ES2302163T3 - Tope de amortiguacion para vehiculos ferroviarios. - Google Patents

Abstract

Tope de amortiguación para vehículos ferroviarios, con un casquillo de tope de amortiguación (1) y con un empujador de tope de amortiguación (2) desplazable con respecto al mismo, con una primera cámara (3) llena al menos parcialmente con un medio hidráulico, que se reduce a medida que se incrementa la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación (2) y con una segunda cámara (4) llena al menos en parte con un medio hidráulico, que está en conexión a través de un paso (5), que se puede cerrar por un órgano de control (10), con la primera cámara (3), caracterizado porque están previstos medios que actúan en la dirección de cierre sobre el órgano de control (10), que modifican la fuerza de cierre que actúa sobre el órgano de control (10) durante la suspensión elástica del tope de amortiguación en función de la carrera de entrada y/o de la masa a retardar y/o de la velocidad de entrada.

Description

Tope de amortiguación para vehículos ferroviarios.

La invención se refiere a un tope de amortiguación para vehículos ferroviarios de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce a partir del documento US-A-5.160.123 un tope de amortiguación del tipo indicado al principio. Además del casquillo de tope de amortiguación que debe fijarse en el vehículo y del empujador del tope de amortiguación desplazable con respecto al mismo, el tope de amortiguación está provisto sobre el lado delantero con una cabeza de tope de amortiguación. En el interior del tope de amortiguación está dispuesta una unidad hidráulica de cilindro y pistón, que está empotrada entre la cabeza del tope de amortiguación y el lado frontal del casquillo del tope de amortiguación que debe dirigirse hacia el vehículo. La unidad de cilindro y pistón está provista con una válvula de regulación de la circulación y con una instalación para la regulación de la circulación del medio hidráulico desplazado durante la suspensión elástica. La instalación mencionada debe determinar la velocidad inicial máxima admisible del empujador del tope de amortiguación durante la suspensión elástica. A tal fin, la instalación está provista con un mandril apoyado en el casquillo del tope de amortiguación, que se sumerge, durante la suspensión elástica, en la abertura de un casquillo y de esta manea limita una sección transversal de paso para el medio hidráulico. El casquillo, por su parte, es desplazable y está pretensado por medio de un muelle. Además, presenta un orificio de paso para el medio hidráulico desplazado desde la unidad de cilindro y pistón. Tan pronto como la velocidad de inserción del casquillo del tope de amortiguación excede un valor predeterminado, se desplaza el casquillo a través de la caída de la presión, que se produce en su orificio, en contra de la tensión previa del muelle y se reduce en una medida correspondiente el orificio de paso radial. De esta manera se reduce también la velocidad de inserción del casquillo del tope de amortiguación.

Se conoce de la misma manera a partir del documento EP-A-1 167 154 un tope de amortiguación del tipo indicado al principio con un casquillo que debe fijarse en el lado del vehículo y con un empujador desplazable con respecto al mismo. En el casquillo está dispuesta una cámara de aceite llena con medio hidráulico, que se reduce a medida que se incrementa la suspensión elástica del empujador, mientras que el empujador está provisto con una cámara de gas colocada a sobrepresión por medio de un gas. Entre las dos cámaras está dispuesta una instalación de regulación hidráulica y de gas, que presenta una disposición de válvula, que modifica, durante la suspensión elástica del empujador, una sección transversal de paso relevante para el medio hidráulico que circula a través de la misma, en función de la energía que actúa sobre el empujador. La disposición de válvula está provista con un cuerpo de válvula, una de cuyas superficies frontales está en conexión operativa con la cámara de aceite y cuya otra superficie frontal está en conexión operativa con la cámara de gas. La superficie frontal, que está en conexión operativa con la cámara de gas, es en este caso un múltiplo mayor que la superficie frontal que está dirigida hacia la cámara de aceite. Para el retardo del movimiento de cierre del cuerpo de válvula están previstos medios, para que la aceleración transmitida desde el empujador sobre el vehículo no exceda un valor máximo predeterminado.

