MXPA06014151A - Metodo y dispositivo para poner frenos neumaticos controlados electricamente en modos de operacion. - Google Patents

Abstract

Se describe un metodo para poner un dispositivo de freno electroneumatico (45) en un vagon de ferrocarril en un modo de operacion que incluye aplicar un voltaje de activacion en un acoplador de tren (40) a cada dispositivo de freno conectado al acoplador de tren (40). Se envia una senal de comando a cada dispositivo de freno (45) para ingresar un modo de operacion solicitado. Una senal de reconocimiento es recibida desde cada uno de los dispositivos de freno (45) en el acoplador de tren (40), y se envia una senal de comando a cada dispositivo de freno (45) para detener la transmision.

Description

MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA PONER FRENOS NEUMÁTICOS CONTROLADOS ELÉCTRICAMENTE EN MODOS DE OPERACIÓN Campo de la invención La presente invención se refiere generalmente a sistemas de frenos neumáticos controlados eléctricamente (ECP) y, más específicamente, a la puesta en modos de operación. Antecedentes de la Invención En algunas operaciones independientes de ECP, los trenes se fragmentan en pequeños grupos de aproximadamente 10 vagones para el transporte a baja velocidad por locomotoras industriales pequeñas . Estas locomotoras están equipadas con sistemas eléctricos automotrices de capacidad relativamente baja que no son capaces de soportar el Suministro de Energía para Acopladores de Tren de 2500 Vatios requerido para una operación de ECP completa. Los dispositivos de control de vagones (CCDs) en estos vagones deben, por lo tanto, ser capaces de emular la respuesta de una válvula de control de frenos neumáticos convencional de tal forma que puedan ser operados en el modo neumático convencional . La Especificación ECP de la AAR define que una vez que los CCDs o dispositivos de freno electroneumáticos son apagados, se reiniciarán (activarán) a los dos segundos después de que el voltaje en el acoplador de tren haya REP.: 170795 RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe un método para poner un dispositivo de freno electroneumático (45) en un vagón de ferrocarril en un modo de operación que incluye aplicar un voltaje de activación en un acoplador de tren (40) a cada dispositivo de freno conectado al acoplador de tren (40) . Se envía una señal de comando a cada dispositivo de freno (45) para ingresar un modo de operación solicitado. Una señal de reconocimiento es recibida desde cada uno de los dispositivos de freno (45) en el acoplador de tren (40) , y se envía una señal de comando a cada dispositivo de freno (45) para detener la transmisión. alcanzado 100 VDC. Para asegurar una interoperabilidad entre proveedores de ECP, esta función de activación debe mantenerse igual que se define por las especificaciones de la AAR para esta función de control de emulación neumática. Además, se envía un mensaje de comunicación a los CCDs para que entren en el modo de emulación neumática. Esto proporciona un método específico o positivo para poner a los CCDs en este modo de emulación u otros modos de operación "especiales" , tales como vacío/cargado y prueba funcional (aplicar/liberar) . El presente método para poner un dispositivo de freno electroneumático en un vagón de ferrocarril en un modo de operación incluye aplicar un voltaje de activación en un acoplador de tren a cada dispositivo de freno conectado al acoplador de tren. Se envía una señal de comando a cada dispositivo de freno para ingresar un modo de operación. Una señal de reconocimiento desde cada uno de los dispositivos de freno en el acoplador de tren es recibida, y se envía una señal de comando a cada dispositivo de freno para detener la transmisión. Un dispositivo para poner un dispositivo de freno electroneumático en un vagón de ferrocarril en un modo de operación incluye un conector de acoplador de tren para conectar el dispositivo a un acoplador de tren, un generador de voltaje de activación y un transceptor para enviar señales de comando hacia y recibir señales de reconocimiento desde cada dispositivo de freno electroneumático en el acoplador de tren. Un controlador aplica el voltaje de activación al acoplador de tren, envía una señal de comando por medio del transceptor al dispositivo de freno para ingresar el modo de operación, recibe una señal de reconocimiento de cada uno de los dispositivos de freno en el acoplador de tren desde el transceptor, y envía una señal de comando a cada dispositivo de freno para detener la transmisión por medio del transceptor. Estos y otros aspectos de la presente descripción se harán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención, cuando se considere en conjunto con las figuras anexas. Breve descripción de las figuras La figura 1 es una vista en planta de un dispositivo de puesta en modo de emulación neumática, de acuerdo con los principios de la presente descripción. La figura 2 es una vista en perspectiva del dispositivo de la figura 1. La figura 3 es una vista esquemática de un dispositivo de puesta en modo de emulación neumática. Descripción detallada de la invención El presente método para poner un dispositivo de freno electroneumático en un vagón de ferrocarril en un modo de emulación neumática u otros modos de operación comienza al aplicar un voltaje de activación en el acoplador de tren a cada dispositivo conectado al acoplador de tren. Después, se envía una señal de comando a cada dispositivo de freno para entrar en el modo de emulación neumática o en otros modos. Otros modos "especiales" incluyen vacío, cargado, prueba funcional (aplicar/liberar) y pueden ser comandados de una manera similar. Después, cada uno de los dispositivos en el acoplador de tren envía de regreso una señal de reconocimiento. Luego de recibir las señales de reconocimiento provenientes de cada uno de los CCDs, se envía de regreso una señal de comando a cada uno de los dispositivos para detener la transmisión. La señal se puede llevar a cabo sobre el acoplador de tren, como se conoce actualmente, o puede ser una comunicación inalámbrica. La señal de reconocimiento puede ser que cada dispositivo haya recibido el comando de modo o ingresado el modo solicitado y/o que el dispositivo es activado y se está comunicando. Se hace una determinación de cuántos dispositivos han enviado una señal de reconocimiento. El número de señales de reconocimiento se compara con el número de dispositivos de freno electroneumáticos conocidos en el acoplador de tren. Si coinciden, se envía la señal de comando de detener la transmisión. En la mayoría de los sistemas, ya sea la locomotora o el dispositivo portátil genera el voltaje de activación a partir de una fuente de voltaje, el cual es sustancialmente menor que el voltaje de activación. Esto se lleva a cabo por un convertidor de CC de bajo a alto voltaje a CC. Debido al alto voltaje, se integra seguridad en el sistema. La activación de dos interruptores, uno por cada mano, se requiere antes de que el voltaje de activación pueda ser aplicado al acoplador de tren. Una vez que el proceso concluye y el comando de detención de transmisión ha sido enviado, el dispositivo de control puede ser desconectado del acoplador de tren. Aunque la presente descripción se hará con respecto a un dispositivo portátil, como en las figuras 1 y 2, el método también se puede llevar a cabo por un dispositivo en la locomotora. El Dispositivo de Energización de Acopladores de Tren (TED) portátil 10 incluye un alojamiento 12, con fuentes electrónicas