ES2305766T3 - Tope con contratope. - Google Patents

Abstract

Tope con contratope (1) para estructuras portantes (2) móviles o fijas, en particular de vehículos sobre carriles, con elementos de guía primero y segundo realizados en forma de un manguito (10) y de un tope móvil (20), siendo el manguito (10) susceptible de ser sujetado estacionariamente a la estructura portante (2) y siendo el tope móvil (20) desplazable con respecto al manguito (10) en la dirección longitudinal del vehículo y siendo dicho tope móvil guiado por el manguito (10) al efectuar su movimiento de desplazamiento, y con un elemento de transmisión de fuerza (30; 40) para el acoplamiento con capacidad de cedimiento del tope móvil (20) con la estructura portante (2), constando al menos uno (20) de ambos elementos de guía (10, 20; 10, 50) de dos o más partes alargadas (22, 24; 52, 54) que están dispuestas unas tras otras y en la zona de sus lados frontales colindantes están respectivamente unidas entre sí mediante sendas uniones de rotura controlada (23; 53) que son respectivamente una o varias, presentando dichas partes alargadas secciones transversales de distintas dimensiones, de forma tal que al ser sobrepasada una determinada fuerza de choque (fuerza de desenganche) ejercida en el tope con contratope (1) la unión de rotura controlada o las uniones de rotura controlada (23; 53) es arrancada o son arrancadas y las partes alargadas (22, 24; 52, 54) se desplazan telescópicamente unas al interior de otras; caracterizado por el hecho de que uno de los elementos de guía (20, 10; 50, 10) está configurado de forma tal que tras haber sido sobrepasada la fuerza de desenganche el mismo se acorta mediante deformación controlada bajo un alto nivel de fuerza que se mantiene en esencia igual.

Description

Tope con contratope.

La invención se refiere a un tope con contratope según el preámbulo de la reivindicación 1. Un tope con contratope de este tipo es conocido por el documento FR 2 789 358 A.

Los topes con contratope conocidos se utilizan en las locomotoras, los vagones de mercancías o los vagones de viajeros en calidad de los llamados amortiguadores laterales, para absorber y amortiguar los choques en la dirección longitudinal del vehículo. En caso de choques oblicuos o excéntricos, pueden surgir adicionales fuerzas transversales que incidirán en los topes con contratope en la dirección transversal del vehículo y/o en dirección vertical. Desde el punto de vista constructivo, los topes con contratope conocidos constan de una caja de tope y un elemento de transmisión de fuerza que está situado en el interior y es por regla general el elemento que posee propiedades de resorte y/o amortiguación. La caja se encarga del guiamiento en la dirección longitudinal y de resistir las fuerzas transversales, mientras que los elementos de resorte y/o amortiguación que están situados en el interior transmiten las fuerzas en dirección longitudinal. Hay formas constructivas en las cuales la parte de la caja (manguito) que está fija en el vehículo está situada en el exterior y la parte guiada y desplazable (tope móvil) está situada en el interior. Sin embargo hay también formas constructivas con una disposición inversa, en las cuales el manguito está situado en el interior y el tope móvil rodea al manguito por el exterior. Las superficies de deslizamiento son en cada caso cilíndricas y por regla general discurren sin solución de continuidad en toda la zona de apoyo. La distancia entre el límite delantero y el límite trasero de la zona de apoyo se denomina longitud de superposición L_{\text{Ü}}.

En todos los diseños de topes con contratope se intenta fundamentalmente realizar la longitud de superposición entre el elemento fijo (manguito) y el elemento móvil (tope móvil) de forma tal que la misma sea lo mayor posible, para poder resistir mejor las fuerzas transversales. Una gran longitud de superposición reduce las fuerzas de rozamiento y el desgaste entre los elementos de guía (el casquillo y el tope móvil) y reduce el peligro de que se produzca un atascamiento o agarrotamiento de los elementos de guía. Para impedir un atascamiento y un autobloqueo del casquillo y del tope móvil, la longitud de superposición debería ser claramente mayor que el diámetro de las superficies cilíndricas de guía. Dicha longitud de superposición es habitualmente un múltiplo de la carrera de tope. La longitud de superposición máxima posible puede como máximo adoptar un valor que resulta de restar de la longitud constructiva total del tope con contratope el espesor del platillo de tope, el espesor del fondo de la caja y el doble de la carrera de tope. Con esta máxima longitud de superposición queda garantizado un recorrido sin obstáculos tanto del tope móvil como del manguito.