Por último, se conoce a partir del documento US 3.826.343 un dispositivo de regulación para amortiguadores de choque hidráulicos, que es adecuado para el empleo en automóviles. Este dispositivo de regulación está constituido por una carcasa, en la que están dispuestas una cámara de alta presión y una cámara de baja presión. Entre estas dos cámaras está dispuesto un pistón, que está cargado por medio de un muelle. El pistón está provisto con una cámara de control de la presión. Entre la cámara de control de la presión 36 y la cámara de alta presión dispuesta una válvula de disco, que está pretensada por medio de un "muelle de calibración" en la dirección de cierre. La válvula de disco está provista con taladros de paso, a través de los cuales se puede adaptar la presión sobre el lado trasero de la válvula de disco a la presión sobre el lado delantero.

El cometido de la invención consiste ahora en configurar un tope de amortiguación para vehículos ferroviarios, de tal forma que se puedan controlar el gradiente de la fuerza así como la fuerza máxima durante la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación, de una manera independiente de la carrera total del empujador del tope de amortiguación.

Este cometido se soluciona a través de las características indicadas en la parte de caracterización de la reivindicación 1.

Las formas de realización preferidas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes 2 a 17.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de dibujos. En este caso:

La figura 1 muestra una sección longitudinal a través de un tope de amortiguación representado de forma esquemática.

La figura 2 muestra el comportamiento de suspensión elástica casi estático y dinámico del tope de amortiguación con la ayuda de un diagrama de fuerza y recorrido.

La figura 3 muestra una sección longitudinal a través de un primer ejemplo de realización alternativo de un tope de amortiguación, y

La figura 4 muestra una sección longitudinal a través de un segundo ejemplo de realización alternativo de un tope de amortiguación.

El tope de amortiguación mostrado en el estado de reposo en la figura 1 presenta un casquillo de tope de amortiguación 1 que debe fijarse en el vehículo ferroviario (no representado) así como un empujador de tope de amortiguación 2, que está provisto este último sobre el lado delantero con un plato de tope de amortiguación (no representado). Tanto el casquillo del tope de amortiguación 1 como también el empujador del tope de amortiguación 2 recibido de forma desplazable en el mismo están configurados esencialmente de forma cilíndrica.

El tope de amortiguación está provisto con una primera cámara 3 dispuesta en el interior del casquillo del tope de amortiguación 1 así como con una segunda cámara 4 dispuesta en el interior del empujador del tope de amortiguación 2. La primera cámara 3 está prácticamente llena con un medio hidráulico, mientras que la segunda cámara 4 está parcialmente llena con un medio hidráulico y está colocada a sobrepresión por medio de un gas. A medida que se incrementa la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación 2, se reduce la primera cámara 3 dispuesta en el casquillo del tope de amortiguación 1. Durante este proceso de suspensión elástica, la segunda cámara 4 sirve para el alojamiento del medio hidráulico expulsado desde la primera cámara 3. Las dos cámaras 3, 4 están conectadas entre sí por medio de un paso 5. El paso 5 está provisto con un asiento de válvula sobre el lado que está dirigido hacia el espacio interior del empujador del tope de amortiguación 2. Entre el paso 5 y la cámara 4 dispuesta en el empujador del tope de amortiguación 2 está previsto un espacio anular 21. Para el cierre de este paso 5 está prevista una instalación de amortiguación designada, en general, con 7. La instalación de amortiguación 7 comprende una cámara de control 8, puesta a sobrepresión por medio de un gas, en la que está dispuesto un pistón de separación 9. El espacio 14 entre el pistón de separación 9 y el órgano de control 10 está relleno con líquido hidráulico, de manera que la presión que predomina en la cámara 8 es transmitida sobre el órgano de control 19 y carga este último en la dirección de cierre. De esta manera, se forma un muelle de gas, designado con 8a, para la tensión previa del órgano de control 10. Para la limitación del movimiento del pistón de separación 9 dirigido hacia la derecha, en la cámara 8 está fijado un anillo de tope 28. La superficie frontal 10a del órgano de control 10 que está dirigida hacia la primera cámara 3 es, en el presente ejemplo, esencialmente menor que el lado trasero 10b dirigido hacia la cámara de control 8. Por lo demás, la instalación de amortiguación 7 comprende una cámara de bomba 11 dispuesta en el empujador del tope de amortiguación así como un empujador 12 apoyado en el casquillo del tope de amortiguación 1 y que se proyecta dentro de la cámara de la bomba 11. La cámara de la bomba 11 está rellena de la misma manera con líquido hidráulico y está conectado a través de un canal 13 con el espacio 14 entre el pistón de separación 9 y el órgano de control 10. Este canal 13 está provisto con una constricción para la limitación dela cantidad de líquido hidráulico que circula por unidad de tiempo desde la cámara de la bomba 11 hasta el espacio 14 dispuesto delante del órgano de control 10. En paralelo al canal 13 está dispuesta una válvula de retención 25.