y de energía adecuadas, conectadas por una línea 14 a un conector de acoplador de tren 16. Aunque la configuración para el conector de acoplador de tren 16 se muestra como un conector de acoplador de tren AAR, cualquier otro conector de acoplador de tren puede usarse para que coincida con el del tren. El alojamiento 12 incluye un puerto de carga de baterías 20. Sobre lados opuestos del alojamiento 12 está un par de interruptores 22A, 22B. Adyacentes a los dos interruptores 22A, 22B están dos manijas 24A, 24B. Esto permite la sujeción del alojamiento 12 y el accionamiento de los interruptores 22A, 22B mediante, por ejemplo, los pulgares. Esta es una precaución de seguridad para que el voltaje de activación no sea aplicado hasta que ambos interruptores 22A, 22B sean activados. Como se ilustra, éstos son interruptores de botón oprimible, pero pueden usarse otros interruptores. El interruptor 22A puede ser el interruptor de encendido del sistema, y el interruptor 22B puede ser el interruptor de aplicación de voltaje al acoplador de tren. En la parte superior del alojamiento 12 está un visor 26, el cual puede ser un visor digital. El número de respuestas provenientes de los dispositivos de comunicación será ilustrado sobre el visor 26. Se proporcionan también tres indicadores 28 sobre la superficie superior del alojamiento 12. Los indicadores 28 pueden ser diodos emisores de luz u otros dispositivos de iluminación que indiquen, por ejemplo, el estado de energía del acoplador de tren, el estado de energía del sistema y el estado de comunicación. Asimismo, localizado sobre la parte superior del alojamiento 12 está un interruptor de selector modos 27 y un interruptor de transmisión 29. El interruptor selector de modos 27 puede ser un interruptor giratorio u otro interruptor de varias posiciones que se use para seleccionar los comandos de modo que serán transmitidos a los CCDs (por ejemplo, modo de emulación neumática, modo de vacío o cargado, o modo de prueba funcional especial (aplicar o liberar) ) . El interruptor de transmisión 29 es típicamente un interruptor de botón oprimible, pero pueden usarse otros tipos de interruptores. Los dos interruptores 27, 29 pueden ser combinados. Por ejemplo, un selector de modos giratorio, cuando sea oprimido, transmitirá el comando de modo seleccionado. Aunque ambos interruptores 22A y 22B deben ser cerrados simultáneamente para aplicar el alto voltaje de activación, sólo el interruptor de encendido 22A tiene que ser cerrado durante la transmisión de la señal de selección de modo. Después de la señal de activación, las demás señales están a un voltaje sustancialmente bajo. Si sólo se desea un solo modo, los interruptores 27, 29 pueden ser eliminados, y la señal de selección de modos sería enviada automáticamente cuando los CCDs reportaran la activación. La figura 3 es un esquema general para entender la operación del dispositivo al llevar a cabo el método. Una batería 30 está conectada al puerto de carga de baterías 20. La batería puede ser, por ejemplo, una batería de plomo-ácido sellada de 12 VDC. Ésta puede ser la misma batería que la usada en los CCDs para el sistema de freno electroneumático. La batería 30 está conectada a un dispositivo convertidor de voltaje 32. Éste puede incluir un convertidor de CC de bajo a alto voltaje a CC, u otro dispositivo que convierta el voltaje de la batería de 12 voltios para producir el voltaje de activación requerido. De acuerdo con la Especificación de la AAR, éste es 100 VDC. La salida del dispositivo convertidor de voltaje 32 es conectada al cable 14 del conector de acoplador de tren 16 a través de un filtro 33. Un transceptor 34 también es conectado al cable 14 del conector de acoplador de tren 16 a través de un circuito de acoplamiento de acopladores de tren 35. El transceptor 34 puede ser un transceptor Echelon LON ORKS* PLT-22. Este es el sistema usado en el ejemplo y en la Especificación de la AAR. Se proporciona un controlador 36 que controla al dispositivo convertidor de voltaje 32 y al transceptor 34. El controlador 36 también está conectado y recibe entradas desde los interruptores 22A y 22B, selector de modos 27 e interruptor de transmisión 29. El controlador 36 controla también al visor 26 por medio del excitador de visor 37 y puede controlar uno o más de los tres indicadores 28. El controlador 36 responde a los interruptores 22A, 22B para controlar la aplicación segura de la energía al acoplador de tren 40 y responde a los interruptores 27, 29 para seleccionar y transmitir el mensaje de modo correcto a los CCDs. Se proporcionan convertidores de voltaje 39 adicionales . Un acoplador de tren 40 es conectado a un conector de acoplador de tren 16 por un conector 42. Un CCD 45 en el vagón está conectado al acoplador de tren 40. El CCD 45 incluye circuitos electrónicos CCD 44 que controlan los neumáticos CCD 46, los cuales toman aire desde un depósito 48 y lo proporcionan al cilindro de freno BC. Los neumáticos CCD 46 están conectados a una manguera de freno BP. En el modo de emulación neumática, el CCD 45 responde a cambios en la presión de la manguera de freno BP y controla la presión en el cilindro de freno BC por medio de los neumáticos CCD 46. El esquema de los elementos dentro del alojamiento 12 ilustrado en la figura 3 puede estar en el dispositivo portátil de las figuras 1 y 2 o puede ser un dispositivo no portátil localizado sobre la locomotora. El TED 10 se usa para "despertar" los CCDs 45 y ordenarles entrar en el modo de emulación neumática u otro modo. Este dispositivo 10 es un dispositivo portátil y manual que proporciona tanto energía como comunicaciones al acoplador de tren 40 por medio de un conector de acoplador de tren aprobado por la AAR estándar 16. El TED 10 deriva su energía desde una batería de ácido plomo sellada de 12 VDC estándar 30 y proporciona una salida de aproximadamente 100 VDC durante un periodo de tiempo predeterminado. Como una característica de seguridad, la salida de 100 VDC es entretrabada a través de dos botones oprimibles 22A y 22B, localizados sobre lados opuestos del alojamiento 12, que deben ser oprimidos ambos para activar la salida. Esta acción da como resultado que la salida sea aplicada al acoplador de tren 40 durante un periodo de tiempo preestablecido sin importar qué tanto tiempo los botones oprimibles 22A, 22B se mantengan oprimidos. Cuando es activado, el dispositivo 10 proporciona también un mensaje de comunicación para sondear los CCDs 45 en la red. Después de recibir el mensaje, los CCDs 45 transmiten un mensaje que indica que están activados y en línea. Una vez que los CCDs 45 son activados y están en línea, el modo de emulación u otros modos especiales pueden ser iniciados al seleccionar el modo deseado usando el interruptor selector de modos 27 y activando el interruptor de transmisión 39. Esto da como resultado que se transmita un mensaje adecuado sobre el acoplador de tren 40 a los CCDs 45. Una vez que el TED 10 recibe un reconocimiento desde cada CCD de que recibieron el mensaje de modo, el número de CCDs confirmados se tabula y se presenta visualmente sobre el visor 26, y el proceso se completa. El TED 10, después de la confirmación, ordena a los CCDs 45 detener la transmisión. Este ciclo tarda menos de 30 segundos en completarse, por ejemplo. La sincronización depende del número de vagones energizados. El TED 10 puede energizar hasta 30 vagones a la vez y es capaz de energizar aproximadamente 1,000 vagones antes de que la batería de 12 VDC tenga que ser recargada.

