ES2255558T3 - Dispositivo de fijacion para carriles. - Google Patents
Dispositivo de fijacion para carriles.Info
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Abstract
Pinza tensora elástica de acero para muelles que comprende: - una parte central (14; 12) con dos brazos interiores (12); y - bucles (16) que están unidos a los brazos interiores (12) y que se desarrollan hacia los extremos libres (18) de la pinza tensora (10); caracterizada porque en estado no cargado de la pinza tensora - la distancia libre entre la parte central (14; 12) y el bucle (16) en la zona del extremo libre es menor que el diámetro del acero para muelles en la zona del extremo libre.
Description
Dispositivo de fijación para carriles.
La invención se refiere a una pinza tensora
elástica con las características del preámbulo de la reivindicación
1.
Las fijaciones de carriles en forma de pinzas
tensoras elásticas son conocidas desde hace mucho tiempo y han
probado su eficacia en diversas aplicacio-
nes.
nes.
En el pasado, se utilizaron sistemas de fijación
de carriles con elementos tensores elásticos que, vistos desde
arriba, estaban configurados en forma de W, en traviesas,
especialmente en aquellas de hormigón pretensado.
En el documento DE 32 43 895 se describe una
pinza tensora que ya se puede montar previamente en la traviesa en
la misma fábrica y que es necesario girar desde su posición de
premontaje en 180º a la posición de montaje para el arriostramiento
definitivo del carril en la vía. La pinza tensora comprende una
parte central curvada con dos brazos que están unidos a la pieza
central. La pieza central curvada, así como los dos brazos que están
unidos rodean, en su posición de montaje, el vástago de un tornillo
de fijación. La fijación elástica del carril se lleva a cabo
mediante curvaturas que están unidas a los brazos interiores y se
extienden hacia los extremos libres que presionan sobre la base de
un carril. Además de la pinza tensora elástica, el dispositivo de
fijación comprende una placa de guía que se apoya respectivamente en
la traviesa a cada uno de los lados de la base de carril y cuyo
contorno de superficies está adaptado a la pinza tensora elástica
para que las fuerzas provenientes del carril puedan transmitirse a
la traviesa. Las curvaturas de la pinza tensora según el documento
DE 32 43 895 C2 poseen una geometría tal, que los extremos libres de
las mismas están separadas de la parte central curvada de la pinza
tensora para que las pinzas tensoras del mismo tipo constructivo se
puedan enganchar entre sí en cadenas largas.
En virtud del aumento de las exigencias con
respecto a la fijación de carriles, aunque también en virtud de una
automatización cada vez mayor de la construcción de vías en el marco
del premontaje, se ha desarrollado una fijación de carriles que ya
no es preciso girar desde su posición de premontaje a la posición de
montaje, sino que se puede desplazar horizontalmente de forma
perpendicular al carril. El documento DE 33 34 119 C2 describe una
pinza tensora de este tipo. Esta pinza tensora también actúa
preferiblemente en combinación con una placa nervada adaptada
especialmente a la pinza tensora, a fin de transmitir las fuerzas
resultantes a la tra-
viesa.
viesa.
Esta pinza tensora presenta ventajas en relación
con la comodidad en la fijación de carriles, no obstante, tiene el
inconveniente de que no es posible un premontaje automático, dado
que una serie de pinzas tensoras del mismo tipo constructivo deben
ser unidas entre sí en cadenas largas en unos depósitos de reserva
y, en principio, ser separadas manualmente. Por el encadenado de
pinzas tensoras se entiende en lo sucesivo que muchas pinzas
tensoras se enganchan respectivamente unas a otras.
La invención se basa en el objetivo de
desarrollar una fijación de carriles que se pueda montar previamente
en traviesas de forma sencilla y automática.
Este objetivo se cumple gracias a una pinza
tensora elástica con las características de la reivindica-
ción 1.
ción 1.
La invención se basa en la idea de configurar la
pinza tensora con respecto a las dimensiones, de tal manera que la
distancia libre entre la pieza central curvada y el bucle en la zona
del extremo libre sea menor que el diámetro del acero para muelles
con el que está fabricada la pinza tensora. De este modo se actúa
contra un encadenado de las pinzas tensoras. Por consiguiente, es
posible llevar a cabo en el marco del premontaje, una extracción
automática de las distintas pinzas tensoras almacenadas en un
depósito de reserva. Incluso en caso de un premontaje manual, la
pinza tensora elástica de acuerdo con la invención ofrece ventajas,
dado que el personal de montaje también debe extraer únicamente las
distintas pinzas tensoras almacenadas en un depósito de reserva,
pero no debe separar las cadenas eventualmente formadas de las
pinzas tensoras.
