ES2267798T3 - Tope con contratope. - Google Patents
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Abstract
Tope con contratope (1) para estructuras portantes móviles (2), en especial de ve- hículos sobre carriles, con una caja (10) formada por una placa de base (11) que puede fijarse en un lugar fijo de la estructura portante (2), un manguito centrador (12) colocado en la placa de base (11) y un elemento móvil (13) desplazable con relación al manguito centrador (12), que es conducido por el manguito centrador (12) en su movimiento de desplazamiento, y con un elemento de transmisión de fuerza (20) que tiene medios de resorte (21, 22) para acoplar el elemento móvil (13) con la estructura portante (2), estando acoplado el medio de resorte (21, 22) a través de un elemento acoplador (23) con el elemento móvil (13) y estando configu- rada la caja (10) para una deformación controlada del manguito centrador (12) o del elemento móvil (13) sin deformación o variación de la longitud de la placa de base (11), caracterizado porque el medio de resorte (21, 22) absorbe de manera flexible desplazamientos del elemento móvil (13) o las fuerzas a transmitir por de- bajo de un valor límite, porque el elemento acoplador (23) tiene un punto de rotura controlada (24) en el que al superarse una carga máxima o al alcanzarse un reco- rrido de desplazamiento máximo del elemento móvil (13) dentro de la caja (10) se rompe el elemento acoplador (23), con lo que se elimina el acoplamiento flexible del elemento móvil (13) con la estructura portante (2) y se deforman de manera controlada el manguito centrador (12) o el elemento móvil (12), y porque el ele- mento transmisor de fuerza (20) tiene dos elementos de resorte (21, 22) conecta- dos en serie que están unidos entre sí a través del elemento acoplador (23), des- acoplándose y deslizándose uno en otro de manera telescópica los elementos de resorte (21, 22) al destruirse el elemento acoplador (23) por encima del valor límite para el desplazamiento del elemento móvil (13) o para la fuerza que hay que transmitir.
Description
Tope con contratope.
La invención se refiere a un tope con contratope
según la definición de la reivindicación 1. Un tope con contratope
de este tipo se conoce de US-A-4 624
493.
En los topes con contratope para vagones de
mercancías o locomotoras, como se conocen del libro "Elektrische
Triebfahrzeuge" de K. Sachs, tomo 1, "Allgemeine Grundlagen und
mechanischer Teil", Springer-Verlag Wien, New
York, 1973, págs. 656 y siguientes, no sólo se absorben las fuerzas
de choque en la dirección longitudinal del vehículo sino también
las fuerzas laterales en la dirección transversal del vehículo. Los
topes con contratope conocidos presentan una caja, que tiene una
placa de base (suelo del tope) que puede fijarse en bastidores de
vehículos, y un manguito centrador allí colocado de una pieza como
componente inmóvil y una biela de compresión desplazable con
relación al manguito centrador como componente móvil. La biela de
compresión se desplaza sobre la superficie exterior e interior del
manguito centrador y es guiada por éste. Entre el platillo de tope y
el suelo del tope hay dispuesto en el interior de la caja un
elemento de resorte o un elemento amortiguador de resorte. El
recorrido del resorte de los topes con contratope es de 100 a 105
mm, en casos excepcionales 150 mm. La longitud de la caja oscila
generalmente entre 620 y 650 mm. Por consiguiente, sólo una pequeña
parte de toda la longitud de la estructura es utilizable como
recorrido del resorte para acortar el tope. En el caso de una carga
de choque elevada que supera la capacidad de absorción de energía
del tope, puede producirse una perforación del tope con la
consiguiente sobrecarga y deformación de la estructura portante del
vehículo sobre carriles.
Para evitar en gran medida deformaciones de la
estructura portante incluso con cargas de choque elevadas, se sabe
de EP 0826569 A2 disponer entre el bastidor del vehículo y ese tope
con contratope una caja de choque para consumir energía, que se
deforma al superarse un valor límite permitido para la carga de
choque. La desventaja de este dispositivo antichoque conocido
consiste en que no es adecuado para una instalación posterior en los
vagones de mercancías y locomotoras existentes, ya que la longitud
total de caja de choque y tope supera la longitud y el tamaño de la
placa de fijación de los topes con contratope existentes.
