ES2232834T3 - Placas de soporte acodadas para sujeciones elasticas de carriles sobre traviesas de hormigon. - Google Patents

Abstract

ESTE TIPO DE DISPOSITIVOS DE FIJACION ACTUALMENTE UTILIZAN CINCO VERSIONES DE PLACAS ACODADAS, DEPENDIENDO DE CUANDO LAS UNIONES MONOBLOQUE SON PARA VIAS DE RAIL SIMPLE CON PERFIL UIC54, O UIC-60, O PARA TRAVIESAS VERSATILES PARA VIAS FERREAS DE DOBLE ANCHURA Y RAILES UIC-54 Y UIC-60, ASI COMO TIENEN, EN ESTOS ULTIMOS CASOS, QUE SER ENSAMBLADAS EN EL INTERIOR O EN EL EXTERIOR DEL RAIL. SOBRE ESTAS PLACAS SE APRIETA LA GRAPA DE ANCLAJE O LA PRESILLA ELASTICA RESPECTIVA QUE SUJETA LA ZAPATA POR MEDIO DE UN TORNILLO ADECUADO ROSCADO AL RAIL. TODAS ESTAS PLACAS SON VENTAJOSAMENTE ALIGERADAS, FORMANDO EN EL FONDO DIEZ NERVADURAS TRANSVERSALES Y CON EL ORIFICIO CENTRAL (11) REFORZADO CON UNA NERVADURA CIRCULAR (CON LA EXCEPCION DE LA GUIA DE EXTREMO ACODADO). TODAS LAS PLACAS TIENEN SOPORTES DE PREENSAMBLAJES MAS CORTOS PARA LA PRESILLA (5), Y LA ZONA INTERNA ES CIRCULAR, ASI COMO TIENEN LA MUESCA CON FORMA TOROIDAL CON UN TAMAÑO MAYOR, LO QUE DA COMO RESULTADO LA OPTIMIZACION DEL ACOPLAMIENTO DEL BUCLE CENTRAL DE LA PRESILLA (5).

Description

Placas de soporte acodadas para sujeciones elásticas de carriles sobre traviesas de hormigón.

Objetivo de la invención

La presente invención se refiere a mejoras introducidas en las placas acodadas de los dispositivos de enganche elásticos de raíles de traviesas de hormigón cuyas características ofrecen notables ventajas, tanto para la optimización del proceso de inyección de los materiales de plástico que lo constituyen, como por el aumento de la capacidad de resistencia de las placas en relación a las tensiones a las que se ven sometidas. La considerable reducción de los costes de cada una de las piezas constituye a su vez el objeto de la invención.

Las placas acodadas sobre las que se han efectuado las mejoras que son objeto de la presente invención se encuentran entre las cinco versiones más usadas de las que conforman los dispositivos de enganche elásticos clásicos usados por RENFE (con el clip tipo Ski1) para los diversos modelos de traviesas de hormigón.

Las piezas que definen las placas acodadas se colocan sobre los lechos de los raíles, situadas de tal manera que ejerzan su efecto sobre los raíles, con las partes externa e interna encaradas a ambos lados del patín del raíl. El clip elástico se apoya en cada una de ellas, conectado por medio del tirafondo correspondiente que cruza la placa que se fija a la traviesa y con la que se consigue el correcto enganche del raíl sobre dicha traviesa al aplicarse el par nominal.

De acuerdo a la presente invención, las mejoras que introduce este tipo de placas acodadas se basan, junto con los cambios de la geometría de la pieza para obtener un mejor asiento del clip, en la reducción de la cantidad de materiales que se consigue al introducir las redes longitudinales, transversales al patín del raíl, que junto con la reducción en el peso, permite que se obtenga una mayor resistencia frente las condiciones reales a las que se ven sometidas las piezas durante su trayecto sobre los raíles.

De forma similar, el reemplazar las redes, con la consiguiente reducción del grosor general de las piezas que se consigue, facilita el proceso de fabricación, aumentando la tasas de inyección y haciendo que el coste de la misma sea considerablemente más barato, como ya se ha indicado con anterioridad.

Todo lo arriba indicado, se complementa con el mantenimiento de los alojamientos de las piezas de las y condiciones geométricas que son compartidas por la traviesa, con lo que se obtienen las condiciones óptimas para la operaciónde las piezas sin distorsionar el proceso en cuestión.

Las traviesas están hechas de un monobloque de hormigón pretensado (pretensado o postensado), que participa en el ensamblaje de vías de ancho sencillo o en el de una vías de doble ancho (traviesa versátil).

