ES1229059U - Propulsion, stabilization and suspension system for monorail trains (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
DESCRIPCIONDESCRIPTION
Sistema de propulsion, estabilizacion y suspension para trenes monorralles.Propulsion, stabilization and suspension system for monorail trains.
Campo de la invencionField of the invention
En trenes monorralles de muy alta velocidad.In monorail trains of very high speed.
Estado de la tecnicaState of the art
Los trenes actuales y en especial para alta velocidad necesitan un gran peso para adherirse a los ralles y evitar su descarrilamiento o el deslizamiento sobre los mismos, con lo cual el rozamiento por rodadura es excesivamente alto y se derrocha mucha energla en la traccion para su desplazamiento. Con los sistemas actuales se encarecen igualmente las vlas, las cuales necesitan modificar una gran porcion del terreno, en especial cuando se trata de trenes de alta velocidad, ya que se deben aplicar vlas muy rectas y por lo tanto con nuevos trazados. Los aviones son rapidos pero tienen un gran gasto energetico, son mas peligrosos y tienen muchos detractores. Con el presente sistema se solucionan dichos problemas, se reduce considerablemente el peso de los vagones y el coste de las vlas lo cual puede suponer un ahorro del 70 u 80%, tanto en las vlas como en la propulsion. En velocidad puede competir con los aviones en distancias cortas y medias, pero en los tiempos lo mejora por las demoras y anticipaciones de presentacion en los aeropuertos.The current trains and especially for high speed need a great weight to adhere to the rails and prevent their derailment or sliding on them, which friction by rolling is excessively high and waste a lot of energy in the traction for displacement . With the current systems the vlas are also expensive, which need to modify a large portion of the terrain, especially when it comes to high-speed trains, since they must apply very straight lines and therefore with new routes. The airplanes are fast but they have a great energetic expense, they are more dangerous and have many detractors. With the present system these problems are solved, the weight of the wagons and the cost of the vlas are considerably reduced, which can represent a saving of 70 or 80%, both in the vlas and in the propulsion. In speed it can compete with airplanes in short and medium distances, but in the times it improves it by the delays and anticipations of presentation in the airports.
Descripcion de la invencionDescription of the invention
Objetivo de la invencion y ventajas.Objective of the invention and advantages.
Aportar un tren sencillo, economico, indescarrilable, ultraligero, su bajo peso permite paradas y aceleraciones rapidas, de bajo consumo, ultrarrapido, aerodinamico, pendular, de poco mantenimiento, sube las pendientes sin dificultad, bajo costo de los trayectos, muy ecologico, reduce el CO2 y protege la capa ozono.Providing a simple, economical, indescarrilable, ultralight train, its low weight allows fast stops and accelerations, low consumption, ultra fast, aerodynamic, pendular, low maintenance, up the slopes without difficulty, low cost of the trips, very ecological, reduces CO2 and protects the ozone layer.
Usar un tren ultraligero, de peso muy reducido por metro de longitud, lo cual redunda en vlas mas economicas y en un menor coste total del sistema, que junto con la reduccion de la resistencia de friccion permite altas velocidades.Use an ultralight train, very small weight per meter in length, which results in more economic vlas and a lower total cost of the system, which together with the reduction of friction resistance allows high speeds.
Utilizar un sistema monorrall elevado apoyado sobre columnas, con lo cual se abaratan considerablemente las vlas, en especial las nuevas, al no tener que modificar el terreno o de tener que hacerlo con pequenas modificaciones. Permite circular elevado sobre terrenos con una mala orografla y en terrenos agricolas, sin ser estos muy afectados.Use a high monorail system supported on columns, which considerably reduce the vlas, especially new ones, by not having to modify the terrain or having to do so with minor modifications. It allows to circulate high on lands with a bad orography and in agricultural lands, without being very affected.
Usar un sistema indescarrilable para trenes que en lugar de un gran peso para adherirse a las vlas, utiliza a) Unas ruedas magneticas giratorias adherentes sobre los ralles ferromagneticos, b) Opcionalmente unas ruedas magneticas giratorias y levitadoras que atacan al rail ferromagnetico en su zona lateral inferior, c) Unas ruedas poleas, d) Multiples chorros de aire que inciden entre las ruedas y los ralles, que contrarrestan el peso de los vagones y la atraccion de las ruedas magneticas, e) Unos alerones inclinables o inclinados con sustentacion negativa en los laterales de los vagones, f) La zona frontal y trasera de los vagones con inclination y sustentacion negativa, g) Tres o cuatro ruedas de neumaticos o de ruedas macizas que ruedan y rodean tangencialmente al rail y f) Unas ruedas laterales que actuan sobre la viga de section convergente hacia abajo. Todos los ejes de las ruedas pueden portar cajas de grasa o cojinetes de aire. En todos los casos la fuerza necesaria para adherirse el tren a la via es muy pequena, ya que el tren esta total o parcialmente levitado, con poco peso sobre el rail. Use an indescarrilable system for trains that instead of a great weight to adhere to the vlas, uses a) Adherent rotating magnetic wheels on the ferromagnetic rails, b) Optionally rotating magnetic wheels and levitating that attack the ferromagnetic rail in its lateral zone lower, c) Pulley wheels, d) Multiple jets of air that impinge between the wheels and the rails, which counteract the weight of the wagons and the attraction of the magnetic wheels, e) A tilting or inclined ailerons with negative support in the laterals of the wagons, f) The front and rear area of the wagons with inclination and negative lift, g) Three or four wheels of tires or solid wheels that roll and tangentially surround the rail and f) Some side wheels that act on the beam of section converging downwards. All axles of the wheels can carry grease boxes or air bearings. In all cases the force necessary to adhere the train to the road is very small, since the train is totally or partially levitated, with little weight on the rail.
