BR102017014320B1

BR102017014320B1 - Dispositivo para montagem de dois perfis e carroceria de veículo ferroviário

Info

Publication number: BR102017014320B1
Application number: BR102017014320-1A
Authority: BR
Inventors: Frédéric Hallonet
Original assignee: Alstom Transport Technologies
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2023-10-17
Also published as: FR3053744B1; EP3267047A1; FR3053744A1; EP3267047B1; PL3267047T3; ES2964970T3; BR102017014320A2

Abstract

DISPOSITIVO PARA MONTAGEM DE DOIS PERFIS E CARROCERIA DE VEÍCULO FERROVIÁRIO. A invenção refere-se a um dispositivo (3) para montagem de dois perfis (1, 2) compreende dois elementos de montagem macho (10, 12) formados em um primeiro perfil (1) e dois elementos de montagem fêmea (20, 22) formados no segundo perfil (2) e adequado para receber os elementos de montagem machos (10, 12). Os elementos fêmeas (20, 22) possuem um corte transversal que compreende uma parte larga (20a, 22a) que recebe a extremidade distal (10a, 12a) dos elementos machos (10, 12) e uma parte mais estreita (20b, 22b) que circunda uma extremidade proximal (10b, 12b) dos elementos machos (10, 12). O dispositivo de montagem (3) compreende um enchimento de material de enchimento injetado em volumes (V1, V2) definidos entre os elementos machos (10, 12) e a parte larga (20a, 22a) dos elementos fêmeas (10, 12). O dispositivo compreende meios de conexão adicionais (15, 25, 30) entre o primeiro perfil (1) e o segundo perfil (2).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se a um dispositivo para montagem de dois perfis, em particular permitindo montar dois perfis de diferentes materiais, à temperatura ambiente.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Os dispositivos de montagem conhecidos requerem tolerâncias de usinagem muito pequenas dos elementos da montagem, que não são compatíveis com a montagem de painéis longos, como pode ser, por exemplo, constituído por certas partes de veículos ferroviários, que podem não ser estritamente retilíneos nas zonas de montagem.

[003] As soluções existentes, por exemplo WO 94/15035 A e EP 0,845,604 A, são geralmente concebidas para suportar forças transversais após a conexão, a resistência ao puxar exercida no plano da conexão geralmente não funciona tão bem.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[004] A presente invenção visa resolver essas desvantagens, propondo um novo dispositivo para montagem de dois perfis, permitindo uma montagem a frio, garantindo uma melhor resistência às forças exercidas no plano da conexão e permitindo maiores tolerâncias de usinagem.

[005] Para esta finalidade, a invenção refere-se a um dispositivo para montagem de dois perfis, que compreende dois elementos de montagem macho formados em um primeiro perfil e dois elementos de montagem fêmea formados no segundo perfil e adequados para receber os elementos de montagem macho. Este dispositivo de montagem é caracterizado pelos elementos fêmeas terem um corte transversal compreendendo uma parte larga que recebe a extremidade distal dos elementos machos e uma parte mais estreita que circunda uma extremidade proximal dos elementos machos, na medida em que compreende um enchimento de material de enchimento injetado em volumes definidos entre os elementos machos e a parte larga dos elementos fêmeas, e na medida em que compreende meios de conexão adicionais entre o primeiro perfil e o segundo perfil.

[006] Devido à invenção, a solidez da montagem é garantida devido à forma das partes mais estreitas dos elementos fêmeas, o que evita que o material de enchimento deixe os volumes no qual foi injetado. Além disso, a geometria dos elementos fêmeas e dos elementos machos permite uma interface substancial entre o material de enchimento e os elementos da montagem, o que reduz as tensões de cisalhamento no material de enchimento, em particular quando as tensões ocorrem em uma direção paralela à da conexão entre os dois perfis. A invenção, portanto, de modo geral permite uma montagem confiável à temperatura ambiente, que é forte em várias direções, e que retém suas propriedades mecânicas com peças que possuem uma ampla tolerância de usinagem.

