Una bocina de tren es una bocina de aire que se utiliza como dispositivo de advertencia sonora en trenes de propulsión diésel y eléctrica . Su objetivo principal es alertar a personas y animales sobre un tren que se aproxima, especialmente cuando se acerca a un paso a nivel . Suelen ser extremadamente ruidosos, lo que permite escucharlos desde grandes distancias. También se utilizan para reconocer señales dadas por los empleados del ferrocarril , como durante las operaciones de cambio . Para las locomotoras de vapor , el dispositivo equivalente es un silbato de tren .
Dado que los trenes se mueven sobre rieles fijos , son particularmente susceptibles a colisiones . Esto se ve agravado por el enorme peso y la inercia del tren , que dificultan una parada rápida cuando se encuentra un obstáculo. Además, los trenes generalmente no se detienen en los pasos a nivel, sino que dependen de los peatones y vehículos para despejar las vías cuando pasan. Por ello, desde sus inicios, las locomotoras han estado equipadas con fuertes bocinas o campanas para avisar a los vehículos y peatones de su proximidad. Las locomotoras de vapor tenían silbatos de vapor , accionados por el vapor producido por sus calderas.
Cuando las locomotoras diésel comenzaron a reemplazar el vapor en la mayoría de los ferrocarriles a mediados del siglo XX, se dio cuenta de que las nuevas locomotoras no podían utilizar los silbatos de vapor que se usaban entonces. Las primeras locomotoras de combustión interna inicialmente estaban equipadas con pequeñas bocinas de camión o silbatos accionados por gases de escape, pero se descubrió que no eran adecuadas y, por lo tanto, el diseño de la bocina de aire se amplió y modificó para uso ferroviario. Las primeras bocinas de los trenes a menudo tenían un tono similar a las bocinas de aire que todavía se escuchan en los camiones que circulan en la actualidad. Se descubrió que esto causaba cierta confusión entre las personas que estaban acostumbradas a las locomotoras de vapor y al sonido de sus silbatos; Al acercarse a un paso a nivel, algunas personas cuando escuchaban una bocina esperaban ver un camión, no una locomotora, y se producían accidentes. Así, se crearon bocinas de locomotora que tenían una nota mucho más alta y musical, tonalmente mucho más parecida a un silbato de vapor. Esta es la razón por la que la mayoría de las bocinas de los trenes tienen un sonido único, diferente al de los camiones que circulan por la carretera, aunque muchas locomotoras de cambio , que no tuvieron servicio en la carretera (servicio en las líneas principales), conservaron las bocinas más profundas, parecidas a las de los camiones.
Las estrictas regulaciones específicas de cada país especifican qué tan fuertes deben ser las bocinas y con qué antelación los maquinistas de locomotoras deben hacer sonar las bocinas de los pasos a nivel y otros lugares para tener tiempo suficiente para despejar las vías. Las señales estándar que consisten en diferentes secuencias de toques de bocina deben emitirse en diferentes circunstancias.
Debido a la invasión del desarrollo, algunos habitantes de los suburbios se han opuesto al uso de la bocina de aire en los ferrocarriles como dispositivo de advertencia en las vías. [1] Los residentes de algunas comunidades han intentado establecer zonas tranquilas , en las que se instruye a las tripulaciones de los trenes a no tocar las bocinas, excepto en caso de emergencia. [2]
En los últimos años se ha observado un aumento del robo de bocinas en propiedades ferroviarias. [3]
Las bocinas de los trenes funcionan con aire comprimido, normalmente de 125 a 140 psi (8,6 a 9,7 bar ), y se alimentan desde un depósito de aire principal de la locomotora. Cuando el ingeniero abre la válvula de la bocina, el aire fluye a través de una línea de suministro hacia la cámara de energía en la base de la bocina (diagrama, derecha) . Pasa a través de una abertura estrecha entre una boquilla y un diafragma circular en la cámara de energía, luego sale a través de la campana de la bocina. El flujo de aire que pasa por el diafragma hace que vibre u oscile contra la boquilla , produciendo sonido.