Utilizar un tren ultraligero con vagones monocasco de baja altura y de perfil transversal aerodinamico u ovalado, ligeramente aplastado por lo cual resulta poco afectado por el viento lateral. Esta ventaja se incrementa al aplicar la cabeza del rail o el punto de apoyo de las ruedas en el centro geometrico del vagon.Use an ultralight train with monocoque wagons of low height and aerodynamic or oval cross profile, slightly crushed, which is little affected by the lateral wind. This advantage is increased by applying the head of the rail or the point of support of the wheels in the geometric center of the car.
Aportar un tren ultrarrapido, de poca friccion y seguro, que por todo ello puede desarrollar altas velocidades, sin competencia con los trenes actuales, puede competir con los aviones en distancias medias, no teniendo competencia en las cortas, pudiendo alcanzar 600 o mas km/h. Puede alcanzar de 600 a 1000 km/h. El TGV ha alcanzado velocidad de 574.8 km/h pero solo por un instante y sin seguridad.Provide an ultra-fast train, low friction and insurance, which can develop high speeds, without competition with current trains, can compete with aircraft in medium distances, not having competition in the short, and can reach 600 or more km / h. It can reach from 600 to 1000 km / h. The TGV has reached a speed of 574.8 km / h but only for a moment and without security.
Utilizar complementariamente energlas alternativas: eolica y solar para alimentar electricamente los vehlculos, energla que se almacena en baterlas y posteriormente se transforma en alterna para su envlo al tren.Use alternative energies in addition: wind and solar to power the vehicles electrically, energy that is stored in batteries and then transformed into alternate to send it to the train.
En general los trenes producen unas 45 veces menos CO2 que los coches y los aviones. Con el presente tren esta cantidad podrla ser 90 o 100 veces menor respecto a coches y aviones, tan solo con reducir el peso de los vagones a la mitad.In general, trains produce 45 times less CO2 than cars and planes. With the present train this amount could be 90 or 100 times less than cars and planes, only reducing the weight of the wagons by half.
Sin competencia en Velocidad, Seguridad, Confortabilidad, Bajo peso, Sencillez, Minima resistencia frontal, trasera y de friccion, Mlnimo gasto de energla en la propulsion, Rendimiento, Coste por kg transportado, Sube con facilidad las pendientes, Trasporte muy ecologico, no contamina, ni produce CO2, y compite con otros trenes y aviones.No competition in Speed, Safety, Comfort, Low weight, Simplicity, Minimal frontal, rear and friction resistance, Minimum energy expenditure in the propulsion, Performance, Cost per kg transported, Easily climbs the slopes, Transport very ecological, does not contaminate , does not produce CO2, and competes with other trains and planes.
Problema tecnico actual.Current technical problem.
Los trenes actuales necesitan costosas vlas, gran peso para adaptarse o adherirse a las mismas y evitar el descarrilamiento, no adquieren muy altas velocidades, son muy afectados por el viento lateral, tienen gran gasto de energla y son poco ecologicos. Esto se soluciona reduciendo el peso de los vagones y aplicando los economicos sistemas de sujecion o adhesion al rail de la invencion.The current trains need expensive vlas, great weight to adapt or adhere to them and avoid derailment, they do not acquire very high speeds, they are very affected by the lateral wind, they have great energy expenditure and are not very ecological. This is solved by reducing the weight of the wagons and by applying the economic fastening or adhesion systems to the rail of the invention.