[007] De acordo com aspectos vantajosos, mas opcionais da invenção, tal dispositivo pode incorporar uma ou mais das seguintes características, consideradas em qualquer combinação tecnicamente permitida: - A parte mais estreita dos elementos fêmeas está em contato com a extremidade proximal dos elementos machos. - Os elementos machos possuem alças inclinadas abertas em direção da sua extremidade proximal. - A superfície dos elementos fêmeas possui alças. - Os elementos fêmeas possuem um corte transversal em forma de lágrima. - Os meios de conexão adicionais compreendem elementos que circundam a extremidade distal dos elementos machos e cuja dimensão transversal é maior do que a dimensão transversal da parte mais estreita dos elementos fêmeas. - Os meios de conexão adicionais compreenderem nervuras providas com uma extremidade mais larga, voltados uns aos outros em cada um dentre o primeiro e o segundo perfil e uma peça de conexão mecânica que envolve as extremidades mais largas das nervuras. - O material de enchimento é uma resina ou uma cola. - O dispositivo de montagem compreende ainda elementos de reforço macho e fêmea com formas complementares proporcionadas nas bordas exteriores dos primeiro e segundo perfis, e paredes providas nos primeiro e segundo perfis, mantendo a separação, ao longo de uma direção transversal, dos elementos de reforço e as partes mais estreitas dos elementos fêmeas.

[008] A invenção também se refere a uma carroceria de veículo ferroviário que compreende uma parede lateral e uma parede transversal compreendendo cada uma um perfil respectivo, os perfis sendo posicionados de frente um para o outro e montado um ao outro por um dispositivo de montagem. Esta carroceria do veículo é caracterizada pelo fato de que o dispositivo de montagem é como mencionado acima.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] A invenção será melhor compreendida, e outras vantagens dela aparecerão mais claramente, à luz da descrição a seguir de um dispositivo para montagem de dois perfis de acordo com seu princípio, fornecido como um exemplo não limitativo em referência aos desenhos anexos, nos quais: - A figura 1 é uma vista em perspectiva em corte de dois perfis montados usando um dispositivo de montagem de acordo com a invenção; - A figura 2 é uma vista em perspectiva, a partir de um outro ângulo e para perfis mais curtos, do dispositivo de montagem da figura 1; - As figuras 3 a 6 são vistas em corte ao longo de um plano transversal de dispositivos de montagem de acordo com quatro outras concretizações da invenção; e - A figura 7 é uma vista em perspectiva seccionada transversalmente e longitudinalmente de um dispositivo de montagem de acordo com uma sexta concretização da invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[010] A Figura 1 mostra um primeiro perfil 1 e um segundo perfil 2 posicionados um oposto ao outro e montados um ao outro usando um dispositivo de montagem 3. O dispositivo de montagem 3 designa os elementos distribuídos nos perfis 1 e 2 permitindo a conexão mecânica entre os perfis 1 e 2, bem como os elementos adicionais que garantem essa conexão mecânica.

[011] Os perfis 1 e 2 são montados um ao outro ao longo de uma direção longitudinal X. Os perfis 1 e 2 possuem um comprimento longo. Estes perfis 1 e 2 pode, por exemplo, formar duas partes de um invólucro exterior de um veículo ferroviário. Por exemplo, os perfis 1 e 2 podem estar respectivamente compreendidos em uma parede lateral e uma parede transversal de uma carroceria de veículo ferroviário. Os perfis 1 e 2 formam um plano geral P paralelo à direção longitudinal X e respectivas faces laterais 1a e 2a dos perfis 1 e 2.

[012] A referência Y designa uma direção transversal perpendicular ao plano geral P. Daqui em diante, os adjetivos “longitudinal” e “transversal” são usados em referência às direções X e Y. Uma direção Z também é definida perpendicular às direções X e Y e contido no plano geral P, a direção Z formando o eixo de conexão entre os perfis 1 e 2, ou, em outras palavras, a direção ao longo da qual os perfis 1 e 2 são aproximados uns dos outros para a sua montagem. O dispositivo de montagem 3 é mostrado com mais precisão na figura 2, em que os perfis 1 e 2 possuem um tamanho e comprimento menores ao longo da direção longitudinal X e ao longo da direção Z.

[013] O perfil 1, que está situado no topo da figura 2, compreende dois elementos de montagem machos 10 e 12, que se prolongam paralelamente ao plano geral P e ao longo da direção longitudinal X. Através destes elementos de montagem machos 10 e 12, o perfil 2, que está situado na parte inferior da figura 2, compreende dois elementos de montagem fêmeas 20 e 22 posicionados em frente dos elementos machos 10 e 12 e adequados para receber os elementos machos 10 e 12 ao longo da direção Z.