De DE-PS 462 539 se conoce un
tope con contratope para vehículos sobre carriles con una caja, que
consta de una placa de base fijada de modo estacionario en la
estructura portante, un manguito centrador colocado en la placa de
base y un elemento móvil desplazable con relación al manguito
centrador. El elemento móvil es guiado por el manguito centrador en
su movimiento de desplazamiento. El tope con contratope conocido
tiene además un elemento transmisor de fuerza en forma de un
resorte para el acoplamiento flexible del elemento móvil con la
estructura portante. La pared del elemento móvil está debilitada en
un lugar, con lo cual cuando el elemento móvil impacta sobre la
placa de base tiene lugar una deformación controlada del elemento
móvil sin que se deforme o modifique su posición la placa de base.
Mientras tanto, al deformarse el elemento móvil se comprime todavía
más el elemento transmisor de fuerza, lo cual tiene como
consecuencia que la fuerza de resorte aumenta más y el aumento de
fuerza que provoca la deformación del elemento móvil se superpone
aditivamente. Sin embargo, la suma continúa siendo un curso de la
fuerza que asciende intermitentemente, disminuyendo únicamente sus
picos de fuerza. Además, el recorrido de deformación es muy pequeño
en relación con el recorrido del resorte, con lo que la energía
consumida en la deformación es relativamente pequeña. Finalmente,
con la construcción conocida, además del recorrido de
desplazamiento normal del elemento móvil hay que acortar el manguito
centrador en el recorrido de deformación, lo cual tiene como otra
consecuencia que se reduce la longitud de solapamiento entre el
elemento móvil y el elemento de guía.
Se conoce además de
US-A-4 624 493 un parachoques de
vehículo de motor apoyado en dos topes con contratope, que después
de una carga de choque dentro de un valor límite autorizado regresa
a su posición original. Cada tope con contratope comprende un
elemento móvil que apoya de manera deslizante en un manguito
deformable, el cual va fijo con su lado frontal posterior a la
estructura portante del vehículo. Entre una brida radial (primer
elemento acoplador) del elemento móvil y una brida (segundo elemento
acoplador) fijada al lado frontal anterior del manguito hay un
elemento transmisor de fuerza en forma de un resorte de presión que
rodea al elemento móvil, que en estado normal se comprime al
máximo. En caso de un impacto sobre el elemento móvil, a través de
los dos elementos acopladores el elemento transmisor de fuerza
transfiere sin resortes el impacto a los manguitos. Cualquier
impacto sobre el elemento móvil dentro de la máxima carga autorizada
conduce entonces a una deformación de los manguitos, estando
limitada la deformación de los manguitos mediante un tubo de la
estructura portante del vehículo que rodea los manguitos y los
resortes de compresión. Una vez producida la deformación de los
manguitos, el elemento transmisor de fuerza pretensado se relaja y
vuelve a desplazar el elemento móvil, y el parachoques ligado a él,
sobre la brida radial. De este modo, después de un impacto dentro
de la carga máxima permitida, comienza a actuar el efecto del
elemento de transmisión de fuerza, permaneciendo intactos los dos
elementos acopladores. En caso de superarse la máxima deformación
posible de los manguitos, en los topes con contratope conocidos se
daña la estructura portante.
Frente a esto, el objetivo de la invención es
preparar un tope con contratope del tipo mencionado al principio de
modo que, con un claro aumento de la absorción de energía, exista un
acortamiento adicional del tope en el orden de magnitudes del
recorrido del resorte y se produzca el desplazamiento del elemento
móvil a un nivel de fuerza que se mantenga esencialmente
uniforme.
El objetivo se consigue según la invención
mediante las características definitorias de la reivindicación
1.
En las restantes reivindicaciones se muestran
configuraciones y perfeccionamientos ventajosos del tope con
contratope según la invención.