El sistema de propulsion, estabilizacion y suspension para trenes monorralles consiste en un tren monorrall con unos vagones ultraligeros tipo monocasco y de perfiles transversales aerodinamicos, ovalados o semiovalados, que rodean excepto por su zona inferior, a un rail de seccion circular, semicircular o semiovalada, montado sobre una monoviga elevada y soportada sobre el suelo por columnas. Utiliza unas ruedas poleas que se apoyan sobre el rail, A los vagones se les reduce el peso o son levitados. Se utilizan o dispone de unos sistemas de atraccion o sujecion entre vagones y rail, de suspension o levitacion de los vagones, de estabilizacion de los vagones, de propulsion de los vagones, de alimentacion electrica, de reduction de la resistencia frontal y trasera de los vagones y de un sistema de reduction de la friccion lateral de los vagones.The propulsion, stabilization and suspension system for monorail trains consists of a monorail train with ultra-light monocoque wagons and aerodynamic cross-sections, oval or semi-free, which surround except for its lower area, a circular, semicircular or semi-circular section rail , mounted on a raised monoviga and supported on the ground by columns. It uses pulley wheels that rest on the rail, the wagons are reduced in weight or levitated. They are used or have systems of attraction or fastening between wagons and rail, suspension or levitation of wagons, stabilization of wagons, propulsion of wagons, electric power, reduction of the front and rear resistance of the cars. wagons and a system of reduction of the lateral friction of the wagons.
Los sistemas de atraccion consisten en unas ruedas de imanes permanentes que ruedan sobre y atraen los ralles ferromagneticos, generalmente de acero.The attraction systems consist of permanent magnet wheels that roll over and attract the ferromagnetic rails, usually made of steel.
Los sistemas de suspension consisten en unas ruedas de imanes permanentes, que inciden bajo la zona inferior lateral del rail. Esto puede ser opcional.The suspension systems consist of permanent magnet wheels, which affect the lower side of the rail. This may be optional.
Los sistemas de estabilizacion consisten en unas aletas colocadas en la zona inferior lateral desde los ralles, en unas ruedas distribuidas alrededor del rail o en unos sensores que captan la separation y alimentan a unos electroimanes que automaticamente los centra. The stabilization systems consist of fins placed in the lower lateral zone from the rails, in wheels distributed around the rail or in sensors that capture the separation and feed electromagnets that automatically centers them.
La estabilidad lateral se consigue colocando el peso de la carga, instalaciones, combustible, etc. en la zona mas baja del vagon, el centro de gravedad se coloca bajo el punto de apoyo o del rail y puede actuar automaticamente como tren pendular. La estabilidad tambien se puede conseguir mediante giroscopos y acelerometros. Unos sensores pueden medir la separation y actuar sobre electroimanes. Los vagones son autopropulsados o pueden usar una maquina independiente.Lateral stability is achieved by placing the weight of the load, installations, fuel, etc. in the lowest part of the car, the center of gravity is placed under the point of support or rail and can act automatically as a pendulum train. Stability can also be achieved through gyroscopes and accelerometers. Sensors can measure the separation and act on electromagnets. The wagons are self-propelled or can use an independent machine.
Las ruedas magneticas pueden estar integradas o formar parte de las ruedas actuales utilizadas sobre las vlas o pueden ser unas ruedas independientes, complementarias de las convencionales. En ambos casos y sin frenar al vehlculo, las ruedas magneticas atraen las vlas y por tanto a estas contra el vagon. La atraccion de las ruedas magneticas sobre el rail se suma al peso del vehlculo. Y la atraccion bajo, o bajo el lateral del rail lo levitan o reducen el peso del vagon sobre el rail. El contacto con el rail siempre lo hacen con las ruedas convencionales o las adosadas a las magneticas que hacen de llmite.The magnetic wheels can be integrated or be part of the current wheels used on the vias or can be independent wheels, complementary to the conventional ones. In both cases and without stopping the vehicle, the magnetic wheels attract the vlas and therefore against the wagon. The attraction of the magnetic wheels on the rail adds to the weight of the vehicle. And the low attraction, or under the side of the rail they levitate or reduce the weight of the wagon on the rail. The contact with the rail always do it with the conventional wheels or the attached ones to the magnetic ones that make of llmite.
Las ruedas magneticas pueden girar en contacto con las vlas o girar a una distancia de uno a varios centlmetros de las mismas. Al girar las ruedas simultaneamente atraen e impulsan al vagon desplazandolo sobre las vlas. De este modo se pueden utilizar vagones mas ligeros de peso. Las ruedas magneticas no producen gasto de energla y estan formadas o tienen adosados imanes permanentes.The magnetic wheels can rotate in contact with the vlas or rotate at a distance of one to several centimeters of them. By turning the wheels simultaneously attract and drive the wagon moving it on the vlas. In this way lighter wagons of weight can be used. The magnetic wheels do not produce energy and are formed or have attached permanent magnets.
Las ruedas pueden ser ruedas-poleas, con la garganta de section circular, semicircular o trapecial, o ruedas de seccion periferica circular o semicircular. El eje de las ruedas puede sobresalir por uno o ambos lados de la misma, pudiendo aplicar el correspondiente motor, cojinete y amortiguador.The wheels can be wheels-pulleys, with the throat of circular section, semicircular or trapezoidal, or wheels of peripheral circular or semicircular section. The axle of the wheels can protrude on one or both sides of the same, being able to apply the corresponding motor, bearing and shock absorber.