[014] De acordo com a invenção, os elementos fêmeas 20 e 22 possuem um corte transversal que compreende uma parte larga 20a e 22a, que recebe uma extremidade distal 10a, 12a dos elementos machos 10 e 12. Por convenção, a extremidade distal dos elementos machos 10 e 12 refere-se à extremidade livre, isto é, a qual se desloca mais distante da parte principal do perfil 1, formada por uma parede de extremidade 1b, e a extremidade distal refere-se à uma extremidade não livre, isto é, a parte do elemento macho 10 ou 12 localizada mais próxima da parte principal do perfil 1, isto é, na borda da sua parede de extremidade 1b.

[015] Os elementos fêmeas compreendem uma parte mais estreita 20b e 22b que circunda a extremidade proximal 10b e 12b dos elementos machos 10 e 12. Assim, as respectivas geometrias dos elementos macho e fêmea definem os volumes internos V1 e V2 que se estendem entre os elementos machos 10 e 12 e a parte larga 20a e 22a dos elementos fêmeas 20 e 22. As partes mais estreitas 20b e 22b fecham os volumes internos V1 e V2 nas extremidades proximais 10b e 12b.

[016] O dispositivo de montagem 3 também compreende, em adição aos elementos machos e fêmea 10, 12 e 20, 22, um enchimento 5 feito de material de enchimento injetado nos volumes V1 e V2, o que solidifica a montagem entre os perfis 1 e 2 impedindo os elementos machos 10 e 12 de deixarem os elementos fêmeas 20 e 22. Além disso, as partes mais estreitas 20b e 22b impedem que o material de enchimento deixe os volumes V1 e V2 e reforça a montagem evitando a separação ao longo da direção Z. O material de enchimento é de preferência uma resina ou uma cola.

[017] De acordo com um aspecto opcional, as partes mais estreitas 20b e 22b estão em contato com a extremidade proximal 10b e 12b, o que proporciona uma garantia ainda maior contra o risco do enchimento 5 deixar os volumes internos V1 e V2.

[018] Contudo, alternativamente, uma folga existe entre as extremidades proximais 10b e 12b e as partes mais estreitas 20b, 22b para permitir a fuga do excesso de enchimento 5, isto é, resina e/ ou polímero de encaixe/ cola, inserida durante a montagem dos perfis 1 e 2, a partir dos volumes internos V1 e V2.

[019] O enchimento 5 pode ser injetado nos volumes V1 e V2 após a montagem dos perfis 1 e 2. Alternativamente, o enchimento pode ser pré posicionado antes da montagem, por exemplo, despejando nos elementos fêmeas 20 e 22.

[020] No exemplo ilustrado, os elementos fêmeas 20 e 22 possuem um corte transversal em forma de lágrima. Alternativamente, o corte transversal dos elementos fêmeas 20 e 22 pode ter qualquer outra forma que tenha uma parte ampla e uma parte mais estreita.

[021] Os elementos machos 10 e 12 preferencialmente possuem alças inclinadas 10c e 12c abertas em direção às extremidades proximais 10b e 12b. As alças 10c e 12c, portanto, se opõem a um movimento de retirada ao longo da seta F1 que seria imposta ao perfil 1 em relação ao perfil 2 na direção Z. As alças 10c e 12c possibilitam aumentar a retenção do enchimento 5 em torno da Elementos machos 10 e 12 e sua ancoragem nos volumes V1 e V2.

[022] De acordo com um aspecto opcional, o dispositivo de montagem 3 compreende elementos de reforço macho e fêmea com formas complementares proporcionadas nas bordas exteriores 1a e 2a dos perfis 1 e 2. Estes elementos de reforço compreendem fendas 1c dispostas longitudinalmente no perfil 1, adequadas para receber nervuras 2b dispostas no perfil 2. As fendas 1c e as nervuras 2b são montadas ao longo da direção Z e podem, por exemplo, ter uma forma transversal em forma de V. Esses reforços asseguram a retenção dos elementos machos 10 e 12 e dos elementos fêmeas 20 e 22 evitando que os elementos fêmeas 20 e 22 se abram sob o efeito de puxar o perfil 1 em relação ao perfil 2. A presença dos elementos 2b e 1c, combinada com a presença da parede de extremidade horizontal 1b, impede que a borda das partes mais estreitas 20b e 22b situadas no lado das faces laterais 2a se separem para fora. De fato, as nervuras 2b são bloqueadas transversalmente pelas fendas 1c, cuja separação ao longo da direção transversal Y é mantida pela parede 1b. A resistência à abertura dos elementos fêmeas 20 e 22 também é melhorada pela presença, no perfil 2, de uma parede de extremidade 2c, que se prolonga paralelamente às direções X e Y e à parede de extremidade 1b, e que mantém a separação ao longo da direção Y das partes mais estreitas 20b e 22b. A parede de extremidade 2c evita que as bordas das partes mais estreitas 20b e 22b se separem para dentro, sob a ação de puxar o perfil 1 em relação ao perfil 2. Em outras palavras, a presença dos elementos 2b e 1c e vantajosamente das paredes de extremidade 1b, 2c permite que uma abertura de passagem dos elementos machos 10 e 12, definidos por cada elemento fêmea 20 e 22, retenha suas dimensões e não seja ampliada, mesmo sob o efeito das forças de tração aplicadas entre os perfis 1 e 2.

