ANTECEDENTE DE LA INVENCION

A. CAMPO DE LA INVENCION.

La presente invención está relacionada con mecanismos de freno de mano para vagones de ferrocarril, y más particularmente, con un mecanismo de freno de mano de bajo perfil de tipo palanca, para ser instalado en un costado de un vagón de ferrocarril.

B. DESCRIPCION DEL ARTE RELACIONADO

Los mecanismos de freno de mano para vagones de ferrocarril son utilizados para inmovilizarlos cuando están estacionados evitando que se muevan y puedan causar algún accidente.

Estos frenos aplicados manualmente incluyen zapatas de freno posicionadas para presionar las ruedas del vagón de ferrocarril. Cuando el vagón se detiene, el freno se ajusta girando manualmente un volante de freno de mano o bien una palanca que mueve un mecanismo de trinquete que jala una cadena sin fin girando un tambor controlado con trinquete para mover las zapatas de freno hacia adentro y hacia las ruedas del vagón.

Este tipo de mecanismo de freno de mano está normalmente equipado con una palanca de liberación que libera el mecanismo de trinquete de modo que la liberación de la tensión de la cadena hace que las zapatas de freno dejen de presionar y liberen las ruedas del vagón de ferrocarril. Así mismo, algunos modelos de freno de mano tradicionalmente cuentan con una liberación gradual de los frenos por medio del volante, al girarse en reversa.

La gran mayoría de los mecanismos de freno de mano existentes, se encuentran instalados en los extremos de los vagones de ferrocarril, existen varios modelos, dependiendo del carro y de la necesidad del cliente, entre los cuales existe el freno del denominado Grupo N (freno N), sin embargo, también existen mecanismos que se instalan en los costados de los vagones de ferrocarril.

Un mecanismo de mano típico para esta aplicación, es el freno de mano de palanca del llamado grupo“T” (Freno T) el cual es comúnmente utilizado en los carros de carga para servicio de transporte de automóviles, o denominados Autoracks. Este modelo de Freno T, como ya se mencionó, se encuentra normalmente instalado en un costado del carro Autorack, esto por razones del diseño del Autorack, el cual no permite el espacio de acceso necesario en el extremo frontal del carro, denominado como Lado A, que es el espacio en donde tradicionalmente el Freno típico N es normalmente instalado. Esta ubicación en el costado, su altura y su método de accionamiento, le representan al freno T las siguientes características negativas para el cliente:

a. El freno está instalado con mucha altura, y el hecho de ser de tipo palanca, implica que, para su operación, el operador requiera en ciertas circunstancias de vía, subir a la escalera vertical contigua del vagón, y desde ahí se opere el accionamiento en múltiples ocasiones de la palanca, para eventualmente permitir la aplicación del freno de mano. Esto ocasiona riesgos de seguridad para el personal que ejerce esta tarea, y ha sido causa múltiple de accidentes, siendo en muchas ocasiones la principal causa de accidentes en este tipo de carros.

b. La aplicación del freno de mano del grupo T consiste en el estirar la cadena del sistema de freno mediante el accionamiento de la palanca, hasta lograr la compactación de todos sus elementos de freno del carro, en sus cuatro ejes, y posteriormente aplicar la fuerza necesaria para ejercer la fricción requerida entre las zapatas y las ruedas para frenar el carro, y evitar su traslación efectiva en la vía en que se encuentre. Esto implica la acción de primero enrollar la cadena para recoger el juego o slack extra de la cadena, que tiene una carrera de 18 pulgadas total, el cual es variable para compensar la diferencia entre la condición de “nuevo” y de “desgastado” del sistema de freno, incluyendo la condición de todos sus elementos a ser compactados, como son las ruedas, zapatas de freno, pernos, palancas y retrancas, y finalmente aplicar la fuerza de frenado. El proceso de recoger el juego de la cadena no requiere más que una fuerza ligera, pero dada su longitud de carrera, implica el accionamiento repetitivo de la palanca un gran número de veces, consumiendo tiempo de la operación del tren, y exponiendo al operador a cansancio y riesgos de caída en cada evento.