Cuando una bocina de aire no está funcionando y no fluye presión de fluido a través de ella, el interior de la carcasa de la cámara de potencia es completamente hermético, ya que el disco del diafragma crea un sello completamente hermético contra la superficie de la boquilla. Como ilustra este diagrama, cuando una corriente constante de fluido presurizado ingresa a través de la pequeña entrada inferior, la presión en la cámara de potencia hermética aumenta. La presión continúa aumentando en la Cámara 'A' hasta que supera la tensión del resorte del diafragma. Una vez que esto ocurre, el diafragma se desvía hacia atrás y ya no está sellado contra la boquilla, lo que hace que la cámara de energía pierda su hermeticidad. Luego, el fluido presurizado escapa de la campana de la bocina, a un ritmo mucho más rápido de lo que ingresa a la cámara de energía, lo que hace que la presión en la cámara de energía caiga rápidamente y que el diafragma se vuelva a asentar contra la superficie de la boquilla. Todo este proceso es un ciclo de funcionamiento del diafragma. En realidad, esto ocurre mucho más rápido, de acuerdo con la frecuencia producida por la bocina. La oscilación constante del diafragma genera ondas sonoras que son amplificadas por la gran campana acampanada. La longitud, el grosor y el diámetro de la campana de la bocina contribuyen a la frecuencia de la nota que produce la bocina.
Cuando el diafragma hace vibrar, la columna de aire de la campana oscila con ondas estacionarias . La longitud de la campana determina la longitud de onda de las ondas y, por tanto, la frecuencia fundamental (tono) de la nota producida por la bocina (medida en hercios ). Cuanto más larga es la campana, más grave es la nota.
Las locomotoras diésel norteamericanas fabricadas antes de la década de 1990 utilizaban una válvula de aire accionada por el ingeniero mediante la manipulación de una palanca o un cordón. Esto hizo posible una práctica conocida como "feathering", donde el ingeniero podía afectar la modulación de la bocina y, por lo tanto, su volumen , cambiando el volumen de aire que fluía hacia ella.
Muchas locomotoras fabricadas durante la década de 1990 tienen controles de bocina con botones. Varias locomotoras norteamericanas incorporaron un pedal secuenciador, integrado en el piso de la cabina debajo de la posición del operador; cuando están presionados, suenan la secuencia de cruce .
Las locomotoras de origen europeo cuentan con controles de bocina mediante pulsadores desde mediados de los años 1960.
Las locomotoras de producción actuales de GE Transportation Systems y Electro-Motive Diesel utilizan una válvula solenoide accionada por palanca .
Como hacen muchas personas con sus vehículos personales, los ferrocarriles encargan locomotoras y vagones taxi con diferentes opciones para adaptarse a sus prácticas operativas. Las bocinas de aire no son una excepción, y las fuerzas mecánicas del ferrocarril las montan en las locomotoras donde se considera que son más efectivas para proyectar el sonido y facilitar el mantenimiento.
Los siguientes son ejemplos de bocinas de aire seleccionadas que se utilizan en el servicio ferroviario de América del Norte: [4]
El 27 de abril de 2005, la Administración Federal de Ferrocarriles (FRA), que hace cumplir las normas de seguridad ferroviaria, publicó la norma final sobre el uso de bocinas de locomotoras en los pasos a nivel entre autopistas y ferrocarriles. [5] [6] A partir del 24 de junio de 2005, la regla requiere que las bocinas de las locomotoras se hagan sonar en todos los cruces a nivel públicos al menos 15 segundos, pero no más de 20 segundos antes de ingresar a un cruce. [7] Esta regla se aplica cuando la velocidad del tren es inferior a 45 mph (70 km/h). A 45 mph o más, los trenes aún deben hacer sonar su bocina en el lugar designado (generalmente indicado con un silbato ).