El empujador de amortiguación 2 está provisto en el lado extremo con una pestaña 17 que actúa como estrangulador, que forma una parte de la disposición de estrangulamiento hidráulico 16. La pestaña 17 delimita entre ella y la pared de la cámara 3 dispuesta en el casquillo del tope de amortiguación 1 un intersticio 18 en forma de anillo. Otro elemento de la disposición de estrangulamiento 16 forma la pared 15 de la cámara 3, cuyo diámetro interior se reduce hacia la derecha hacia el extremo del lado del vehículo, de manera que el intersticio 18 en forma de anillo entre la pestaña 17 y la pared 15 a medida que se incrementa la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación 2. La pestaña 17 está provista, por lo demás, con un canal anular 19, desde el que parte al menos un taladro radial 5a hacia el paso 5. En la pestaña 17 está alojada una válvula de retención 20, que posibilita una circulación de retorno del líquido hidráulico desde la cámara 4 dispuesta en el empujador del tope de amortiguación 2 hacia la cámara 3 dispuesta en el casquillo del tope de amortiguación 1. La cámara de la bomba 11 está conectada a través de un conducto 22a con una válvula de sobrepresión 23. El conducto 22a desemboca en la zona extrema dirigida hacia el vehículo en el lugar designado con 27 en la cámara de la bomba 11. En efecto, el conducto 22a desemboca en un espacio anular entre el empujador 12 y la cámara de la bomba 11. Desde la válvula de sobrepresión 23 conduce un conducto 22b en la parte inferior de la cámara 4 dispuesta en el empujador del tope de amortiguación 2.

El espacio 14 entre el pistón de separación 9 y el órgano de control 10 está conectado con la cámara 4 a través de una válvula de retención 24. La válvula de retención 24 debe asegurar que en el espacio 14 entre el pistón de separación 9 y el órgano de control 10 pueda tener lugar rápidamente una compensación de la presión durante la suspensión elástica del tope de amortiguación, circulando líquido hidráulico desde la cámara 4 hacia el espacio 14. Para favorecer un cierre rápido y seguro del órgano de control 10, se puede empotrar, dado el caso, un muelle de recuperación 26 entre el anillo de tope 28 y el lado trasero del órgano de control 10b. A través de la válvula de retención 25 se asegura que durante la suspensión elástica rápida del tope de amortiguación o bien durante una retracción rápida del empujador 12 desde la cámara de la bomba 11, se realimente la cámara de la bomba 11 a través del espacio 14.