c. Finalmente, al llegar el momento de aplicar la fuerza necesaria para aplicar el frenado, el operador depende de un solo brazo para ejercer el total de la fuerza, durante vahas aplicaciones de la palanca, colgando su peso y la fuerza de estiramiento en su otro brazo, para sostenerse, ejercer la fuerza y mantenerse en equilibrio en altura durante el total del proceso. El cambio súbito en la fuerza, lo inesperado del mismo, y la fuerza ¡ncremental necesaria, ocasionan la mayoría de las caídas, lastimaduras y accidentes del operador en su utilización.

d. La forma de liberación del freno de mano una vez aplicado en el vagón de ferrocarril, es mediante una liberación o desentrabamiento rápido del mecanismo, por medio de una palanca corta diseñada para este efecto y que forma parte del Freno T, ubicada en la parte superior del mismo freno de mano T, y para lo cual se tienen dos opciones para llevar esta acción a cabo, 1 ^a . subir a la escalerilla nuevamente y hacerlo con la mano, o 2 ^a . mediante la utilización de un mecanismo de barra o extensión portátil, que debe llevar el operador previo a su intención de liberación del freno de mano del carro, directamente parado en el piso junto al costado del carro, con la dicha extensión apuntándola y poniéndola en contacto con la palanca corta de liberación del freno T, para desde ahí empujar hacia arriba hasta lograr la liberación y desentrabamiento del freno. Esta liberación es súbita y ruidosa, debido a la tensión ejercida en el mecanismo de freno, el cual actúa como un resorte liberando súbitamente la gran tensión aplicada a los elementos del sistema de freno.

Cualquiera de estos dos procesos de liberación representa pérdidas de tiempo y riesgos tanto para el operador como para el personal que se encuentre en contacto o cercanía con el sistema de freno, durante dicha liberación súbita debido al consecuente brinco de sus elementos previamente tensionados.

Restricciones de espacio.

El espacio para instalar el freno en el costado del Autorack es muy limitado por las restricciones en el movimiento del tren a través de túneles y puentes, y además por representar un riesgo por enganche con ramas, objetos e incluso como riesgo para personas y animales que se aproximen al tren en movimiento. Es por esto que un Freno típico de volante no es considerado para los Autoracks, y por lo que se utiliza el Freno T el cual es de bajo perfil.

No obstante, existe necesidad de un freno de mano aún más delgado para ocupar el espacio existente ya en los Autoracks construidos desde hace ya varios años, y que hoy ya llevan el Freno T, y que son susceptibles de un reemplazo por un freno de tipo volante que pudiera reemplazarlos, pero dentro del espacio actual que hoy ocupa, con motivo de resolver su problema de seguridad. En vista de la necesidad anteriormente mencionada, el solicitante desarrolló un mecanismo de freno de mano de volante de bajo perfil extremo para vagones de ferrocarril el cual sustituye al freno T.

El mecanismo de freno de mano de la presente invención, gracias al número reducido de componentes y a la configuración de dichos componentes, tiene un grosor tal, que le permite ser alojado una carcasa que no sobrepasa las 4 pulgadas de ancho contados a partir de la superficie lateral del vagón, cumpliendo al mismo tiempo con los requisitos requeridos de fuerza, longitud de carrera de cadena, y fuerza necesaria, además de cumplir con los requisitos de la especificación normativa aplicable definida por la misma asociación AAR y las regulaciones de la FRA.

El mecanismo de freno de mano de la presente invención, encaja en el nuevo espacio reducido definido para este freno en el mismo costado del carro, pero operado por un volante, en lugar de por una palanca, lo cual permite la aplicación del frenado del carro con el operador parado en el piso, y utilizando ambas manos para ejercer una fuerza adecuada y sin riesgo de caída, así como una aplicación muchas veces más rápida del freno, al facilitar el take up de la cadena suelta, por medio del giro del volante, que funge las veces de una rueda de inercia, por lo que en un par de golpes de volante se logra un giro continuado para el enrollamiento rápido de la cadena suelta, y la posterior aplicación de la fuerza del frenado con ambas manos, desde el suelo.

Adicionalmente, el freno de mano de la presente invención, puede incluir una palanca de liberación rápida de diseño largo, que le permita al operador el liberar el freno con la mano, desde el suelo, sin necesidad de subir al tren ni utilizar una extensión especial para este propósito.

Finalmente, el volante de freno de mano de la presente invención puede incluir una guarda trasera que protege los dedos del operador al momento de que introduce los dedos entre los rayos del volante de mano para hacerlo girar, evitando que los dedos puedan quedar atrapados entre los rayos del volante de mano y la cara externa de la carcasa del freno de mano.