La invención se explicará con más detalle
basándose en el ejemplo de realización explicado en los dibujos. Se
muestra:
Fig. 1 un corte longitudinal esquemático de un
primer ejemplo de realización de un tope con contratope en su
posición básica sin comprimir;
Fig. 2 un corte longitudinal esquemático del
ejemplo de realización de un tope con contratope según la invención
según la Figura 1 en estado de máximo desplazamiento sin
deformación;
Fig. 3 un corte longitudinal esquemático del
ejemplo de realización de un tope con contratope según la invención
según la Figura 1 en estado de máximo desplazamiento con
deformación;
Fig. 4 un diagrama
fuerza-recorrido para los estados de un tope con
contratope según la invención mostrado en las Figuras 1 a 3;
Fig. 5 a 7 cortes longitudinales esquemáticos de
otros ejemplos de realización de un tope con contratope según la
invención.
La primera forma de realización de un tope con
contratope 1 según la invención mostrada en las Figuras 1 a 3
consta de una caja 10, que tiene una pieza fija y una pieza móvil.
La Figura 1 muestra el tope con contratope 1 en su posición básica
sin comprimir (posición A de la Figura 4).
La pieza inmóvil de la caja 10 comprende una
placa de base 11 (suelo del tope) que se fija, por ejemplo
atornillándola, a una estructura portante 2, en especial al
bastidor de un vehículo sobre carriles no mostrado. La placa de
base 11 lleva un manguito centrador tubular 12 y está unida en una
sola pieza, por ejemplo soldada, preferentemente a una de las caras
frontales del manguito centrador 12. La parte móvil de la caja 10
consta de un elemento móvil 13 en forma de biela de compresión, que
puede desplazarse deslizando por las paredes interiores del
interior del manguito centrador 12. La pared interior del manguito
centrador 12 absorbe las fuerzas centradoras para conducir el
elemento móvil 13 deslizándolo en sentido radial. El lado frontal
del elemento móvil 13 que sobresale del manguito centrador 12 se
cierra con un platillo de tope 14 en el que se aplican las fuerzas
de impacto, en especial al maniobrar el vehículo sobre carriles.
Para limitar el rozamiento y proteger contra la
retención automática al ladearse, el elemento móvil 13 y el
manguito centrador 12 necesitan una determinada longitud de
solapamiento mínima para poder garantizar el centrado, incluso en
caso de cargas de servicio generadas por el rozamiento en el
platillo de tope 13 o de cargas de servicio excéntricas o
transversales (por ejemplo al recorrer los vehículos sobre carriles
curvas o curvas en S). En caso de desplazamiento mutuo, ambas
piezas 12, 13 necesitan al mismo tiempo el necesario espacio para
poder ir libres. La exigencia de una longitud de solapamiento lo más
grande posible del manguito centrador 12 y del elemento libre 13
lucha con la exigencia opuesta de que en caso de una deformación las
piezas 12,13 puedan desplazarse sobresaliendo claramente del
recorrido normal del resorte (carrera), sin que con ello aumente la
longitud total del tope. Esto significa que el tope con contratope 1
según la invención presenta, visto desde fuera, la forma y las
dimensiones de un tope con contratope conocido.
Para satisfacer ambas exigencias opuestas, una
vez superado el recorrido normal del resorte partes de la caja se
emplean, fuera de su función centradora normal, para absorber
energía mediante deformación. Pueden ser el manguito centrador 12 o
el elemento móvil 13, o ambas piezas 12, 13, y concretamente de
manera simultánea o desplazadas temporalmente. La deformación se
produce de tal manera que se acortan las porciones longitudinales
de estas piezas 12, 13, que en funcionamiento normal contribuyen al
solapamiento y por lo tanto al centrado.
Otra condición para aumentar la capacidad de
desplazamiento en caso de un nivel de fuerzas limitado consiste en
que un elemento transmisor de fuerza 20, que está dispuesto entre el
elemento móvil 13 y el manguito centrador 12 y que en
funcionamiento sirve para transmitir la fuerza longitudinal, permite
el acortamiento adicional y no genera así ningún nivel de fuerzas
alto no autorizado.
Sin embargo, en los topes conocidos para
vehículos sobre carriles los elementos de transmisión de fuerza
habitualmente utilizados, como por ejemplo resortes anulares,
resortes de elastómero o resortes de goma con o sin elementos
hidráulicos de amortiguación dispuestos paralelos, no permiten el
acortamiento en el orden de dimensiones pretendido debido a la
formación de bloques.