El modo de actuación de este tope de amortiguación se representa durante la suspensión elástica casi estática de la siguiente manera: cuando la fuerza de presión actúa sobre el empujador del tope de amortiguación 2, éste tiene tendencia a desplazarse hacia la derecha en la dirección del vehículo. De esta manera, se eleva la presión en la cámara 3 dispuesta en el casquillo del tope de amortiguación 1. Esta presión se prosigue a través del intersticio 18 en forma de anillo, el canal radial 5a y el paso 5 hasta el lado trasero 10a del órgano de control 10 dirigido hacia el paso 5 e impulsa al órgano de control. Tan pronto como la fuerza ejercida por el líquido hidráulico sobre la superficie frontal derecha 10a del órgano de control 10 es mayor que la fuerza que actúa a través de la presión del gas sobre el lado trasero 10b del órgano de control 10 (omitida la fricción), se desplaza el órgano de control 10 hacia la izquierda y se eleva desde el asiento de la válvula 6. A continuación, el empujador del tope de amortiguación 2 se puede suspender elásticamente, es decir, que se puede desplazar hacia la derecha y puede circular el líquido hidráulico a través del asiento de la válvula 6 y la cámara anular 21 hasta la cámara 4 dispuesta en el empujador del tope de amortiguación 2. A través del movimiento del empujador del tope de amortiguación 2 dirigido hacia la derecha se reduce el volumen de la cámara de la bomba 11, puesto que el empujador 12 penetra todavía más en la cámara de la bomba 11. De esta manera se eleva igualmente la presión en la cámara de la bomba 11. A través del canal 13 se compensa la presión en el espacio 14, dispuesto entre el pistón de separación 9 y el órgano de control 10 con la que existe en la cámara de la bomba 11. De esta manera, se carga adicionalmente el órgano de control 10 en la dirección de cierre, porque el pistón de separación 9 se desplaza hacia la izquierda bajo la influencia del medio hidráulico 9 y se reduce el volumen de gas en la cámara 8, con lo que se incrementa de una manera progresiva la fuerza transmitida desde el empujador del tope de amortiguación 2 sobre el casquillo del tope de amortiguación 1. Tan pronto como la presión en la cámara de la bomba 11 ha alcanzado un valor máximo predeterminado durante la inserción del empujador del tope de amortiguación 2, se abre la válvula de sobrepresión 23. A través de este medio para la limitación de la presión, se limita la fuerza máxima, que actúa en la dirección de cierre sobre el órgano de control 10 y, por lo tanto, también la fuerza máxima transmitida desde el empujador del tope de amortiguación 2 sobre el casquillo del tope de amortiguación 1, aunque el empujador del tope de amortiguación 2 se puede mover más hacia la derecha. Cuando el conducto 22a desemboca desde arriba en el espacio anular entre el empujador 212 y la cámara de la bomba 11, se puede asegurar que durante un choque de tope, se desvía en primer lugar el gas acumulador, dado el caso, en la cámara de la bomba 11 y de esta manera se ventila internamente el control o bien la cámara de la bomba 11. La válvula de sobrepresión 23 reacciona en el funcionamiento solamente en el caso de un choque de tope. La alta aceleración durante un choque de tope hace que el medio hidráulico se acumule sobre el lado izquierdo alejado del vehículo en la cámara de la bomba 11, mientras que el gas se acumula en la zona superior en el lado derecho de la cámara de la bomba 11 que está dirigido hacia el vehículo. Por este motivo, el conducto 22a desemboca sobre el lado dirigido hacia el vehículo desde arriba en la cámara de la bomba 11.

Durante la suspensión elástica casi estática, descrita anteriormente, del empujador del tope de amortiguación 2 se puede adaptar, por un lado, la presión en el paso 5 a la presión en la cámara 3 del casquillo del tope de amortiguación 1. Por otra parte, se puede adaptar la presión en el espacio 14 dispuesto delante del órgano de control 10 a través del canal 13 a la presión en la cámara de la bomba 11. De una manera diferente se comporta durante la suspensión elástica dinámica del empujador del tope de amortiguación 2.

Durante la suspensión elástica dinámica, el tope de amortiguación se comporta en el primer momento aproximadamente igual que durante la suspensión elástica casi estática, provocando a través del gradiente de la presión en la cámara 3 del casquillo del tope de amortiguación 1 una elevación del órgano de control 10 fuera del asiento de la válvula 6. Sin embargo, tan pronto como el empujador del tope de amortiguación 2 es desplazado hacia la derecha a una velocidad determinada, ya no se puede adaptar al mismo tiempo la presión en el paso 5 a la presión en la cámara 3 del casquillo del tope de amortiguación 1, puesto que a través del intersticio 18 en forma de anillo se forma entre la pestaña 17 y la pared de la cámara 15 una diferencia de la presión en función de la cantidad de líquido hidráulico, que circula por unidad de tiempo desde la cámara 3 hacia el canal anular 19. Además, la presión en el espacio 14 que esta dispuesto delante del órgano de control 10 no se puede adapta tampoco al mismo tiempo debido a la sección transversal limitada del canal 13 a la presión en la cámara de la bomba 11, puesto que debido a la constricción, que limita la sección transversal del canal 13, solamente puede circular una cantidad muy reducida de líquido hidráulico por unidad de tiempo desde la cámara de la bomba 11 hacia el espacio 14 que está dispuesto delante del órgano de control 10. De esta manera, por una parte, se abre la válvula de sobrepresión 23 muy rápidamente y, por otra parte, apenas se carga adicionalmente el órgano de control 10 en la dirección de cierre. El comportamiento elástico durante la suspensión dinámica se diferencia, por lo tanto, en principio, del comportamiento durante la suspensión elástica casi estática. Se entiende que existe una transición fluida desde la suspensión elástica casi estática a la suspensión dinámica. No obstante, no se describe en detalle esta zona de transición.