Típicamente, los topes con contratope conocidos tienen una longitud constructiva de aproximadamente 620 a 650 mm y una carrera de tope -ésta corresponde al recorrido de resorte del elemento de resorte- situada dentro de la gama de valores que va desde 100 hasta 110 mm, puesto que esto está estandarizado para determinadas categorías de vehículos en directivas europeas (como p. ej. las reglas 526, 528 de la UIC) (UIC = Unión Internacional de Ferrocarriles). Los diámetros exteriores del tope móvil y del manguito están entre la brida de sujeción y el platillo de tope típicamente situados poco más o menos dentro de la gama de valores que va desde 200 hasta 250 mm. La longitud de superposición está por regla general situada dentro de la gama de valores que va desde 250 hasta 350 mm.

Tras haber sido alcanzada la máxima carrera de tope, los elementos de guía (el manguito y el tope móvil) de los topes con contratope conocidos hacen tope en topes definidos. En los choques que sobrepasan la capacidad de absorción de energía de los topes con contratope, el tope con contratope llega al tope y transmite a continuación fuerzas máximas muy elevadas a la estructura rígida del vehículo. La estructura del vehículo sufre entonces considerables daños.

Para evitar o reducir tales daños es conocida la técnica de configurar los elementos de guía del tope con contratope de forma tal que al llegar los mismos a hacer tope en topes definidos haya una adicional posibilidad de acortamiento con deformación controlada y absorción de energía. Por ejemplo se describe en la descripción impresa de patente DE 462 539 un punto de deformación controlada en el tope móvil del tope. De todos modos, con este diseño puede alcanzarse tan sólo un adicional recorrido de deformación relativamente pequeño que es menor que la carrera de tope. Además, debido al punto de deformación controlada en el tope móvil del tope debe reducirse correspondientemente la longitud de superposición. En un tope con contratope con elemento de destrucción que es conocido por la descripción impresa de patente DE 747 330, en caso de sobrecarga es cizallada una parte del fondo del tope, y entonces la parte delantera del elemento que constituye la caja y está situado en el exterior es empujada hacia el interior de la parte trasera mediante una deformación que consume gran cantidad de fuerza y da lugar a un diámetro menor. En este diseño la longitud de superposición puede seguir teniendo la misma magnitud frente a un tope normal, y además son posibles desplazamientos relativamente grandes más allá de la carrera de tope normal. Sin embargo, para la penetración de toda la caja del tope en la estructura del vehículo debe mantenerse libre una abertura y adicional espacio constructivo. Son desplazados en conjunto componentes esenciales del tope; no siendo acortada la longitud constructiva normal del tope. Finalmente, en un adicional tope con contratope que está descrito en el documento DE 100 37 050 están especificados elementos constructivos con capacidad de acortamiento y capacidad de absorción de energía. Este diseño permite asimismo recorridos de desplazamiento relativamente grandes más allá de la carrera de tope normal, si bien, a diferencia de lo que sucede en el caso del documento DE 747 330, sin exigir un adicional espacio constructivo dentro de la estructura del vehículo. Es sin embargo desventajoso el hecho de que la longitud de superposición debe ser reducida exactamente en la medida en que aumenta el recorrido de desplazamiento más allá de la carrera de tope normal. Cuando deben realizarse grandes recorridos de desplazamiento, la longitud de superposición tiene que ser reducida a una medida muy pequeña. La longitud de superposición puede alcanzar medidas muy pequeñas que son claramente menores que los diámetros del manguito y del tope móvil, debido a lo cual es grande el peligro de agarrotamiento y atascamiento. Para la aplicación práctica de este principio es forzoso adoptar una solución de compromiso entre la longitud de desplazamiento y la longitud de superposición.

