ES1058490U - Dispositivo de sujecion para un carril conductor. - Google Patents

Abstract

1. Un dispositivo de sujeción para un carril conductor, comprendiendo el dispositivo de sujeción una placa de sujeción que puede unirse de forma estacionaria y un mandril que está montado de forma que pueda desplazarse con respecto a la placa de sujeción de forma elástica mediante muelles y a un extremo del cual está unido un dispositivo de fijación con el fin de fijar un carril conductor, caracterizado porque: el mandril (4) está montado en un taladro de un primer manguito (9) a fin de que pueda desplazarse y rotar, y el primer manguito (9) tiene una rosca externa (10) que es capaz de ser enroscada dentro de una rosca interna estacionaria (11'').

Description

Dispositivo de sujeción para un carril conductor.

Esta innovación se refiere a un dispositivo de sujeción para un carril conductor según el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce un dispositivo de este tipo a partir del documento US 4.230.209. En dicho documento, se usa un elemento perfilado de tipo caja, estacionario y ranurado longitudinalmente, que está fijado al techo de un túnel por medio de aisladores, por ejemplo, y a través de cuya ranura sobresale un pasador, con el fin de sujetar un carril conductor como una línea aérea para vehículos eléctricos montados sobre raíles, y un carril conductor con un hilo de contacto fijado en el mismo en forma de hilo de contacto acanalado está empernado al extremo inferior de dicho pasador. El extremo superior del pasador situado en el elemento perfilado de tipo caja tiene una cabeza ensanchada como tope para un muelle de torsión, cuyo extremo inferior está apoyado sobre el elemento perfilado de tipo caja o un elemento de centrado similar a un plato insertado en el elemento perfilado de tipo caja. El carril conductor está montado de forma elástica con respecto al elemento perfilado estacionario de tipo caja mediante dicho muelle helicoidal, soportando el muelle helicoidal esencialmente el peso inherente del carril conductor.

Para los tramos de alta velocidad de la línea, por los que se viaja a 240 km/h y más, es imprescindible una distancia exacta entre el hilo de contacto y la vía con el fin de que las fuerzas de contacto entre la toma de corriente del vehículo y el hilo de contacto sean lo más uniformes posible. La variación en las distancias da lugar a fluctuaciones en la fuerza de contacto y, así, a fluctuaciones en la resistencia eléctrica de paso, y esto tiene como consecuencia un chispeo indeseable y además un mayor desgaste de la toma de corriente del vehículo y/o del hilo de contacto, tanto por abrasión como por erosión debida a las chispas. Aunque las oscilaciones del carril conductor se amortiguan y las irregularidades en la distancia entre el hilo de contacto y el camino de rodadura pueden compensarse hasta cierto punto mediante la suspensión por muelles del carril conductor descrita, no obstante, en el caso del dispositivo conocido, es necesario que el elemento perfilado estacionario de tipo caja esté orientado con mucha precisión con respecto a su altura sobre el camino de rodadura (el carril). Debido a que en la práctica los techos de los túneles, en particular, nunca o casi nunca están orientados exactamente paralelos al camino de rodadura, es decir a la vía, el ajuste del elemento perfilado de tipo caja requiere un desembolso considerable. Por lo tanto, el reajuste de un tramo existente de la línea resulta también extremadamente complicado.

En el documento DE19517806A1, se describe una suspensión del hilo de contacto para ferrocarriles de alta velocidad que reduce las oscilaciones mediante elementos de amortiguación por muelles elásticos. Los muelles que se usan en este caso están dispuestos de tal forma que contrarrestan una fuerza que está dirigida hacia arriba desde el camino de rodadura y que eleva el hilo de contacto.

Se conoce un dispositivo similar a partir del documento DE19548103C1, en el que una abrazadera que sujeta el hilo de contacto está fijada asimismo a un pasador que está pretensado por un muelle y que está fijada a unos medios de sujeción estacionarios de forma móvil. También en este caso, el muelle tensa el hilo de contacto hacia abajo en dirección hacia el camino de rodadura.