Según una forma de realización alternativa
preferible, en los extremos libres de la pinza tensora se encuentran
unos abombamientos o recalcados. Los abombamientos o recalcados de
este tipo también pueden reducir la distancia entre los extremos
libres y la parte central curvada hasta tal punto que se puede
evitar con seguridad un encadenado de pinzas
tensoras.
tensoras.
Según una forma de realización preferible de la
invención, los extremos libres de la pinza tensora son adyacentes
entre sí. La posición adyacente de los extremos libres de la pinza
tensora no puede evitar, por sí sola, un encadenado, dado que en
caso de una distancia correspondiente entre los extremos libres y la
parte central curvada, siempre se puede producir un engrane de dos
pinzas tensoras con el mismo tipo constructivo. Sin embargo, esta
geometría tiene la ventaja de que se puede evitar un canteado y un
atascamiento recíproco de las pinzas tensoras en un depósito de
reserva, incluso si de todos modos ya está excluido un encadenado
gracias a la geometría
básica.
básica.
Según una forma de realización preferible de la
invención, los brazos interiores se desarrollan fundamentalmente de
forma paralela entre sí. Esta configuración permite que la pinza
tensora elástica se pueda desplazar horizontalmente de forma
perpendicular al carril desde su posición de premontaje a la
posición de montaje, y también que se pueda utilizar como recambio
de pinzas tensoras que para el arriostramiento definitivo del carril
en la vía, deben girarse en 180º desde su posición de premontaje a
la posición de montaje. Por otra parte, se facilita el premontaje
automático gracias a la guía paralela de los brazos interiores sin
una estricción del bucle central.
Los bucles comprenden preferiblemente un arco de
apoyo posterior unido al brazo interior respectivo, así como un
brazo exterior unido al arco de apoyo posterior, estando configurado
el arco de apoyo posterior de manera que la distancia D entre el
brazo interior y la tangente paralela al mismo en el brazo exterior
es de D \geq 50 mm, preferiblemente D \geq aproximadamente 60
mm.
\newpage
En virtud de la problemática del encadenado de
varias pinzas tensoras entre sí, hasta ahora se ha renunciado a
prever los bucles con una gran longitud y, por consiguiente, con un
gran espacio rodeado, dado que esto favorecía el encadenado no
deseado de varias pinzas tensoras con el bucle de una única pinza
tensora. Cuando varias pinzas tensoras se han encadenado en el bucle
de una pinza tensora, resulta complicado, incluso para personal
formado, volver a separar unas de otras varias pinzas tensoras, dado
que el espacio de libre movimiento para la disposición correcta de
las pinzas tensoras para la separación de las mismas está limitado y
se restringe como consecuencia de las otras pinzas tensoras también
enganchadas en el bucle. Por otra parte, se pretende configurar una
distancia grande entre el brazo interior y la tangente paralela a
éste con respecto al brazo exterior, para que el porcentaje de
torsión en caso de movimiento vertical de los extremos libres de la
pinza tensora sea absorbido en la base de carril por esta zona y las
tensiones de torsión, en virtud de la mayor longitud de esta
sección, puedan ser absorbidas más fácilmente por la pinza tensora.
Gracias a que mediante la invención se evita que las pinzas tensoras
se enganchen unas a otras, toda la geometría puede adaptarse mejor a
las exigencias cada vez mayores en la fijación de carriles.
Especialmente al cambiar pinzas tensoras
existentes que, para el arriostramiento definitivo del carril, deben
ser giradas en 180º desde su posición de premontaje a la posición de
montaje, puede utilizarse la pinza tensora de acuerdo con la
invención, sin que sea preciso reemplazar los tornillos.