La figura 2 muestra con la ayuda del diagrama de fuerza y recorrido la curva característica del tope de amortiguación durante la suspensión elástica casi estática así como durante la suspensión dinámica. Con s1 se designa la carrera estática, mientras que s2 designa la carrera adicional y s3 designa la carrera general. La carrera estática s1 define después de qué recorrido de suspensión estática qué fuerza debe transmitirse desde el empujador del tope de amortiguación sobre el casquillo del tope de amortiguación. La curva característica estática se determina normalmente a través de una previsión, como por ejemplo una Directiva UIC. Como se deduce a partir de la curva característica estática K1, la fuerza transmitida desde el empujador del tope de amortiguación sobre el casquillo del tope de amortiguación se incrementa al principio del proceso de suspensión elástica de una manera progresiva hasta un valor máximo M1 al final de la carrera estática s1. A continuación, la fuerza se extiende a lo largo de la curva característica K2 de una manera constante sobre la carrera adicional s2 hasta un tope final teórico. El valor máximo M1 se determina en gran medida a través del valor de reacción de la válvula de sobrepresión 23. La curva característica K3 muestra el comportamiento de suspensión del tope de amortiguación con carga dinámica. Con la ayuda de la curva característica dinámica K3 se muestra que la fuerza se incrementa muy rápidamente al comienzo del proceso de suspensión elástica, para permanecer a continuación en un nivel esencialmente constante y para ser transmitida a través de un movimiento de carrera relativamente largo sobre el casquillo del tope de amortiguación. De acuerdo con el dimensionado de los elementos de regulación, la fuerza máxima de la curva característica dinámica K3 puede permanecer también por debajo de la curva característica K1 a bajas velocidades, mientras que puede exceder también la curva característica K2 a velocidades más elevadas.

El diagrama precedente, sin embargo, solamente representa un ejemplo de un diseño determinado del tope de amortiguación. A través de la adaptación de los parámetros individuales como la presión del gas predominante en la cámara 4, la sobrepresión en la cámara de control 8, la relación entre la superficie frontal derecha 10a y la superficie frontal izquierda 10b (lado trasero) del órgano de control 10, la reducción del volumen de la cámara de la bomba 11 durante la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación 2, el volumen del espacio 14 dispuesto delante del órgano de control 10 así como el valor de reacción de la válvula de sobrepresión 23, se puede influir de una manera decisiva sobre el comportamiento del tope de amortiguación durante la suspensión elástica casi estática. La enumeración precedente no debe considerarse de ninguna manera como exhaustiva, sino que solamente debe reproducir los parámetros más importantes o bien algunos parámetros importantes. En efecto, a través de la modificación de los parámetros mencionados se puede influir sobre el gradiente de la fuerza con respecto a la carrera de suspensión elástica así como sobre la fuerza máxima durante la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación. Una ventaja especial del tope de amortiguación configurado de acuerdo con la invención consiste en que el gradiente de la fuerza K1.1 así como la fuerza máxima K2 son independientes de la carrera total.

Durante la suspensión elástica dinámica se presta una importancia especial sobre todo al valor de reacción de la válvula de sobrepresión 23, a la sección transversal absoluta y a la modificación de la sección transversal del intersticio 18 en forma de anillo durante la inserción del empujador del tope de amortiguación 2 así como a la sección transversal del canal 13.