Los diversos tipos de placas acodadas que existen en la actualidad son aquellos elementos de enganche que transmiten las cargas verticales del clip a la traviesa, así como aquellos que soportan el empuje de la tracción lateral del patín del raíl, producido por la tensión de las ruedas de los trenes. Por lo tanto, su misión, además de servir de amortiguación lateral (o búfer), es doble: soporta las cargas laterales y verticales ocasionadas por la operación del ferrocarril y actuando, junto con el clip y el tirafondo, como elemento de enganche del raíl a la traviesa monobloque.

Además de las placas acodadas los siguientes elementos participan a modo de guías de raíl en los enganches elásticos de los raíles de las traviesas monobloque:

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Placa de asiento: lámina de polietileno sobre la que el raíl se apoya en la traviesa.

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Abrazadera o clip elástico: pieza de acero configurada con la forma adecuada, cuya misión es enganchar el patín del raíl a la traviesa, a través de la placa de asiento.

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Tirafondo: pieza de acero con el cuerpo formado por un perno cilíndrico y parcialmente roscado y acabado en una cabeza redonda, de un diámetro mayor que el perno, coronado por una proyección en forma de cono truncado-piramidal.

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Macho roscado: cilindro en forma de cono truncado de material plástico, ondulado en la parte exterior y provisto de rosca interna, que se coloca sobre la traviesa durante su producción y sirve como alojamiento del tirafondo.

La traviesa, para contribuir al enganche, incluye un hueco trasversal o oquedad situada en el asiento del raíl que define un alojamiento que permite el perfecto acoplamiento de las placas acodadas y por consiguiente la del resto de los elementos.

Antecedentes de la invención

En estos momentos, las placas acodadas de plástico que se utilizan en los enganches elásticos de los raíles, y que se describen en la Especificación Técnica de RENFE número 03.360.566.8, forman parte de un sistema elástico, diseñado para el reemplazamiento de la parte metálica con la que iban provistas originalmente las traviesas monobloque, tal como describe la norma vigente (N.R. V. 3-2-2-0).

El documento DE 3242895 revela una configuración para enganchar raíles a traviesas que incluye placas guía dispuestas a los lados de cada raíl y clips elásticos, que se pueden presionar sobre la respectiva placa guía y sobre el pie del raíl por medio de pernos anclados en las traviesas, ya que las placas guía presentan en su lado superior, una vez que se han instalado, una nervadura que se extiende paralelamente al raíl, en que el se puede colocar un clip elástico a modo de barrera para la trayectoria de la tensión. Para que las placas guía, cuando también se han fabricado a base de plástico, puedan soportar de forma segura y sin sustentar daños las fuerzas ejercidas por los clips, incluso si ha habido un par excesivo en los pernos, cada nervadura de la placa guía lleva un refuerzo en la región de asiento del clip.

El Documento DE 8706640 describe unas placas guía para conectar raíles a traviesas por medio de clips elásticos extensibles. El clip se engancha a un borde de la placa guía a través, de cómo mínimo, una de las porciones arqueadas del clip. Las placas guía están situadas cerca de los raíles y sobre las traviesas y muestran un perfil angular. El borde de las placas tiene una forma que se corresponde con el contorno del clip.

Los estudios realizados hacen evidente la posibilidad de modificar el diseño de las piezas conservando su función sobre las vías y su capacidad de soportar las tensiones producidas sobre la misma, que se resumen en una compresión del tipo vertical sobre su lado anterior, debida al par del clip, y tensiones de carga lateral transmitidas por el raíl durante el paso de los trenes.

El raíl tiene que soportar tensiones dinámicas durante el paso de los trenes, tensiones verticales producidas por las cargas transmitidas por el borde de las ruedas y tensiones laterales ocasionadas por la pestaña de las ruedas cuando pasan sobre la cara activa del cabezal del raíl, durante la guía de la circulación y durante la corrección de movimientos perjudiciales.

Las tensiones laterales se producen especialmente en la dirección de "apertura" de la vía, es decir, con una tendencia a separar los raíles. Para conseguir este efecto, el sistema de enganche tiene que absorber estas tensiones, en particular por la pieza acodada que engancha el ala del patín exterior del bogie, puesto que en toda otra circunstancia, es decir, si fuera desplazado hacia fuera desde el raíl, se produciría una sobre anchura excesiva. Para solucionar este problema se está buscando un sistema que al aumentar la rigidez de las piezas las haga más resistentes a estas tensiones laterales.

Con objeto de cuantificar estos dos tipos de tensiones y las zonas de las placas que son más susceptibles para soportarlas, se llevaron a cabo estudios previos de los elementos finitos (que aportaron la distribución de tensiones sobre las piezas para este tipo de cargas y por consiguiente, de las áreas susceptibles de ser aligeradas) y de la instrumentación de las vías por medios de calibradores extensiométricos que permitieron la cuantificación de los valores que se predijeron inicialmente al calcular por medio de elementos finitos.

En el marco de estos estudios, se definió un programa de trabajo específico para el desarrollo de alternativas técnicas a esta cuestión, y se culminó al probar diversas placas acodadas que se mejoraron de acuerdo al plan de la invención.