Otras ventajas y características de la pinza
tensora elástica de acuerdo con la invención se deducen de la
siguiente descripción detallada de distintas formas de realización
que están representadas en las siguientes figuras. Las distintas
figuras muestran:
Fig. 1a una vista tridimensional de una pinza
tensora de acuerdo con la invención;
Figs. 1b y 1c vistas laterales y cenitales
correspondientes;
Fig. 2 una forma de realización alternativa de
una pinza tensora de acuerdo con la invención vista desde
arriba;
Fig. 3 una forma de realización alternativa de
una pinza tensora de acuerdo con la invención en una vista
cenital;
Figs. 4a y 4b vistas cenitales, así como vistas
laterales de otra forma de realización de la pinza tensora de
acuerdo con la invención;
Figs. 5a y 5b una vista cenital, así como una
vista lateral de otra forma de realización de una pinza tensora que
no es objeto de la presente invención;
Figs. 6a y 6b representaciones tridimensionales
de dos pinzas tensoras de acuerdo con la invención con el mismo tipo
constructivo que no se pueden encadenar entre sí;
Fig. 7 una representación similar a las figuras
6a y 6b, con una representación de dos pinzas tensoras según la
forma de realización de acuerdo con las figuras 4a y 4b; y
Figs. 8a y 8b ejemplos para el encadenado de
pinzas tensoras.
En las siguientes figuras, las secciones iguales
o similares de las pinzas tensoras se identifican con los mismos
números para una mejor referencia.
En las figuras 8a y 8b se muestran pinzas
tensoras habituales que están identificadas respectivamente con
10.1, así como 10.2. Los suplementos .1, así como .2 deben
identificar respectivamente las dos pinzas tensoras con el mismo
tipo constructivo que actúan conjuntamente. Las pinzas tensoras se
componen de una parte central 14 curvada, dos brazos interiores 12
que están unidos a la parte central curvada, así como bucles 16 que
están unidos respectivamente a los brazos interiores y terminan en
extremos libres 18.
En virtud de las relaciones geométricas de las
secciones arriba descritas de las pinzas tensoras entre sí, cabe la
posibilidad de enganchar ambas pinzas tensoras 10.1 y 10.2 la una a
la otra. Esto se lleva a cabo siendo posible que el extremo libre
18.2 de la segunda pinza tensora, así como la correspondiente parte
central 14.2 puedan pasar entre uno de los extremos libres 18.1 de
la primera pinza tensora y la parte central correspondiente 14.1. Si
la distancia entre el extremo libre 18 y la parte central 14 es
mayor que el diámetro d, es posible realizar un enganche de dos
pinzas tensoras en cualquier punto, pasando, como se representa en
la figura 8b, la pinza tensora 10.2 en la zona de su bucle 16.2
entre el extremo libre 18 y la parte central 14 de la pinza tensora
10.1.
En simulaciones por ordenador puede verse que la
posibilidad de un enganche entre dos pinzas tensoras con el mismo
tipo constructivo no sólo depende de la distancia interior entre el
extremo libre 18 y la parte central 14, sino que el punto estrecho
también se puede encontrar a una distancia del extremo libre;
además, es necesario considerar también el desarrollo del movimiento
complejo y a menudo no lineal en un posible enganche de pinzas
tensoras con el mismo tipo constructivo.
Sin embargo, sólo se origina un encadenado cuando
la probabilidad estadística de un posible enganche es tan grande que
puede producirse la formación de cadenas de pinzas tensoras
enganchadas entre sí. Un agarrotamiento o un enganche de dos pinzas
tensoras no resulta perjudicial, ya que esto no provoca la formación
de cadenas largas.
Si se miran las figuras 1a, 1b, así como 1c,
puede verse representada una primera forma de realización de la
pinza tensora de acuerdo con la invención. La pinza tensora 10
comprende dos bucles 16 que están unidos a una parte central que
fundamentalmente está formada por dos brazos interiores 12 que, como
se puede ver en la figura 1b, se desarrollan paralelamente entre sí.
Entre los brazos interiores 12 se guía, en estado de montaje, un
tirafondo (no representado) que, en estado de montaje, se apoya en
aplanamientos 20 por la zona de la cara superior de los brazos
interiores 12, en su caso, con intervención de una arandela. En el
montaje, el tirafondo se atornilla de forma conocida, por medio de
una llave dinamométrica que actúa en la cabeza del tirafondo, en una
espiga de plástico que se encuentra en la traviesa, hasta que se ha
generado la fuerza tensora deseada.
En virtud de la configuración de los brazos
interiores dispuestos paralelamente entre sí, es posible realizar
tanto un movimiento de desplazamiento horizontalmente perpendicular
al carril entre la posición de premontaje y la posición de montaje,
como también un giro en 180º desde la posición de premontaje a la
posición de montaje. Por otra parte, cabe la posibilidad de
sustituir una pinza tensora con brazos interiores que igualmente se
desarrollan paralelamente entre sí, por la pinza tensora
representada en las figuras 1a a 1c, simplemente aflojando el
tirafondo y cambiando las pinzas tensoras mediante un movimiento de
giro, así como de desplazamiento.