Por suspensión elástica casi estática se entienden procesos de suspensión elástica, en los que la velocidad media de inserción del empujador del tope de amortiguación no excede un valor en el orden de magnitud de aproximadamente 0,01-0,05 m/s. Por suspensión elástica dinámica se entienden procesos de suspensión elástica, en los que la velocidad media de inserción del empujador del tope de amortiguación excede un valor de aproximadamente 1 m/s. Con respecto al presente ejemplo de realización, la zona de transición está, por lo tanto, entre aproximadamente 0,05 y 1 ms/s.

Puesto que la segunda cámara 4 está colocada a sobrepresión por medio de un gas, y el gas ha sido comprimido adicionalmente durante la suspensión elástica, el tope de amortiguación cede elásticamente de nuevo a medida que cede la presión. Tan pronto como la presión en la segunda cámara 4 dispuesta en el empujador del tope de amortiguación 2 es mayor que en la cámara 3 dispuesta en el casquillo del tope de amortiguación 1, se abre la válvula de retención 20 insertada en la pestaña 17. A través de la válvula de retención abierta puede circular ahora líquido hidráulico desde la segunda cámara 4 hacia la primera cámara 3, con lo que el empujador del tope de amortiguación se desplaza desde la izquierda hasta un tope final no representado. Durante este proceso de suspensión se incrementa a través del empujador 12, que sale desde la cámara de la bomba 11, también el volumen de la cámara de la bomba 11 de una manera continua, lo que conduce a una reaspiración de líquido hidráulico desde la cámara 14.

La figura 3 muestra una sección longitudinal a través de un ejemplo de realización alternativo de un tope de amortiguación, en el que las partes iguales están provistas con signos de referencia idénticos. En lugar del control hidráulico y de gas descrito al principio, en este ejemplo de realización están previstos de una manera predominante elementos mecánicos para el control de la instalación de amortiguación 7. En la cámara de control 8 está dispuesto un pistón 30, que está provisto con un vástago de pistón 31 que se proyecta desde la cámara de control 8. Entre el pistón 30 y el órgano de control 10 está empotrado un muelle 32, que está constituido de una manera preferida de acero. En lugar del muelle de acero 32 se puede empelar también, por ejemplo, un muelle de elastómero. Por lo demás, está prevista una cremallera 33 fijada en el casquillo del tope de amortiguación 1, que se proyecta dentro de la segunda cámara 4 del empujador del tope de amortiguación 2. La cremallera 33 está en conexión operativa con una rueda dentada 34, que está provista con una excéntrica 35. La rueda dentada 34 está fijada de forma giratoria en el empujador del tope de amortiguación 2. El pistón 30 se apoya con su vástago de pistón 31 en la excéntrica 35 de la rueda dentada 34. La excéntrica 35 está provista con una zona de entrada 35a que se incrementa continuamente en el diámetro, que pasa a una zona cilíndrica 35b. Durante la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación 2 tiene lugar un desplazamiento relativo entre la rueda dentada 34 y la cremallera 33, con lo que se gira la rueda dentada 34 en el sentido contrario a las agujas del reloj. A través de la rotación de la rueda dentada 34 en el sentido contrario a las agujas del reloj se modifica la tensión previa del muelle 32, siendo desplazado el pistón 30 a través de la excéntrica 35 hacia la derecha. La excéntrica 35 está configurada en este caso de tal forma que el pistón 30 se desplaza al comienzo del movimiento giratorio de la rueda dentada 34, a través de la zona de entrada 35a que se incrementa en el diámetro, de una manera comparativamente rápida hacia la derecha. No obstante, tan pronto como la rueda dentada 34 ha sido girada hasta el punto de que el vástago de pistón 31 se apoya en la zona cilíndrica 35b de la excéntrica 35, no se modifica ya la tensión previa del muelle, sino que permanece constante, aunque se inserte adicionalmente el empujador del tope de amortiguación 2. Se entiende que la configuración mostrada de la excéntrica 35 tiene solamente carácter ejemplar. A través de la configuración de la excéntrica 35 se puede ejercer también una influencia directa sobre la curva característica de resorte del tope de amortiguación. Se entiende que durante la suspensión elástica dinámica del empujador del tope de amortiguación 2, la pestaña 17 actúa también aquí como estrangulamiento en el sentido descrito anteriormente.