Por el documento FR 2 789 358 A es conocido un tope con contratope para estructuras portantes móviles de vehículos sobre carriles con elementos de guía primero y segundo realizados en forma de un manguito y un tope móvil. El manguito es susceptible de ser sujetado estacionariamente a la estructura portante, y el tope móvil es desplazable en la dirección longitudinal del vehículo con respecto al manguito y al efectuar su movimiento de desplazamiento es guiado por el manguito. El tope con contratope conocido presenta un elemento de transmisión de fuerza para el acoplamiento del tope móvil con la estructura portante con capacidad de cedimiento. Al menos uno de ambos elementos de guía consta de dos o más partes alargadas que están dispuestas unas tras otras y en la zona de sus lados frontales colindantes están respectivamente unidas entre sí mediante una o varias uniones de rotura controlada y presentan secciones transversales de distintas dimensiones, de forma tal que al ser sobrepasada una determinada fuerza de choque (fuerza de desenganche) ejercida en el tope con contratope, la unión de rotura controlada o las uniones de rotura controlada se rompe o se rompen, y las partes alargadas se desplazan telescópicamente unas al interior de las otras. El elemento de guía que está situado en el exterior consta de partes alargadas dispuestas unas tras
otras.

La finalidad que persigue la invención consiste en, en un tope con contratope de la clase mencionada al comienzo, tanto alcanzar una gran longitud de acortamiento para la deformación controlada de la caja del tope en caso de sobrecarga como mantener también al mismo tiempo una longitud de superposición suficientemente grande en el funcionamiento normal (cedimiento del resorte hasta la carrera de tope).

Esta finalidad es alcanzada según la invención mediante las características distintivas de la reivindicación 1.

Se desprenden de las reivindicaciones dependientes configuraciones y perfeccionamiento ventajosos del tope con contratope según la invención.

Están representados en los dibujos ejemplos de realización de un tope con contratope según la invención. Las distintas figuras muestran lo siguiente:

La Fig. 1, una sección longitudinal esquemática de un primer ejemplo de realización de un tope con contratope según la invención en el estado inicial con el sistema de amortiguación distendido, estando ilustradas en ambas mitades de la representación dos distintas alternativas de realización;

la Fig. 2, una sección longitudinal esquemática del ejemplo de realización de la Fig. 1 en el estado de máximo desplazamiento más allá de la carrera de tope normal;

la Fig. 3, una sección longitudinal esquemática de un adicional ejemplo de realización de un tope con contratope según la invención; y

la Fig. 4, una sección longitudinal esquemática del ejemplo de realización de la Fig. 3 en el estado de máximo desplazamiento más allá de la carrera de tope normal.

Los ejemplos de realización de un tope con contratope 1 según la invención que se ilustran en las Figuras 1 a 4 comprenden en cada caso dos elementos de guía dispuestos coaxialmente, de los cuales un elemento de guía es un manguito fijo 10 (Figuras 1 y 2) o 50 (Figuras 3 y 4) y el otro elemento de guía es un tope móvil 20 que es susceptible de desplazarse en la dirección axial. Es conveniente y se ajusta al estado de la técnica el dar forma cilíndrica tubular a ambos elementos de guía, en particular en la zona de sus superficies de deslizamiento. La descripción del ejemplo de realización se limita por consiguiente de aquí en adelante a esta forma constructiva.

Se aclara a continuación primeramente la primera forma de realización según las Figuras 1 y 2 en cuanto a su constitución y a su forma de funcionamiento.

El manguito tubular 10 está en su extremo axial derecho cerrado con una brida de sujeción 11 (fondo del tope) que está sujetada por ejemplo mediante atornillamiento a una estructura portante 2 de un vehículo sobre carriles no ilustrado. La brida de sujeción 11 lleva el manguito 10 y está preferiblemente unida a uno de los lados frontales del manguito 10 formando una sola pieza con el mismo, habiendo sido dicha unión por ejemplo realizada mediante soldadura. El tope móvil 20 consta de un platillo de tope 21 y una parte tubular 22 que en el ejemplo que se ilustra es desplazable por deslizamiento en la pared interior del tope. La pared interior del manguito 10 absorbe además en dirección radial las fuerzas de guiamiento para el guiamiento por deslizamiento del tope móvil 20. El lado frontal del tope móvil 20 que sobresale del manguito 10 está cerrado con el platillo de tope 21, al cual son aplicadas las fuerzas de choque en particular al maniobrar el vehículo sobre carriles. La constitución del tope con contratope 1 según la invención se ajusta en tal medida a la constitución de los topes con contratope conocidos, es decir que vista desde el exterior posee la forma y las dimensiones de un tope con contratope conocido.