En el documento EP0572869B1 (que corresponde al documento DE-GM9207518U1) se describe un punto de apoyo para una línea de contacto, en el que el hilo de contacto o el carril conductor está suspendido del techo de un túnel por medio de un dispositivo de amortiguación por muelle elástico. En este caso, el dispositivo de amortiguación comprende una envoltura externa de acero, un núcleo interno de acero y una capa interpuesta de caucho. El núcleo de acero tiene un taladro continuo a través del cual se inserta un perno de unión que soporta un dispositivo de sujeción para el hilo de contacto o el carril conductor. La cabeza del perno está apoyada en el lado superior del dispositivo de amortiguación. Por su parte, el dispositivo de amortiguación está conectado a un tubo hueco de forma fija. El tubo hueco está fijado a su vez a una placa de anclaje y puede desplazarse de forma lineal en un taladro situado allí y puede bloquearse mediante un perno de centrado dispuesto transversalmente al eje longitudinal del tubo hueco, a consecuencia de lo cual se puede fijar la posición vertical del carril conductor. Sin embargo, una dificultad en este caso reside en sujetar el tubo hueco mediante el perno de centrado que se extiende transversalmente. Si dicho perno de centrado se afloja sólo ligeramente, entonces el tubo hueco, junto con el dispositivo de amortiguación y el hilo de contacto, pueden salirse de la placa de anclaje. Así, no es posible un ajuste vertical sensible y fácil de manipular.

El objeto de la innovación es mejorar el dispositivo de sujeción para un carril conductor del tipo definido en la introducción, de tal forma que, al mismo tiempo que un comportamiento dinámico satisfactorio del carril conductor, se mejore su ajuste, en particular, con respecto a la posición vertical. Debería ser posible un ajuste sensible que sea sencillo de llevar a cabo, y además, posteriormente, en una instalación existente.

Este objeto se logra mediante las características expuestas en la reivindicación 1. En las subreivindicaciones se exponen disposiciones ventajosas y otras realizaciones de la innovación.

El principio básico de la innovación es, por tanto, proporcionar en una placa de sujeción un manguito roscado con una rosca externa y un taladro interno, estando un segundo manguito con una rosca interna, tal como, por ejemplo, una tuerca, unido a la placa de sujeción de forma fija, por ejemplo, soldado. Un mandril está montado en el primer manguito de tal forma que pueda girarse y desplazarse axialmente, soportando el extremo libre inferior del mandril el carril conductor. El extremo superior del mandril sobresale del primer manguito y está apoyado en un muelle en la cara del extremo superior del manguito. De esta manera, el carril conductor está montado de forma elástica por medio del mandril y tensa el muelle con su peso inherente. La posición vertical puede ajustarse con sensibilidad mediante la rosca externa del primer manguito. El mandril actúa también como una unión de pivote o rotativa, a fin de que sea posible un ajuste lateral del carril conductor con respecto al centro del camino de rodadura sin dificultad, estando entonces la placa de sujeción sujeta en un punto de fijación, tal como, por ejemplo, una pared de un túnel, por medio de una unidad de soporte con una segunda unión.

De acuerdo con otro desarrollo ventajoso de la innovación, el primer manguito tiene un perfil externo hexagonal en su rosca externa. De esta forma, el manguito puede girarse sin dificultad mediante una llave de apretar tuercas u otra herramienta con el fin de ajustar la posición vertical.

De acuerdo con otro desarrollo de la innovación, también se puede fijar la posición rotacional del primer manguito mediante una arandela de retención que tiene un entrante central que encaja con el hexágono del primer manguito con un bloqueo eficaz. El entrante tiene preferentemente forma de dodecágono. La arandela de retención está apoyada sobre resaltos o pernos en la placa de sujeción a fin de impedir que gire.

