ES2225207T3 - Dispositivo indicador de carga portatil para un vehiculo ferroviario. - Google Patents

Abstract

Aparato para indicar la carga aplicada por cada eje y/o cada rueda de un vehículo ferroviario que comprende dos zapatas (10) portadoras sustancialmente convexas, adaptadas para estar separadas en unas posiciones de fijación a lo largo de los lados adyacentes de un par de carriles (16) para ser acoplables por las periferias de las pestañas de las ruedas en un eje, según lo cual, las llantas de dichas ruedas se levantan justo por encima de los carriles, un dispositivo (46) detector de carga dispuesto en la parte más alta de cada zapata, y un medio indicador de carga conectado a dichos dispositivos, en el que el aparato es modular, caracterizado porque las zapatas (10) están adaptadas para estar separadas en sus posiciones de fijación por medio de dos codales (22), cada uno de los cuales se extiende entre las zapatas para mejorar la rigidez del aparato, en tanto que son fácilmente separables de las zapatas para facilitar la portabilidad de los codales y las zapatas.

Description

Dispositivo indicador de carga portátil para un vehículo ferroviario.

Esta invención se refiere a un aparato para indicar la carga aplicada por cada eje y/o rueda de un vehículo ferroviario.

Es necesario comprobar tales cargas estáticamente, por ejemplo, tras el montaje de un carretón, porque los sistemas ferroviarios imponen límites al peso del material móvil para evitar un desgaste excesivo de los carriles. Anteriormente, esto ha requerido una instalación fija, normalmente una báscula para vagones, hasta la que debe transportarse el carretón. Esta es una operación que lleva tiempo, y no puede obtenerse una precisión de menos de aproximadamente 10 kilogramos. Además, con la llegada de la privatización de los ferrocarriles, es probable que los sistemas ferroviarios cobren a los operadores de material móvil por el peso de un tren en vez de por su longitud, tal como actualmente, de manera que será necesaria la comprobación dinámica de las cargas aplicadas por todos los ejes de un tren en movimiento. Llevar un tren al completo a una instalación de pesado fija y remota es una operación cara y que lleva tiempo.

El documento GB-A-2315559 describe un aparato indicador de carga que es modular para ser portátil e instalable en cualquier longitud de vía convencional existente.

El objeto de la presente invención es proporcionar un aparato modular indicador de carga que tenga una rigidez superior a la de la aplicación anteriormente mencionada. Un objeto adicional es proporcionar tal aparato que sea aun más fácil de transportar.

Según la invención, un aparato para indicar la carga aplicada por cada eje y/o cada rueda de un vehículo ferroviario comprende dos zapatas portadoras sustancialmente convexas, adaptadas para estar separadas en unas posiciones de fijación a lo largo de los lados adyacentes de un par de carriles para ser acoplables por las periferias de las pestañas de las ruedas en un eje, según lo cual, las llantas de dichas ruedas se levantan justo por encima de los carriles, un dispositivo detector de carga dispuesto en la parte más alta de cada zapata, y un medio indicador de carga conectado a dichos dispositivos, en el que el aparato es modular, caracterizándose el aparato porque las zapatas están adaptadas para estar separadas en sus posiciones de fijación por medio de dos codales, cada uno de los cuales se extiende entre las zapatas para mejorar la rigidez del aparato, en tanto que son fácilmente separables de las zapatas para facilitar la portabilidad de los codales y las zapatas.

Preferiblemente, cada codal se apoya cuando está en posición operativa, por un extremo, contra una de las zapatas, y por el otro extremo, contra una tuerca en una espiga roscada, rígidamente sujeta a la otra de las zapatas.

Preferiblemente, cada codal es tubular y se ajusta apretadamente por dicho extremo sobre una espiga lisa, rígidamente sujeta a una de las zapatas, y por el otro extremo, sobre ese extremo de la espiga roscada distante de la otra de las zapatas.

También preferiblemente, cada zapata tiene rígidamente sujeta a ella una espiga roscada y una espiga lisa, por lo cual, ambas zapatas tienen la misma configuración uniforme.

Preferiblemente, cada zapata tiene al menos una asa de acarreo rígidamente sujeta a ella.

