ES2898212T3 - Válvula de frenado automático simplificada y circuito neumático de frenado de un tren ferroviario que incorpora dicha válvula de frenado automático - Google Patents

Abstract

Válvula de frenado automático (22) para controlar un circuito neumático de frenado de un tren (10) de uno o más vehículos ferroviarios (12), el circuito neumático de frenado que comprende una línea de suministro (24), una línea general de freno (20) para distribuir una presión a uno o más mecanismos de frenos neumáticos (18), la válvula de frenado automático (22) que comprende: - una válvula neumática de relé (32) que comprende un volumen de admisión (36) destinado a conectarse a la línea de suministro (24), un volumen de escape (38) destinado a conectarse a la línea general de freno (20), un orificio de purga (40) y un volumen de regulación (42), la válvula neumática de relé (32) es capaz, en presencia de una diferencia positiva suficiente entre una presión de regulación que prevalece en el volumen de regulación (42) y una presión de escape que prevalece en el volumen de escape (38), de abrir un pasaje entre el volumen de admisión (36) y el volumen de escape (38), y es capaz de abrir un pasaje entre el volumen de escape (38) y el orificio de purga (40) al menos cuando el volumen de regulación (42) está a presión atmosférica; y - una etapa de regulación electroneumática (30) para hacer variar la presión de regulación, que comprende un conjunto de una o más electroválvulas (60, 62), capaces de conectar el volumen de regulación (42) alternativamente a una fuente de presión (24) y a un orificio de vaciado (58), caracterizada porque la etapa de regulación electroneumática (30) comprende además un comando de activación de un nivel de ajuste inicial, que comprende un manostato (74) conectado al volumen de regulación (42), y un circuito lógico (76) conectado al manostato (74) y al conjunto de una o más electroválvulas (60, 62), y capaz, en respuesta a una orden de liberación, de generar con destino al conjunto de una o más electroválvulas (60, 62) un control eléctrico de vaciado parcial del volumen de regulación (42) hasta que el manostato (74) detecte el rebase de un umbral de presión predeterminado, luego regular el volumen de regulación (42) al umbral de presión predeterminado.

Description

DESCRIPCIÓN

Válvula de frenado automático simplificada y circuito neumático de frenado de un tren ferroviario que incorpora dicha válvula de frenado automático

Campo técnico de la invención

La invención se refiere a una válvula de frenado automático y, en particular, a una válvula de frenado automático simplificada. El término "válvula de frenado automático" denota un elemento de control neumático o electroneumático que permite variar la presión de una línea de freno que alimenta los frenos neumáticos de un vehículo ferroviario. Para trenes autopropulsados y de corta longitud, que comprenden un número reducido de vehículos, un número reducido de ejes y que tienen una longitud reducida, el control neumático puede ser de un diseño simplificado, y luego se habla de una válvula de frenado automático simplificada.

Estado de la técnica anterior

Se conocen controles de frenado simplificados, denominados válvulas de frenado automáticas simplificadas, que garantizan la regulación de la presión neumática en una línea general de suministro neumática de los frenos de servicio. Por lo general, dicha válvula de frenado automático debe garantizar una posición de ajuste del freno de servicio al reducir la presión en la línea general, una posición de liberación al aumentar la presión en la línea general, y la capacidad de modular la presión en la línea general para modular el frenado.

Pero es difícil, con una válvula de frenado automático simplificada según el estado de la técnica, asegurar tanto un alto caudal de llenado y vaciado de la línea general de los frenos, necesario para obtener un tiempo de respuesta satisfactorio, así como un ajuste fino de la presión en la línea general. En particular, es particularmente difícil realizar una función de ajuste previo, es decir, pasar de la presión de liberación a un nivel de presión estabilizada de ajuste parcial predeterminado, en respuesta a una orden de ajuste inicial.

En el documento EP 0 496 058 A2 se describe una válvula de frenado automático según el preámbulo de la reivindicación 1.

Divulgación de la invención

La invención tiene como objetivo solucionar los inconvenientes del estado de la técnica y proponer un control neumático que combine una gran capacidad de flujo y una capacidad de ajuste preciso de los niveles de llenado y vaciado.