La figura 4 muestra una sección longitudinal a través de otro ejemplo de realización alternativo de un tope de amortiguación, en el que las partes iguales están provistas de nuevo con signos de referencia idénticos. También en este ejemplo están previstos de una manera predominante elementos mecánicos para el control de la instalación de amortiguación 7. Para la modificación de la tensión previa del muelle de acero 32 empotrado entre el pistón 30 y el órgano de control 10 está prevista una varilla de control 37 fijada en el casquillo del tope de amortiguación 1, cuya parte delantera 38 está provista sobre el lado inferior con una superficie de control cónica 39. La superficie de control 39 de la varilla de control 37 está en conexión operativa a través de una palanca de control 40 con el vástago de pistón 31 del pistón 30. La palanca de control 40 está provista en ambos extremos de la palanca con un rodillo 41, 42 respectivo. Durante la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación 2 tiene lugar también aquí un desplazamiento relativo entre la palanca de control 40 y el vástago de control 37, con lo que la palanca de control 40 es girada en el sentido contrario a las agujas del reloj y se modifica la tensión previa del muelle, desplazando la palanca de control 40 el pistón 30 hacia la derecha. La posición de la parte delantera 38a de la varilla de control con relación a la palanca 40a cuando se introduce el empujador del tope de amortiguación 2 se indica por medio de líneas de puntos y trazos. A través de la configuración de la palanca de control 40 y de la superficie de control 38 se puede ejercer de nuevo una influencia directa sobre la curva característica de resorte del tope de amortiguación. Puesto que la superficie de control cónica 39 en el extremo pasa a una zona horizontal 39a, se limita también aquí la tensión previa máxima del muelle 32 y se posibilita una carrera de suspensión muy larga del tope de amortiguación.

Aunque anteriormente se ha hablado siempre de un tope de amortiguación, el concepto de "tope de amortiguación" no debe entenderse forzosamente en el sentido de un tope de amortiguación de ferrocarril convencional. En su lugar, un tope de amortiguación de este tipo se puede empelar también, por ejemplo, como elemento de amortiguación en un acoplamiento, puesto que los acoplamientos para vehículos ferroviarios deben absorber fuerzas grandes. Con el tope de amortiguación descrito anteriormente se pueden recibir de una manera reversible también energías grandes y se pueden absorber sobre una carrera de resorte larga.

Claims (17)

1. Tope de amortiguación para vehículos ferroviarios, con un casquillo de tope de amortiguación (1) y con un empujador de tope de amortiguación (2) desplazable con respecto al mismo, con una primera cámara (3) llena al menos parcialmente con un medio hidráulico, que se reduce a medida que se incrementa la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación (2) y con una segunda cámara (4) llena al menos en parte con un medio hidráulico, que está en conexión a través de un paso (5), que se puede cerrar por un órgano de control (10), con la primera cámara (3), caracterizado porque están previstos medios que actúan en la dirección de cierre sobre el órgano de control (10), que modifican la fuerza de cierre que actúa sobre el órgano de control (10) durante la suspensión elástica del tope de amortiguación en función de la carrera de entrada y/o de la masa a retardar y/o de la velocidad de entrada.

2. Tope de amortiguación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios están configurados de tal forma que la fuerza de cierre que actúa en la dirección de cierre sobre el órgano de control (10) es en gran medida independiente de la presión que predomina en la segunda cámara (4).

3. Tope de amortiguación de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el órgano de control (10) está pretensado en la dirección de cierre por medio de un muelle de gas (8a), un muelle de acero (32) o un muelle de elastómero, de una manera independiente de la presión que predomina en la segunda cámara (4).

4. Tope de amortiguación de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque está prevista una cámara de control (8), independiente de la primera y de la segunda cámara (3, 4), para el alojamiento del órgano de control (10) y del muelle de gas (8a), del muelle de acero (32) o del muelle de elastómero, que son necesarios para la tensión previa del órgano de control (10).

5. Tope de amortiguación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la cámara de control (8) está alojado un pistón (30) y entre el pistón (30) y el órgano de control (10) está empotrado un muelle de acero (32), cuya tensión previa se puede modificar por medio del pistón
(30).