El patrón para tocar la bocina sigue siendo dos largos, uno corto y otro largo. Esto se repetirá o prolongará según sea necesario hasta que la locomotora líder ocupe completamente el cruce. Los maquinistas de locomotoras conservan la autoridad para variar este patrón según sea necesario para cruces cercanos y pueden tocar la bocina en situaciones de emergencia sin importar dónde se encuentre.
La FRA ordenó eliminar la prohibición de hacer sonar las bocinas de las locomotoras en Florida después de que se demostró que la tasa de accidentes se duplicó durante la prohibición. [8] El nuevo fallo prevalece sobre cualquier ley estatal o local relativa al uso de la bocina del tren en los cruces públicos. [9] Esto también brinda a las autoridades públicas la opción de mantener o establecer zonas tranquilas siempre que existan ciertas medidas de seguridad complementarias o alternativas y la tasa de accidentes en el cruce cumpla con los estándares gubernamentales . [ cita necesaria ]
Las siguientes son las señales de bocina requeridas que figuran en las reglas de operación de la mayoría de los ferrocarriles de América del Norte, junto con sus significados. Las señales se ilustran con una "●" para sonidos cortos y " ➖ " para sonidos más largos. (Tenga en cuenta que estas señales y sus indicaciones se actualizan para reflejar la práctica moderna; en épocas anteriores había señales de silbido únicas para que el maquinista, por ejemplo, enviara y luego llamara al guardafrenos / banderista que viajaba en el furgón de cola). Esas reglas marcadas con un asterisco (✱) debe sonar cuando o donde corresponda. Aquellas señales sin asterisco transmiten información a los empleados; deben utilizarse cuando la comunicación por voz no esté disponible.
Según la sección 11 de los Requisitos de diseño de locomotoras de Transport Canada , todas las locomotoras de trenes de pasajeros de propiedad canadiense deben estar equipadas con una bocina de dos tonos capaz de producir un sonido suave en el modo de funcionamiento normal y un sonido fuerte en situaciones de emergencia. [11] Para cumplir con los requisitos federales, los ferrocarriles de pasajeros utilizan el Nathan K5CA-LS. Esta bocina tiene dos cámaras de aire diferentes, lo que permite al ingeniero elegir entre hacer sonar tres campanadas en modo "suave" o las cinco campanadas en modo "fuerte". El modo "ruidoso" está pensado para situaciones de emergencia, como cuando una persona o un vehículo se encuentra en las vías delante de un tren que llega. El modo de emergencia ruidoso produce un sonido agudo y extremadamente discordante para llamar la atención de las personas. [12]
Para maximizar la salida de sonido, Transport Canada exige que todas las bocinas de los trenes se monten mirando en la dirección de viaje, cerca de la parte delantera del techo, a no más de 1,5 metros (4 pies 11 pulgadas) detrás de la parte trasera de la cabina y cerca de la línea central de la locomotora en un lugar donde no obstruya los tubos de escape en ninguna dirección. [11]
Las bocinas de los trenes deben producir un nivel sonoro mínimo de 96 decibeles (dB) en un radio de 30 metros (100 pies) desde la locomotora. [11]
Según la versión de mayo de 2018 de las Reglas de operación ferroviaria canadienses (CROR), se deben hacer sonar señales de advertencia de bocina de tren específicas según la regla 14. Al igual que la Administración Federal de Ferrocarriles de Estados Unidos , las señales se ilustran usando "●" para sonidos cortos y " ➖ " para sonidos más largos. En el CROR se establece que las señales de alerta "deben ser distintas, con una intensidad y una duración proporcionales a la distancia a la que debe transmitirse la señal". [13] La siguiente tabla enumera las señales de advertencia de bocina de tren requeridas por Transport Canada. Las señales marcadas con un asterisco (✱) no deben sustituirse por comunicaciones por radio.