Para ello se propone, según un primer aspecto de la invención, una válvula de frenado automático para el control de un circuito de frenado neumático de un tren de uno o más vehículos ferroviarios, el circuito de frenado neumático comprende una línea de suministro, una línea general de frenado para distribuir presión a uno o más mecanismos de frenos neumáticos, la válvula de frenado automático que comprende:

- una válvula neumática de relé que comprende un volumen de admisión destinado a conectarse a la línea de suministro, un volumen de escape destinado a conectarse a la línea general de frenado, un orificio de purga y un volumen de regulación, la válvula neumática de relé puede, en presencia de una diferencia positiva suficiente entre una presión de regulación que prevalece en el volumen de regulación y una presión de escape que prevalece en el volumen de escape, abrir un pasaje entre el volumen de admisión y el volumen de escape, y puede abrir un pasaje entre el volumen de escape y el orificio de purga al menos cuando el volumen de regulación está a presión atmosférica; y

- una etapa de regulación electroneumática para variar la presión de regulación, que comprende un conjunto de una o más electroválvulas, capaces de conectar el volumen de regulación alternativamente a una fuente de presión y a un orificio de vaciado, y un control de activación de un nivel de ajuste inicial, que comprende un manostato conectado al volumen de regulación, y un circuito lógico conectado al manostato y al conjunto de una o más electroválvulas, y capaz, en respuesta a una orden de liberación, de generar para el conjunto de una o más electroválvulas un control eléctrico de vaciado parcial del volumen de regulación hasta que el manostato detecte el rebase de un umbral de presión predeterminado, luego para regular el volumen de regulación al umbral de presión predeterminado.

La válvula neumática de relé confiere a la válvula de frenado automático una gran capacidad y la etapa de regulación permite el ajuste preciso deseado de los niveles de llenado y vaciado.

El comando de activación de un nivel de ajuste inicial proporciona una función de ajuste previo al nivel de la etapa de regulación electroneumática. El nivel de ajuste inicial lo define el usuario y puede cumplir con las disposiciones normativas. En la práctica, para una presión de liberación nominal de 5 bares en la línea general de freno, el nivel de ajuste inicial se establecerá, por ejemplo, en 4,6 bares. Al regular el nivel de ajuste inicial al nivel de la etapa de regulación electroneumática, se asegura un tiempo de respuesta que es en gran medida independiente del volumen de la línea general de freno, del número de ejes y de la longitud del tren.

Recordando que por razones de seguridad, los frenos del vehículo ferroviario se aplican en ausencia de presión en la línea general de freno, es aconsejable purgar la línea general de freno también en ausencia de presión en el volumen de regulación.

En la práctica, la válvula neumática de relé se dimensionará para minimizar la caída de presión en condiciones de llenado. En particular, la sección de pasaje nominal (máxima) entre el volumen de admisión y el volumen de escape y la sección de pasaje nominal (máxima) entre el volumen de escape y el orificio de purga se dimensionarán de acuerdo con el diámetro de la línea de suministro y la línea general de freno para minimizar las pérdidas de carga.

Preferiblemente, la válvula neumática de relé es capaz de mantener el volumen de escape aislado del volumen de admisión y del orificio de purga cuando la diferencia entre la presión de regulación y la presión de escape es mayor que un umbral de purga positivo dado y menor que un umbral de llenado positivo dado. El rango de funcionamiento así definido corresponde a un estado neutro de la válvula neumática de relé, que permite estabilizar el control de la válvula neumática de relé. Sin embargo, será ventajoso que el rango de funcionamiento correspondiente a esta posición intermedia de aislamiento sea relativamente bajo, de modo que el tiempo de respuesta de la válvula neumática de relé sea bajo. El umbral de purga positivo es preferiblemente cero o cercano a cero: tan pronto como el volumen de regulación está en depresión con respecto al volumen de escape, este último se purga.

Según una realización particularmente ventajosa, el conjunto de una o más electroválvulas tiene un estado normalmente abierto que conecta el volumen de regulación al orificio de vaciado en ausencia de energía eléctrica. Un fallo eléctrico de la etapa de regulación electroneumático tiene como resultado el vaciado del volumen de regulación, que a su vez provoca la purga del volumen de escape y, por tanto, el ajuste de los frenos.