Descripción de la invención

Las placas acodadas para los enganches elásticos de los raíles soportados por traviesas de hormigón, tal como se reivindica, consisten, básicamente en aligerar las piezas, que varían dependiendo de su disposición sobre las traviesas y por consiguiente sobre su forma de operar. Las cinco versiones más utilizadas de las placas previamente indicadas se han agrupado en tres grupos con este propósito en mente:

Placas acodadas interiores (para raíles versión UIC-54 y UIC-60). En estas piezas se producirá la mayor modificación del diseño, puesto que las exigencias mecánicas son menores. Su funcionamiento, básicamente, ocurre bajo compresión vertical de su parte anterior debida al par dinámico del clip. Debido a su situación en la parte interna del raíl, la carga lateral soportada es marcadamente inferior a la ejercida por la vía sobre las placas acodadas exteriores. Estas piezas, sin embargo, también deben ir provistas de la resistencia estándar para soportar dicho requisito. La nomenclatura previa responde a estos tipos normalizados de UIC-54 o UIC-60 Kg/m de raíl.

Placas acodadas exteriores (para raíles versión UIC UIC-54 y UIC-60). En estas piezas la modificación del diseño será más reducida que en la realizada en las piezas interiores sobre traviesas versátiles, debido a que deben soportar directamente las tensiones transmitidas por el raíl durante el paso del tren, fundamentalmente, la carga lateral, además de la compresión vertical que confiere el par del clip en su parte anterior, aunque esto puede ser comparativamente mucho menor.

Placas acodadas guía. Se definen como tal las utilizadas en el ensamblaje de la traviesa de hormigón de una vía de ancho sencillo. Con objeto de mantener un criterio de funcionalidad y de facilitar el ensamblaje sobre la vía de estar placas, se ha realizado un solo diseño para dos posiciones de la traviesa. Por consiguiente, se han adoptado variaciones de la geometría, dimensionadas para resistir las cargas que se pueden producir durante las posiciones menos favorables, que ocurren en la posición exterior.

Una de las mejoras introducidas en este tipo de placas son modificaciones que serán comunes a todas las versiones de placas acodadas, con particular énfasis en los siguientes aspectos:

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Apoyos de pre-ensamblaje. Estas prominencias o salientes del lado superior de la placa acodada, que se han incluido para mejorar la adaptación del clip elástico en la posición de pre-ensamblaje y que inicialmente tenían forma trapezoidal, se han acortado y se ha reconfigurado la zona interior para que tenga forma circular.

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Apoyo del bucle central. Para poder incorporar la mejora del enganche del bucle configurado sobre la parte central del clip elástico, y la parte correspondiente a la placa acodada, la ranura de forma toroidal (que se debe adaptar al bucle central del clip) se ha construido de acuerdo a un plan en el que tiene mayor anchura. Con las piezas actuales no aligeradas, el radio del bucle central del clip coincide con el radio de la misma pieza una vez aligerada, y en consecuencia, en la práctica, debido a las irregularidades comunes en las piezas de fabricación en serie, ambos elementos no siempre se adaptan el uno al otro adecuadamente. Para no tener que modificar el par actual, se ha conservado la altura del alojamiento actual.

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Orificio frontal. La zona que soporta el tope del bucle central, sobre el lado que rodea al orificio diseñado para el paso del tirafondo, se ha acortado de acuerdo al plan general adoptado para las nuevas piezas. Esta acción no resta fuerza a la pieza, puesto que el bucle central del clip, bajo condiciones de operación normales, no debe transmitir carga alguna a su apoyo. En caso de que existiera algún tipo de carga vertical, siempre de tipo compresión, el nuevo diseño debe resistirlas sin problema.

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Disposición de los aligeramientos. Las diferentes acciones de aligeramiento que se han llevado a cabo en las placas acodadas se localizan en la parte inferior, y funcionalmente, la zona aligerada se encara con el grosor de la placa de asiento, y por consiguiente, no recibe directamente las cargas transmitidas por el patín del raíl. El resultado de esta ubicación más baja es que se evita la acumulación de agua y de elementos foráneos que podrían ocasionar derivaciones o fracturas.

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Homogeneidad del grosor. Para simplificar el diseño del molde, el grosor de los aligeramientos se ha homogenizado de acuerdo al de las zonas no aligeradas, de forma que satisfacen los requisitos del diseño necesarios para producir la pieza inyectada. De todas formas se han mantenido, en todas las piezas, zonas no aligeradas por razones de seguridad (contacto directo con el patín y otras piezas que soportan grandes tensiones).