Por otro lado, en el caso del tope 1 según la
invención, en el interior de la caja 10 hay dispuestos sucesivamente
entre las piezas 12, 13 dos elementos de resorte 21, 22 de
distintos diámetros como elemento de transmisión de fuerza 20 y van
acoplados entre sí mediante un elemento acoplador 23. El elemento
acoplador 23 está configurado de tal manera que al superarse una
carga límite, por ejemplo en un punto de rotura controlada, se corta
y de este modo permite que los dos elementos de resorte 21, 22
deslicen telescópicamente uno en otro sin transmitir fuerzas
longitudinales.
El elemento acoplador 23 posee en el caso del
ejemplo representado (Figuras 1 a 3) la forma de un disco de perfil
plano. En lugar de un perfil plano también puede haber previsto de
un modo no mostrado un perfil en forma de olla o sombrero para el
disco del elemento acoplador 23. El extremo izquierdo del primer
elemento de resorte 21 apoya contra la superficie interior del
platillo de tope 14, mientras que el extremo derecho del segundo
elemento de resorte 22 apoya contra la superficie interior de la
placa de base 11. El elemento acoplador 23 presenta en las
proximidades de su borde exterior un punto de rotura controlada 24
en forma de ranuras anulares opuestas. La posición de estas ranuras
anulares está elegida de tal manera que el primer elemento de
resorte 21 apoya, visto radialmente, en el otro lado de las ranuras
anulares y el segundo elemento de resorte 22 a este lado de las
ranuras anulares sobre el elemento acoplador 23. Al superarse una
carga máxima o alcanzarse un recorrido de desplazamiento máximo, el
elemento acoplador 23 se rompe dentro de la caja 10 en el punto de
rotura controlada 24, tal como se ve en la Figura 3. La rotura del
elemento acoplador 23 significa que se elimina el efecto acoplador
sobre los elementos de resorte 21 y 22. El elemento de resorte 22 de
diámetro menor puede desplazarse entonces dentro del elemento de
resorte 21 de diámetro mayor.
La Figura 2 muestra el tope con contratope 1 en
su posición de inserción máxima (Pos. B en la Figura 4). El
elemento móvil 13 choca con el fondo de tope 11. A partir de esta
posición del elemento móvil 13 puede producirse otro desplazamiento
con deformación del manguito centrador 12. El redondeamiento 14a
formado en la zona de transición del platillo de tope 14 favorece
la entrada del manguito centrador 12 de una manera que éste primero
se ensancha hasta el límite de rotura, después induce grietas que
discurren continuas en sentido longitudinal e invierte hacia fuera
los segmentos 12a del manguito 12 así formados. Esta manera de
derrumbe tiene varias ventajas. Por un lado, la deformación comienza
de forma progresiva y sin picos de fuerza. El manguito centrador
12, que debido a su dimensionamiento a las cargas de servicio
presenta un grosor de pared relativamente grande, puede deformarse
entonces bajo un nivel de fuerza uniforme y no demasiado alto
(línea continua entre Pos. B y Pos. C en la Figura 4). Además, el
manguito centrador 12 puede destruirse prácticamente de manera
completa sin ninguna longitud residual. Los segmentos 12a restantes
de los que se prescinde no ocupan ninguna longitud y así tampoco
impiden la continuación del proceso de deformación. Otra ventaja
consiste en que el centrado lateral se mantiene, frente a las
fuerzas transversales o excéntricas, sin reducción o incluso
incrementado en todo el recorrido de deformación.
Los distintos estados del tope con contratope 1
según la invención conforme a las Figuras 1 y 3 se explican
basándose en la curva característica de
fuerza-recorrido mostrada en la Figura 4. Junto a la
zona del funcionamiento normal, entre las posiciones A y B
(recorrido de resorte 100…105 mm) tiene lugar en la zona de
deformación (entre las posiciones B y C) otro acortamiento del
elemento móvil 13 de aproximadamente 200 mm para un nivel de fuerza
de altura constante. Se conserva así toda la funcionalidad del tope
con contratope prefijada mediante normas. Tal como muestra en
detalle el diagrama según la Figura 4, en la zona del funcionamiento
normal el desplazamiento del elemento móvil 13 se produce, de
manera correspondiente a la curva característica de los elementos
de resorte 21 y 22 conectados en serie, a lo largo de la curva
continua acodada. El codo de la curva resulta porque la rama de la
curva aplanada sigue una curva característica de resorte más suave
de la conexión en serie de los dos elementos de resorte 21 y 22, y
porque en un desplazamiento adicional del elemento móvil 13 el más
débil de los dos elementos de resorte 21, 22 llega a un tope y
entonces el más rígido de los dos elementos de resorte actúa con su
curva característica más empinada para el desarrollo de la curva de
fuerza-recorrido. Con la curva discontinua en la
zona del funcionamiento normal se indica el efecto de amortiguación
adicional del amortiguador hidráulico 30, previsto opcionalmente.