De acuerdo con otra realización de la innovación, la suspensión elástica por muelles está formada por un muelle que está apoyado sobre la cara del extremo superior del primer manguito y está asegurada por una tuerca unida al extremo libre superior del mandril, estando formado el muelle preferentemente por una pila de muelles belleville.

La placa de sujeción está unida preferentemente de forma que pueda desplazarse lateralmente con respecto a una estructura de soporte. De esta forma, puede fijarse la posición lateral del carril conductor durante el ajuste fino. Debido a que el mandril que actúa como una unión rotativa también puede girar con respecto al primer manguito, en el caso de que cambie la longitud a consecuencia del calor ambiental y del calor de corriente de tracción, el carril conductor puede pivotar hacia fuera junto con una contra unión de la estructura de soporte. La contra unión está unida preferentemente al extremo trasero de la estructura de soporte entre el aislador normalmente presente allí y un poste de suspensión.

Con la innovación se logra una toma de corriente satisfactoria, ya que se logra un grado uniforme de elasticidad a todo lo largo de la sección del carril conductor. A causa de la masa aplicada puntualmente al conductor de corriente, cada componente que sostiene el hilo de contacto y el carril conductor da lugar a un punto de inestabilidad. A causa de la cabeza de pivote de compensación del carril conductor o de una abrazadera del hilo de contacto, no sólo se logra la amortiguación mediante el muelle sino, además, un montaje permanentemente "flotante". La disposición del muelle, que es en forma de una pila de muelles, se coordina con carga de peso del conductor de corriente aplicada al punto de suspensión. Esta pila de muelles está permanentemente pretensada por el peso inherente del conductor de corriente y afloja el muelle cuando la toma de corriente eleva el conductor de corriente. De ese modo, la suspensión del muelle disminuye, el conductor de corriente se eleva y la toma de corriente del vehículo puede dar de sí hacia arriba, y esto da lugar a una reducción de la fuerza de contacto entre el conductor de corriente y la toma de corriente. A consecuencia de la posibilidad de un ajuste vertical sensible, se puede influir sobre las fuerzas de contacto de un modo muy positivo.

A continuación, se explica la innovación más detalladamente con referencia a una forma de realización junto con el dibujo, en el que

la fig. 1 es una vista frontal de un dispositivo de sujeción según la innovación;

la fig. 2 es una vista lateral del hilo de contacto tal como se muestra en la fig. 1;

la fig. 3 es una vista en planta del dispositivo de sujeción tal como se muestra en la fig. 1;

la fig. 4 es una vista frontal de una estructura de soporte para una unidad de carril conductor con un dispositivo de sujeción según la invención, en dos variantes;

la fig. 5 es una vista en planta de una placa de unión usada en la innovación;

la fig. 6 es una sección transversal a través de la placa de unión tal como se muestra en la fig. 5;

la fig. 7 es una vista lateral del mandril usado en la innovación;

la fig. 8 es una vista lateral del mandril con la placa de unión, la pila de muelles y la tuerca soldadas;

la fig. 9 es una vista lateral de un pasador de sujeción para asegurar la tuerca en el mandril;

la fig. 10 es una vista en planta de una arandela de retención:

la fig. 11 es una sección transversal a través de un manguito usado en la innovación;

la fig. 12 es una vista en planta del manguito tal como se muestra en la fig. 11, y

la fig. 13 es una sección transversal de un segundo manguito.

Primero se hará referencia a las figs. 1 y 2. El dispositivo de sujeción 1 para sujetar un carril conductor 2, que sujeta un hilo de contacto acanalado 3, tiene un mandril cilíndrico 4, a cuyo extremo inferior está fijada, en la posición normal de funcionamiento, una placa de unión 5, por ejemplo soldada. El carril conductor 2 está fijado a dicha placa de unión 5 mediante escuadras de fijación 6 y pernos con tuercas 7, fijando las escuadras de fijación un soporte transversal 8 del carril conductor 2 entre ellas y la placa de unión 5.