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Aligeramientos transversales. En todas las placas acodadas, debido a la existencia de dicho aligeramiento, se forman redes dispuestas transversalmente. Teniendo en cuenta que algunas de las piezas convencionales tienen una planta configurada rectangularmente y otras tienen una planta de forma trapezoidal, dichas redes se forman en dirección perpendicular al raíl en las piezas rectangulares y en dirección radial en las piezas trapezoidales, y que siguen en todos los casos la dirección de las cargas laterales transmitidas por el raíl. En las placas acodadas exteriores y en las placas acodadas guía, definidas previamente, la zona que va a soportar directamente la carga lateral del el patín del raíl y que tiene como función administrar y transmitir el hormigón a través del apoyo anterior, está directamente encarada a la misma en la posición de máxima altura, la posibilitada por la geometría de la pieza. En las placas acodadas interiores, la placa que encara el patín del raíl tiene una altura menor para permitir un mayor aligeramiento ya que es una zona que soporta menores demandas mecánicas.

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Biselado lateral. Todas las piezas de la sección frontal de la placa acodada que define el amortiguador situado directamente contra el raíl están provistas de biseles laterales.

Por lo tanto, la presente invención engloba placas acodadas para enganches elásticos de raíles situados en traviesas de hormigón -del tipo que descansa sobre asientos- sobre la traviesa a ambos lados del asiento del raíl, ubicaciones en las que se usa el clip elástico para engancharlo a el patín del raíl por medio de tirafondos en el punto de encuentro con dicha placa. La placa tiene un orificio central para permitir el paso del tirafondo, una zona de amortiguación adyacente a dicho orificio para el enganche lateral contra el patín del raíl, una sección trasera opuesta a dicha zona de amortiguación para servir de apoyo en dicho asiento de la traviesa, y una ranura toroidal centrada con dicho orificio y situada en la sección superior de dicha zona de amortiguación para recibir la porción correspondiente de dicho clip. La placa está aligerada por medio de redes transversales situadas en su parte inferior, y dichas redes transversales engloban ocho redes continuas que poseen un grosor constante interrumpido por dicho orificio central. La placa está configurada con forma rectangular o trapezoidal. En la configuración trapezoidal, las seis redes terminales tienen una orientación radial. El orificio central está definido en la parte inferior de una placa de configuración rectangular por medio de una red circular de refuerzo, o en el lado inferior de una placa de configuración trapezoidal por medio de una porción de red circular de refuerzo que se extiende a una zona adyacente a la zona de amortiguación. La placa de configuración rectangular lleva, opcionalmente, una marca cilíndrica situada en la sección superior de la zona de amortiguación y centrada con el orificio Las placas están diseñadas para uso con raíles UIC-54 o UIC-60 con traviesas versátiles que se pueden usar en traviesas para anchos de vía sencillos o en traviesas versátiles de vías de doble ancho. La zona de amortiguación de las placas destinadas a raíles tipo IUC- UIC-60 es de menor tamaño que la de las placas destinadas a raíles tipo IUC-UIC-
54.

Para entender mejor las características de la invención se han adjuntado los planos y dibujos de las piezas de forma que formen parte integral de este informe descriptivo. Estos anexos incluyen figuras en las que se ha representado, con carácter ilustrativo pero no limitante, las características listadas a continuación.

Breve descripción de los dibujos

\bullet Figura 1 es una perspectiva longitudinal de un perfil de elevación que muestra una sección de un cuadrante de un enganche elástico para raíles instalados sobre traviesas de hormigón mediante placas acodadas convencionales. Este dibujo se corresponde a su vez con la sección de línea cortada A-A que aparece en la Figura 2.

\bullet Figura 2 es una vista en planta del perfil representado en la Figura 1.

\bullet Figura 3 es una sección transversal de una placa acodada interior convencional diseñada para uso con raíles tipo UIC-54. Se corresponde también con la sección en la línea cortada B-B de la Figura 4.

\bullet Figura 4 es una vista de planta del perfil representado en la Figura 3.

\bullet Figura 5 es la sección de la línea cortada C-C de la Figura 4.

\bullet Figura 6 es la sección de la línea corada D-D de la Figura 5.

\bullet Figura 7 es una vista transversal de una placa acodada interior destinada para raíles tipo UIC-54, de acuerdo a la presente invención. También se corresponde con la sección E-E de la línea cortada de la Figura 8.

\bullet Figura 8 es una vista de planta del perfil representado en la Figura 7.

\bullet Figura 9 es una sección de la línea cortada F-F representada en la Figura 8.

\bullet Figura 10 es una sección de la línea cortada G-G de la Figura 9.

\bullet Figura 11 es una vista inferior de planta del perfil representado en la Figura 7.

\bullet Figura 12 es una perspectiva similar a la mostrada en Figura 3 de una placa acodada interior convencional para raíles tipo UIC-60.

\bullet Figura 13 es una perspectiva similar a la mostrada en Figura 7, pero en este caso la placa acodada interior para raíles tipo UIC-60 de acuerdo a la presente invención.