Al final del recorrido de desplazamiento de 100 mm (posición B), el
elemento acoplador 23 entre los dos elementos de resorte 21 y 22 se
rompe, con lo cual desaparece súbitamente el efecto de resorte de
los elementos de resorte 21, 22, tal como se ve en el pequeña caída
más empinada de la curva en el recorrido de desplazamiento de 100
mm. Ya que con la rotura del elemento acoplador 23 comienza la
deformación del manguito centrador 12 al dividirse en segmentos 12a,
se recoge de nuevo inmediatamente el descenso empinado de la curva
a 100 mm y hasta un recorrido de desplazamiento de 200 mm (posición
C) el curso de la curva de fuerza-recorrido aumenta
hasta un nivel de fuerza prácticamente uniforme. Este nivel de
fuerza uniforme equivale al estado de deformación controlada
mediante división de los manguitos centradores 12. El final del
recorrido de desplazamiento para 200 mm equivale al estado
representado en la Fig. 3, cuando el elemento móvil 13 impacta
sobre la placa de base 11. La curva del diagrama según la Fig. 4 se
dirige entonces empinada hacia arriba en la dirección de la
posición D.
Para garantizar el acortamiento del elemento
transmisor de fuerza 20, en los ejemplos de realización según las
Figuras 1 a 7 hay previstas las siguientes medidas. Se utilizan dos
elementos de resorte 21, 22 (por ejemplo resortes anulares) con
diámetros distintos. Un elemento acoplador 23 en forma de disco con
un punto de rotura controlada 24 establece la unión accionada por
fricción. Pueden utilizarse dos elementos de resorte 21, 22 de
diferente longitud y/o diferente rigidez y/o diferente material
(acero/elastómero/goma), pudiéndose alcanzar una curva
característica progresiva del resorte. Esto puede tener ventajas en
la dinámica de marcha para vehículos sobre carriles acoplados
(línea continua entre Pos. A y Pos. B en la Fig. 4).
Otra posibilidad para conseguir características
de servicio favorables es la conexión en paralelo de un amortiguador
40 marcado, con línea discontinua, por ejemplo dentro del elemento
de resorte 22 de menor diámetro. Puede conseguirse así una mayor
absorción de energía en servicio normal (línea discontinua entre
Pos. A y Pos. B en la Fig. 4). A diferencia de los topes conocidos
con amortiguadores hidráulicos, mediante la conexión del segundo
elemento de resorte 21 de diámetro mayor, debido a la rigidez de
este elemento de resorte se limita el aumento del curso de la
fuerza en los procesos de impacto rápidos. Esto ha dado como
resultado, especialmente en el choque de topes de distinto tipo de
construcción (con y sin amortiguador hidráulico), una igualación
del curso de fuerza-recorrido.
Se ve en la Fig. 1 que el elemento acoplador 23
está junto a un tope 30 o la caja del amortiguador 40. El elemento
móvil 13 está además junto a dos o más espigas 23a, que sobresalen
radialmente en el perímetro exterior del elemento acoplador 23. El
tope 30 y las espigas 23a tienen la función de una ayuda
desencadenante para el elemento acoplador 23. Mediante lugares de
colocación elegidos de manera adecuada, que se encuentran por
ejemplo opuestos en diagonal, al alcanzarse una determinada posición
de desplazamiento del elemento móvil 13 se genera una súbita
concentración de tensión dentro del elemento acoplador 23, que
conduce a la liberación inmediata (derrumbe y corte) del elemento
acoplador 23. Este desencadenamiento se produce entonces controlado
por el recorrido. Una elección lógica de las tolerancias
constructivas garantiza que tiene lugar poco antes del impacto del
elemento móvil 13 sobre el manguito centrador 12. Esto se ve en la
Fig. 4 en una breve interrupción del nivel de fuerza. Una
disposición de este tipo es favorable porque se evita la
superposición aditiva de la transmisión de fuerza sobre el elemento
acoplador 23 (típico para el servicio normal) y la transmisión de
fuerza sobre las partes de la caja que encajan con arrastre de forma
(típico para la zona de deformación). Esta función de seguridad del
elemento acoplador 23 aligera la disposición constructiva del
amortiguador hidráulico 30. Puede optimizarse de manera preferente
a velocidades de esfuerzo bajas y medias y, de este modo,
configurarse con mayor sencillez.