Gracias a la configuración específica del mecanismo de freno de mano de la presente invención y de la guarda es posible proveer una carcasa que con todo y volante de mano no sobrepasa las 6 ¼ pulgadas de ancho contados a partir de la superficie lateral del vagón, de esta manera cumple con los requisitos de la especificación normativa aplicable definida por la misma asociación AAR y las regulaciones de la FRA, encajando en el nuevo espacio reducido definido para este freno en el mismo costado del carro.

SUMARIO DE LA INVENCION

Es un objetivo principal de la presente invención el proporcionar un freno de mano para vagones de ferrocarril el cual se instala en un costado del mismo, para sustituir al freno T.

Es otro objetivo principal de la presente invención el proporcionar un freno de mano de la naturaleza anteriormente descrita, el cual cumple con los mismos requisitos de fuerza, longitud de carrera de cadena, y fuerza necesaria que el freno T.

Es un objetivo adicional de la presente invención, el proporcionar un freno de mano de la naturaleza anteriormente descrita el cual cumple con los requisitos de la especificación normativa aplicable definida por la misma asociación AAR y las regulaciones de la FRA, encajando en el nuevo espacio reducido definido para este freno en el mismo costado del carro.

Es otro objetivo adicional de la presente invención, el proporcionar un freno de mano de la naturaleza anteriormente descrita el cual es operado por un volante en lugar de por una palanca lo cual permite la aplicación del frenado del carro con el operador parado en el piso, y utilizando ambas manos para ejercer una fuerza adecuada y sin riesgo de caída, así como una aplicación muchas veces más rápida del freno, al facilitar el take up de la cadena suelta, por medio del giro del volante, que funge las veces de una rueda de inercia, por lo que en un par de golpes de volante se logra un giro continuado para el enrollamiento rápido de la cadena suelta, y la posterior aplicación de la fuerza del frenado con ambas manos, desde el suelo.

Es otro objetivo de la presente invención el proporcionar un freno de mano de la naturaleza anteriormente descrita el cual tiene una palanca de liberación rápida de diseño largo, que le permita al operador el liberar el freno con la mano, desde el suelo, sin necesidad de subir al tren ni utilizar una extensión especial para este propósito.

Es aún otro objetivo adicional de la presente invención, el proporcionar un freno de mano de la naturaleza anteriormente descrita, el cual puede incluir una guarda trasera que protege los dedos del operador al momento de que introduce los dedos entre los rayos del volante de mano para hacerlo girar, evitando que los dedos puedan quedar atrapados entre los rayos del volante de mano y la cara externa de la carcasa del freno de mano.

Es aún un objetivo principal de la presente invención, el proporcionar un freno de mano de la naturaleza anteriormente descrita, en el cual, gracias a la configuración específica del mecanismo de freno de mano de la presente invención y de la guarda es posible proveer una carcasa que con todo y volante de mano no sobrepasa las 6 ¼ pulgadas de ancho contados a partir de la superficie lateral del vagón, de esta manera cumple con los requisitos de la especificación normativa aplicable definida por la misma asociación AAR y las regulaciones de la FRA, encajando en el nuevo espacio reducido definido para este freno en el mismo costado del carro.

Estos y otros objetivos y ventajas de la presente invención se harán aparentes a las personas con conocimientos normales en el ramo, de la siguiente descripción detallada de la invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION.

El freno de mano de volante de bajo perfil extremo para vagones de ferrocarril de la presente invención comprende, en su modalidad mas general, los siguientes elementos:

una carcasa con una cubierta posterior que forma una cavidad interna que tiene paredes internas y un mecanismo alojado dentro de dicha cavidad interna, en donde el mecanismo permite aplicar una tensión a una cadena conectada al mecanismo de freno de un vagón de ferrocarril, en donde dicho mecanismo comprende:

un engrane principal;

un mecanismo de trinquete que puede ser girado desde el exterior de la carcasa únicamente en una sola dirección, por medio de un volante de mano, en donde dicho mecanismo de trinquete se encuentra unido de manera funcional a las paredes internas de la cavidad, dicho mecanismo de trinquete teniendo un engrane de trinquete que engrana con el engrane principal;

un mecanismo de clutch asociado con el mecanismo de trinquete y el cual puede girar junto con el mecanismo de trinquete, dicho mecanismo de clutch teniendo un plato de conexión que se encuentra normalmente engranado con el engrane de trinquete;