En el presente ejemplo de realización, los brazos
interiores están unidos entre sí a través de una pieza central 14
curvada. Por la cara de los brazos interiores relativamente opuesta
a la pieza central curvada están unidos los bucles 16 que se
componen de un arco de apoyo posterior 22, brazos exteriores 24 y
extremos libres 26 alineados entre sí.
En el presente ejemplo de realización, los
extremos libres 26 están dispuestos relativamente con respecto a la
parte central 14 curvada, de manera que la distancia libre entre la
pieza central 14 y el bucle 16 por la zona de los respectivos
extremos libres 26 es menor que el diámetro del acero para muelles
por la zona del extremo libre 26, no pudiendo encadenarse varias
pinzas tensoras entre sí.
Como se puede ver además en la representación de
las figuras 1a a 1c y especialmente en la figura 1c, el arco de
apoyo posterior está configurado, de manera que éste posee una
longitud grande D que corresponde a la distancia entre el eje del
brazo interior y la tangente paralela a través del centro del brazo
exterior. Esta distancia D debería ser, como mínimo, de 50 mm, para
que la pinza tensora representada pueda garantizar un amplio
recorrido de torsión, siendo posible reducir la rigidez del muelle.
No obstante, la geometría del bucle también resulta decisiva. Por
consiguiente, los brazos exteriores de los bucles deberían describir
un arco, cuya secante S (ver figura 1b) es fundamentalmente paralela
al desarrollo de los brazos interiores.
Esta geometría es especialmente ventajosa en el
empleo de la pinza tensora en secciones de línea problemáticas. Por
ejemplo, en zonas con pendientes, el deslizamiento de las ruedas de
vehículos sobre carriles puede originar oscilaciones de alta
frecuencia que provoquen un movimiento de los carriles en dirección
longitudinal, a pesar de que las pinzas tensoras estén debidamente
fijadas. La previsión de una sección de torsión más grande aumenta
la resistencia a la carga de rotura de la unión de carriles, dado
que no sólo se incrementa el porcentaje de torsión del bucle, sino
que también se lleva a cabo un aumento relativo del radio de flexión
en dirección de los carriles.
Las figuras 2 a 5b muestran respectivamente
posibilidades para configurar la distancia libre entre la parte
central curvada y el bucle con unas dimensiones reducidas en la zona
del extremo libre. Así, la figura 2 representa la posibilidad de
aumentar la longitud de la parte central y, por lo tanto, la
longitud de los brazos interiores 12, a fin de generar una
separación más reducida entre la parte central curvada y los
extremos libres 26 de los bucles 16.
Una forma de realización alternativa representada
en la figura 3 es similar a la alternativa de realización
representada en la figura 2, no obstante en este caso los extremos
libres 26 se prolongan hasta tal punto que sólo existe una pequeña
distancia d_{2} entre los extremos libres 26. Sin embargo, la
aproximación de los extremos libres 26 no puede evitar, por sí sola,
un encadenado; de acuerdo con las realizaciones arriba expuestas,
del mismo modo es necesario tener en cuenta la reducida distancia
libre elegida entre los distintos extremos libres 26 y la parte
central 14
curvada.
curvada.
En las figuras 4a y 4b se puede ver una forma de
realización alternativa, representando la figura 4a una vista
cenital sobre esta forma de realización de la pinza tensora y la
figura 4b una vista lateral del mismo. Como se deduce de la
geometría básica de la pinza tensora representada en la figura 4a,
ésta es muy similar a la pinza tensora representada en las figuras
1a a 1c con respecto a la longitud de la parte central y a la
curvatura de los bucles 16. La diferencia fundamental consiste en
que en los extremos libres 26 se encuentran abombamientos que
reducen la distancia libre entre la parte central curvada y los
abombamientos de los extremos libres hasta tal punto que se puede
evitar eficazmente un encadenado. Los abombamientos 28 pueden estar
formados como recalcados de los extremos y requieren un gran
esfuerzo técnico de fabricación. No obstante, la ventaja de los
abombamientos consiste en que es posible una mayor distancia libre
entre la parte central curvada y el extremo abombado del extremo
libre 26. Esto puede resultar favorable, desde un punto de vista
técnico de fabricación, cuando en los distintos pasos de flexión,
el acero para muelles de la pinza tensora retorna elásticamente con
fuerza y, por consiguiente, no es posible, a causa de las
limitaciones geométricas, aproximar los extremos libres a la parte
central curvada hasta tal punto que pueda evitarse un
encadenado.