\bullet Figura 14 es una sección transversal de una placa acodada exterior convencional para raíles tipo UIC-54. También se corresponde con la sección de la línea cortada H-H que aparece en la Figura 15.

\bullet Figura 15 es una vista de planta del perfil representado en la Figura 14.

\bullet Figura 16 es una sección transversal de la línea cortada I-I que aparece en la Figura 15.

\bullet Figura 17 es una sección de la línea cortada J-J que aparece en la Figura 15.

\bullet Figura 18 es una sección transversal de una placa acodada exterior destinada para uso con raíl tipo UIC-54 de acuerdo a la presente invención. También se corresponde con la sección de la línea cortada K-K que aparece en la Figura 19.

\bullet Figura 19 es una vista de planta del perfil representado en la Figura 18.

\bullet Figura 20 es una sección de la línea cortada L-L que aparece en la Figura 19.

\bullet Figura 21 es una sección de la línea cortada M-M que aparece en la Figura 20.

\bullet Figura 22 es una vista inferior de planta del perfil representado en la Figura 18.

\bullet Figura 23 es una vista similar a la de la Figura 14, pero representa una placa acodada exterior convencional para raíles tipo UIC-60.

\bullet Figura 24 es una perspectiva similar a la que muestra la Figura 18 pero de una placa acodada exterior par raíles tipo UIC-60 de acuerdo a la presente invención.

\bullet Figura 25 es una sección transversal de una placa acodada guía convencional para una vía de ancho único. Se corresponde con la sección N-N en la línea cortada de la Figura 26.

\bullet Figura 26 es una vista de planta del perfil representado en la Figura 25.

\bullet Figura 27 es una sección de la línea cortada O-O de la Figura 26.

\bullet Figura 28 es una sección de la línea cortada P-P de la Figura 27.

\bullet Figura 29 es una sección transversal de una placa acodada utilizada en una vía de ancho único, que incluye las mejores de las que es objeto la presente invención. Se corresponde con la sección de la línea cortada Q-Q de la Figura 30.

\bullet Figura 30 es una vista de planta del perfil representado en la Figura 29.

\bullet Figura 31 es una sección de la línea cortada R-R de la Figura 30.

\bullet Figura 32 es un sección de la línea cortada S-S que aparece en la Figura 31.

\bullet Figura 33 es una vista inferior de planta del perfil representado en la Figura 29.

\bullet Las Figuras 34 a 38 son perspectivas similares a las representadas respectivamente por las Figuras 29 a 33, que representan la configuración geométrica de una placa acodada utilizada en single width traces, de acuerdo al diseño obtenido una vez superada una fase de investigación adicional con prototipos en una materialización modificada de la presente invención.

Descripción de la materialización preferente

En lo que respecta a los números utilizados en las figuras, y especialmente en relación con las Figuras 1 y 2, se puede observar que este tipo de enganche elástico de raíl 1 sobre la traviesa monobloque 2 se realiza mediante placas acodadas convencionales 3, que se colocan sobre ambos lados de el patín 4 del raíl 1. Las placas situadas en la parte exterior de la vía son las que se han denominado placas acodadas exteriores y las situadas en la parte interior de la vía se han denominado placas acodadas interiores. La Referencia 5 designa la abrazadera o clip elástico, pieza materializada en acero y que se engancha directamente a el patín 4 del raíl 1 una vez aplicado el par del tirafondo 6.

La placa de asiento sobre la que yace directamente el raíl 1 de la traviesa 2 se indica con el número de referencia 7. El tirafondo 6 sigue conectando la traviesa 2, cuando incluye machos roscados 8. Por su parte, las placas acodadas 3 están provistas de una proyección inferior 9 que se acopla al alojamiento 10 situado en la traviesa 2.

Consecuentemente, las placas acodadas que se han indicado con el número de referencia 3 presentan el diseño convencional, eminentemente sólido, de las placas acodadas, que se ha modificado de la forma que se irá indicando para conseguir las mejoras necesarias de acuerdo a la presente invención.

Las Figuras 3 a 6 representan una de las versiones de las placas acodadas convencionales, específicamente aquella diseñada para permanecer situada en la parte interior del raíl UIC-54 para traviesas versátiles (para ancho doble o sencillo). Las Figuras 7 a 11 muestran las mejoras introducidas en esta versión de placas, de acuerdo a la presente invención, con la existencia de una correspondencia paralela con las diferentes perspectivas y secciones de ambos tipos de placa acodada, que incluyen las mejoras objeto de la presente invención. La vista de planta inferior se ha añadido con objeto de observar la disposición de las redes transversales según la representación que aparece en la Figura 11.