Puede prescindirse de una o ambas ayudas
geométricas de desencadenamiento. En este caso, al alcanzarse su
límite de carga cede el elemento acoplador 23 controlado por la
fuerza. Este tipo de derrumbe, independientemente de la presencia
de las ayudas de desencadenamiento, por ejemplo del amortiguador
hidráulico 30, puede producirse también antes de alcanzarse todo el
recorrido de los elementos de resorte 21, 22. Incluso si este
proceso arrastra consigo una interrupción pasajera de la curva
característica de fuerza-recorrido, resulta del todo
deseable para evitar la aparición de picos de fuerza altos no
autorizados.
La Fig. 3 muestra el tope con contratope 1 en su
posición definitiva al final de la zona de deformación (Pos. C de
la Fig. 4). Las piezas grandes del manguito centrador 12 se deforman
y aparecen como segmentos 12a individuales. Se ve el elemento
acoplador 23 cortado y los elementos de resorte 21, 22 desplazados
telescópicamente uno en otro. El tope con contratope 1 ha alcanzado
su máximo acortamiento posible. Una mayor deformación sólo es
posible con una gran aplicación de fuerza, destrucción total y un
curso de la fuerza con pendiente alta (Fig. 4, Pos. D).
Una prolongación del aumento empinado de la
fuerza puede conseguirse haciendo que el elemento móvil pueda
aplastarse, por ejemplo mediante debilitación local de la sección.
Entonces, en la última fase de la zona de deformación se produce
una deformación adicional del elemento móvil 13 -hasta entonces no
deformado- con lo que se posibilita una reserva más de
desplazamiento a un nivel de fuerza más alto (Fig. 4, línea de
trazos y puntos C-D').
La Fig. 5 muestra una variante del tope con
contratope 1 mostrado en la Fig. 1, en la que se ha cambiado la
disposición de los dos elementos de resorte 21, 22 y se ha
prescindido de las ayudas de desencadenamiento mediante espigas 23a
en el elemento acoplador 23. El tope 30 como ayuda de
desencadenamiento se ha colocado aquí en el elemento móvil 13. El
cambio en la disposición de los elementos de resorte 21, 22 no
modifica el funcionamiento de esta variante.
En la Fig. 6 se representa un tope con
contratope 1 en que el elemento móvil 13 sujeta al manguito
centrador 12 agarrándolo por fuera. La transición entre manguito
centrador 12 y placa de base 11 puede estar redondeada para
favorecer el comportamiento de derrumbe del elemento móvil 13. Al
superarse el desplazamiento máximo de la zona de servicio normal
(Fig. 4), el elemento móvil 13 se encuentra en este redondeamiento y
comienza a deformarse. Los segmentos rotos que van sobresaliendo se
forman en las proximidades de la placa de base 11. Esta disposición
puede tener ventajas geométricas para condiciones de construcción
especiales. El manguito centrador 12 puede tener una capacidad de
aplastamiento adicional.
La Fig. 7 muestra un tope con contratope 1 en el
que, frente a la forma de realización mostrada en la Fig. 6, los
dos elementos de resorte 21, 22 están intercambiados. Eso no
modifica el funcionamiento.
De manera alternativa, en lugar de un material
metálico, para el elemento móvil 13 puede utilizarse un plástico
reforzado con fibra o un conjunto formado por varios materiales, con
lo cual en su geometría aparecen formas de derrumbe irregulares,
pero más uniformes en el curso de su fuerza.