A diferencia de lo que se tiene en el estado de la técnica, está fijado coaxialmente al extremo axial libre de la parte tubular 22 del tope móvil 20 un casquillo de prolongación 24 cuyo diámetro es menor que el diámetro de la parte tubular 22. La sujeción del casquillo de prolongación 24 se efectúa con ayuda de una unión de rotura controlada 23 que en una unión no positiva y positiva une la superficie exterior del casquillo de prolongación 24 con la superficie interior de la parte tubular 22 en la zona de su extremo axial libre. La unión de rotura controlada 23 puede estar por ejemplo configurada en forma de pernos cizallables o de cordones de soldadura aplicados en forma de segmentos
individuales.

En su lado frontal que queda unido a la parte tubular 22, el casquillo de prolongación 24 está cerrado mediante una placa frontal 24c y presenta en su lado frontal opuesto un reborde 24d que se apoya contra la superficie interior del manguito 10.

En una primera alternativa que está ilustrada en la mitad superior de la representación de la Fig. 1 está dispuesto en el interior del casquillo de prolongación 24 un elemento de transmisión de fuerza 30 que está realizado en forma de un elemento de resorte y/o amortiguación 30a y se apoya entre la placa frontal 24c del casquillo de prolongación 24 y la brida de sujeción 11 del manguito 10. El elemento de transmisión de fuerza 30 está configurado de forma tal que puede acortarse tan sólo hasta la máxima carrera de tope del tope móvil 20 en el funcionamiento normal del mismo, cuando el reborde 24d del casquillo de prolongación 24 hace tope contra la brida de sujeción 11 del manguito 10 y la unión de rotura controlada 23 se mantiene intacta.

En una segunda alternativa que está ilustrada en la mitad inferior de la Fig. 1 falta la placa frontal 24c. En el interior del casquillo de prolongación 24 abierto por ambos lados y de la parte tubular 22 del tope móvil 20 está dispuesto un elemento de transmisión de fuerza 40 que está realizado en forma de un elemento de resorte y/o amortiguación 40a y se apoya entre el platillo de tope 21 y la brida de sujeción 11 del manguito 10. El elemento de transmisión de fuerza 40 está configurado de forma tal que puede acortarse más allá de la máxima carrera de tope del tope móvil 20 cuando en el caso de una deformación controlada del manguito 10 (Fig. 2) el reborde 24d del casquillo de prolongación 24 hace tope contra la brida de sujeción 11 del manguito 10 y la unión de rotura controlada 23 se rompe o es arrancada al proseguir el desplazamiento de la parte tubular 22 del tope móvil 20. Este caso está ilustrado en la Fig.
2.

Como puede verse por la Fig. 2, la unión de rotura controlada 23 es arrancada al ser sobrepasada una carga máxima o bien al ser alcanzado un máximo recorrido de desplazamiento del tope móvil 20. La rotura de la unión de rotura controlada 23 significa que el casquillo de prolongación 24 puede desplazarse telescópicamente al interior de la parte tubular 22 del tope móvil 20. El adicional desplazamiento del platillo de tope 21 y de la parte tubular 22 del tope móvil 20 es amortiguado mediante la deformación del manguito 10 y -en el caso de la alternativa según la mitad inferior de la Fig. 1- adicionalmente mediante el elemento de transmisión de fuerza 40. Concretamente, en cuanto el platillo de tope 21 hace tope contra el borde frontal libre del manguito 10, al seguir siendo desplazado el platillo de tope 21 comienza una deformación del manguito 10 que parte del borde frontal libre del manguito 10 en forma de un aplastamiento o bien y como alternativa de un abocinamiento, según la configuración mecánica del manguito 10. El caso de un aplastamiento del manguito 10 está indicado en la mitad inferior de la Fig. 2 mediante las ondulaciones 40b. El caso de un abocinamiento del manguito 10 está indicado en la mitad superior de la Fig. 2 mediante segmentos individuales 40a. En ambos casos se acorta el manguito 10 en su longitud axial, con lo cual la parte tubular 22 del tope móvil 20 puede desplazarse con su extremo frontal derecho prácticamente hasta la superficie interior de la brida de sujeción 11. En este estado final, el casquillo de prolongación 24 se ha desplazado por completo al interior de la parte tubular 22, quedando el extremo frontal de la parte tubular 22 aplicado contra el reborde 24d del casquillo de prolongación 24. Este estado final está ilustrado en la Fig. 2.