Preferiblemente, cada dispositivo comprende una celda de detección de carga fijamente montada próxima a ambos de sus extremos, sobre unos bordes en un rebajo en la zapata asociada, y una placa de carga separada sobre, y rígidamente sujeta a, una zona central de dicha celda, estando la superficie superior de la placa de carga sustancialmente alineada con la parte más alta de la zapata.

El medio indicador de carga puede ser un ordenador capaz de mostrar y grabar la carga aplicada por unos ejes individuales y/o unas ruedas individuales.

Alternativamente, el medio indicador de carga puede ser un indicador digital capaz de mostrar la carga aplicada por unos ejes individuales y/o unas ruedas individuales.

Preferiblemente, al menos un elemento de soporte está sujeto a cada zapata para abarcar de forma eficaz las caras exterior e inferior de la zapata, siendo el o cada elemento de soporte ajustable en altura para adecuarse a los perfiles transversales de distintos tipos de carriles.

También preferiblemente, dos elementos de soporte espaciados están sujetos a cada zapata.

Preferiblemente, las zapatas están dotadas de bandas de desgaste reemplazables, alineadas con los dispositivos detectores de carga para un acoplamiento por las periferias de las pestañas de las ruedas.

A continuación se describirá una realización preferida de la invención, únicamente a título de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, de los cuales:

La figura 1 es una vista en planta de un aparato portátil para indicar la carga aplicada por cada eje y/o cada rueda de un vehículo ferroviario, con los componentes eléctricos convencionales suprimidos;

la figura 2 es una vista en planta a mayor escala de un dispositivo detector de carga que forma parte de dicho aparato;

la figura 3 es un alzado lateral del dispositivo detector de carga en la dirección de la flecha 3 en la figura 2; y

la figura 4 es un alzado desde un extremo del dispositivo detector de carga en la dirección de la flecha 4 en la figura 3, que muestra cómo dicho dispositivo actúa conjuntamente con un carril.

Con referencia ahora a la figura 1 de los dibujos, un aparato para indicar la carga aplicada por cada eje y/o cada rueda de un vehículo ferroviario es modular para facilitar su portabilidad e incluye dos zapatas 10 portadoras sólidas. Cada zapata 10 es lo suficientemente corta como para ajustarse entre abrazaderas de carril adyacente en un tramo de una vía convencional, y es suficientemente convexa, en el sentido de que su superficie superior tiene partes 12 extremas planas inclinadas hacia abajo en un ángulo de, por ejemplo, dos a cinco grados desde su parte 14 plana central más alta, tal como se muestra en la figura 3. Las zapatas 10 están adaptadas para estar separadas a fin de fijarlas con un alto grado de rigidez a lo largo de y contra los lados adyacentes de un par de carriles tales como 16 (véase la figura 4) por medio de dos codales 22 paralelos espaciados que son fácilmente separables de las zapatas 10. Con este fin, cada codal 22 se apoya cuando está en la posición operativa mostrada en la figura 1, por un extremo, contra una de las zapatas 10, y por el otro extremo, contra una arandela 24 y una tuerca 26 en una espiga 28 roscada, rígidamente sujeta por soladura a la otra de las zapatas 10. Cada codal 22 es tubular y se ajusta apretadamente por dicho un extremo sobre una espiga 30 lisa, rígidamente sujeta por soldadura a una de las zapatas 10, y por el otro extremo, sobre ese extremo de la espiga 28 roscada distante de la otra de dichas zapatas. Cada zapata 10 tiene soldada a ella una espiga 28 roscada y una espiga 30 lisa, por lo cual, ambas zapatas 10 tienen la misma configuración uniforme. Cada una de las espigas 28 roscadas también lleva una tuerca 32 de fijación que puede apretarse contra la tuerca 26. Cada zapata 10 tiene rígidamente sujeta a ella por soldadura dos asas 34 de acarreo. Cuando el aparato se suelta, la capacidad de separación de los codales 22 con respecto a zapatas 10 facilita la portabilidad del aparato al permitir que cada codal y cada zapata se manipulen individualmente. Pueden proporcionarse codales 22 de longitudes diferentes para adecuarse a distintos anchos de vía, es decir, separaciones diferentes entre pares de carriles.

