ES2334014T3 - Bogie para vehiculos ferroviarios de ruedas a distancia variable. - Google Patents
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Abstract
Bogie para vehículos ferroviarios de ruedas (4) de distancia variable, comprendiendo un bastidor (1) portador de la caja del vehículo y cuatro ruedas (4) cada una unida a dicho bastidor (1) por un brazo articulado (5), pudiendo cada brazo (5) pivotar con relación al bastidor (1) alrededor de un eje de articulación (3) según un movimiento amortizado por unas suspensiones primarias (13), comprendiendo cada brazo una primera rama (51) y una segunda rama (52) entre las cuales está interpuesta la rueda (4), estando la rueda (4) desplazable transversalmente con relación al brazo articulado (5) de manera a ocupar al menos dos posiciones correspondiendo a dos anchuras de vía diferentes, caracterizado porque al menos un brazo articulado (5) comprende unos medios de transmisión (6) del movimiento de rotación entre la rueda (4) y un árbol segundario (16), estando dicho árbol segundario solidario en rotación a un sistema de frenado y/o de tracción, y porque la primera rama (51) de cada brazo (5) se extiende desde el eje de articulación (3) hasta una extremidad longitudinal del bastidor (1), y porque la segunda rama (52) de cada brazo (5) más corta que la primera rama (51) y dispuesta en el interior del bogie, se extiende paralelamente a la primera rama (51), desde una traviesa (53) del brazo (5) uniendo la primera rama (51) y la segunda rama (52), hasta proximidad de la extremidad longitudinal del bastidor (1).
Description
Bogie para vehículos ferroviarios de ruedas a
distancia variable.
La invención se refiere a un bogie para
vehículos ferroviarios de ruedas a distancia variable y en
particular a un bogie comprendiendo un bastidor portador de la caja
del vehículo y cuatro ruedas unidas al bastidor por brazos
articulados, siendo cada rueda desplazable transversalmente con
relación a su brazo soporte de manera a poder adaptar rápidamente
la distancia de las ruedas del bogie a la diferencia de anchura de
vía existente entre ciertas redes ferroviarias.
Es conocido, por el documento EP
1-0591-088, un bogie portador para
vehículo ferroviario permitiendo una distancia variable entre las
ruedas y comprendiendo un bastidor central y cuatro brazos
oscilantes unidos al bastidor central, soportando los brazos cada
uno un conjunto de rodamientos móvil transversalmente permitiendo
situar las ruedas del bogie en dos posiciones correspondiendo a dos
anchuras de vía diferentes. Tal bogie presente sin embargo el
inconveniente de no adaptarse para recibir motores de tracción. Así,
si es posible con tal bogie modificar la distancia entre ruedas de
los vehículos arrastrados por un tractor, es sin embargo necesario
cambiar de motriz para una motriz adaptada a la nueva distancia de
las vía cuando un tren va a pasar sobre una red que tiene una
anchura de vía diferente. Tal cambio de motriz complica
considerablemente la logística y no es compatible con la
explotación óptima del material.
El objetivo de la presente invención es por
consiguiente proponer un bogie que permite una distancia variable
de las ruedas que pueda, sin modificación de su estructura,
utilizarse como un simple bogie portador o como un bogie motor afín
de poder equipar indiferentemente vehículos de tracción y vehículos
arrastrados por tractor.
Otro objetivo de la invención es igualmente
proponer un bogie que permita una distancia variable de las ruedas
que esté adaptado para equipar los vehículos ferroviarios circulando
a gran velocidad (superior a 300 km/h) y en particular los nuevos
vehículos teniendo una motorización repartida sobre el conjunto de
los bogies del vehículo.
Para alcanzar estos objetivos la invención
presenta un bogie que tiene las características de la reivindicación
1.
Según unos modos particulares de la realización,
el bogie según la invención puede comprender una o varias
características siguientes tomadas aisladamente o según cualquier
combinación técnicamente posible:
- el sistema de frenado y/o de tracción está
llevado por un elemento que se encuentra suspendido con relación al
brazo articulado;
- el sistema de frenado y/o de tracción está
fijado directamente al bastidor del bogie;
- el árbol segundario está unido al sistema de
frenado y/o de tracción mediante un cardán;
- el sistema de frenado y/o de tracción
comprende al menos un freno de disco;
- el sistema de frenado y/o de tracción
comprende un motor de tracción;
- el motor de tracción está fijado directamente
a la caja del vehículo;
- cada brazo articulado soporte un medio eje
montado sobre un conjunto de rodamientos móvil transversalmente
permitiendo desplazar las ruedas del bogie;
- una barra tirante está fijada entre dos brazos
articulados;
- los medios de transmisión están constituidos
de un tren de engranajes dispuesto en el brazo articulado,
comprendiendo este último una estructura formando un cárter de
transmisión;
- el árbol segundario está dispuesto a
proximidad del eje de articulación del brazo articulado.
Se entenderán mejor los objetivos, aspectos y
ventajas de la presente invención, con la descripción dada a
continuación de un modo particular de realización de la invención,
presentado a título de ejemplo no limitativo, refiriéndose a los
dibujos anexos en los cuales:
-la figura 1 es una vista en planta, de un bogie
de cuatro ruedas según un modo particular de realización de la
invención, estando las ruedas en una posición correspondiendo a la
anchura de vía más estrecha:
- la figura 2 es una vista en sección según la
línea II-II de la figura 1;
- la figura 3 es una vista externa, de lado, de
una parte del bogie de la figura 1;
- la figura 4 es una vista en sección de una
parte del bogie según la línea IV-IV de la figura
1;
- la figura 5 es una sección esquemática según
la línea V-V de la figura 1 mostrando los
alojamientos de los conjuntos de rodamientos de las ruedas;
- la figura 6 es una vista similar a la figura 1
cuando las ruedas están en la posición que corresponde a la anchura
de vía más grande;
- la figura 7 es una sección similar según la
línea VII-VII de la figura 6.