Se hacen provisiones para recargar externamente la batería 30 cuando el dispositivo no esté en uso. Además, indicadores LED 28 están localizados sobre el frente del TED 10/12 para proporcionar una indicación de estado visual (por ejemplo, En Reposo, Comunicando y Activado) . Luego de concluir el proceso de energización/selección de modo, el TED 10 es desconectado del acoplador de tren 40 y almacenado. Una vez en el modo de emulación, los CCDs 45 operarían usando su energía de batería y recibirían comandos de freno neumático con base en la presión en las mangueras de freno BP. Los CCDs 45 proporcionarían el control de la presión en los cilindros de freno únicamente. No se proporciona otra lógica de funciones ECP/falla. Aunque la presente invención ha sido descrita e ilustrada en detalle, se debe entender claramente que esto se hace a manera de ilustración y ejemplo únicamente, y no se debe tomar a manera de limitación. El alcance de la presente invención deberá ser limitado sólo por los términos de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un método para poner un dispositivo de freno electroneumático en un vagón de ferrocarril en un modo de operación, caracterizado porque comprende: aplicar un voltaje de activación en un acoplador de tren a cada dispositivo de freno electroneumático conectado al acoplador de tren; recibir una señal de reconocimiento desde cada uno de los dispositivos de freno electroneumáticos en el acoplador de tren; enviar una señal de comando a cada dispositivo de freno electroneumático para ingresar un modo de operación y enviar una señal de comando a cada dispositivo de freno electroneumático para detener la transmisión.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las señales se envían sobre el acoplador de tren o inalámbricamente .