Los residentes que viven cerca de las vías del tren pueden verse molestos por el sonido de las señales de advertencia de las bocinas del tren. Sin embargo, los maquinistas están obligados a hacer sonar la bocina en todo momento, lo que puede dar lugar a quejas por ruido. Transport Canada permite a los municipios aprobar estatutos que prohíben hacer sonar la bocina de los trenes en estaciones de tren y pasos a nivel, siempre que Transport Canada otorgue la aprobación a ese municipio. [14]
Las señales de bocina están reguladas en la categoría Zp del Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung . Su uso más común hoy en día es al acercarse a un paso a nivel que carece de barreras y con fines de advertencia.
Los postes de silbato están etiquetados con la letra " P " (de Pfeifen – "silbato"). Las señales comunes son: [15]
Las bocinas de los trenes suenan donde hay un poste de silbato (marcado con la letra " S " de siffler - "silbar"). Si el silbato tiene la etiqueta " J " (que significa jour - "día"), la bocina solo debe sonar entre las 07:00 y las 20:00. Las bocinas también deben sonar al pasar un tren que se aproxima y poco antes de llegar al último vagón del tren. Las bocinas de los trenes también deben utilizarse al entrar en un túnel: la primera bocina poco antes de la entrada del túnel, la segunda bocina al entrar y la tercera bocina poco antes de la salida del túnel. [ cita necesaria ]
"●" indica un breve toque de bocina; " - " denota un toque de bocina relativamente largo; " ➖ " denota un toque más largo de la bocina; y "
" denota un toque muy largo de bocina.
Las preguntas frecuentes del Indian Railways Fan Club enumeran lo siguiente: [16]
Las locomotoras diésel y eléctricas del Reino Unido suelen estar equipadas con bocinas de dos tonos, que suenan secuencialmente para distinguirlas de las bocinas utilizadas en los vehículos de carretera, [17] los tonos se describen como "altos" o "bajos". En el pasado, ambos tonos se utilizaban habitualmente. Las reglas básicas de principios de la década de 1960 exigían que la bocina fuera claramente audible a una distancia de 400 m (1300 pies) de la fuente. [18] Sin embargo, debido a las quejas por ruido, se introdujeron nuevas normas en 2007: [19]
Las bocinas de los trenes británicos tienen dos tonos, alto o bajo y, en algunos casos, un tono alto o suave. Si la bocina carece de un ajuste alto o suave, los maquinistas deben utilizar el ajuste proporcionado. [21]
AirChime, Ltd. remonta sus inicios a través del trabajo de Robert Swanson en 1949. Antes de principios de la década de 1950, las locomotoras estaban equipadas con bocinas de aire que sonaban una sola nota.
Swanson intentó desarrollar una bocina de aire que imitara el sonido de un silbato de vapor clásico. Utilizando la antigua teoría musical china , Swanson produjo el modelo de seis notas 'H6'. Esto no era práctico para el uso ferroviario debido a su tamaño relativamente grande. El equipo ferroviario opera en rutas restringidas por el ancho de carga ; una diferencia de solo unas pocas pulgadas puede impedir que el equipo opere en la línea en cuestión.
Swanson luego refinaría su 'H6' hasta convertirlo en el modelo 'H5'. Como indica la designación numérica, la bocina suena un acorde de cinco notas.
En 1950, AirChime introdujo la serie 'M', una mejora adicional con respecto a las bocinas anteriores mediante la eliminación de piezas móviles innecesarias. Entre los primeros clientes del AirChime 'M' se encontraba Southern Railway , que buscaba bocinas de repuesto para su fuerza motriz. La empresa anunció este programa mediante la colocación de un anuncio de página completa en la edición del 25 de mayo de 1951 del Washington Times-Herald .
Bajo la dirección de Swanson, AirChime se centraría en la facilidad de producción en masa, el bajo mantenimiento y la confiabilidad en el diseño de sus bocinas de aire, con el desarrollo de las series 'P' (1953) y 'K' (1954).