El mandril 4 está montado en un primer manguito 9 a fin de que pueda rotar y desplazarse de forma lineal. El manguito 9 tiene una rosca externa 10 que se enrosca en una rosca interna 11' de un segundo manguito 11. El segundo manguito 11 está fijado, por ejemplo soldado, a una placa de sujeción 12. La placa de sujeción 12 está fijada mediante tornillos 13 a una estructura de soporte que se explicará más detalladamente junto con la fig. 4.

Una parte superior del mandril 4 sobresale del manguito 9 y soporta un muelle que está apoyado sobre la cara del extremo superior del manguito 9 directamente o por medio de una arandela 15. El otro extremo del muelle 14 está apoyado con respecto al mandril 4 por medio de otra arandela 16 y una tuerca 17 que está enroscada en una rosca 18 en el extremo libre del mandril. En este caso, el muelle 14 es en forma de una pila de muelles belleville. Sin embargo, también se pueden usar, en general, otros muelles tales como, por ejemplo, un muelle helicoidal, un manguito elastomérico o similares.

Se impide que la tuerca 17 rote con respecto al mandril 4, por ejemplo, mediante un taladro 19 que se extiende a través de la tuerca 17 y el mandril 4 y dentro del cual se inserta un pasador de fijación (véase fig. 9).

El manguito 9 puede ajustarse en su posición vertical con respecto a la placa de sujeción estacionaria 12 mediante la rotación con respecto al segundo manguito 11, a consecuencia de lo cual se puede fijar de forma continua y sensible la posición vertical de la placa de unión 5 y, así, la del carril conductor 2 y la del hilo de contacto 3. Con el fin de fijar la posición rotacional del manguito 9, se proporciona una arandela de retención 20 que encaja en el manguito 9, se apoya sobre el lado superior de la placa de sujeción 12 y está sostenida sobre los pernos 13 de una forma que impide la rotación.

Tal como se describirá más detalladamente junto con las figs. 10 y 13, el manguito 9 tiene un perfil externo hexagonal y la arandela de retención 20 tiene una abertura central que, en este caso, tiene forma de dodecágono, a consecuencia de lo cual el manguito 9 puede bloquearse de forma rotacional fija. Por consiguiente, la rosca externa 10 del manguito 9 tiene un perfil hexagonal en sección transversal, es decir, los giros de rosca esencialmente de soporte están presentes esencialmente en los vértices del hexágono en cada caso.

En lugar de una arandela de retención 20, también sería posible proporcionar una tuerca de bloqueo que esté enroscada en la rosca externa 10 del mandril 4 y que esté apretada contra el lado superior de la placa de sujeción 12.

El muelle 14 está pretensado o cargado por el peso inherente del carril conductor 2 con el hilo de contacto 3, de modo que, como consecuencia, el carril conductor 2 está suspendido de forma elástica sobre el muelle 14 de forma flotante y puede ser elevado por la toma de corriente de un vehículo con la cooperación del muelle 14 en el caso de fuerzas dirigidas verticalmente hacia arriba.

Como consecuencia del montaje elástico del peso inherente del carril conductor, se puede lograr un comportamiento dinámico del carril conductor mejorado sustancialmente, debido a que las oscilaciones inducidas necesariamente por la toma de corriente de un vehículo que pase se amortiguan de forma mejorada, de modo que también se pueda viajar por el tramo de línea a velocidades sustancialmente mayores, de más 240 km/h. Se logran unas fuerzas de contacto más uniformes entre la toma de corriente y el hilo de contacto o el carril conductor, y por lo tanto, una transmisión de corriente mejorada y con menos chispeo y, además, un menor grado de desgaste en la toma de corriente y el hilo de contacto o el carril conductor. Por medio del ajuste vertical, el carril conductor puede ajustarse con mayor precisión y las tolerancias de la estructura de soporte pueden compensarse mejor. El ajuste vertical puede llevarse a cabo fácilmente, incluso cuando el carril conductor está montado. Sólo es necesario levantar la arandela de retención 20 y rotar el manguito 9. Después, se vuelve a dejar caer la arandela de retención 20 sobre la placa de sujeción 12, donde queda bloqueada entre los pernos 13.

