo de las ruedas del tren (2), y, a la altura de las vías (3), tal como se observa en la figura no l. De esta manera, cuando se active el sistema de frenado, -desde la cabina del piloto, y, sólo en caso de emergencia-, la rueda dentada (13) del motor (12) empujará con mucha fuerza a los ejes metálicos (6, 7) hacia el hueco de las caras internas de las dos vías (3) del tren, y, entonces, las pastillas de freno (5) y (8), que se hallan en los extremos de los ejes metálicos (6, 7), se incrustarán en el hueco lateral interior de las vías (3), lo que aumentará el poder de frenado del tren y éste se podrá detener en pocos metros. No haría falta decir que este mecanismo, para poder constituir un freno efectivo, tendría que multiplicarse a todo lo largo de todos los vagones del tren, incluida la cabina del conductor. En la figura n° 7 podemos encontrar otra forma variante para los ejes y las pastillas de este sistema de freno. Esta forma es algo mejor porque ataca la frenada desde las dos caras de las vías, la interna y la externa. Para esto, los ejes (6, 7), -que tienen, en sus dos extremos, una pastilla de freno interna (37) y otra pastilla de freno externa (36)-, se doblan ambos en ángulo de (90) a la altura del tramo (38), el que asciende por encima de la vía (3), la atraviesa, y se vuelve a doblar en un ángulo de (180) para encarar a la pastilla de freno externa (36), por la cara exterior de la vía. Y, como esto sucede en los dos ejes (6, 7) del mecanismo de freno, la otra vía también se pondrá en contacto con una pastilla de freno interna (37) y otra externa (36).

\.

De eSra manera, cu~ñdo se active el motor eléctrico (12) que hay entre los dos ejes (6, 7), su rueda dentada (13), -o, mejor dicho, la última rueda dentada (27) del Engranaje Multiplicador que se describirá a continuación y que se pondrá en conexión con la rueda dentada (13) del motor (12)-, hará que las cuatro pastillas de freno se peguen a las vías, con mucha fuerza, tanto por dentro, como por fuera. Así, la fuerza que puede transmitir la rueda dentada (13) del motor eléctrico (12), a los ejes dentados (6, 7), puede ser tan grande como pueda la potencia que desarrolla, y, no habrá peligro alguno de que la frenada pudiese afectar a la forma de las vías, ya que la vía se verá presionada por las dos caras al mismo tiempo y con la misma intensidad. Cuando se sitúan, -por debajo de la cabina de mando y debajo de cada vagón del tren-, varios mecanismos de frenado de estas características, el tren necesitará muy poco espacio para detenerse. El segundo sistema a tener en cuenta es un Engranaje Multiplicador, -figuras 4-6-, descrito anteriormente. Su utilidad en este freno de tren es la de situarse entre la rueda dentada (13) del motor eléctrico (12), y I'os ejes metálicos ( 6, 7).

Claims

REIVINDICACIONES

1) Freno de tren para las caras laterales de las vías, caracterizado por un mecanismo de apoyo a los frenos típicos de un tren. Este mecanismo consiste en unos ejes metálicos dentados (6) y (7) situados en paralelo, con los dientes (14) hacia el interior, y, con una
pastilla de freno (5) y (8), en el extremo externo de cada eje. Cada pastilla de freno (5) y (8) enfrenta la cara interna de una de las vías. Estos ejes metálicos (6, 7), se hallan en contacto con la rueda dentada (13) de un motor eléctrico (12) situado entre los dos ejes. Unos soportes metálicos (10) van a fijar en su posición a dichos ejes metálicos dentados (6, 7). Estos soportes metálicos (1 O) tienen un hueco interior, no cerrado del todo, para los ejes dentados (6, 7). Unas varillas de fijación (11) fijarán estos soportes (lO) en la parte inferior
del vagón, por debajo de las ruedas del tren (2), y, a la altura de las vías (3). Este mecanismo, ha de multiplicarse a lo largo de todos los vagones del tren, incluida la cabina del conductor. Lo que ofrece la fuerza para que las pastillas se aprieten contra las vías, es un Engranaje Multiplicador (15-27) formado primero por un tren de engranajes, y, después, por otro tren de engranajes que tienen forma de cono porque sus ruedas están separadas y

unidas por varillas. Estos engranajes-cono pueden variar su forma y tener otra forma alternativa que puede sustituir a los engranajes-cono del engranaje anterior. Se trata ahora de dos engranajes-cono, también, pero, estos tienen una forma distinta a los descritos hasta aquí. Uno de ellos es un engranaje (19, 20), al que se le añade por debajo un cono dentado e inveÍtido (29), -cort~l vértice en la parte superior-. El otro es también un engranaje-cono que tiene la rueda pequeña (30) en conexión con la rueda pequeña (20) del engranaje-cono anterior. Y, además, en su eje central inferior, tiene un cono dentado situado al derecho (31 ), -con la base en la parte inferior-, que se engrana con los dientes del cono anterior (29). En la parte inferior de este cono derecho (31) se halla la rueda dentada grande (32) de este engranaje-cono, que separa así sus dos ruedas dentadas. 2) Freno de tren para las caras laterales de las vías, -según reivindicación primera-, caracterizado por otra forma variante para Jos ejes y las pastillas de este sistema de freno. Esta forma sitúa una pastilla de freno (36) y (37) en cada extremo de cada eje (6, 7), una por dentro de cada vía y la otra por fuera. Para esto, los ejes (6, 7) que unen su pastilla de freno interna (37), con su pastilla respectiva de freno externa (36), se doblan ambos en un ángulo de (90) formando un tramo (38) que asciende por encima de la vía (3), la atraviesa, y se vuelve a doblar en otro á~gulo de (180), para que la pastilla de freno externa (36) ataque a la vía por la cara exterior. 7) del mecanismo de de freno interna (37) y otra externa (36).