Los ralles pueden ser verticales convencionales, de cabeza de seccion circular, semicircular u ovalada. Los de cabeza de seccion semicircular tienen como alma una viga de dos superficies laterales convergentes hacia la zona inferior, donde se juntan.The rails can be conventional vertical, circular section head, semicircular or oval. The head of semicircular section has as soul a beam of two lateral surfaces converging towards the lower area, where they meet.
Pueden usarse vagones monocasco abiertos por su zona inferior, esta zona se cubre con el armazon o chasis del vagon.Open monohull wagons can be used for their lower area, this area is covered with the car's frame or chassis.
Los vagones usados circulares u ovalados con la altura inferior a la anchura y tienen mayor relation longitud anchura de los mismos, siendo muy ligeros de peso utilizando fibra de carbono, vidrio, kevlar o aleaciones de aluminio o magnesio, mezclas de grafeno u de oxido de grafeno, etc. de ese modo el peso por metro es mlnimo y por lo tanto el de las vlas. Puede reducirse aun mas el peso usando dos o tres asientos por fila.The used wagons circular or oval with the height inferior to the width and have greater relation length width of the same, being very light of weight using fiber of carbon, glass, kevlar or alloys of aluminum or magnesium, mixtures of grafeno or of oxide of graphene, etc. in this way the weight per meter is minimum and therefore that of the vlas. The weight can be further reduced by using two or three seats per row.
Los sistemas de propulsion consisten en unas ruedas laterales inclinadas o en unas ruedas magneticas impulsadas con motores, que rodean al rail aunque no contacten con el. Las ruedas actuan sobre el rail o sobre su viga de soporte. La propulsion puede efectuarse exclusivamente con los fanes, o puede realizarse con estos de forma complementaria.The propulsion systems consist of inclined side wheels or magnetic wheels driven with motors, which surround the rail even if they do not contact it. The wheels act on the rail or on its support beam. The propulsion can be done exclusively with the fans, or it can be done with them in a complementary way.
La propulsion se consigue usando principalmente motores electricos, o de explosion, gasolina, diesel o turbinas. Todos los motores se pueden aplicar directamente a las ruedas magneticas, ruedas poleas neumaticos o ruedas de goma. La alimentacion electrica se puede aplicar con baterlas, con celulas de combustible, electrificando los ralles y con unas bandas y energla externa. La corriente electrica aplicada desde tierra se capta y envla por la via y/o por una banda lateral aislada, recogiendose con unas escobillas o elementos deslizantes. En general para alta velocidad, la corriente alterna tambien se puede enviar por los ralles y/o por unas bandas metalicas que actuan a modo de condensadores, transfiriendo la corriente alterna a traves de los mismos. La energla electrica externa se puede aplicar en multiples tramos con generadores independientes. The propulsion is achieved using mainly electric motors, or of explosion, gasoline, diesel or turbines. All the motors can be applied directly to the magnetic wheels, wheels, pneumatic pulleys or rubber wheels. The electrical power can be applied with batteries, with fuel cells, electrifying the rails and with some bands and external power. The electric current applied from the ground is captured and sent via the track and / or by an isolated lateral strip, collecting with brushes or sliding elements. In general for high speed, the alternating current can also be sent by the rails and / or by metal bands that act as capacitors, transferring the alternating current through them. The external electrical energy can be applied in multiple sections with independent generators.
Opcionalmente se puede eliminar la resistencia frontal y trasera usando fanes o turbinas, las cuales succionan el aire en la zona frontal del vagon delantero y otras lo descargan en la posterior del ultimo vagon. En este caso el vehlculo no presiona sobre el aire y se puede considerar que los fanes delanteros actuan por traccion. La friccion lateral se reduce recubriendo con una capa deslizante, con una superficie cubierta de multiples dentlculos o utilizando doble pared y entre ellas una camara presurizada cuyo aire se descarga al exterior con multiples diminutas burbujas evitando la adherencia del flujo laminar.Optionally you can eliminate the frontal and rear resistance using fans or turbines, which suck the air in the front area of the front car and others unload it in the rear of the last car. In this case the vehicle does not press on the air and it can be considered that the front fanes act by traction. The lateral friction is reduced by coating with a sliding layer, with a surface covered with multiple denticles or using double walls and between them a pressurized chamber whose air is discharged to the outside with multiple tiny bubbles avoiding the adherence of the laminar flow.
Al avanzar las ruedas magneticas girando a la misma velocidad tangencial respecto a los ralles, no frenan, pero si atraen al vagon.When advancing the magnetic wheels rotating at the same tangential speed with respect to the rails, they do not brake, but they do attract the wagon.
Se usaran preferentemente imanes permanentes de tierras raras como el samario o el neodimio. Las ruedas pueden tener el flujo magnetico distribuido radial o longitudinalmente o incluso inclinado respecto a las ruedas, pueden estar cubiertas por una capa elastica amortiguadora y pueden colocarse en el exterior de los vagones.Preferred permanent magnets of rare earths such as samarium or neodymium will be used. The wheels can have the magnetic flux distributed radially or longitudinally or even inclined with respect to the wheels, they can be covered by an elastic shock absorber layer and can be placed on the outside of the wagons.