En los dibujos están previstas para las medidas de longitud las siguientes designaciones que serán utilizadas en la descripción de aquí en adelante.

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L_{1}

Longitud constructiva total del tope con contratope 1,

L_{\text{Ü}}

Longitud de superposición entre el manguito 10 y el tope móvil 20,

L_{2}

Longitud de la parte tubular 22 del tope móvil 20,

L_{3}

Longitud del casquillo de prolongación 24 del tope móvil 20, que corresponde a la longitud de la segunda parte de la longitud de superposición L_{\text{Ü}},

L_{4}

Longitud del recorrido sin obstáculos del tope móvil 20 para la carrera de tope normal,

L_{5}

Longitud del recorrido sin obstáculos del manguito 10 para la carrera de tope normal,

L_{6}

Longitud de la primera parte de la longitud de superposición, que corresponde a la longitud de la parte delantera de la superficie de deslizamiento,

L_{7}

Longitud de la tercera parte de la longitud de superposición, que corresponde a la longitud de la parte trasera de la superficie de deslizamiento,

L_{1}'

Longitud total del tope con contratope 1 en el estado de máximo desplazamiento más allá de la carrera de tope normal.

Partiendo de la forma constructiva conocida de los topes con contratope que presentan una gran longitud de superposición, pero en los cuales el tope móvil 20 y el manguito 10 llegan al mismo tiempo a un tope y a lo largo de toda su longitud de superposición están directamente aplicados uno a otro, la invención ofrece la posibilidad de acortar ambos elementos de guía 10, 20 y mantener sin embargo la fuerza de deformación a un nivel controlable. Debido al gran espesor de pared combinado y debido a la mutua obstaculización durante la deformación, la posibilidad teórica de deformar juntamente ambos elementos tubulares de guía 10, 20 produciría un muy alto e inadecuado nivel de
fuerza.

Debido a ello se asignan por separado e individualmente a ambos elementos de guía 10, 20 las funciones del acortamiento y de la deformación. Uno de ambos elementos de guía 10 o 20 debe experimentar un acortamiento con escasa resistencia o bien sin resistencia y que requiera poco espacio constructivo, mientras que el otro elemento de guía 20 o 10 debe acortarse al experimentar deformación, para alcanzar el deseado nivel de fuerza durante el desplazamiento.

En el sentido de la invención es opcional la cuestión de cuál de ambas funciones sea asignada a uno o al otro de ambos elementos de guía 10, 20. Sin embargo parece poco conveniente asignar la función de deformación a aquél de ambos elementos de guía 10, 20 que es el que está situado en el interior, puesto que en el interior del tope con contratope 1 el espacio constructivo queda llenado en gran parte por los elementos de resorte y/o amortiguación, y por consiguiente se dispone tan sólo de muy poco espacio constructivo para una deformación. En aras de la simplificación, en la descripción que se da de aquí en adelante no se trata por consiguiente acerca de este caso.