Frente a los topes con contratope conocidos, con
el tope con contratope según la invención se produce prácticamente
una triplicación del recorrido de desplazamiento de 100 a 300 mm sin
que se dañe la estructura portante 2 (bastidor del vehículo) del
vehículo sobre carriles. Además de la absorción elástica y
reversible de un tope con contratope conocido, que según el
elemento de amortiguación por resortes se sitúa en el ámbito de
entre 30 y 70 kJ, puede absorberse mediante deformación una energía
motriz de aproximadamente 200 kJ. En caso de deformación, el tope
con contratope deformado únicamente hay que cambiarlo por otro tope
con contratope nuevo. Ya que los topes con contratope según la
invención tienen las mismas dimensiones y fijaciones que los topes
con contratope conocidos en uso, los vehículos sobre carriles
existentes pueden equiparse sin más con los topes con contratope
según la invención.
Claims (9)
1. Tope con contratope (1) para estructuras
portantes móviles (2), en especial de vehículos sobre carriles, con
una caja (10) formada por una placa de base (11) que puede fijarse
en un lugar fijo de la estructura portante (2), un manguito
centrador (12) colocado en la placa de base (11) y un elemento móvil
(13) desplazable con relación al manguito centrador (12), que es
conducido por el manguito centrador (12) en su movimiento de
desplazamiento, y con un elemento de transmisión de fuerza (20) que
tiene medios de resorte (21, 22) para acoplar el elemento móvil
(13) con la estructura portante (2), estando acoplado el medio de
resorte (21, 22) a través de un elemento acoplador (23) con el
elemento móvil (13) y estando configurada la caja (10) para una
deformación controlada del manguito centrador (12) o del elemento
móvil (13) sin deformación o variación de la longitud de la placa
de base (11), caracterizado porque el medio de resorte (21,
22) absorbe de manera flexible desplazamientos del elemento móvil
(13) o las fuerzas a transmitir por debajo de un valor límite,
porque el elemento acoplador (23) tiene un punto de rotura
controlada (24) en el que al superarse una carga máxima o al
alcanzarse un recorrido de desplazamiento máximo del elemento móvil
(13) dentro de la caja (10) se rompe el elemento acoplador (23),
con lo que se elimina el acoplamiento flexible del elemento móvil
(13) con la estructura portante (2) y se deforman de manera
controlada el manguito centrador (12) o el elemento móvil (12), y
porque el elemento transmisor de fuerza (20) tiene dos elementos de
resorte (21, 22) conectados en serie que están unidos entre sí a
través del elemento acoplador (23), desacoplándose y deslizándose
uno en otro de manera telescópica los elementos de resorte (21, 22)
al destruirse el elemento acoplador (23) por encima del valor
límite para el desplazamiento del elemento móvil (13) o para la
fuerza que hay que transmitir.
2. Tope con contratope según la reivindicación
1, caracterizado porque la deformación controlada ensancha
las paredes del manguito centrador (12) y/o del elemento móvil (13)
en un extremo axial más allá del límite de rotura y se rompe en
segmentos (12a).
3. Tope con contratope según la reivindicación
1, caracterizado porque en la deformación controlada se
aplastan axialmente las paredes del manguito centrador (12) y/o del
elemento móvil (13).
4. Tope con contratope según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como elemento
acoplador (23) hay previsto un disco con el punto de rotura
controlada (24).
5. Tope con contratope según la reivindicación
4, caracterizado porque el disco tiene un perfil plano o en
forma de olla.
6. Tope con contratope según una de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque existe un tope
(30) para el elemento acoplador (23) de modo que al chocar el
elemento acoplador (23) sobre el tope (30) el primero se
elimina.
7. Tope con contratope según las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque los lugares de
contacto del elemento acoplador (23) para un impacto con el
elemento móvil (13) y/o el tope final (30) están configurados de
modo que en el impacto se generan concentraciones de tensión
locales.
8. Tope con contratope según una de las
reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque paralelo a un
elemento de resorte (22, 23) del elemento transmisor de fuerza (20)
hay dispuesto un amortiguador hidráulico (40).
9. Tope con contratope según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la parte de las
dos partes del manguito centrador (12) y del elemento móvil (13) que
no participa en la deformación está configurada de modo que puede
aplastarse al chocar con un obstáculo al final del recorrido de
desplazamiento.
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