un mecanismo de liberación para empujar el plato de conexión del mecanismo de clutch y liberar el engrane principal del mecanismo de trinquete; un tambor giratorio normalmente en contacto y asociado al mecanismo de trinquete mediante el mecanismo de clutch y unido al engrane principal, en donde un extremo de la cadena se encuentra unido al tambor giratorio, alrededor del cual se enrolla, de esta manera tensionando toda la cadena y accionando el mecanismo de freno conectado a un extremo opuesto de la cadena;

en donde al girar el engrane principal, giran todos los componentes asociados al mismo, específicamente el mecanismo de clutch y el mecanismo de tambor;

en donde el mecanismo de trinquete asociado al mecanismo de clutch y al mecanismo de tambor permite que dicho mecanismo gire en una dirección enrollando la cadena en el mismo y aplicando tensión en la cadena y aplicando el mecanismo de freno del vagón de ferrocarril, evitando que se libere; y

en donde al aplicar una fuerza al mecanismo de liberación desde el exterior de la carcasa, dicho mecanismo de separación separa el tambor giratorio del mecanismo de trinquete, de esta manera permitiendo que el tambor pueda girar, liberando la tensión en la cadena y por lo tanto liberando el mecanismo de freno del vagón de ferrocarril.

El freno de mano de volante de bajo perfil extremo para vagones de ferrocarril de la presente invención será ahora descrito haciendo referencia a una modalidad preferida del mismo, en donde los mismos signos se refieren a las mismas partes de las figuras mostradas.

El freno de mano de volante de bajo perfil extremo para vagones de ferrocarril de la presente invención comprende: una carcasa de bajo perfil (1 ) para contener los componentes del mecanismo de freno de mano, teniendo:

una cara interna y una cara externa;

una primera y una segunda pared lateral, una pared superior y una pared inferior;

un alojamiento (no mostrado) formado en la cara interna, ubicado en una porción central superior de la carcasa, dicho alojamiento teniendo una apertura circular central principal (A); un par de aperturas circulares (B), (B’) ubicadas en un mismo eje horizontal sobre la apertura circular central principal (A);

un alojamiento de forma semicilíndrica en una porción central;

una pluralidad de aperturas circulares (C) localizadas en un faldón (D) que depende de la carcasa (1 ) y que rodea a la misma;

una primera apertura circular lateral (II) ubicada en una porción media de la primera pared lateral de la carcasa (1 );

una segunda apertura circular lateral (no mostrada) ubicada en una porción media de la segunda pared lateral de la carcasa (1 );

en donde la primera apertura circular lateral (II) y la segunda apertura circular lateral se encuentran en un mismo eje longitudinal transversal; una placa de cubierta trasera (5), la cual tiene la misma forma perimetral que la carcasa de bajo perfil (1 ), dicha placa de cubierta trasera teniendo:

una primera placa de desgaste (E) de forma circular ubicada en una porción central de la placa de cubierta trasera (5), que cuenta con una apertura de forma semicilíndrica (F) que coincide con una apertura similar ubicada en la placa de cubierta trasera (5);

una segunda placa de desgaste (U) de forma ovalada ubicada en una porción superior de la placa de cubierta trasera (5), teniendo: una primera apertura circular (V) que coincide con una apertura similar ubicada en la placa de cubierta trasera (5), y una segunda apertura circular (W), más pequeña que la primera apertura circular (V) y ubicada sobre la misma, que coincide con una apertura similar ubicada en la placa de cubierta trasera (5), y en donde la primera apertura circular (V) y la segunda apertura circular (W) se encuentran alineadas en un mismo eje longitudinal vertical inclinado respecto a un eje vertical de la placa de desgaste (U);

una pluralidad de aperturas circulares (G) que coinciden con la pluralidad de aperturas circulares (C) de la carcasa de bajo perfil (1 );