Por los motivos anteriormente mencionados resulta favorable hacer que se deforme hacia el exterior el que de ambos elementos de guía 10, 20 es el que está situado en el exterior, puesto que ahí se dispone de suficiente espacio constructivo. El que de ambos elementos de guía 10, 20 es el elemento de guía interior debe experimentar en este caso un acortamiento que por un lado no obstaculice la deformación del elemento de guía exterior y por otro lado produzca tan poca resistencia como sea posible, para no dejar que la fuerza de deformación total aumente desmesuradamente. Lo importante es que la longitud del elemento de guía que está situado en el interior no se vea reducida en el estado inicial, porque ello iría en detrimento de la longitud de superposición. Para ello, la superficie de deslizamiento entre el tope móvil y el manguito es dividida en tres partes (las medidas de longitud L_{6}, L_{3} y L_{7}), de las cuales la primera parte L_{6} y la tercera parte L_{7} son funcionalmente necesarias como superficies de deslizamiento, para que sea desempeñada la función de guiamiento en el funcionamiento normal con la longitud de superposición perseguida. Para no dejar que lleguen a ser demasiado grandes las presiones superficiales en caso de carga transversal en el funcionamiento normal, las partes L_{6} y L_{7} deberán tener una longitud que no sea inferior a una determinada longitud mínima. La parte media L_{3} es de diámetro reducido y ya no sirve de superficie de deslizamiento, pero debe seguir estableciendo la unión mecánicamente rígida entre la primera parte L_{6} y la tercera parte L_{7}, para desempeñar en conjunto la función de guiamiento. Gracias al hecho de que el diámetro de esta parte media L_{3} es reducido en la medida necesaria para que dicha parte media pueda ser empujada dentro del diámetro interior de la primera parte tubular L_{6} al interior de ésta, se logra un relativamente gran acortamiento del elemento de guía situado en el interior, siendo sin embargo dicho acortamiento tal que opone escasa resistencia. Análogamente a lo que sucede en el caso de un sistema telescópico, las partes segunda y tercera L_{3} y L_{7} pueden ser empujadas al interior de la primera parte L_{6} y de la siguiente parte L_{2}. Para el funcionamiento en su totalidad es además necesario que ambas partes que son desplazables relativamente entre sí estén acopladas rígidamente en el funcionamiento normal, y que los momentos de flexión puedan ser transmitidos con fiabilidad entre la primera parte L_{6} y la tercera parte L_{7}. Además es necesario que la unión entre la primera parte L_{6} (la parte tubular 22) y la segunda parte L_{7} (el casquillo de prolongación 24) sea establecida mediante la unión de rotura controlada 23, que al surgir un estado de sobrecarga deshace la unión rígida hasta entonces existente. Esto puede hacerse p. ej. mediante pernos cizallables u otros elementos de rotura, pero también mediante almas de unión debilitadas localmente. La unión de rotura controlada 23 puede estar dispuesta sin solución de continuidad a lo largo del contorno del casquillo de prolongación 24, o bien puede constar de elementos individuales discretos repartidos de manera uniforme o bien de manera no uniforme. Una repartición no uniforme puede ser p. ej. conveniente para reforzar la estabilidad bajo carga transversal en una determinada dirección preferente, sin influenciar la fuerza de desenganche bajo carga longitudinal.

Con la adopción de las medidas anteriormente descritas pueden satisfacerse al mismo tiempo las exigencias contrapuestas de una gran longitud de superposición en el funcionamiento normal y una gran longitud de acortamiento bajo deformación controlada tras una sobrecarga, y de evitar que se requiera adicional espacio constructivo en la estructura del vehículo.

Puede ser alcanzado un acortamiento muy grande que llega a ser de hasta aproximadamente la mitad de la longitud constructiva inicial. Esto está representado en la Fig. 2 a base de la medida de longitud L_{1}'.

El principio de las partes 22, 24 del elemento de guía situado en el interior que se desplazan una al interior de la otra es combinable con distintas formas de deformación del elemento de guía situado en el exterior, y concretamente tanto con un ensanchamiento y abocinamiento de un tubo como con por ejemplo un aplastamiento o una plegadura regular o irregular de un tubo, como está indicado en la Fig. 2 con los signos de referencia 40a y 40b.

El principio representado es aplicable tanto para una forma constructiva del tope con contratope con un tope móvil 20 situado en el interior como a una forma constructiva del tope con contratope con manguito 10 situado en el interior. Una forma constructiva de este tipo es fácilmente imaginable intercambiando imaginariamente el platillo de tope 21 y la brida de sujeción 11.

El principio de las partes de elementos de guía del tope con contratope que son susceptibles de desplazarse telescópicamente una al interior de la otra puede en ampliación de la forma de realización según las Figuras 1 y 2 ser adicionalmente también aplicado al manguito 10. Esta ampliación del principio está aclarada a base de las Figuras 3 y 4, en las cuales el manguito, a diferencia de las Figuras 1 y 2, está ahora provisto del signo de referencia 50 en lugar del signo de referencia 10. La configuración del manguito 50 está sin embargo realizada a diferencia de las Figuras 1 y 2 de manera bipartita en forma de partes 52, 54 que son desplazables telescópicamente una al interior de la otra, con la unión de rotura controlada intermedia 53. Como está representado en la Fig. 4, el tope móvil 20 y el manguito 50 se acortan telescópicamente. Este acortamiento puede tener lugar bajo una cierta resistencia deseada, p. ej. mediante los componentes representados en la Fig. 3 de las uniones de rotura controlada 23, 53, o bien también mediante otros elementos de resistencia entre los componentes que se desplazan telescópicamente. Dado el caso puede disponerse un adicional elemento de deformación 60 entre el casquillo de prolongación 24 o su placa frontal 24c y el platillo de tope 21. El elemento de deformación 60 puede estar configurado de forma tal que el necesario nivel de fuerza sea alcanzado durante el movimiento de desplazamiento mutuo de los componentes 22, 24 y 52, 54. Como alternativa, el adicional elemento de deformación 60 puede ser dispuesto en forma de dos cuerpos de deformación independientes 60a y 60b entre el platillo de tope 21 y la parte 52 del manguito 50 (elemento de deformación 60a) y entre la parte 22 del tope móvil 20 y el reborde 24d del casquillo de prolongación 24.