Si se analizan comparativamente ambos grupos de figuras de las 3 a la 6 y de la 7 a la 11, se puede observar un aligeramiento general en las primeras figuras, que consiste en la formación de ocho (8) redes transversales completas de 4 mm de grosor y dispuestas lateralmente, y otras dos redes de 4.5 mm de grosor interrumpidas por el orificio central 11 de paso del tirafondo 6. La placa convencional se ha indicado, por lo general, con el número de referencia 12, y la placa que incluye las mejoras objeto de la presente invención se ha indicado con el número de referencia 13.

Las redes laterales completas se indican con el número de referencia 14 y la red central interrumpida con el número 15.

El orificio central 11, está reforzado con una red circular, también de 4 mm de grosor, excepto la zona de amortiguación contigua al patín 4, en la que para mantener los 2 mm de rehundimiento de los que va provista para permitir el premontaje de la placa de asiento 7, el grosor de dicha red es de 3 mm en el ejemplo de la materialización que muestran las figuras. Esta red circular se indica con el número de referencia 16.

El grosor de la placa 13 en la zona encarada directamente con el patín del raíl es de 4 mm, al igual que las redes 14, que se mantiene constante en la sección trasera de la pieza. Con esta disposición, las redes transversales 14 y 15 pueden recibir directamente parte de la carga lateral, aunque menor que en las partes exteriores, sobre lo 2 mm superiores tal como se verá más adelante.

El amortiguador 17, o parte frontal y de grosor reforzado de la placa acodada 13, tienen una anchura de 15.4 mm en esta versión destinada al raíl tipo UIC-54 y está provista de una achaflanadura 18 de 60º.

La red circular 16 refuerza el orificio central 11 y mantiene la continuidad en la transmisión de tensiones de las cuatro redes centrales 14 y 15.

La zona de apoyo trasera del clip elástico 5, indicada con el número de referencia 19, es la más ligera, puesto que el grosor máximo de 21 mm de la pieza sólida 12, se ha evitado. Se considera que este aligeramiento soporta perfectamente la carga vertical de entre 600 y 750 Kg recibidos por cada punto de apoyo del clip elástico 5 producidos por el par del mismo.

Por consiguiente, al comparar las figuras 12 y 13 que representan respectivamente la sección transversal de la placa acodada interior convencional diseñada para raíles tipo UIC-60, y la misma sección una vez modificada de acuerdo a las mejoras propuestas en la presente invención, se puede decir que estas placas que se indican en el mismo orden con números de referencia 20 y 21, solo se diferencian de las anteriores 12 y 13 en la anchura del talón 17, que se reduce de 15.4 mm a 12 mm. Dicho talón se indica, en este caso con el número de referencia 17'. Por lo tanto el amortiguador 17' en la pieza diseñada para raíles tipo UIC-60, tiene una anchura compatible con la que se ha adoptado en la versión para raíles tipo UIC-54, manteniendo la medida del ángulo de la achaflanadura 18 en 60º, lo que permite la producción de ambas versiones, 13 y 21 utilizando el mismo molde mediante modificaciones adicionales.

Este diseño permite la posibilidad de introducir sobreanchuras en la vía mediante modificaciones adicionales. De esta forma, las dimensiones básicas del amortiguador 17 se puede aumentar en las piezas para el raíl tipo UIC-54, que es de 12.4 mm en 2.5 ó 5 mm para permitir una apertura gradada de la vía junto con la pieza exterior (que se mencionará más adelante en el texto), cada 2.5 mm, hasta alcanzar los 10 mm. Igualmente, la pieza 21 diseñada para raíles tipo UIC-60 admite un aumento de 2.5 mm a partir de su tamaño básico, 9 mm, para permitir la apertura por pasos de la vía junto con la pieza exterior cada 2.5 mm hasta un máximo de 5 mm.

Las figuras 14 1 7 muestran en detalle la geometría de otra de las versiones actuales de las placas, específicamente de la denominada placa acodada exterior para traviesas versátiles tipo UIC-54. Esta placa acodada exterior convencional se ha indicado con el número de referencia 22. La característica principal que la diferencia de la placa acodada interior es su configuración trapezoidal, tal como se aprecia en la Figura 15.

Las modificaciones realizadas en esta placa acodada exterior convencional 22 para conseguir las características recomendadas de acuerdo a la presente invención se pueden observar en las figuras 18 a 22, que también muestran paralelamente diferentes vistas y secciones. En esta serie de figuras la nueva, aligerada placa acodada exterior se ha indicado con el número de referencia 23.

Puesto que las placas 23 están acodadas trapezoidalmente, la disposición de las seis redes es radial, mientras que la de las cuatro redes centrales es perpendicular al patín 4. Las redes oblicuas se han indicado con el número de referencia 24 y las redes transversales a la placa con el número 25. En esta materialización mostrada, las redes tienen un grosor constante de 6 mm, con la excepción de las dos redes terminales, que por causas de la geometría tienen un grosor de 5.5 mm. Por consiguiente, el grosor de las discontinuidades es variable.