En la práctica, se puede prever en particular que el conjunto de una o más electroválvulas incluya una electroválvula de vaciado capaz de conectar el volumen de regulación al orificio de vaciado, preferiblemente por contracción. Preferiblemente, la electroválvula de vaciado es una electroválvula de todo o nada. Esto evita la necesidad de una electroválvula proporcional. Preferiblemente, la electroválvula de vaciado normalmente está abierta en una posición que conecta el volumen de regulación al orificio de vaciado en ausencia de energía eléctrica.

Además, se puede prever que el conjunto de una o más electroválvulas comprenda una electroválvula de llenado capaz de conectar la fuente de presión al volumen de regulación, preferiblemente por contracción. Si fuese necesario, se puede prever un reductor de presión conectado en serie entre el volumen de admisión y la electroválvula de llenado, para asegurar que la presión máxima en el circuito de regulación no supere un valor nominal dado, por ejemplo 5 bares. Preferiblemente, la electroválvula de llenado es una electroválvula de todo o nada. Esto evita la necesidad de una electroválvula proporcional. Preferiblemente, la electroválvula de llenado está normalmente cerrada en una posición que aísla el volumen de regulación de la fuente de presión en ausencia de energía eléctrica.

Según una realización preferida, la electroválvula de vaciado está conectada en serie entre la electroválvula de llenado y el volumen de regulación, para conectar el volumen de regulación alternativamente a la electroválvula de llenado o al orificio de vaciado. En la práctica, la etapa de regulación electroneumática comprende además un circuito eléctrico de regulación capaz, por un lado, en respuesta a una señal eléctrica de liberación de los frenos, de colocar la electroválvula de vaciado en una posición que conecta el volumen de regulación a la electroválvula de llenado y de colocar la electroválvula de llenado en una posición de llenado conectando el volumen de regulación a la fuente de presión a través de la electroválvula de vaciado y por otro lado, en presencia de una señal eléctrica de ajuste de los frenos, colocar la electroválvula de vaciado en posición de vaciado conectando el volumen de regulación al orificio de vaciado y colocar la electroválvula de llenado en una posición que aísle la electroválvula de vaciado de la fuente de presión.

Según una realización, la etapa de regulación electroneumática comprende una válvula de vaciado capaz de vaciar el volumen de regulación en presencia de una diferencia de presión mayor que un umbral positivo dado entre el volumen de regulación y el volumen de escape. Esta válvula de vaciado se activa en particular en caso de una fuga significativa en el circuito de frenado principal, por ejemplo en la línea general de freno, o cuando se ha aplicado un dispositivo de frenado de emergencia y para provocar el vaciado de la línea general de freno. Su función, en tales circunstancias, es evitar que la válvula neumática de relé provoque el llenado de la línea general de freno.

Preferiblemente, la válvula de frenado automático comprende además un depósito de regulación conectado al volumen de regulación, y que tiene una capacidad preferiblemente menor de 10 litros, preferiblemente menor de 4 litros y preferiblemente mayor de 1 litro. El depósito de regulación constituye un volumen tampón que permite obtener la precisión de ajuste deseada.

Preferiblemente, la válvula neumática de relé puede, en presencia de una diferencia positiva suficiente entre una presión de regulación que prevalece en el volumen de regulación y una presión de escape que prevalece en el volumen de escape, abrir el pasaje entre el volumen de admisión y el volumen de escape con una sección de pasaje en función de la presión de regulación y de la presión de escape. La proporcionalidad de la válvula neumática de relé permite un funcionamiento particularmente estable.

Según otro aspecto de la invención, esto se refiere a un circuito neumático de frenado de un tren de uno o más vehículos ferroviarios, que comprende una línea de suministro conectada a un generador de presión, una línea general de freno para distribuir la presión a uno o más mecanismos de frenos neumáticos, y una válvula de frenado automático como se describió anteriormente.

Breve descripción de las figuras

Otras características y ventajas de la invención surgirán al leer la siguiente descripción, con referencia a las figuras adjuntas, que ilustran:

- Figura 1, circuito de frenado neumático de un tren ferroviario, que comprende una válvula de frenado automático según un modo de realización de la invención;

- Figura 2, la válvula de frenado automático del circuito neumático de frenado de la Figura 1.