En la Fig. 4 está representado el tope con contratope según la Fig. 3 en el estado de máximo desplazamiento. Se aprecia que han tenido lugar al mismo tiempo un desplazamiento telescópico del tope móvil 20 y del manguito 50 y dado el caso una deformación del elemento de deformación 60 o de los cuerpos de deformación 60a, 60b. Una forma de realización de este tipo del tope con contratope según la invención es por cierto relativamente costosa, pero una forma de realización de este tipo puede ser conveniente cuando sea muy limitado el espacio constructivo circundante. Sin embargo, de aquí en adelante se contemplará la forma de realización más sencilla según las Figuras 1 y 2, en la cual solamente la parte tubular 22 del tope móvil 20 está configurada de forma tal que es desplazable telescópicamente y queda rodeada por el manguito 10.

El principio del desplazamiento telescópico que se representa puede ser también convenientemente aplicado a más de dos partes desplazables unas al interior de otras. Una configuración de este tipo puede ser conveniente cuando deba alcanzarse un aún mayor acortamiento total del tope con contratope y cuando en la dirección periférica del tope con contratope esté dado el espacio constructivo correspondientemente necesario. Se entiende que entre cada dos de las varias partes está respectivamente prevista una unión de rotura controlada.

Gracias al diseño telescópico representado puede desempeñarse con escasa resistencia o bien sin resistencia la función del desplazamiento. Gracias a ello, es el elemento de guía que está situado en el exterior el que exclusivamente y sin obstáculos se encarga de ir llegando mediante deformación controlada a alcanzar el deseado nivel de fuerza durante el desplazamiento. Mediante la clara separación de las funciones y su escasa influencia mutua, el diseño y la controlabilidad de todo el sistema se ven considerablemente facilitados en comparación con los diseños en los que ambos elementos de guía 10, 20 están sometidos tanto a procesos de deformación como a interacciones.

El diseño puede ser aún adicionalmente simplificado a base de hacer que el arrancamiento/desenganche de la unión de rotura controlada 23 entre la primera parte L_{6} y la segunda parte L_{3} no tenga lugar hasta que haya llegado a hacer tope el elemento de guía situado en el interior, y que el elemento de guía exterior no llegue a hacer tope y a iniciar su deformación hasta poco después de ello. Gracias a ello pueden diseñarse y modificarse con independencia entre sí el umbral de la fuerza de desenganche y el nivel medio de fuerza durante la deformación controlada.

Las propiedades de la caja que se han descrito pueden combinarse con distintas disposiciones de los resortes de tope. Por ejemplo, el casquillo de prolongación 24 del elemento de guía situado en el interior, que como tal casquillo de prolongación consta de la segunda parte L_{3} y de la tercera parte L_{7}, puede dotarse de un apoyo realizado en forma de la placa frontal 24c para el elemento de resorte y/o amortiguación 30a. Con ello, junto con el desenganche/arrancamiento de la unión de rotura controlada 23 puede también lograrse una interrupción de la acción de resorte del elemento de resorte y/o amortiguación 30a, para impedir un aumento de la fuerza al aumentar el recorrido de desplazamiento. En este caso debe tenerse en cuenta que la unión de rotura controlada 23 debe adicionalmente transmitir las fuerzas del elemento de resorte y/o amortiguación 30a que surgen en el funcionamiento normal, y debe estar para ello suficientemente dimensionada.