Unos sensores electricos detectan que las ruedas no hacen contacto con el rail aumentando el flujo de corriente a traves de las bobinas y reducen la separation de las ruedas de imanes permanentes.Electrical sensors detect that the wheels do not make contact with the rail by increasing the flow of current through the coils and reduce the separation of the permanent magnet wheels.
Los ralles generalmente de section tubular, pueden estar formados por multiples laminas aisladas y adosadas longitudinal o transversalmente entre si. Para evitar las corrientes de Foucault.The rails generally of tubular section, can be formed by multiple sheets isolated and attached longitudinally or transversally to each other. To avoid Foucault currents.
Los sistemas de ruedas magneticas trabajan reduciendo la fuerza del peso de los vagones sobre los ralles, pero sin llegar a levitarlo totalmente. Puede ser necesario que el alma o viga inferior del rail sea de material no magnetico.The systems of magnetic wheels work reducing the force of the weight of the wagons on the rails, but without getting to levitate it totally. It may be necessary that the lower beam or beam be made of non-magnetic material.
Los vagones se pueden interconectar con un sistema de fuelle tipo oruga.The wagons can be interconnected with a caterpillar type bellows system.
En emergencia unas baterlas pueden accionar el sistema en caso de fallo.In emergency batteries can operate the system in case of failure.
Los vagones pueden utilizar unas ruedas laterales con el eje vertical y/o ligeramente inclinado morro abajo.Wagons can use side wheels with vertical axis and / or slightly tilted nose down.
Mediante los chorros de aire entre la rueda y el rail permite que no exista contacto entre ambos, pudiendo flotar el vehlculo sin apenas rozamiento.By means of the jets of air between the wheel and the rail, there is no contact between them, and the vehicle can float without hardly any friction.
Puede usar amortiguacion de caucho, neumatica, de flejes o muelles helicoidales.You can use cushioning rubber, pneumatic, strapping or coil springs.
Para lugares arenosos y para muy altas velocidades puede ser necesario que discurra soterrado. Las altas velocidades practicamente no permiten las curvas. Por lo anterior, y para evitar las curvas, se procurara que los cambios de direction se realicen en las estaciones, es decir, se circularla en llnea recta de estacion a estacion.For sandy places and for very high speeds it may be necessary to run underground. The high speeds practically do not allow the curves. For the above, and to avoid the curves, it will be ensured that the changes of direction are made in the stations, that is, they will be circulated in a straight line from station to station.
Breve description de los dibujosBrief description of the drawings
La figura 1 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de un vagon y via o rail del sistema de la invencion.Figure 1 shows a schematic and partially sectioned view of a car and rail of the system of the invention.
Las figuras 2 a la 4 muestran vistas esquematizadas y parcialmente seccionadas de vagones con variantes del sistema de la invention. Figures 2 to 4 show schematic and partially sectioned views of wagons with variants of the system of the invention.
Las figura 5, 6, 9 y 10 muestran vistas esquematizadas y parcialmente seccionadas de railes con variantes de ruedas.Figures 5, 6, 9 and 10 show schematic and partially sectioned views of rails with wheel variants.
La figura 7 muestra una vista lateral con la aplicacion de chorros de aire entre las ruedas y el rail.Figure 7 shows a side view with the application of air jets between the wheels and the rail.
La figura 8 muestra una vista esquematizada y lateral de una porcion de rail con un sistema de atraccion por ruedas magneticas.Figure 8 shows a schematic and side view of a rail portion with a magnetic wheel attraction system.
Las figuras 11 a la 13 muestran vistas esquematizadas y parcialmente seccionadas de variantes de railes.Figures 11 to 13 show schematic and partially sectioned views of rail variants.
Las figuras 14 y 15 muestran vistas esquematizadas y en perspectiva de los extremos de railes con los modos de machihembrado de los mismos.Figures 14 and 15 show schematic and perspective views of the ends of rails with the tongue and groove modes thereof.
La figura 16 muestra una vista esquematizada y en perspectiva del vehlculo de la invention. Figure 16 shows a schematic and perspective view of the vehicle of the invention.
Las figuras 17 y 18 muestran vistas esquematizadas y frontales de variantes de dos tipos de vagones.Figures 17 and 18 show schematic and frontal views of variants of two types of wagons.
Las figuras 19 y 20 muestran vistas esquematizadas y en planta de variantes de dos tipos de vagones.Figures 19 and 20 show schematic and plan views of variants of two types of wagons.
La figura 21 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de la pared de un vagon con un sistema de reduction de la friction usando burbujas de aire.Figure 21 shows a schematic and partially sectioned view of the wall of a car with a friction reduction system using air bubbles.
La figura 22 muestra un sistema de captation de la corriente externa.Figure 22 shows a system for capturing the external current.