Para mayor claridad, los elementos idénticos o similares se identifican mediante signos de referencia idénticos en todas las figuras.

Descripción detallada de las modalidades

En la Figura 1 se ilustra un tren ferroviario 10, que comprende en este ejemplo varios vehículos 12, cada uno soportado por uno o más trenes de ruedas 16, al menos algunos de los cuales, y preferiblemente al menos uno por vehículo 12,están equipados con frenos neumáticos 18. Una línea general de freno 20 recorre todo el tren 10 y conecta los frenos neumáticos 18 distribuidos entre los diferentes vehículos 12 a una válvula de frenado automático 22, que está conectado por una línea de suministro 24 a una unidad de producción de aire comprimido 26 a bordo de uno de los vehículos 12 del tren 10. Los frenos neumáticos 18 están calibrados para estar completamente apretados cuando la presión en la línea general de freno es menor que una presión predeterminada, por ejemplo 3,5 bares, y para liberarse completamente cuando la presión excede un umbral de liberación total, por ejemplo 4,75 bares, la presión nominal en la línea general de freno 20 se fija, por ejemplo, en 5 bares. La presión entregada por el grupo de producción de aire comprimido 26 es, en condiciones nominales de funcionamiento, siempre superior a la presión nominal en la línea general de freno 20.

La válvula de frenado automático 22, ilustrada en detalle en la figura 2, permite variar la presión de la línea general de freno 20 en función de una orden recibida y comprende a tal efecto una etapa de potencia neumática 28 controlada por una etapa de regulación electroneumática 30.

La etapa de potencia neumática 28 aquí está constituida por una válvula neumática de relé 32 operada neumáticamente que comprende un cuerpo 34 que delimita un volumen de admisión 36 conectado a la línea de suministro 24, un volumen de escape 38 conectado a la línea general de freno 20, un orificio de purga 40 y un volumen de regulación 42. Un distribuidor 44 separa el volumen de admisión 36 del volumen de escape 38 cuando descansa sobre un asiento de válvula de llenado 46 formado en el cuerpo 34 de la válvula neumática de relé 32. Un pistón de regulación 48 separa herméticamente el volumen de regulación 42 del volumen de escape 38 y forma un asiento de válvula de purga 50 sobre el que se apoya un extremo de una parte central tubular 52 del distribuidor 44, que desemboca hacia el nivel del orificio de purga 40. Un resorte de compresión 54 reincorpora el distribuidor 44 en el asiento de la válvula de llenado 46, mientras que un resorte de regulación 56 tiende a alejar el pistón de regulación 48 y el asiento de la válvula de purga 50 desde el extremo del distribuidor 44, para mantener abierta la conexión entre el volumen de escape 38 y el orificio de purga 40.

En la práctica, el resorte de regulación 56 es más débil que el resorte de compresión 54. Este puede omitirse si fuese necesario. Este puede apoyarse en el cuerpo 34 de la válvula neumática de relé 32, ya sea sobre el distribuidor 44. Además, el distribuidor 44 no tiene efecto de pistón diferencial, en el sentido de que está conformado de manera que la presión en el volumen de admisión 36 y la presión en el volumen de escape no ejerza ninguna fuerza resultante en la dirección del movimiento del distribuidor.

En reposo, el volumen de regulación 56 está vaciado. El resorte de compresión 54 mantiene el distribuidor 44 apoyado contra el asiento de la válvula de llenado 46. El resorte de regulación 56 mantiene el asiento de la válvula de purga 50, llevado por el pistón de regulación 48, lejos del extremo del distribuidor 44, de manera que el volumen de escape 38 y la línea general de freno 20 estén a presión atmosférica. Los frenos neumáticos 18 son por tanto apretados.