en donde la placa de cubierta trasera (5) se une a la carcasa de bajo perfil (1 ) mediante una pluralidad de remaches (23), cada uno pasando a través tanto de una apertura circular (C) de la carcasa como de una apertura (G) respectiva; un volante de mano (2.1 ), teniendo: una cara frontal y una cara posterior, una agarradera (LL), una pluralidad de rayos (MM) conectados a una porción central sólida (NN), una apertura central de forma cuadrangular (00) y una pluralidad de aperturas (PP) que rodean la apertura central de forma cuadrangular; una placa de desgaste de volante de mano (2.2) teniendo una apertura central de forma cuadrangular más pequeña que la apertura cuadrangular del volante de mano (2.1 ), un marco cuadrangular (QQ) que rodea dicha apertura cuadrangular de la placa de desgaste (2.2), una pluralidad de perforaciones (RR) que rodean al marco cuadrangular, y en donde la placa de desgaste de volante de mano (2.2) se une a la cara posterior del volante de mano (2.1 ) por medio de una pluralidad de pernos que pasan a través de la pluralidad de perforaciones (RR) de la placa de desgaste y del volante de mano (2.1 ) y en donde el marco cuadrangular (QQ) encaja de manera ajustada en la apertura cuadrangular (00) del volante de mano (2.1 ) de tal forma que la cara posterior del volante de mano (2.1 ) presenta una apertura cuadrangular definida por la placa de desgaste de volante de mano (2.2); una palanca de liberación (16), la cual tiene una cabeza circular (SS) en unos de sus extremos que define una apertura la cual aloja una arandela (15) que define una apertura central cuadrangular de palanca de liberación; en donde los siguientes elementos se encuentran dentro de la carcasa: un engrane principal (4.1 ), el cual cuenta con un alojamiento central abierto (TT) de forma cuadrangular; un tambor de cadena (H), alrededor del cual se puede enrollar una cadena (4.5) conectada al sistema de frenos del vagón del ferrocarril, al girar sobre su propio eje, en donde el tambor de cadena (H) tiene:

un miembro de tambor principal (I) que comprende un cilindro hueco alrededor del cual se enrolla la cadena (4.5), en donde dicha sección de tambor principal (I) tiene un primer extremo y un segundo extremo; un miembro de grillete (4.4), unido a una porción central del miembro de tambor principal (I), el cual que recibe un último eslabón de la cadena (4.5) entre ambas orejas del grillete, en donde dicho último eslabón de la cadena (4.5) queda conectado al miembro de grillete mediante un pasador de cadena (4.2) que pasa a través de aperturas ubicadas en cada oreja del miembro de grillete

(4.4) y a través del último eslabón de la cadena (4.5) y en donde el pasador de cadena (4.2) es asegurado en su lugar por medio de un pin de chaveta (4.3) que pasa a través de una apertura ubicada en un extremo del pasador de cadena (4.2);

un miembro guía (J), el cual comprende una oreja de forma semicircular que rodea una porción de la circunferencia del miembro de tambor principal (I) cerca de su segundo extremo, en donde dicho miembro guía tiene la función de servir de tope y guía para que la cadena (4.5) se enrolle de manera adecuada sobre la porción central del miembro de tambor principal (I);

un miembro de cojinete (K) de forma cuadrangular, el cual cuenta con una apertura circular frontal que recibe de manera giratoria el miembro de tambor principal (I), en donde dicho miembro de cojinete cuenta con una pared posterior que tiene una apertura de forma sem ¡-cilindrica (no mostrada);

un eje de tambor (24), que comprende un miembro alargado de forma semicilíndrica que tiene un primer extremo (L) y un segundo extremo (M), el cual pasa a través del miembro de tambor principal (I) y a través de la apertura de forma semi- cilíndrica del miembro de cojinete (K); en donde:

el engrane principal (4.1 ) gira en la placa de desgaste (E); el miembro de cojinete (K) se aloja en el alojamiento cuadrangular abierto (TT) del engrane principal (4.1 ) sin sobresalir del mismo; y

el primer extremo (L) del eje de tambor (24) se aloja en el alojamiento de forma semicilíndrica (que cuenta con un buje) de la carcasa de bajo perfil (1 ) y el segundo extremo (M) del eje de tambor (24) se aloja en el alojamiento (que cuenta con un buje) de forma semicilíndrica de la placa de desgaste (E);

el miembro de tambor principal (I) puede girar alrededor del el eje de tambor (24) y en el miembro de cojinete (K), el cual se mantiene fijo, jalando de esta manera la cadena (4.5) mediante el miembro de grillete (4.4), la cual se enrolla alrededor del miembro de tambor principal (I) cuando éste gira;