Con referencia ahora a la figura 4 de los dibujos, dos elementos 36 de soporte, o cuñas, espaciados, de sección transversal con forma de L, están sujetos a cada zapata 10 por unos tornillos de fijación respectivos (no mostrados), cada uno de los cuales pasa a través de una ranura 42 vertical en el elemento 36 asociado y se introduce en la zapata 10 para que la altura efectiva de dicha zapata sea ajustable. La parte 38 horizontal de base de cada elemento 36 se ajusta dentro de un rebajo 40 en la zapata 10 asociada cuando se requiere, tal como se muestra, una altura efectiva mínima. La zapata 10 y el elemento 36 están formados con unos radios 44 macho y hembra complementarios para proporcionar una liberación de la tensión en y por tanto una resistencia máxima al elemento 36. Cuando el aparato se ajusta a un carril más alto, se insertan unas piezas de relleno o calzos (no mostrados) entre la parte 38 horizontal de base de cada elemento 36 y la cara cooperativa del rebajo 40, según se requiera. Pueden proporcionarse elementos 36 de distintos perfiles exterior y/o inferior y/o de diferentes tamaños para adecuarse a tipos diferentes de carriles. La disposición es tal que cada elemento 36 descansa sobre el ala de base del carril 16, independientemente de la altura de su perfil, y abarca las caras exterior e inferior de la zapata 10 asociada.

Con referencia ahora a las figuras 2 y 3, un dispositivo detector de carga, indicado generalmente en 46, está dispuesto en la parte 14 más alta de cada zapata 10 y comprende una celda 48 detectora de carga fijamente montada próxima a ambos de sus extremos en dos bordes 50 por unos tornillos 52 de fijación en un rebajo 54 en cada zapata 10, y una placa 56 de carga está dispuesta sobre la celda 48 y rígidamente sujeta por dos tornillos 58 de cabeza a una zona central de dicha celda, estando la superficie superior de la placa 56 de carga sustancialmente alineada con la parte 14 más alta de dicha zapata. Para que la placa 56 de carga se apoye únicamente sobre la zona central de la celda 48, las zonas 60 extremas de la superficie inferior de dicha placa de carga están inclinadas tal como se muestra en la figura 3. Por tanto, la placa 56 de carga sólo puede apoyarse sobre la zona central de la celda 48 sin introducir concentradores de tensión en su superficie inferior. Un calzo 62 se muestra interpuesto entre la zona central de la celda 48 y la placa 56 de carga para ayudar a la calibración del aparato. Las cabezas de los tornillos 58 de cabeza se sujetan por medio de unos agujeros 64 de paso en la base de la zapata 10. No se proporcionan medios de tope de sobrecarga para la celda 48 ya que el espacio entre dicha celda y la base del rebajo 54 es más que suficiente para acomodar la deflexión de dicha celda resultante de la carga máxima aplicada sobre la placa 56 de carga. Cada celda 48 está conectada a un enchufe hembra (no mostrado) en la zapata 10 asociada, y dicho enchufe hembra está conectado por un enchufe macho (no mostrado) en un cableado 66 a un medio indicador de carga convencional (no mostrado), que comprende un indicador digital o un ordenador personal. El enchufe macho y el enchufe hembra están protegidos ante el daño físico y cualquier entrada de agua por una cubierta 68 metálica dotada de unas juntas de goma adecuadas (no mostradas). Sobre la zapata 10 se ejercen unos momentos de flexión relativamente pequeños, lo que permite que la base del rebajo 54 se fabrique relativamente poco profunda sin riesgo de distorsión, lo que a su vez permite que la placa 56 de carga se fabrique relativamente profunda y por tanto resistente, teniendo en consideración el límite total de altura dictado por el perfil transversal de un carril. No hay cabezas de tornillo vulnerablemente dispuestas en la superficie superior de la placa 56 de carga. Las partes 12 extremas de las zapatas 10 están dotadas de unas bandas 70 de desgaste insertadas, endurecidas, reemplazables, sujetas por unos tornillos 72 de fijación en alineamiento con los dispositivos 46 detectores de carga. Para una dureza, resistencia y resistencia al desgaste máximas, se utiliza acero para herramientas y/o acero de blindaje donde sea apropiado.