La figura 23 muestra un diagrama de bloques de un posible sistema de la invencion.Figure 23 shows a block diagram of a possible system of the invention.
Description mas detallada de un modo de realizationMore detailed description of a realization mode
La figura 1 aporta un modo de realizacion de la invencion, muestra el vagon (1) de un tren monocarril ultraligero con las ruedas poleas magneticas (2) de garganta semicircular que se apoyan sobre el rail (3) de cabeza de section semicircular u ovalada y el rail sobre los postes o columnas (4), atraen el rail y evitan el descarrilamiento. Las ruedas laterales (5) evitan el vuelco y se pueden apoyar en los laterales inclinados del alma del rail, que obligan a las ruedas y por lo tanto al vagon a discurrir en la position mas baja posible. Las ruedas laterales (5) con el eje vertical pueden estar ligeramente inclinadas morro abajo, hacen que durante su giro sobre las paredes inclinadas (10) del alma del rail tienda a bajar al vagon, permiten el movimiento pendular. Los ejes de las ruedas principales con cojinetes de aire, son actuados por los motores y soportados por el chasis del vagon con unos amortiguadores, pueden apoyarse a ambos lados de la rueda y usar un eje para cada pareja de ruedas, esto no se muestra en la figura. Aplicando inyectores de chorros de aire entre rueda y rail elimina o reduce el rozamiento.Figure 1 provides an embodiment of the invention, shows the wagon (1) of an ultra-light monorail train with the magnetic pulley wheels (2) with semicircular throat resting on the head rail (3) semicircular or oval section and the rail on the posts or columns (4), attract the rail and avoid the derailment. The side wheels (5) prevent overturning and can be supported on the inclined sides of the rail core, which force the wheels and therefore the car to run in the lowest possible position. The side wheels (5) with the vertical axis can be slightly inclined nose down, make that during their rotation on the inclined walls (10) of the core of the rail tends to go down to the wagon, allow the pendular movement. The axles of the main wheels with air bearings, are actuated by the engines and supported by the chassis of the wagon with some shock absorbers, can be supported on both sides of the wheel and use an axle for each pair of wheels, this is not shown in the figure. Applying jets of air jets between wheel and rail eliminates or reduces friction.
La figura 2 muestra el vagon (1) de un tren con las ruedas poleas magneticas (2) de garganta rectangular similar al de los trenes actuales pero con pestana a ambos lados, que se apoyan sobre el rail (3a) de cabeza de seccion rectangular similar a la de los railes actuales y sobre las columnas (4). Las ruedas laterales inclinadas (5) evitan el vuelco y se pueden apoyar en los laterales inclinados del alma del rail, evitan que el vagon se eleve.Figure 2 shows the wagon (1) of a train with magnetic pulley wheels (2) with a rectangular throat similar to that of the current trains but with a flange on both sides, which rest on the rectangular rail head rail (3a) Similar to the current rails and on the columns (4). The inclined side wheels (5) prevent overturning and can be supported on the inclined sides of the rail core, preventing the wagon from rising.
La figura 3 muestra el vagon (1) de un tren con las ruedas poleas magneticas (2) de garganta rectangular similar al de los trenes actuales pero con pestana a ambos lados, que se apoyan sobre el rail (3a) de cabeza de seccion rectangular similar a la de los ralies actuales y sobre las columnas (4). Las ruedas laterales inclinadas (5) evitan el vuelco y se pueden apoyar en los laterales inclinados del alma del rail, evitan que el vagon se eleve.Figure 3 shows the wagon (1) of a train with magnetic pulley wheels (2) with a rectangular throat similar to the current trains but with flanges on both sides, which are supported on the rail (3a) head rectangular section similar to the current ralies and on the columns (4). The inclined side wheels (5) prevent overturning and can be supported on the inclined sides of the rail core, preventing the wagon from rising.
La figura 4 muestra el vagon (1) de un tren monocarril ultraligero con las ruedas poleas magneticas (2) de garganta semicircular, las cuales se soportan del techo del vagon, y se apoyan sobre el rail (3b) de cabeza de seccion semicircular u ovalada y este sobre los postes o columnas (4). Las ruedas (5) con el eje vertical y ligeramente inclinado morro abajo evitan que el vagon se separe, y el escalon o rebaje del alma del rail evita que descarrile. Todas las ruedas pueden utilizar cojinetes de aire. Las ruedas (2) las soporta la estructura superior del vagon mediante una horquilla o brazos de soporte (14) y aplica inyectores de chorros de aire entre rueda y rail.Figure 4 shows the wagon (1) of an ultra-light monorail train with the magnetic pulley wheels (2) with semicircular groove, which are supported from the roof of the wagon, and rest on the rail (3b) of the head of semicircular section u oval and this on the posts or columns (4). The wheels (5) with the vertical axis and slightly tilted nose down prevent the wagon from separating, and the step or recess of the rail core prevents it from derailing. All wheels can use air bearings. The wheels (2) are supported by the upper structure of the carriage by means of a fork or support arms (14) and apply jets of air jets between the wheel and the rail.