El grosor de la placa encarada directamente con el patín del raíl es de 6 mm, el mismo grosor de todas las redes. Con esta disposición, las redes transversales no reciben directamente la carga lateral, aunque colaboran indirectamente en la transmisión de tensiones.

Por el contrario, la red circular situada en las placas interiores 13, refuerza el orificio central 11 en su zona frontal, transmitiendo las tensiones a través de las redes que la bordean.

La correcta operación de esta pieza bajo cargas laterales, debe prevenir que se transmitan tensiones de flexión al tirafondo 6. Por lo tanto, la zona anterior directamente encarada al orificio 11 sigue estando considerablemente aligerada en estas piezas 23.

La zona de soporte trasera del clip elástico 5 se ha aligerado para superar los fuertes grosores actuales, y se ha diseñado con un grosor constante. Sin embargo, la zona 26, donde empieza este apoyo, tiene un grosor mayor que el de zonas interiores, para resistir la mayor compresión alternativa y las tensiones de tracción que se producen en esta zona con el paso del tren.

Con objeto de permitir la fabricación de las dos versiones de placas acodadas exteriores actuales (una de las cuales está diseñada para el raíl tipo UIC-54, referencia 23 y la otra diseñada para el raíl tipo UIC-60) con el mismo molde mediante modificaciones adicionales, predecimos que, de la misma manera que se ha hecho con las piezas interiores, se diferenciarán únicamente en el ancho del búfer. En la Figura 23 se puede observar la sección transversal de la placa acodada exterior convencional 27, y en la Figura 24 la sección transversal de la placa aligerada 28 de acuerdo a la presente invención. El búfer 29' de la pieza diseñada para el raíl tipo UIC-60 tiene una anchura de 12 mm, compatible con la anchura de 18.6 mm de la versión diseñada para el raíl tipo UIC-54 (ver Figura 18). Las placas 23 y 28 además, tienen el mismo ángulo de achaflanadura (60º) del canto biselado 18 en talones 29 y 29'.

Este diseño también admite la posibilidad de introducir sobreanchuras en la vía por medio de modificaciones adicionales. Por lo tanto, el tamaño básico del amortiguador 29 en las piezas 23 para raíl tipo UIC-54 se puede reducir de 15.6 mm a 2.5 ó 5 mm, para permitir la apertura por pasos de la vía de forma conjunta con la pieza interior, cada 2.5 mm hasta alcanzar los 10 mm. De forma similar, la pieza 28 diseñada para raíles tipo UIC-60 admite una reducción de 2.5 mm del tamaño básico de 9 mm, para permitir la apertura por pasos de la vía conjuntamente con la pieza interior cada 2.5 mm hasta alcanzar los 5 mm.

Finalmente, si se comparan las placas acodadas que muestran las figuras 25 a 28 con las correspondientes placas mostradas en las figuras 29 a 33, que muestran las placas acodadas guía de plástico convencionales para single raíl y las placas mejoradas de la presente invención, se puede observar que tienen el mismo diseño en lo referente a disposición del alojamiento interior y exterior. Por lo tanto, en la mitad de los casos, están sobredimensionados. La placa convencional se ha identificado con el número de referencia 30 y la modificada con el 31.

La placa acodada guía 31 tiene un contorno rectangular y se distingue a primera vista de la parte superior por una marca cilíndrica 32 de 3 mm de profundidad y 10 mm de anchura que está situada en el amortiguador 33 y centrada con el orificio 11.

De la misma forma que para la pieza exterior, tiene una zona de resistencia de 6 mm de grosor, igual que ocho de las 10 redes transversales 34 y 35 (ambos extremos tienen 5.5 mm de grosor debido a la geometría), de las cuales, las ocho redes terminales son continuas y las dos centrales discontinuas. La pieza trasera encarada con el orificio 11 se ha aligerado por la misma razón que la de la pieza exterior.

La zona 26, donde empieza el apoyo trasero del clip 5, tiene un mayor grosor para poder resistir la compresión superior y alternativa y la tensión de tracción que se producen en esta zona con el paso del tren. De forma similar, para unificar los grosores, la pieza de apoyo trasero que descansa sobre la traviesa se ha aligerado a 3 mm.

Este diseño admite la posibilidad de introducir sobreanchuras en la vía por medio de modificaciones adicionales. Por lo tanto, el tamaño básico del amortiguador, 12 mm, se puede reducir o aumentar en incrementos de 2.5 o 5 mm para permitir una apertura por pasos de la vía cada 2.5 mm hasta alcanzar los 10 mm.