[023] Outras concretizações da invenção são mostradas nas figuras 3 a 7. Nestas concretizações, os elementos compartilhados com a primeira concretização possuem as mesmas referências e operam da mesma maneira. Somente as diferenças em relação à primeira concretização são descritas abaixo.

[024] Conforme mostrado nas figuras 3 e 4, o dispositivo de montagem 3 pode compreender meios de conexão adicionais entre o perfil 1 e o perfil 2. Na concretização da figura 3, estes meios adicionais envolvem nervuras com uma extremidade mais larga 15 e 25 proporcionadas transversalmente umas das outras em cada um dos perfis 1 e 2. No exemplo ilustrado, o perfil 1 compreende uma nervura 15 que se prolonga a partir da parede 1b e o perfil 2 compreende uma nervura 25 que se estende através da nervura 15 a partir da parede de extremidade 2c. As nervuras com uma extremidade mais larga 15 e 25 possuem uma forma transversal em forma de T, a barra horizontal do T formando a extremidade mais larga. Os meios de conexão adicionais compreendem ainda uma peça de conexão mecânica 30, que circunda as extremidades mais largas das nervuras 15 e 25 de modo a protegê-las uma na outra. As nervuras 15 e 25 da peça 30 permitem ótimo bloqueio da montagem entre o perfil 1 e o perfil 2.

[025] Na concretização da figura 4, que pode ser implementada para substituir a concretização da figura 3 ou, além disso, os meios de conexão adicionais compreendem elementos 40 que circundam as extremidades distais 10a e 12a dos elementos machos 10 e 12 e a dimensão transversal à qual é maior do que a dimensão transversal da parte mais estreita 20b e 22b dos elementos fêmeas 20 e 22. Os elementos 40 possuem uma forma homotética à das extremidades distais 10a e 12a, e as bordas dos elementos 40 podem, portanto, deixar os elementos fêmeas 20 e 22, o que aumenta a solidez da montagem.

[026] Na concretização da figura 5, a superfície interna dos elementos fêmeas 20 e 22 possui alças 20c, que são formadas na parte larga 20a. Estas alças 20c estão inclinadas e abertas em direção ao perfil 1, de modo que se opõem ao movimento do material de enchimento fora dos elementos fêmeas 20 e 22. As alças 20c possuem uma forma substancialmente semelhante à das nervuras 10c e 12c e a mesma orientação. Isto torna possível ter o enchimento 5 retido nos elementos fêmeas 20 e 22, o que aumenta a retenção dos elementos machos 10 e 12 nos elementos fêmeas 20 e 22.

[027] Na concretização da figura 6, os elementos de conexão machos 10, 12 são vantajosamente ligados ao perfil 2 nos elementos de conexão fêmeas 20, 22 correspondentes por meio de um pino 42.

[028] Mais precisamente, a parte mais estreita 20b, 22b de cada elemento de montagem fêmea 20, 22 compreende, por exemplo, um pino 42 conectado mecanicamente à extremidade proximal 10b, 12b do elemento de montagem macho correspondente 10, 12.

[029] Vantajosamente novamente, cada pino 42 está conectado a uma borda interior 10d, 12d da extremidade proximal 10b, 12b. Por borda interna entende-se uma borda situada de modo oposto às faces laterais 1a, 2a na direção Y, isto é, no lado do eixo longitudinal X dos perfis 1, 2 na direção Y.

[030] Cada pino 42 forma uma conexão mecânica ou, em outras palavras, uma conexão física entre os dois perfis 1, 2.

[031] Cada pino 42 torna possível, em particular, evitar a desconexão completa dos dois perfis 1, 2 em caso de incêndio e é vantajosamente feito de um material resistente ao fogo, de preferência não combustível e não inflamável.