La figura 5 muestra dos ruedas magnetica levitadoras (2m) que ruedan bajo y en los laterales de la cabeza de seccion circular del rail (3v), las cuales portan en sus laterales y solidarias dos ruedas de llmite de recorrido (9a) que evitan que las magneticas contacten con el rail y dos ruedas o neumaticos estandar de seguridad de menor tamano en la zona superior (2h).Figure 5 shows two magnetic wheels levitadoras (2m) that roll low and on the sides of the head of circular section of the rail (3v), which carry on their sides and solidary two wheels of limit of route (9a) that prevent magnetic contacts with the rail and two wheels or safety tires of smaller size in the upper area (2h).
La figura 6 muestra las dos ruedas (2g) que ruedan sobre la cabeza de seccion circular del rail (3v) y dos de menor tamano (2n) en la zona inferior. Las ruedas pueden portar una seccion interior o lateral magnetica.Figure 6 shows the two wheels (2g) that roll on the head of circular section of the rail (3v) and two of smaller size (2n) in the lower area. The wheels can carry an internal or lateral magnetic section.
La figura 7 muestra entre el rail (3) y la rueda polea (2) los inyectores de chorros de aire (6). Estos chorros de aire, una vez suspendido parcialmente los vagones por otros medios, facilitan la levitacion y que no contacten las ruedas con el rail.Figure 7 shows between the rail (3) and the pulley wheel (2) the jets of air jets (6). These air jets, once the wagons are partially suspended by other means, facilitate levitation and do not contact the wheels with the rail.
La figura 8 muestra la rueda magnetica (2m) giratoria separada sobre el rail (3) Puede aplicarse una o dos bobinas rodeando el eje, con el flujo de llneas de fuerza a traves de dicho eje o paralelo al mismo.Figure 8 shows the rotating magnetic wheel (2m) separated on the rail (3) One or two coils can be applied surrounding the shaft, with the flow of lines of force through said axis or parallel thereto.
La figura 9 muestra la rueda magnetica (2m) que rueda sobre la cabeza de seccion circular del rail (3), la cual porta en sus laterales y solidarias dos ruedas de llmite de recorrido (9) que evitan que las magneticas contacten con el rail. Con la atraccion magnetica aplicada tanto en la zona superior como en la inferior del rail se evita que el vehlculo salte o se eleve por falta de peso.Figure 9 shows the magnetic wheel (2m) that rolls on the head of circular section of the rail (3), which carries on its sides and integral two wheels of limit of travel (9) that prevent the magnetic contact with the rail . With the magnetic attraction applied both in the upper and lower part of the rail, the vehicle is prevented from jumping or rising due to lack of weight.
La figura 10 muestra el rail de cabeza de seccion circular (3v) sobre el cual se apoyan parejas de ruedas magneticas en V (2v) y esta soportado por las columnas (4).Figure 10 shows the circular section head rail (3v) on which magnetic wheel couples are supported in V (2v) and supported by the columns (4).
La figura 11 muestra el rail de seccion circular (3v) cuya aleta o viga inferior se introduce en la horquilla que porta en su zona superior la columna (4c). Las ruedas (2m) son levitadoras atraen el vagon hacia el rail o hacia arriba.Figure 11 shows the circular section rail (3v) whose fin or lower beam is inserted in the fork that carries in its upper area the column (4c). The wheels (2m) are levitating attract the wagon towards the rail or upwards.
La figura 12 muestra el rail de seccion circular (3v) cuya aleta o viga inferior hace de horquilla y cubre una aleta existente en la zona superior de la columna (4d).Figure 12 shows the rail of circular section (3v) whose fin or lower beam serves as a fork and covers a fin in the upper area of the column (4d).
La figura 13 muestra un rail cuya zona superior tiene seccion semicircular (3y) y los extremos inferiores o caras laterales proyectadas hacia abajo cubren las columnas (4).Figure 13 shows a rail whose upper zone has a semicircular section (3y) and the lower ends or side faces projected downwards cover the columns (4).
La figura 14 muestra el extremo de un rail tubular para una posible forma de machihembrado. Figure 14 shows the end of a tubular rail for a possible form of tongue and groove.
La figura 15 muestra el extremo de un rail macizo para una posible forma de machihembrado. Figure 15 shows the end of a solid rail for a possible form of tongue and groove.
La figura 16 muestra un vagon (1) de tren monorrali, mostrando las ruedas (2), el rail (3), las columnas de apoyo (4) y las aletas (12) fijas en el lateral del vagon con inclination o sustentacion negativa, deflectoras del aire de la marcha, o bien de control accionadas mediante senales enviadas por un microprocesador.Figure 16 shows a monorail train wagon (1), showing the wheels (2), the rail (3), the supporting columns (4) and the fixed wings (12) on the side of the wagon with inclination or negative support , deflectors of the air of the march, or of control driven by signals sent by a microprocessor.