Además, debería señalarse que el mandril 4 puede rotar alrededor de su eje longitudinal con respecto al manguito 9. De esta forma, es posible diseñar la estructura de soporte para el carril conductor de forma que pueda pivotar, con el fin de hacer pivotar el carril conductor, por ejemplo, hacia el lado, lo que es necesario para las operaciones de mantenimiento y reparación, en talleres de montaje o similares. Además, por medio de esto se pueden interceptar las oscilaciones que se propagan a lo largo del carril conductor.

La fig. 4 muestra una disposición de un carril conductor con una estructura de soporte y el dispositivo de sujeción según la innovación con referencia al ejemplo de un túnel. Un tubo de soporte 22, al que está fijada una unión de pivote con un eje de pivote vertical, está fijado a una pared de un túnel 21 de forma convencional, tras el cual sigue un aislador 24, cuyo extremo libre tiene un dispositivo de soporte 25 fijado al mismo, al cual está fijada la placa de sujeción 12 mediante los pernos 13. Dependiendo de los requisitos, el aislador 24 y el dispositivo de soporte 25 pueden estar orientados horizontalmente (parte superior de la fig. 4) o inclinados oblicuamente hacia abajo (parte inferior de la fig. 4). El carril conductor 2 con el hilo de contacto 3 puede desplazarse verticalmente mediante la suspensión del muelle. Además, la altura del carril conductor 2 con el hilo de contacto 3 puede ajustarse en la dirección vertical. Si se va a hacer pivotar el carril conductor hacia el lado, entonces el dispositivo de soporte 25 y el aislador 24 pueden hacerse pivotar en un plano horizontal por medio de la unión de pivote 23, manteniéndose la orientación del carril conductor 2 por la unión de pivote formada entre el mandril 4 y la pared interna del manguito 9 y que está construida asimismo con un eje de pivote vertical.

Las figs. 5 a 12 muestran componentes individuales del dispositivo de sujeción según la innovación.

Las figs. 5 y 6 muestran la placa de unión 5 en una vista en planta y en sección transversal. La placa de unión 5 es sustancialmente cuadrada vista en planta. En su región central posee una parte elevada 26 con un taladro central 27 para el paso del mandril 4 que está soldado a ambos lados de la parte elevada. Las dos partes 28 contiguas a la parte elevada 26 lateralmente están situadas a su vez en un plano y tienen dos taladros 29 en cada caso para el paso de los pernos 13.

La fig. 7 muestra el mandril 4, que tiene una parte central cilíndrica ensanchada 30 que forma parte de un asiento de deslizamiento con el manguito 9. En su región superior tiene una parte cilíndrica 31 de menor diámetro. El muelle 14 está apoyado, tanto directamente como por medio de un disco perforado 15, sobre el escalón 32 formado entre la parte central 30 y la parte 31. Se proporciona una rosca 33 en el extremo libre superior del mandril 4 con el fin de recibir la tuerca 17. En esta región, la rosca tiene también un taladro transversal 19 para recibir el pasador de fijación. El extremo inferior del mandril 4 contiguo a la parte central 30 tiene asimismo una parte 34 de menor diámetro que puede insertarse en el taladro 27 de la placa de unión 5, tras lo cual se suelda el mandril en esta región a ambos lados de la placa de unión 5.

La fig. 8 muestra como está soldado el mandril 4 a la placa de unión 5 por medio de soldaduras 35. Además, el muelle 14 está dispuesto en la parte 31 entre dos arandelas 15 y 16, y la tuerca 17 está enroscada en la rosca 33.