[032] Vantajosamente novamente, na concretização da figura 7, em que um elemento macho 12 é seccionado em seu centro em um plano paralelo ao plano P, a altura de pelo menos um dos elementos machos 10, 12, medido na direção Z , varia ao longo da direção longitudinal X. Em outras palavras, a extremidade distal 10a, 12a de pelo menos um dos elementos machos 10, 12 compreende, ao longo da direção longitudinal X, as primeiras porções rebaixadas na direção Z, uma das quais é visível com a referência 12e. Estas primeiras porções rebaixadas formam um dos volumes internos V1, V2 e recebem o enchimento 5 de material de enchimento.

[033] Vantajosamente, a altura de pelo menos um dos elementos fêmeas 20, 22 em uma área voltada para a extremidade distal 10a, 12a do elemento macho correspondente 10, 12, medido na direção Z, varia ao longo da direção longitudinal X. Em outras palavras, a porção larga 20a, 22a de pelo menos um dos elementos fêmeas 20, 22 compreende um fundo 20d, 22d na direção Z, cuja altura medida na direção Z varia ao longo da direção longitudinal X. O referido fundo 20d, 22d compreende assim, ao longo da direção longitudinal X, segundas porções rebaixadas na direção Z, uma das quais é visível com a referência 22e, que formam um dos volumes internos V1, V2 e recebem o enchimento 5 de material de enchimento.

[034] A primeira e a segunda porção rebaixadas, como definido acima, torna possível garantir um bloqueio otimizado da montagem dos perfis 1 e 2 na direção longitudinal X.

[035] As características técnicas das concretizações e das alternativas descritas acima podem ser combinadas para formar novas concretizações da invenção.

Claims

1. DISPOSITIVO (3) PARA MONTAGEM DE DOIS PERFIS (1, 2), que compreende dois elementos de montagem machos (10, 12) formados em um primeiro perfil (1) e dois elementos de montagem fêmeas (20, 22) formados no segundo perfil (2) e adequado para receber os elementos de montagem machos (10, 12), em que os elementos fêmeas (20, 22) possuem um corte transversal que compreende uma parte larga (20a, 22a) que circunda a extremidade distal (10a, 12a) dos elementos machos (10, 12) e uma parte mais estreita (20b, 22b) que circunda uma extremidade proximal (10b, 12b) dos elementos machos (10, 12), o dispositivo (3) compreende um enchimento (5) de material de enchimento injetado em volumes (V1, V2) definidos entre os elementos machos (10, 12) e a parte larga (20a, 22a) dos elementos fêmeas (10, 12), e meios de conexão adicionais (42) entre o primeiro perfil (1) e o segundo perfil (2), o dispositivo (3) sendo caracterizado por compreender elementos de reforço macho e fêmea (1c, 2b) com formas complementares proporcionadas nas bordas exteriores dos primeiro e segundo perfis (1, 2) e paredes (1b, 2c) proporcionados no primeiro e segundo perfis (1, 2), mantendo a separação, ao longo de uma direção transversal (Y), dos elementos de reforço (1c, 2b) e das partes mais estreitas (20b, 22b) dos elementos fêmeas (20, 22), e em que os elementos de conexão machos (10, 12) do primeiro perfil (1) são conectados ao segundo perfil (2) nos elementos de conexão fêmeas (20, 22) correspondentes por meio de um pino (42).

2. DISPOSITIVO PARA MONTAGEM (3), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela parte mais estreita (20b, 22b) dos elementos fêmeas (20, 22) estar em contato com a extremidade proximal (10b, 12b) dos elementos machos (10, 12).

3. DISPOSITIVO PARA MONTAGEM (3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelos elementos machos (10, 12) possuírem alças inclinadas (10c, 12c) abertas em direção à sua extremidade proximal (10b, 12b).

4. DISPOSITIVO PARA MONTAGEM (3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela superfície dos elementos fêmeas (20, 22) possuir alças (20c).

5. DISPOSITIVO PARA MONTAGEM (3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelos elementos fêmeas (20, 22) possuírem um corte transversal em forma de lágrima.

6. DISPOSITIVO PARA MONTAGEM (3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo material de enchimento ser uma resina ou uma cola.

7. CARROCERIA DE VEÍCULO FERROVIÁRIO, caracterizada por compreender uma parede lateral e uma parede transversal, cada uma compreendendo um perfil (1, 2) respectivo, os perfis sendo posicionados voltados um ao outro e montados um ao outro por meio de um dispositivo de montagem (3), em que o dispositivo de montagem (3) é conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.