El eje de tambor no gira, ya que por su forma, cuenta con una cara plana en el mismo, que encaja en los bujes con una cara cuadrada en los mismos; un mecanismo de trinquete y de clutch, los cuales se encuentran normalmente asociados para permitir girar el engrane principal (4.1 ), y cuyos elementos están alienados y ubicados sobre una porción lateral del engrane principal (4.1 ); en donde el mecanismo de trinquete comprendiendo:

un cojinete (1.1 ) ubicado en el alojamiento formado en la cara interna de la carcasa;

un engrane de trinquete (2) teniendo: una cara frontal que tiene: una porción cilindrica (N) que sobresale de la porción central del engrane de trinquete (2), una porción de agarre cuadrangular (O) que depende de la porción cilindrica y de la cual sobresale un eje frontal que comprende un tornillo (P), y dicho engrane de trinquete (2) teniendo una cara posterior que cuenta con un patrón de engrane en forma de cruz (no mostrado) del cual sobresale un eje posterior (Q), en donde la porción de agarre cuadrangular (O) junto con el tornillo (P) pasan a través del cojinete (1.1 ) (el cual soporta la rotación del engrane de trinquete (2)) y de la apertura circular central principal (A) de la carcasa (1 ) y sobresalen de su cara externa;

un trinquete (12) accionado por un resorte de trinquete (14) el cual actúa sobre los dientes del engrane de trinquete bloqueando la rotación del engrane de trinquete (2) en una dirección, en donde:

el trinquete (12) tiene en su porción principal una apertura circular; en donde el resorte de trinquete cuenta con dos brazos, uno para ejercer una presión sobre el trinquete (12);

en donde el trinquete se une a la carcasa (1 ) mediante un perno que pasa a través de la apertura circular (B) de la carcasa (1 ), de la apertura circular del trinquete, y del resorte de trinquete (14) y es asegurado por medio de un pin de chaveta que pasa a través de una apertura localizada en el extremo opuesto de la cabeza del perno, asegurando también de esta manera al resorte de trinquete (14); un mecanismo de clutch, comprendiendo:

un plato de conexión (7), montado en el eje posterior (Q) del engrane de trinquete (2), en donde el plato de conexión cuenta con: una cara frontal que tiene un alojamiento en forma de cruz (R) para recibir el patrón de engrane en forma de cruz del engrane de trinquete (2) y una cara posterior que tiene un patrón de engrane (no mostrado) formado en dicha cara posterior;

un engrane dual (S) el cual tiene:

una cara frontal que cuenta con un patrón de engrane (T) formado en dicha cara, en donde dicho patrón de engrane puede engranar con el patrón de engrane formado en la cara posterior del plato de conexión (7); y

una cara posterior que cuenta con un engrane de piñón (6), el cual engrana con el engrane principal (4.1 );

un resorte (8) ubicado entre el plato de conexión y el engrane de trinquete (2) rodeando el eje posterior (Q) de tal forma que dicho resorte se apoya en la cara posterior del engrane de trinquete y ejerce una presión sobre la cara frontal del plato de conexión (7) empujándolo contra el engrane dual (S) engranando de esta manera el patrón de engrane de la cara posterior del plato de conexión (7) con el patrón de engrane (T) de la cara posterior del engrane dual (S) pero sin sacar el patrón de engrane en forma de cruz ubicado en la cara posterior del engrane de trinquete (2) del alojamiento en forma de cruz (R) del plato de conexión (7) de esta manera manteniéndose permanentemente conectados el engrane de trinquete (2) con el plato de conexión (7);

un cojinete (5.1 ) alojado en la primera apertura circular (W) de la segunda placa de desgaste (U) de la placa de cubierta trasera (5), en donde el cojinete 5.1 soporta la rotación del engrane de piñón (6); un mecanismo de liberación, para empujar el mecanismo de clutch y liberar el engrane principal del mecanismo de trinquete comprendiendo:

un eje de leva (9) (Figura 3) teniendo: un primer extremo teniendo un anillo de tope (Y), una porción cuadrangular de agarre (Z) y un eje frontal que comprende un tornillo (AA) en ese orden;

un segundo extremo teniendo una segunda porción cilindrica de eje (BB); y

una leva (CC) ubicada cerca del segundo extremo del eje de leva; una palanca doble (10) (Figura 4) comprendiendo:

una barra transversal de unión y empuje (DD);

un primer miembro de palanca (EE), unida a un primer extremo de la barra transversal de unión y empuje (DD), teniendo una superficie interna y una externa, en donde de su superficie externa sobresale un primer miembro cilindrico de eje (FF);

