freno de trineo

Un freno de patín es un freno de vía mecánico que funciona presionando un bloque o zapata de metal plano directamente contra la parte superior de un carril, dependiendo de la fricción para reducir la velocidad o detener un vehículo ferroviario. La zapata suele ser de hierro fundido o acero y está montada en un brazo de palanca o viga; cuando se aplica el freno, la zapata es forzada hacia abajo sobre la superficie del carril con una presión considerable. Este es uno de los primeros sistemas de frenado prácticos utilizados en los ferrocarriles y permaneció en servicio hasta bien entrado el siglo XX en muchas líneas, particularmente en operaciones de carga y maniobras donde las demandas de velocidad eran menores.

El freno de patín funciona mediante un enlace mecánico directo: una palanca manual o un cilindro de vapor tira de una varilla que fuerza la zapata de freno hacia abajo contra el carril con una ventaja mecánica. La fricción entre la zapata y la superficie del carril genera la fuerza de frenado. Debido a que la zapata se desliza a lo largo del carril bajo carga en lugar de agarrarlo dinámicamente, el sistema es inherentemente simple y robusto. No se requiere goma, presión de aire o enlaces complejos, lo que lo hace confiable en condiciones sucias, frías o mal mantenidas que inhabilitarían frenos más refinados.

La debilidad central del freno de patín es el desgaste acelerado. Tanto la zapata de freno como la cabeza del carril se desgastan por la fricción continua; la superficie del carril se raya y se vuelve áspera, y las zapatas requieren reemplazo frecuente. Los frenos de patín también generan un ruido y un calor significativos, y el esfuerzo de frenado es difícil de modular suavemente. En pendientes pronunciadas o en paradas de emergencia, la zapata puede bloquearse contra el carril, creando puntos planos en las ruedas de la locomotora o del vagón. Esta limitación hizo que los frenos de patín fueran inadecuados para servicios de pasajeros rápidos donde la desaceleración controlada y uniforme es esencial.

El término "patín" se refiere a la acción de la zapata arrastrándose o patinando por el carril, no a ninguna semejanza con un trineo o patín. A mediados del siglo XX, los frenos de patín habían sido en gran parte reemplazados en las líneas principales por frenos de bloque (que agarran la llanta de la rueda) y frenos de vacío o aire (que ofrecen una modulación y seguridad superiores). Sin embargo, permanecieron en uso en apartaderos, obras y ferrocarriles industriales de vía estrecha donde la inversión de capital en sistemas de frenos modernos no estaba justificada y las bajas velocidades de operación eran la norma.