Las ventajas principales derivadas de este diseño especial optimizado de las placas acodadas, modificadas de acuerdo a la presente invención, se reflejan en tres áreas principales:

Proceso de fabricación. Las modificaciones introducidas en el diseño de las placas permite la optimización del proceso de inyección de los materiales de plástico por medio de la reducción de parte del grosor y del mantenimiento de la uniformidad del grosor.

De la misma manera, la velocidad de inyección se aumenta considerablemente, lo que hace que aumenten la producción y la capacidad de producción.

Comportamiento de las placas. Todos los procesos descritos hasta este momento permiten un aumento de la capacidad de resistencia de las placas frente a tensiones y esfuerzos comunes causados por la operación del tren sobre la vía.

La aparición de redes longitudinales en dirección del empuje lateral del raíl aumentará la resistencia de la pieza contra este tipo de tensiones.

El refuerzo y el nuevo diseño de las zonas de apoyo del clip elástico confieren el mismo efecto al mejorar el asiento de las placas, que influye en la mayor resistencia de éstas contra las cargas de tracción y de compresión transmitidas por dicho clip.

Coste de las placas. La sustancial reducción del coste de cada una de las piezas optimizadas proviene, por una parte de las mejores introducidas en el proceso de fabricación (mayor velocidad de inyección implica mayor producción y por consiguiente una reducción de los costes directos) y por otra parte, la disminución de la cantidad de materia prima necesaria para fabricar las placas consecuencia del aligeramiento de las mismas introducido.

Considerando lo anteriormente expuesto, y haciendo especial referencia a las figuras 34 a 38, se puede observar que las características de diseño de una placa acodada para single raíl mejora su comportamiento y productividad.

Por lo tanto el grosor de las redes se ha reducido, pasando de 6 mm a 5 mm, mientras que se ha mantenido su cantidad. El proceso de inyección se ha simplificado, obteniendo resultados mejorados en sus prestaciones mecánicas y en la productividad del proceso de fabricación.

De forma adicional, las secciones central y trasera de la pieza se ha levantado, entre los dos apoyos del clip, mejorando la distribución de la carga longitudinal que afecta a esta zona.

Se ha añadido una red transversal a 10 mm del apoyo trasero del clip, reforzando la pieza y reduciendo considerablemente las tensiones soportadas por la pieza en la sección trasera.

La sección frontal de la pieza de apoyo del clip y del área adyacente también se ha modificado, aligerando el material de la zona que no presta servicio.

La sección trasera de esta pieza, en la zona de alojamiento sobre la traviesa, también se ha aligerado en lo referente al sobredimensionamiento de la pieza tal como muestran las figuras 29 a 33.

En las figuras 34 a 38, a las que ahora hacemos referencia se ha añadido un apóstrofe a los números de referencia que designan secciones modificadas que aparecen en las figuras 29 a 33 con el mismo número de referencia.

Claims (1)

1. Placas acodadas (13, 23, 28, 31, 31') para enganches elásticos de raíles instalados sobre traviesas de hormigón del tipo que permanece sobre asientos provistos sobre la traviesa en ambos extremos del asiento del raíl, y en las que se ha utilizado un clip elástico para efectuar la conexión al patín del raíl por medio de un tirafondo que descansa sobre dicha placa que va provista de un orificio central (11) para permitir el paso del tirafondo, una zona de amortiguación( 17, 17', 29, 29', 33, 33') adyacente a dicho orificio para el enganche lateral contra el pie del raíl, una sección trasera opuesta a dicho amortiguador para servir de apoyo en dicho asiento de la traviesa y una ranura toroidal centrada con dicho orificio y situada en la sección superior de dicha zona de amortiguación para recibir la porción correspondiente del clip, la placa se ha aligerado mediante redes transversales (14, 15, 24, 25, 34, 35, 34') situadas en el lado inferior y caracterizadas porque dichas redes transversales engloban ocho redes continuas (14, 24, 34, 34') de grosor constante (15, 25, 35) interrumpidas por el orificio central (11), la placa tiene una configuración rectangular o trapezoidal, en la configuración trapezoidal las seis redes terminales siguen una dirección radial, dicho orificio central (11) está definido en el lado inferior de una placa de configuración rectangular por una red circular de refuerzo (16), o en el lado inferior de una placa de configuración trapezoidal por una porción de una red circular de refuerzo que se extiende a una zona adyacente a la zona de amortiguación; la placa de configuración rectangular puede, opcionalmente, tener una marca cilíndrica (32) situada sobre la sección superior de la zona del búfer y centrada con dicho orificio (11); dichas placas están diseñadas para uso con raíles tipo UIC-54 o tipo UIC-60 en traviesas de ancho de vía sencillo o traviesas versátiles de vías de doble ancho; y en las que las placas diseñadas para uso con raíles tipo UIC-60 tienen una zona de amortiguación más pequeña que la de las placas usadas en conjunción con raíles tipo UIC-54.