un segundo miembro de palanca (GG), unida a un segundo extremo de la barra transversal de unión y empuje (DD), teniendo una superficie interna y una externa, en donde de su superficie externa sobresale un segundo miembro cilindrico de eje (FIFI);

en donde tanto el primer miembro cilindrico de eje (FF) y el segundo miembro cilindrico de eje (FIFI) se encuentran en un mismo eje horizontal transversal, diferente al eje horizontal de la barra transversal de unión y empuje (DD);

en donde ambos miembros de palanca (EE) y (GG) cuentan con superficies de empuje que contactan las orillas laterales del plato de conexión (7);

en donde el tornillo (AA) del eje de leva (9) junto con la porción cuadrangular de agarre (Z) pasan a través de la apertura circular (B’) de la carcasa (1 ) hasta donde lo permite el anillo de tope (y), ambos elementos (AA), (Z) sobresaliendo de la cara externa de la carcasa (1 ) y en donde la segunda porción cilindrica de eje (BB) del eje de leva (9) se aloja dentro de la segunda apertura circular (W) de la segunda placa de desgaste (U) permitiendo de esta manera que el eje de leva (9) gire sobre la primera porción cilindrica de eje (AA) y la segunda porción cilindrica de eje (BB);

en donde el primer miembro cilindrico de eje (FF) del primer miembro de palanca (EE) pasa a través de la primera apertura circular lateral (II) de la carcasa (1 ) y es asegurado en posición mediante una llave (11 ) y el segundo miembro cilindrico de eje (HH) del segundo miembro de palanca (GG) pasa a través de la segunda apertura circular lateral de la carcasa (1 ) y es asegurado en posición mediante otra llave (11’) de esta manera permitiendo que ambos miembros de palanca (EE) y (HH) pivoten en dichas aperturas (II);

en donde el eje de leva (9) al girar, hace que la leva (CC) se mueva de manera lateral, empujando hacia abajo la barra transversal de unión y empuje (DD) haciendo a su vez que las ambos miembros de palanca (EE) y (HH) pivoten en las aperturas (II) empujando al plato de conexión (7) hacia adelante, comprimiendo el resorte (8) y desengranándo el plato de conexión (7) del engrane dual (S) de esta manera permitiendo que gire libremente junto con el engrane principal (4.1 ) y con el tambor de cadena (H) unido al mismo; en donde el volante de mano (2.1 ) se inserta en la porción de agarre cuadrangular (O) junto con el tornillo (P) del engrane de trinquete (2) que sobresalen de la cara externa de la carcasa (1 ) a través de la apertura circular (B) de tal forma que el tornillo (P) pasa a través de la apertura central de forma cuadrangular definida por la placa de desgaste de volante de mano (X) y la porción de agarre cuadrangular (O) queda alojada dentro de dicha apertura central de forma cuadrangular. El volante de mano (3.1 ) se fija al tornillo por medio de un conjunto de tornillo (21 ) y arandela (20) asegurados por un pin de chaveta (22) colocado en el extremo del tornillo (P); en donde la palanca de liberación (16) se inserta en la porción cuadrangular de agarre (Z) junto con el tornillo (AA) del eje de leva (9) que sobresalen de la cara externa de la carcasa (1 ) a través de la apertura circular (B’) de tal forma que el tornillo (AA) pasa a través de la apertura central cuadrangular definida por la arandela (15) alojada en la cabeza circular de la palanca de liberación (16) y la la porción cuadrangular de agarre (Z) queda alojada dentro de la apertura central cuadrangular de la arandela (15). La palanca de liberación (16) se fija al tornillo (AA) por medio de un conjunto de tornillo (18) y arandela (17);

Al girar el volante, la porción de agarre cuadrangular (O) alojada dentro del la apertura central de forma cuadrangular definida por la placa de desgaste de volante de mano (X) gira también, y hace girar a su vez todos los elementos asociados, específicamente: el engrane de trinquete (2), el plato de conexión (7), el engrane dual (S), el engrane principal (4.1 ), y el tambor de cadena (H) el cual al enrollar la cadena unida al mismo, la tensa, de esta manera aplicando el sistema de frenos unido a la cadena en modo de estacionamiento. El trinquete (12) actúa sobre los dientes del engrane de trinquete bloqueando la rotación engrane de trinquete (2) y todos los elementos asociados, evitando que la cadena pierda (4.5) tensión.