Cuando se aplica presión al volumen de regulación 42, el pistón de regulación 48 se mueve con el asiento de la válvula de purga 50 que se apoya contra el extremo del distribuidor 44 para aislar el volumen de escape 38 y la línea general de freno 20. Si la presión en el volumen de regulación 42 es mayor que un umbral de llenado determinado por el resorte de compresión 54 y de paso por el resorte de regulación 56, el pistón de regulación 48 separa el distribuidor 44 del asiento de la válvula de llenado, permitiendo que el aire comprimido de la línea de suministro 24 fluya, a través del volumen de admisión 36 y del volumen de escape 38, en la línea general del freno 20, para alimentar la línea general 20 y liberar los frenos neumáticos 18. La presión en el volumen de escape 38 aumenta y se aplica sobre el pistón de regulación 48, cuya posición varía según la presión de escape que prevalece en el volumen de escape 38, de la presión de regulación que predomina en el volumen de regulación 42 y las fuerzas aplicadas por el resorte de compresión 54 y de paso por el resorte de regulación 56. Cuando la presión de escape es suficiente, el pistón de regulación 42 se empuja hacia atrás, el distribuidor 44 descansa sobre el asiento de la válvula de llenado y aísla el volumen de escape 38. Se establece un equilibrio entre la presión de escape y la presión de regulación, sin el extremo del distribuidor 44 se separe del asiento de la válvula de purga50.

Si desde esta posición se reduce la presión de regulación para alcanzar un nivel intermedio, el pistón de regulación 48 reanuda su carrera y el asiento de la válvula de purga 50 se separa del distribuidor 44, lo que provoca una disminución de la presión en la línea general de freno 20 conectada al volumen de escape 38. Tan pronto como se alcanza un nuevo equilibrio a cada lado del pistón de regulación 48, el asiento de la válvula de purga 50 vuelve a descansar contra el final del distribuidor 44 y vuelve a aislar el volumen de escape38y la línea general de freno 20, que se encuentra en un nivel de presión intermedio definido por la presión de regulación.

Por el contrario, si se aumenta la presión de regulación para alcanzar un nivel intermedio, el pistón de regulación 48 mueve y empuja hacia atrás el distribuidor 44 que abre el pasaje entre el volumen de admisión 36 y el volumen de escape 38, permitiendo un llenado adicional de la línea general de freno 20 y un aumento de la presión en el volumen de escape 38, que empuja hacia atrás el pistón de regulación 48. El distribuidor 44 vuelve a descansar en el asiento de la válvula de llenado 46 y aísla el volumen de escape38.Se establece un nuevo equilibrio entre la presión de escape y la presión de regulación.

Por supuesto, si el volumen de regulación está completamente purgado 42, el pasaje entre el distribuidor 44 y el asiento de la válvula de purga 50 se mantiene abierto por el resorte de regulación 56, que provoca un vaciado completo de la línea general de freno 20, y la aplicación completa de los frenos neumáticos 18.

La fuerza de retorno del resorte de compresión 36 es proporcional a su aplastamiento, la posición del distribuidor 44 y la sección de pasaje entre el distribuidor 44 y el asiento de la válvula de llenado46son funciones de la presión de regulación que prevalece en el volumen de regulación 42 y la presión de escape que prevalece en el volumen de escape y en la línea general de freno. Dentro del rango de apertura del pasaje entre el distribuidor 44 y el asiento de la válvula de llenado 46, la sección de pasaje entre el distribuidor 44 y el asiento de la válvula de llenado 46 es una función que aumenta monótonamente de la diferencia de presión entre la presión de regulación y la presión de escape. La válvula neumática de relé 32 está dimensionada de tal manera que cuando la sección de pasaje entre el distribuidor 44 y el asiento de la válvula de llenado 46 es máxima, la caída de presión formada por la válvula neumática de relé 32 es débil.

Asimismo, siendo la fuerza de retorno del resorte de regulación 56 proporcional a su aplastamiento, la posición del pistón de regulación 48 antes de que entre en contacto con el distribuidor 44 es una función de la diferencia de presión entre el volumen de regulación 42 y el volumen de escape 38, que está aquí a presión atmosférica. La sección de pasaje entre el asiento de la válvula de purga50y el distribuidor 44 es una función monótona decreciente de la diferencia entre la presión de regulación y la presión atmosférica. La válvula neumática de relé 32 está dimensionada de tal manera que cuando la sección de pasaje entre el distribuidor 44 y el asiento de la válvula de purga 50 es máxima, por lo tanto cuando el volumen de regulación está a presión atmosférica, la pérdida de carga formada por la válvula neumática de relé 32 entre la línea general de freno 20 y el orificio de purga 40 es débil.