Como alternativa, puede renunciarse a la interrupción de la acción de resorte cuando se utilice el elemento de resorte y amortiguación 40a que es adecuado para un gran acortamiento. En este caso falta la placa frontal 24c del casquillo de prolongación 24.

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias que cita el solicitante se aporta solamente en calidad de información para el lector y no forma parte del documento de patente europea. A pesar de que se ha procedido con gran esmero al compilar las referencias, no puede excluirse la posibilidad de que se hayan producido errores u omisiones, y la OEP se exime de toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

\bullet FR 2789358 A [0001] [0007]

\bullet DE 747330 [0006] [0006]

\bullet DE 462539 [0006]

\bullet DE 10037050 [0006]

Claims (9)

1. Tope con contratope (1) para estructuras portantes (2) móviles o fijas, en particular de vehículos sobre carriles, con elementos de guía primero y segundo realizados en forma de un manguito (10) y de un tope móvil (20), siendo el manguito (10) susceptible de ser sujetado estacionariamente a la estructura portante (2) y siendo el tope móvil (20) desplazable con respecto al manguito (10) en la dirección longitudinal del vehículo y siendo dicho tope móvil guiado por el manguito (10) al efectuar su movimiento de desplazamiento, y con un elemento de transmisión de fuerza (30; 40) para el acoplamiento con capacidad de cedimiento del tope móvil (20) con la estructura portante (2), constando al menos uno (20) de ambos elementos de guía (10, 20; 10, 50) de dos o más partes alargadas (22, 24; 52, 54) que están dispuestas unas tras otras y en la zona de sus lados frontales colindantes están respectivamente unidas entre sí mediante sendas uniones de rotura controlada (23; 53) que son respectivamente una o varias, presentando dichas partes alargadas secciones transversales de distintas dimensiones, de forma tal que al ser sobrepasada una determinada fuerza de choque (fuerza de desenganche) ejercida en el tope con contratope (1) la unión de rotura controlada o las uniones de rotura controlada (23; 53) es arrancada o son arrancadas y las partes alargadas (22, 24; 52, 54) se desplazan telescópicamente unas al interior de otras; caracterizado por el hecho de que uno de los elementos de guía (20, 10; 50, 10) está configurado de forma tal que tras haber sido sobrepasada la fuerza de desenganche el mismo se acorta mediante deformación controlada bajo un alto nivel de fuerza que se mantiene en esencia igual.

2. Tope con contratope según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el elemento de guía (20) que está situado en el interior consta de las partes alargadas (22, 24) dispuestas una tras otra.

3. Tope con contratope según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el elemento de guía (50) que está situado en el exterior consta de las partes alargadas (52, 54) dispuestas una tras otra.

4. Tope con contratope según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por un dimensionado de los elementos de guía (10, 20; 10, 50) que es tal que el arrancamiento de la unión de rotura controlada (23; 53) no se produce hasta estar en curso el movimiento de desplazamiento del tope móvil (20), y el comienzo de una deformación del otro elemento de guía (10) no se produce hasta poco después de ello.

5. Tope con contratope según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que las partes alargadas (22, 24; 52, 54) desplazables telescópicamente presentan forma cilíndrica tubular.

6. Tope con contratope según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que la unión de rotura controlada (23; 53) forma un componente monolítico junto con una o varias de las partes alargadas (22, 24; 52, 54) desplazables telescópicamente.

7. Tope con contratope según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que la unión de rotura controlada (23; 53) está dispuesta radialmente entre los lados frontales colindantes de las partes alargadas (22, 24; 52, 54) desplazables telescópicamente y en la dirección periférica de las partes (22, 24; 52, 54) está configurada sin o con solución de continuidad.

8. Tope con contratope según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que como elemento de transmisión de fuerza está previsto un elemento de resorte y/o amortiguación (30a) que se apoya entre la estructura portante (2) y una placa frontal (24c) de la parte alargada (24) que tiene la sección transversal de menores dimensiones, estando el elemento de resorte y/o amortiguación (30a) diseñado de forma tal que puede acortarse tan sólo hasta la máxima carrera de tope del tope móvil (20) en su funcionamiento normal.

9. Tope con contratope según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que las longitudes (L_{2} y L_{3}) de las partes alargadas (22, 24; 52, 54) desplazables telescópicamente están elegidas de forma tal que son igual de grandes.