Para liberar el sistema de frenos del vagón de ferrocarril del modo estacionamiento, es necesario girar la palanca de liberación (16) para que el eje de leva (9) unido a la misma gire también y cause que la leva (cc) se mueva de manera lateral, empujando hacia abajo la barra transversal de unión y empuje (DD) haciendo a su vez que las ambos miembros de palanca (EE) y (HH) pivoten en las aperturas (II) y (JJ) empujando al plato de conexión (7) hacia adelante, comprimiendo el resorte (8) y desengranando el plato de conexión (7) del engrane dual (S) de esta manera permitiendo que el engrane dual (S) gire libremente junto con todos los elementos asociados, específicamente: el engrane principal (4.1 ) y el tambor de cadena (H), liberando la tensión de la cadena (4.5) y de esta manera el sistema de frenado del vagón de ferrocarril de modo freno de estacionamiento.

El mecanismo de freno de mano de la presente invención, gracias al número reducido de componentes y a la configuración de dichos componentes, tiene un grosor tal, que le permite ser alojado una carcasa que no sobrepasa las 6 ¼” pulgadas de ancho contados a partir de la superficie lateral del vagón, cumpliendo al mismo tiempo con los mismos requisitos de fuerza, longitud de carrera de cadena, y fuerza necesaria que el freno T.

En otra modalidad de la invención, (figura 2) el volante de mano (2.1 ) cuenta con una guarda (2.4) unida a la periferia de la cara posterior del mismo, en donde dicha guarda (2.4) comprende:

un plato de cubierta (JJ) que tiene una apertura central que coincide con la porción central sólida del volante de mano (3.1 ); un anillo periférico (KK) unido a la periferia del plato de cubierta (JJ) de tal forma que el eje transversal del anillo periférico (KK) queda de manera perpendicular al eje radial del plato de cubierta (JJ);

en donde el anillo periférico (KK) se une mediante soldadura o cualquier otro medio adecuado a la periferia de la agarradera del volante de mano (2.1 ), dicha anillo periférico (KK) separando el plato de cubierta de la agarradera y de la pluralidad de rayos y creando una cavidad interna en la cara posterior del volante de mano (2.1 );

Dicha cubierta trasera protege los dedos del operador al momento de que introduce los dedos entre los rayos (MM) del volante de mano (2.1 ) para hacerlo girar, evitando que los dedos puedan quedar atrapados entre los rayos del volante de mano (2.1 ) y la cara externa de la carcasa (1 ).

La norma actual pide una distancia entre el volante y el cuerpo del freno de 4 pulgadas, esto está indicado por la FRA (Federal Railroad Administraron), quienes vigilan la seguridad de los ferrocarriles en su operación. El cambiar esta regla implicaría un acto del congreso norteamericano para su cambio.

Con dicha cubierta (2.4), no es necesario mantener una distancia de protección entre el volante de mano (2.1 ) y la cara externa de la carcasa (1 ), ya que dejan de existir el riesgo de un golpe o atrapamiento, al bloquear físicamente con esta barrera las manos en movimiento contra la cara externa de la carcasa (1 ), ya que la cubierta (2.4) gira junto con el volante y con las manos, haciendo innecesaria la regla y permitiendo disminuir aún mas la anchura del sistema de freno de mano de la presente invención.

Gracias a la configuración específica del mecanismo de freno de mano de la presente invención y de la guarda (2.4) es posible proveer una carcasa que con todo y volante de mano (2.1 ) no sobrepasa las 6 ¼ pulgadas de ancho contados a partir de la superficie lateral del vagón, de esta manera cumple con los requisitos de la especificación normativa aplicable definida por la misma asociación AAR y las regulaciones de la FRA, encajando en el nuevo espacio reducido definido para este freno en el mismo costado del carro.

Deberá finalmente entenderse que el freno de mano de volante de bajo perfil extremo para vagones de ferrocarril de la presente invención no se limita a la modalidad descrita anteriormente y que los expertos en el ramo quedarán capacitados, por las enseñanzas que aquí se establecen, para efectuar cambios en el freno de mano de volante de bajo perfil extremo para vagones de ferrocarril de la presente invención, cuyo alcance quedará establecido exclusivamente por las siguientes reivindicaciones.