En funcionamiento, el aparato se fija entre un par existente de carriles en cualquier ubicación convencional por remota que sea, de manera que sus elementos 36 de soporte descansan sobre las alas de base de los carriles (véase la figura 4), en tanto que las caras superiores de sus zapatas 10, y más precisamente las placas 56 de carga en las mismas, son acoplables por las periferias de las pestañas o rebordes de las ruedas en un eje de un vehículo ferroviario, según lo cual, las llantas de dichas ruedas se levantan justo por encima, por ejemplo, aproximadamente 4 milímetros por encima, de los carriles, y la carga aplicada por el eje es soportado por dichas celdas 48. Cuando se acercan o dejan las placas 56 de carga, las periferias de las pestañas de las ruedas corren encima de las bandas de desgaste anteriormente mencionadas. Las pestañas permanecen sin problema entre los carriles en todo momento. Tanto la carga estática como la dinámica pueden medirse con precisión de igual modo, siendo un indicador digital capaz de mostrar las cargas individuales aplicadas por unos ejes individuales y/o unas ruedas individuales y siendo un ordenador capaz de mostrar y también de grabar dichas cargas. Cuando han de medirse las cargas aplicadas por los ejes y/o las ruedas de un carretón, cuatro personas pueden empujar fácilmente un carretón típico con un peso total de alrededor de 5 toneladas hasta una posición de comprobación sobre el aparato.

En una modificación, el calzo 62 se suprime y la placa 56 de carga se apoya directamente sobre la celda 48.

Claims (11)

1. Aparato para indicar la carga aplicada por cada eje y/o cada rueda de un vehículo ferroviario que comprende dos zapatas (10) portadoras sustancialmente convexas, adaptadas para estar separadas en unas posiciones de fijación a lo largo de los lados adyacentes de un par de carriles (16) para ser acoplables por las periferias de las pestañas de las ruedas en un eje, según lo cual, las llantas de dichas ruedas se levantan justo por encima de los carriles, un dispositivo (46) detector de carga dispuesto en la parte más alta de cada zapata, y un medio indicador de carga conectado a dichos dispositivos, en el que el aparato es modular, caracterizado porque las zapatas (10) están adaptadas para estar separadas en sus posiciones de fijación por medio de dos codales (22), cada uno de los cuales se extiende entre las zapatas para mejorar la rigidez del aparato, en tanto que son fácilmente separables de las zapatas para facilitar la portabilidad de los codales y las zapatas.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que cada codal (22) se apoya cuando está en posición operativa, por un extremo, contra una de las zapatas (10), y por el otro extremo, contra una tuerca (26) en una espiga (28) roscada, rígidamente sujeta a la otra de las zapatas (10).

3. Aparato según la reivindicación 2, en el que cada codal (22) es tubular y se ajusta apretadamente por dicho extremo sobre una espiga (30) lisa, rígidamente sujeta a una de las zapatas (10), y por el otro extremo, sobre ese extremo de la espiga (28) roscada distante de la otra de las zapatas (10).

4. Aparato según la reivindicación 3, cada zapata (10) tiene rígidamente sujeta a ella una espiga (28) roscada y una espiga (30) lisa, por lo cual, ambas zapatas (10) tienen la misma configuración uniforme.

5. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que zapata (10) tiene al menos una asa (34) de acarreo rígidamente sujeta a ella.

6. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cada dispositivo comprende una celda (48) detectora de carga fijamente montada próxima a ambos de sus extremos, sobre unos bordes (50) de un rebajo en la zapata (10) asociada, y una placa (56) de carga separada sobre, y rígidamente sujeta a, una zona central de dicha celda, estando la superficie superior de la placa (56) de carga sustancialmente alineada con la parte más alta de la zapata (10).

7. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio indicador de carga es un ordenador capaz de mostrar y grabar la carga aplicada por unos ejes individuales y/o unas ruedas individuales.

8. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el medio indicador de carga es un indicador digital capaz de mostrar la carga aplicada por unos ejes individuales y/o unas ruedas individuales.

9. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos un elemento (36) de soporte está sujeto a cada zapata (10) para abarcar eficazmente las caras exterior e inferior de la zapata (10), siendo el o cada elemento de soporte ajustable verticalmente en relación con la zapata para adecuarse a las diferentes alturas de los carriles.

10. Aparato según la reivindicación 9, en el que dos elementos (36) de soporte espaciados están sujetos a cada zapata (10).

11. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las zapatas (10) están dotadas de bandas (70) de desgaste reemplazables, alineadas con los dispositivos (46) detectores de carga para un acoplamiento por las periferias de las pestañas de las ruedas.