6. Tope de amortiguación de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el pistón (30) está provisto con un vástago de pistón (31) que se proyecta sobre la cámara de control (8) hacia fuera, que está apoyada en un elemento mecánico, especialmente una excéntrica (35) o palanca (40), en el que el elemento mecánico (35, 40) desplaza el pistón (30) durante la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación (2) en función de la carrera de inserción.

7. Tope de amortiguación de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento mecánico (35, 40) es giratorio por medio de una cremallera (33) o de una superficie de cuña (39).

8. Tope de amortiguación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están previstos medios (23, 35b, 39a) para la limitación de la fuerza máxima que actúa en la dirección de cierre sobre el órgano de control (10).

9. Tope de amortiguación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la instalación de amortiguación (7) presenta una disposición de estrangulamiento (16) conectada delante del órgano de control (10), que reduce continuamente durante la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación (2) un orificio (18), a través del cual puede circular el medio hidráulico desde la primera cámara (3) hacia el paso (5).

10. Tope de amortiguación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4 ó 9, caracterizado porque el órgano de control (10) está pretensado neumática o mecánicamente en la dirección de cierre, y porque al menos durante la suspensión elástica casi estática del empujador del tope de amortiguación (2) se introduce líquido hidráulico desde una cámara de bomba (11), que se reduce a medida que se incrementa la suspensión elástica, a través de un canal (13) hasta un espacio (14) colocado delante del órgano de control (10), de tal forma que el órgano de control (10) es cargado adicionalmente a la tensión previa en la dirección de cierre.

11. Tope de amortiguación de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque el canal (13), que se extiende desde la cámara de la bomba (11) hacia el espacio (14) colocado delante del órgano de control (10), está configurado como estrangulamiento hidráulico o está provisto con una constricción que actúa como estrangulamiento hidráulico para la limitación de la cantidad de líquido hidráulico que circula por unidad de tiempo, de manera que la presión en el espacio (14) dispuesto delante del órgano de control (10) puede compensar durante la suspensión elástica casi estática del empujador del tope de amortiguación (2), al menos aproximadamente la presión de la cámara de la bomba (11), mientras que la presión en el espacio (14) dispuesto delante del órgano de control (10) no se compensa o solamente con retardo, durante la suspensión elástica dinámica del empujador del tope de amortiguación (2), en virtud de la sección transversal limitada del canal (13).

12. Tope de amortiguación de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la cámara de la bomba (11) presenta como medios para la limitación de la fuerza que actúa en la dirección de cierre adicionalmente sobre el órgano de control (10), un orificio de salida (27) que se puede cerrar por medio de una válvula de sobrepresión (23).

13. Tope de amortiguación de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque la cámara de la bomba (11) está configurada como espacio separado, y porque está previsto un empujador (12) que se proyecta en la cámara de la bomba (11), que realiza durante la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación (2) un movimiento relativo con respecto a la cámara de la bomba (11), para reducir su volumen.

14. Tope de amortiguación de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque el espacio (14) dispuesto delante del órgano de control (10) está conectado a través de una válvula de retención (24) con la segunda cámara (4) de tal forma que durante la suspensión elástica de salida del empujador del tope de amortiguación (2), el líquido hidráulico desplazado durante el proceso de suspensión elástica puede circular de nuevo de retorno al espacio (14).

15. Tope de amortiguación de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque la segunda cámara (4) está conectada con la primera cámara (3) a través de un paso (5) provisto con un asiento de válvula (6) y el órgano de control (10) está pretensado contra este asiento de válvula (6).

16. Tope de amortiguación de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque está prevista una cámara de control (8) puesta a sobrepresión por medio de un gas, que está provista con un pistón de separación (9), que divide la cámara en una cámara de gas y en el espacio (14) dispuesto delante del órgano de control (10).

17. Tope de amortiguación de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 16, caracterizado porque la disposición de estrangulamiento (16) presenta una pestaña (17) de forma circular, que delimita entre sí y la pared (15) de la primera cámara (3) el orificio en forma de un intersticio (18) en forma de anillo, reduciéndose el diámetro interior de la cámara (3) hacia el extremo del lado del vehículo de tal manera que el intersticio (18) en forma de anillo se reduce entre la pestaña (17) y la pared (15) de la cámara (3) a medida que se incrementa la suspensión elástica del empujador del tope de amortiguación.