AirChime se vendió a su licenciatario estadounidense, Nathan Manufacturing, Inc., una división de Micro Precision Group, Inc, en Windham, Connecticut . [23]
Fundada en 1912 como The American Strombos Co. de Filadelfia , Buell vendía bocinas marinas modificadas para uso ferroviario. A menudo se instalaban en pequeñas locomotoras y equipos eléctricos interurbanos. y vagones (por ejemplo, los Doodlebugs ).
Buell ha puesto a disposición recientemente una línea de bocinas de aire específicas para equipos ferroviarios. [24]
Gustin Bacon Mfg. Co. de Kansas City, Missouri, ofrecía bocinas para su uso en equipos ferroviarios antes de la Segunda Guerra Mundial .
Leslie Controls, Inc. , originalmente Leslie Company de Lyndhurst, Nueva Jersey , más tarde Parsippany , y finalmente se mudó a Tampa, Florida en 1985, comenzó la producción de bocinas al obtener los derechos para fabricar la línea de productos Kockums Mekaniska Verkstad de bocinas de aire de la marca "Tyfon". comercializarlos para uso ferroviario a partir de la década de 1930. Su serie de modelos A200 adornaría más tarde los tejados de innumerables locomotoras, como la legendaria Pennsylvania Railroad GG1 , así como miles de unidades EMD E y F. Leslie finalmente presentó su propia línea de bocinas de aire de múltiples notas, conocida como la serie "Chime-Tone", en competencia directa con AirChime.
Las malas ventas de Chime-Tones (debido a que las bocinas requieren un amplio volumen de aire) llevaron a Leslie Company a introducir una nueva línea de bocinas de aire que utilizan componentes intercambiables y usan menos aire para producir un mayor volumen de sonido que la serie anterior "Tyfon". . Desarrollada por Kockums, esta bocina utilizó un diseño de cámara de energía de contrapresión para mejorar la oscilación del diafragma. Conocidas como la serie "SuperTyfon", estas bocinas eventualmente reemplazarían al "Tyfon" en el servicio ferroviario.
Las bocinas "SuperTyfon" se ofrecieron en configuraciones simple, [25] dual, [26] triple, [27] cuádruple, [28] y cinco notas [29] .
Leslie Controls continúa fabricando bocinas de aire "SuperTyfon" para la industria ferroviaria. [30]
Prime Manufacturing, Inc. había producido aparatos de locomotora durante muchos años antes de su entrada al mercado de bocinas de aire en 1972. Su línea de "Bocinas neumáticas" era básicamente un derivado del diseño de Leslie SuperTyfon (habiendo aprovechado el vencimiento de una patente en el tiempo), aunque sus trompetas empleaban piezas fundidas más pesadas que sus equivalentes de Leslie y, como resultado, sonaban con un timbre algo más rico.
Las ventas fueron dinámicas (ferrocarriles como Union Pacific y Burlington Northern fueron clientes notables), pero en última instancia decepcionantes. Al verse cada vez más incapaz de competir en un nicho de mercado dominado por Leslie Controls y AirChime, Prime dejó de producir bocinas de aire c. 1999 .
Westinghouse Air Brake Company (conocida durante los siglos XIX y XX como WABCO ) fue la primera en ofrecer bocinas de aire específicamente para su uso con equipos ferroviarios, ya en la década de 1910. Su modelo E2 fue reconocido por muchos por el tono profundo e imponente que producía.
En respuesta a la serie "Chime-Tone" de múltiples notas de Leslie, Westinghouse ofreció un soporte al que se podían atornillar tres de sus "bocinazos" de una sola nota, logrando el mismo resultado que los Chime-Tones lograron para Leslie.
Eclipsada más tarde por Leslie y AirChime, WABCO finalmente dejó de producir la mayoría de las bocinas para el mercado norteamericano.
En la actualidad, la empresa se conoce como Wabtec, Inc. y continúa ofreciendo su línea de 'bocinas neumáticas' para el mercado de exportación. [31]
Los ferrocarriles de Australia suelen utilizar el mismo tipo de bocinas de aire que sus homólogos norteamericanos. [ cita necesaria ]
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