Las figuras 5a y 5b muestran, por último, otra
forma de realización que no corresponde a la presente invención,
cuyos brazos interiores no están unidos entre sí a través de una
parte central curvada. En su lugar, no existe ningún extremo libre
26, sino que la pinza tensora está fabricada en esta zona de forma
continua. A pesar de la disposición que parece bastante distinta de
los extremos con respecto a las zonas continuas, se desarrolla la
misma geometría básica de acuerdo con la cual la distancia libre
entre los extremos libres dispuestos, en este caso, en los brazos
interiores 12 y el bucle continuo 30 se tiene que elegir también en
una medida tan reducida que no resulte posible un encadenado.
A fin de aclarar que con las pinzas tensoras
propuestas no es posible por más tiempo un enganche recíproco del
bucle de una pinza tensora en el bucle de una pinza tensora con el
mismo tipo constructivo, el ejemplo de realización según las figuras
4a y 4b en la figura 7 debe ser representado en la posición
correspondiente. La figura 7 muestra que como consecuencia de los
abombamientos 28.1 en la pinza tensora 10.1, así como 28.2 en la
pinza tensora 10.2, ya no es posible un enganche de los bucles 16.1,
así como 16.2. Del mismo modo, las figuras 6a y 6b muestran por
medio de la variante de realización representada en las figuras 1a a
1c, que con esta geometría representada tampoco es ya posible un
enganche de ambas pinzas tensoras.
Contrarrestando un encadenado de las pinzas
tensoras, los bucles se pueden dimensionar con el tamaño
correspondiente, dado que ya no existe el riesgo de un encadenado de
varias pinzas tensoras. Por consiguiente, existe la posibilidad de
aumentar los radios de flexión en dirección de los carriles, y de
elevar el porcentaje de torsión, de manera que las pinzas tensoras
presenten una característica elástica mejorada. Mediante la
prolongación de los extremos libres en el marco de la reducción de
la distancia libre, pueden obtenerse además mayores presiones
superficiales en la base del carril. Por lo tanto, en comparación
con pinzas tensoras conocidas, también moldeadas en forma de W,
consiguen, como mínimo, las mismas propiedades técnicas,
especialmente con respecto a la elasticidad en dirección vertical y
horizontal, así como en dirección longitudinal y transversal al
carril. Además es posible un premontaje sencillo y automático de
traviesas, y, por otra parte, mediante la previsión de brazos
interiores que se desarrollan paralelamente entre sí también se
puede sustituir con un esfuerzo lo más reducido posible, tanto
pinzas tensoras del mismo tipo, como modelos ya conocidos moldeados
de forma similar.
Claims (6)
1. Pinza tensora elástica de acero para muelles
que comprende:
- una parte central (14; 12) con dos brazos
interiores (12); y
- bucles (16) que están unidos a los brazos
interiores (12) y que se desarrollan hacia los extremos libres (18)
de la pinza tensora (10);
caracterizada porque en estado no cargado
de la pinza tensora
- la distancia libre entre la parte central (14;
12) y el bucle (16) en la zona del extremo libre es menor que el
diámetro del acero para muelles en la zona del extremo libre.
2. Pinza tensora elástica según la reivindicación
1, caracterizada porque en los extremos libres (18) de la
pinza tensora (10) se encuentran abombamientos (28) o
recalcados.
3. Pinza tensora elástica según la reivindicación
1, caracterizada porque los extremos libres (18) de la pinza
tensora son adyacentes entre sí.
4. Pinza tensora elástica según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los brazos
interiores (12) se desarrollan fundamentalmente de forma paralela
entre sí.
5. Pinza tensora elástica según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dos brazos
interiores (12) están unidos a través de una parte central (14)
curvada y porque los bucles (16) están unidos por la cara del brazo
interior (12) respectivo opuesta a la parte central (14)
curvada.
6. Pinza tensora elástica según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los bucles
comprenden un arco de apoyo posterior (22) que está unido al brazo
interior (12) respectivo, y un brazo exterior (24) que está unido al
arco de apoyo posterior (22), estando configurado el arco de apoyo
posterior (22) de manera que la distancia D entre el brazo interior
y la tangente paralela al mismo en el brazo exterior (24) es de D
\geq 50 mm y, preferiblemente,
D \geq aproximadamente 60 mm.
D \geq aproximadamente 60 mm.
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