La etapa de regulación electroneumática30, destinada a hacer variar con precisión la presión de regulación en el volumen de regulación 42, comprende un conjunto de electroválvulas destinadas a conectar el volumen de regulación 42 alternativamente a la línea de suministro 24 conectada al volumen de admisión 36, y a un orificio de vaciado 58. Este conjunto aquí está constituido por una electroválvula de vaciado 60 y una electroválvula de llenado 62 conectada en serie entre el volumen de regulación 42 y la línea de suministro 24 relacionada con el volumen de admisión 36, la electroválvula de vaciado 60 está conectada entre la electroválvula de llenado 62 y el volumen de regulación 42. La electroválvula de vaciado 60 es una electroválvula de todo o nada normalmente abierta, en el sentido de que, en ausencia de energía eléctrica, está en una posición que conecta el volumen de regulación 42 al orificio de vaciado 58. Esta está provista de una contracción 64 que permite suavizar y controlar con precisión la reducción de la presión de regulación durante las operaciones de vaciado del volumen de regulación 42. La electroválvula de llenado 62 es una electroválvula de todo o nada, normalmente cerrada en el sentido de que, en ausencia de energía eléctrica, se coloca en una posición que aísla el volumen de regulación 42 del volumen de admisión 36 y de la línea de llenado 24. Un reductor de presión 66 se interpone entre la válvula de llenado 60 y la línea de llenado 24, para definir una presión de regulación nominal correspondiente a la presión nominal deseada en la línea general de freno 20. Además, una contracción 68 está diseñada para suavizar y controlar con precisión el aumento de la presión de regulación durante las operaciones de llenado del volumen de regulación 42.

La electroválvula de vaciado 60 y la electroválvula de llenado 62 están conectadas eléctricamente a un circuito de eléctrico de regulación 70 que las activa simultánea o secuencialmente para aumentar o disminuir la presión en el volumen de regulación 42, o para aislar el volumen de regulación 42, para responder a una orden comunicada por un mando 72 o un mecanismo automático.

En presencia de una orden para liberar los frenos, el circuito eléctrico de regulación 70 alimenta las electroválvulas 60, 62 para cerrar la electroválvula de vaciado 60 para conectar el volumen de regulación 42 a la electroválvula de llenado 62 y para abrir la electroválvula de llenado 62 para conectar el volumen de regulación 42 a la línea de suministro 24 a través de la electroválvula de vaciado 60 y de la contracción 68.

En presencia de una orden de ajuste, las electroválvulas 60, 62 no se alimentan y encuentran su posición predeterminada, de modo que la electroválvula de vaciado 60 se abre en una posición de vaciado que conecta el volumen de regulación 42 al orificio de vaciado 58 a través de la contracción 58, y que la electroválvula de llenado 62 se cierra para aislar la electroválvula de vaciado 60 de la línea de suministro 24.

Para aislar el volumen de regulación 42, el circuito eléctrico de regulación 70 hace que la electroválvula de vaciado 60 se cierre y mantiene cerrada la electroválvula de llenado 62.

Opcionalmente, el circuito eléctrico de regulación 70 también puede comprender un comando para activar un nivel de ajuste inicial, que comprende un manostato 74 que detecta un umbral de presión en el volumen de regulación 42 y un circuito lógico 76 que, en respuesta a una orden de ajuste inicial de los frenos, hace disminuir la presión de regulación como se describió anteriormente desde la presión de regulación nominal hasta que el manostato 74 detecta un rebase del umbral, por ejemplo de 0,4 bares por debajo de la presión de regulación nominal, correspondiente a un primer nivel de ajuste de los frenos. Una vez que se alcanza este umbral, el circuito lógico 76 regula las electroválvulas 60, 62 para mantener la presión de regulación en el umbral.

Para estabilizar la etapa de regulación 30, un depósito intermedio de regulación 78 está vinculado al volumen de regulación42.Este depósito de regulación 78 preferiblemente tiene una capacidad baja, del orden de un litro, y opcionalmente se puede incorporar al cuerpo 34 de la válvula neumática de relé 32.