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la señal de reconocimiento es una señal de reconocimiento de que cada dispositivo de freno electroneumático está en uno de activado y comunicando, recibió la señal de comando e ingresó el modo comandado.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye determinar cuántos dispositivos de freno electroneumáticos han enviado una señal de reconocimiento y enviar la señal de comando de detención de transmisión cuando el número de señales de confirmación coincida con el número de dispositivos conocidos de freno electroneumáticos en el acoplador de tren.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye generar el voltaje de activación a partir de una fuente de voltaje de un voltaje sustancialmente menor que el voltaje de activación.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye conectar un dispositivo portátil al acoplador de tren, aplicar el voltaje de activación y enviar y recibir señales usando el dispositivo portátil.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque incluye requerir la activación de dos interruptores, uno por cada mano, antes de que pueda aplicarse el voltaje de activación.

8. Un dispositivo para poner un dispositivo de freno electroneumático en un vagón de ferrocarril en un modo de operación, el dispositivo se caracteriza porque comprende: un conector de acoplador de tren para conectar el dispositivo a un acoplador de tren; un generador de voltaje de activación; un transceptor para enviar señales de comando hacia y recibir señales de reconocimiento desde cada dispositivo de freno electroneumático en el acoplador de tren y un controlador para aplicar el voltaje de activación al acoplador de tren, enviar una señal de comando por medio del transceptor al dispositivo de freno electroneumático para ingresar un modo de operación, recibir una señal de reconocimiento de cada uno de los dispositivos de freno electroneumáticos en el acoplador de tren desde el transceptor, y enviar una señal de comando a cada dispositivo de freno electroneumático para detener la transmisión por medio del transceptor.

9. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el transceptor está conectado al conector de acoplador de tren o es inalámbrico.

10. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la señal de reconocimiento es una señal de reconocimiento de que cada dispositivo de freno electroneumático está en uno de activado y comunicando, recibió la señal de comando e ingresó el modo comandado.

11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el controlador determina cuántos dispositivos de freno electroneumáticos han enviado una señal de reconocimiento y envía la señal de comando de detención de transmisión cuando el número de señales de confirmación coincide con el número de dispositivos de freno electroneumáticos en el acoplador de tren.

12. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende un generador que incluye una fuente de voltaje de un voltaje sustancialmente menor que el voltaje de activación, y carga un dispositivo de almacenamiento para generar el voltaje de activación.

13. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo está en un alojamiento portátil.

14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque incluye dos interruptores que deben ser activados, uno por cada mano, antes de que el controlador aplique el voltaje de activación.

15. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque incluye una manija adyacente a cada interruptor, y los interruptores están sobre lados opuestos adyacentes de un alojamiento del dispositivo.