La fig. 9 muestra un pasador de fijación 36 que tiene una patilla 37 que se extiende en línea recta y que se inserta en el taladro 19 en la tuerca 17 y en la rosca 33. Una patilla 38 doblada sustancialmente en forma de semicírculo encaja alrededor de la tuerca 17, a fin de impedir de ese modo que se salga el pasador de fijación 36. Una patilla frontal doblada 39 facilita la inserción del pasador de fijación.

La fig. 10 muestra la arandela de retención 20 en una vista en planta; es sustancialmente cuadrada con esquinas biseladas 40 y una abertura central 41, que en este caso tiene forma de dodecágono.

Las figs. 11 y 12 muestran el manguito 9 con una rosca externa 10 y un taladro central 42. Como puede observarse en la fig. 12, el perfil externo tiene forma hexagonal. Los giros de la rosca 10 tienen, por tanto, mayor profundidad en los vértices que en las zonas planas. No obstante, una rosca de este tipo puede enroscarse sin dificultad dentro de la rosca interna del segundo manguito 11 (figs. 1 y 2). Como puede observarse por la fig. 11, la rosca no se extiende a todo lo largo del manguito 9, sino que en el extremo superior se proporciona una región 43 carente de rosca, y esta región 43 actúa por un lado como otro medio más para impedir que se desenrosque de la rosca interna del segundo manguito 11 y también puede usarse como acoplamiento para una llave de apretar tuercas. Además, esto da lugar a una cara de tope carente de rosca claramente definida para la arandela 15 y el muelle 14.

La fig. 13 muestra el segundo manguito 11, cuya rosca interna 11' está adaptada a la rosca externa 10 del primer manguito 9. El segundo manguito 11 también puede estar diseñado en forma de tuerca soldada a la placa de sujeción 12.

En lugar del segundo manguito 11 con la rosca interna 11',también puede estipularse que la abertura de la placa de sujeción 12 tenga una rosca interna dentro de la cual pueda enroscarse el primer manguito 9.

Claims (8)

1. Un dispositivo de sujeción para un carril conductor, comprendiendo el dispositivo de sujeción una placa de sujeción que puede unirse de forma estacionaria y un mandril que está montado de forma que pueda desplazarse con respecto a la placa de sujeción de forma elástica mediante muelles y a un extremo del cual está unido un dispositivo de fijación con el fin de fijar un carril conductor, caracterizado porque

el mandril (4) está montado en un taladro de un primer manguito (9) a fin de que pueda desplazarse y rotar, y

el primer manguito (9) tiene una rosca externa (10) que es capaz de ser enroscada dentro de una rosca interna estacionaria (11').

2. Un dispositivo de sujeción para un carril conductor según la reivindicación 1, caracterizado porque la rosca interna (11') está unida a un segundo manguito (11), y el segundo manguito (11) está conectado a la placa de sujeción (12) de forma fija.

3. Un dispositivo de sujeción para un carril conductor según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el primer manguito (9) tiene un perfil externo hexagonal.

4. Un dispositivo de sujeción para un carril conductor según la reivindicación 3, caracterizado porque se proporciona una arandela de retención (20) con una abertura central (41), que encaja alrededor del exterior del primer manguito (9) con un bloqueo positivo y a la que se le impide rotar en los topes (13) fijados a la placa de sujeción (12).

5. Un dispositivo de sujeción para un carril conductor según la reivindicación 4, caracterizado porque los topes (13) son pernos (13) para fijar la placa de sujeción (12) en una estructura de soporte (25).

6. Un dispositivo de sujeción para un carril conductor según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el mandril (4) está apoyado sobre una cara de un extremo del primer manguito (9) por medio de un muelle (14).

7. Un dispositivo de sujeción para un carril conductor según la reivindicación 6, caracterizado porque el muelle (14) es una pila de muelles (14).

8. Un dispositivo de sujeción para un carril conductor según las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque el extremo libre superior del mandril (4) tiene una rosca (18) para fijar una tuerca (17) que está apoyada sobre el extremo superior del muelle (14).