Opcionalmente, la etapa de regulación electroneumática 30 comprende una válvula de vaciado 80 operada neumáticamente, capaz de vaciar el volumen de regulación 42 en presencia de una diferencia de presión mayor que un umbral positivo dado entre el volumen de regulación 42 y el volumen de escape 38. Esta válvula de vaciado 80 permite controlar la etapa de regulación 30 en circunstancias excepcionales, por ejemplo, en caso de una fuga importante en la línea general de freno 20, o en caso de que se active un freno de emergencia independientemente de la válvula de frenado automático 22 y que tiene el efecto de vaciar la línea general de freno 20.

Por supuesto, los ejemplos mostrados en las figuras y analizados anteriormente se dan solo a modo de ilustración y no son limitantes. Las dos electroválvulas se pueden reemplazar por una sola electroválvula de todo o nada o cualquier otro conjunto de electroválvulas de efecto equivalente.

La válvula neumática de relé se ha ilustrado esquemáticamente a efectos de descripción. Una válvula de este tipo es conocida de por sí y se comercializa (por ejemplo, la referencia comercial Knorr Bremse "Válvula de relé KR-5") para otras aplicaciones.

Aunque se ha descrito una fuente de presión común para la etapa de potencia 28 y la etapa de regulación 30, es decir, la línea de suministro 24, puede imaginarse una fuente de presión separada para cada etapa.

El uso de la válvula de frenado automático y del circuito de frenado que la incorpora no se limita a la configuración del tren ilustrada en la figura 1, sino que por el contrario está previsto para otro tipo de trenes, de uno o más vehículos, remolcados por una locomotora o automotor, articulados o no.

Se prevé explícitamente que las diferentes realizaciones ilustradas se pueden combinar entre sí para proporcionar otras.

Se enfatiza en que todas las características, tales como las que son evidentes para un experto en la técnica a partir de la presente descripción, los dibujos y las reivindicaciones adjuntas, incluso si en concreto estas se han descrito solo en relación con otras características determinadas, tanto individualmente como en cualquier combinación, podrán combinarse con otras características o grupos de características aquí divulgadas, siempre que esto no haya sido expresamente excluido o que las circunstancias técnicas hagan que tales combinaciones sean imposibles o innecesarias.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Válvula de frenado automático (22) para controlar un circuito neumático de frenado de un tren (10) de uno o más vehículos ferroviarios (12), el circuito neumático de frenado que comprende una línea de suministro (24), una línea general de freno (20) para distribuir una presión a uno o más mecanismos de frenos neumáticos (18), la válvula de frenado automático (22) que comprende:

- una válvula neumática de relé (32) que comprende un volumen de admisión (36) destinado a conectarse a la línea de suministro (24), un volumen de escape (38) destinado a conectarse a la línea general de freno (20), un orificio de purga (40) y un volumen de regulación (42), la válvula neumática de relé (32) es capaz, en presencia de una diferencia positiva suficiente entre una presión de regulación que prevalece en el volumen de regulación (42) y una presión de escape que prevalece en el volumen de escape (38), de abrir un pasaje entre el volumen de admisión (36) y el volumen de escape (38), y es capaz de abrir un pasaje entre el volumen de escape (38) y el orificio de purga (40) al menos cuando el volumen de regulación (42) está a presión atmosférica; y

- una etapa de regulación electroneumática (30) para hacer variar la presión de regulación, que comprende un conjunto de una o más electroválvulas (60, 62), capaces de conectar el volumen de regulación (42) alternativamente a una fuente de presión (24) y a un orificio de vaciado (58),

caracterizada porque la etapa de regulación electroneumática (30) comprende además un comando de activación de un nivel de ajuste inicial, que comprende un manostato (74) conectado al volumen de regulación (42), y un circuito lógico (76) conectado al manostato (74) y al conjunto de una o más electroválvulas (60, 62), y capaz, en respuesta a una orden de liberación, de generar con destino al conjunto de una o más electroválvulas (60, 62) un control eléctrico de vaciado parcial del volumen de regulación (42) hasta que el manostato (74) detecte el rebase de un umbral de presión predeterminado, luego regular el volumen de regulación (42) al umbral de presión predeterminado.