La figura 17 muestra el frontal del vagon (1) y una pareja de fanes (46) en contrarotation.Figure 17 shows the front of the wagon (1) and a pair of fanes (46) in contrarotation.
La figura 18 muestra el frontal del vagon (1) con un unico fan frontal (46). En este caso utiliza detras del fan unas aletas enderezadoras, no mostradas en la figura, que evitan el giro del flujo y el par de giro del vagon.Figure 18 shows the front of the wagon (1) with a single front fan (46). In this case, it uses behind the fan some straightening fins, not shown in the figure, which prevent the rotation of the flow and the torque of the wagon.
La figura 19 muestra el vagon (1), el fan frontal (46), el fan trasero (47). Utiliza unos conductos opcionales (48 y 49) que facilitan y encauzan el flujo de aire. No se muestran sus soportes y los ejes de los fanes.Figure 19 shows the wagon (1), the front fan (46), the rear fan (47). It uses some optional conduits (48 and 49) that facilitate and channel the flow of air. Their supports and the axes of the fanes are not shown.
La figura 20 muestra el vagon (1) la pareja de fanes frontales (46), los fanes traseros (47). Utiliza unos conductos opcionales (48 y 49) que facilitan y encauzan el flujo de aire. No se muestran los ejes de los fanes y sus soportes.Figure 20 shows the wagon (1) the pair of frontal fanes (46), the rear fanes (47). It uses some optional conduits (48 and 49) that facilitate and channel the flow of air. The axes of the fans and their supports are not shown.
La figura 24 muestra la pared principal de los vagones (50) la pared porosa externa (52) y entre ambas la camara presurizada (51) con el aire (53), que sale a traves de la placa porosa segun las flechas (54).Figure 24 shows the main wall of the wagons (50) the external porous wall (52) and between both the pressurized chamber (51) with the air (53), which leaves through the porous plate according to the arrows (54) .
La figura 22 muestra el generador de corriente externa (41) con un borne a tierra y el otro o fase alimentando a la placa (42 que esta aislada mediante la placa aislante (40)) que transfiere a modo de condensador la energla a la placa movil (43) del vehlculo, de esta se alimenta al primario (44) de un transformador cuyo secundario (45) se aplica a los equipos, motores, etc. La tierra o masa se recibe en el vehlculo a traves del apoyo de las ruedas. Tambien se puede aplicar una segunda placa aislada similar a la (43) para la circulation de la corriente.Figure 22 shows the external current generator (41) with one terminal to earth and the other or phase feeding the plate (42 that is insulated by the insulating plate (40)) that transfers the energy to the plate as a condenser mobile (43) of the vehicle, this is fed to the primary (44) of a transformer whose secondary (45) is applied to equipment, motors, etc. The earth or mass is received in the vehicle through the support of the wheels. A second insulated plate similar to (43) can also be applied for the current flow.
La figura 23 muestra un microprocesador el cual procesa las senales de: Giroscopos, acelerometros, sensores de separation delanteros y traseros distribuidos alrededor del vehlculo, mando de gases, frenos, detection fugas, peso de la zona delantera y el de la trasera, contador uniones de conductos, la de GPS puede ser opcional ya que no es valida para tuneles. El microprocesador una vez procesados los datos, y con el correspondiente algoritmo, proporciona y envla multiples y repetitivas senales: Senales de control de estabilizacion delantera y otras traseras, senal o senales de levitacion zona delantera y de la zona trasera enviadas a unos electroimanes o inyectores de chorros de aire que controlan la separacion ruedas rail, y senales de aviso de fallos del sistema, control de velocidad, frenado, propulsion e indicacion de velocidad. Las senales de estabilizacion lateral estan mas bien indicadas en los ralles de section circular.Figure 23 shows a microprocessor which processes the signals of: Gyroscopes, accelerometers, separation sensors front and rear distributed around the vehicle, gas control, brakes, leak detection, weight of the front and rear, counter unions of ducts, the GPS can be optional since it is not valid for tunnels. The microprocessor once processed the data, and with the corresponding algorithm, provides and sends multiple and repetitive signals: signals of control of front stabilization and other rear, signal or signals of levitation front zone and the rear area sent to electromagnets or injectors of air jets that control the separation of rail wheels, and warning signals of system failures, speed control, braking, propulsion and speed indication. The signals of lateral stabilization are better indicated in the rails of circular section.
Para facilitar la interpretation de los dibujos no se muestran los motores, sensores de separacion, amortiguadores, cojinetes o apoyos de las ruedas.To facilitate the interpretation of the drawings, the motors, separation sensors, shock absorbers, bearings or wheel supports are not shown.
Algunos elementos no se muestran a la misma escala dentro de cada dibujo, con el fin de facilitar su vision y explication. Some elements are not shown to the same scale within each drawing, in order to facilitate their vision and explanation.
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