2. Válvula de frenado automático (22) según la reivindicación 1, caracterizada porque la válvula neumática de relé (32) está adaptada para mantener el volumen de escape (38) aislado del volumen de admisión (36) y del orificio de purga (40) cuando la diferencia entre la presión de regulación y la presión de escape es mayor que un umbral positivo dado de purga y menor que un umbral positivo dado de llenado.

3. Válvula de frenado automático (22) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el conjunto de una o más electroválvulas (60, 62) tiene un estado normalmente abierto que conecta el volumen de regulación (42) al orificio de vaciado (58) en ausencia de energía eléctrica.

4. Válvula de frenado automático (22) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el conjunto de una o más electroválvulas comprende una electroválvula de vaciado (60) capaz de conectar el volumen de regulación al orificio de vaciado (58), preferiblemente mediante una contracción (64).

5. Válvula de frenado automático (22) según la reivindicación 4, caracterizada porque la electroválvula de vaciado (60) es una electroválvula de todo o nada.

6. Válvula de frenado automático (22) según la reivindicación 5, caracterizada porque la electroválvula de vaciado (60) normalmente está abierta en una posición que conecta el volumen de regulación (42) al orificio de vaciado (58) en ausencia de energía eléctrica.

7. Válvula de frenado automático (22) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada porque el conjunto de una o más electroválvulas (60, 62) comprende una electroválvula de llenado (62) capaz de conectar la fuente de presión (24) al volumen de regulación (42), preferiblemente mediante una contracción (68).

8. Válvula de frenado automático (22) según la reivindicación 7, caracterizada porque la electroválvula de llenado (62) es una electroválvula de todo o nada.

9. Válvula de frenado automático (22) según la reivindicación 8, caracterizada porque la electroválvula de llenado (62) está normalmente cerrada en una posición que aísla el volumen de regulación (42) de la fuente de presión (24) en ausencia de energía eléctrica.

10. Válvula de frenado automático (22) según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 en combinación con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada porque la electroválvula de vaciado (60) está conectada en serie entre la electroválvula de llenado (62) y el volumen de regulación (42), para conectar el volumen de regulación (42) alternativamente a la electroválvula de llenado (62) o al orificio de vaciado (58).

11. Válvula de frenado automático (22) según la reivindicación 10, caracterizada porque la etapa de regulación electroneumática (30) comprende además un circuito eléctrico de regulación (70) capaz, por un lado, en respuesta a una señal eléctrica de liberación de los frenos, de colocar la electroválvula de vaciado (60) en una posición que conecta el volumen de regulación (42) a la electroválvula de llenado (62) y colocar la electroválvula de llenado (60) en una posición de llenado que conecta el volumen de regulación (42) a la fuente de presión (24) a través de la electroválvula de vaciado (60) y por otro lado, en presencia de una señal eléctrica de ajuste de los frenos, colocar la electroválvula de vaciado (60) en una posición de vaciado que conecta el volumen de regulación (42) al orificio de vaciado (58) y colocar la electroválvula de llenado (62) en una posición que aísla la electroválvula de vaciado (60) de la fuente de presión (24).

12. Válvula de frenado automático (22) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la etapa de regulación electroneumática (30) comprende una válvula de vaciado (80) capaz de vaciar el volumen de regulación (42) en presencia de una diferencia de presión mayor que un umbral positivo dado entre el volumen de regulación (42) y el volumen de escape (38).

13. Válvula de frenado automático (22) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende además un depósito de regulación (78) conectado al volumen de regulación (42), y que tiene una capacidad preferiblemente inferior a 10 litros, preferiblemente inferior a 4 litros, y preferiblemente superior a 1 litro.

14. Válvula de frenado automático (22) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la válvula neumática de relé (32) es capaz, en presencia de una diferencia positiva suficiente entre una presión de regulación que prevalece en el volumen de regulación (42) y una presión de escape que prevalece en el volumen de escape (38), de abrir el pasaje entre el volumen de admisión (36) y el volumen de escape (38) con una sección de pasaje en función de la presión de regulación y la presión de escape.

15. Circuito neumático de frenado de un tren (10) de uno o más vehículos ferroviarios (12), que comprende una línea de suministro (24) conectada a un generador de presión (26), una línea general de freno (20) para distribuir una presión a uno o más mecanismos de frenos neumáticos (18), caracterizado porque comprende además una válvula de frenado automático (22) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.