Para facilitar la lectura del dibujo, solo los
elementos necesarios a la comprensión de la invención han sido
representados. Los mismos elementos llevan las mismas referencias de
una figura a otra.
Las figuras 1 y 2 representan un bogie de cuatro
ruedas 4 para vehículo ferroviario comprendiendo un bastidor 1
portador de la caja del vehículo constituido de una traviesa central
11 unida por sus extremidades a un marco 12 rectangular delimitando
el contorno del bastidor 1 del bogie, estando el marco 12 formado
por dos largueros longitudinales y dos barras transversales. Las
uniones entre las ruedas 4 y el bastidor 1 están realizadas por
cuatro brazos articulados 5 que se extienden debajo del bastidor 1,
estos cuatro brazos 5 comprendiendo cada uno una primera 51 y una
segunda rama 52 unidas entre ellas por una traviesa 53, el conjunto
primera rama 51, segunda rama 52 y traviesa 53 forma una horquilla
abierta hacia el exterior extendiéndose longitudinalmente al bogie
en la cual está interpuesta una rueda 4.
De conformidad a las figuras 3 y 4, cada primera
rama 51 se extiende en la prolongación vertical de uno de los
largueros longitudinales del marco 12 y comprende una extremidad
articulada sobre el bastidor 1 mediante un eje 2 que recibe un eje
de articulación 3 solidario al marco 12 y dispuesto a proximidad de
la traviesa central 11. Las primeras ramas 51 se extienden desde su
eje de articulación 3 hasta la extremidad longitudinal del bastidor
1, soportando la extremidad libre de las primeras ramas 51, sobre su
cara superior, un resorte helicoidal 13 sobre el cual reposa el
marco 12.
La segunda rama 52 de los brazos articulados 5
es más corta y menos voluminosa que la primera rama 51, y se
extiende paralelamente a la primera rama 51, estando dispuesta en el
interior del bogie, desde la traviesa 53 hasta proximidad de la
extremidad longitudinal del bastidor 1. La extremidad libre de las
segundas ramas 52 soporte igualmente un resorte helicoidal 13 sobre
el cual reposa el marco 12, constituyendo el conjunto de los
resortes helicoidales 13 de los brazos articulados 5 unos órganos de
suspensión primaria.
Los brazos articulados 5 dispuestos juntos sobre
el bogie están unidos entre ellos por una barra tirante 14 que se
fija lateralmente sobre la segunda rama 52 y que sirve a la vez a
aumentar la rigidez estructural de los brazos articulados 5 y a
garantizar una distancia constante entre los dos brazos articulados
5.
De conformidad con la figura 3, la primera rama
51 comprende un cuerpo presentando un volumen importante que
constituye un cárter de transmisión en el cual está dispuesto un
tren de engranaje 6 asegurando la transmisión del movimiento de
rotación entre la rueda 4 y un árbol segundario 16 dispuesto a
proximidad del eje de articulación 3.
Este árbol segundario 16 de cada brazo
articulado 5 desemboca hacia el interior del marco 12, tal como
representado a la figura 1, y está unido, mediante un cardán 7, a
un árbol de salida de un motor de tracción 8 fijado directamente
debajo de la caja del vehículo por unos silentblocks 19. Sin
embargo, en una variante de realización no representada, el motor
de tracción 8 puede igualmente fijarse directamente sobre el
bastidor 1 de bogie y especialmente a la traviesa central 11.
De manera ventajosa, y de conformidad con el
modo de realización particular representado sobre las figuras, se
utiliza solamente un motor de tracción 8 para accionar las ruedas 4
de los dos brazos articulados 5 dispuestos juntos sobre el bogie,
estando el motor de tracción8 centrado sobre el eje longitudinal del
bogie y comprendiendo un árbol de salida sobre cada uno de sus dos
lados.
Cada uno de los árboles de salida del motor de
tracción 8 comprende un disco 9 cooperando con un estribo de
frenado 10 fijado directamente a la traviesa central 11 del bastidor
1, o fijado a la estructura del motor de tracción 8 en la variante
de realización no representada donde el motor de tracción 8 está
fijado directamente al bastidor 1, constituyendo el conjunto un
sistema de freno de disco permitiendo frenar el árbol de salida del
motor de tracción 8 y por consiguiente la rueda 4 que le está unida
mediante el tren de engranaje 6 y del cardán 7.
De conformidad a la figura 2, la cara superior
del marco 12 del bogie soporta unos órganos de suspensión segundaria
20, representados en trazos mixtos en esta figura, interponiéndose
entre la caja y el bastidor, estando el accionamiento y la rotación
de la caja asegurados por unos medios clásicos tales como un pivote
central de accionamiento, no representado en las figuras, situándose
en un alojamiento 18 de la traviesa central 11.
La figura 5 representa una sección de un brazo
articulado 5 a nivel del eje de la rueda 4. De conformidad con esta
figura, cada brazo 5 soporta medio eje, solidario a la rueda 4,
montado sobre dos conjuntos de rodamientos 22 móviles
transversalmente en el interior de alojamientos realizados en el
interior de la primera rama 51 y de la segunda rama 52, permitiendo
estos conjuntos de rodamientos 22 el desplazamiento del medio eje, y
por consiguiente de la rueda 4, en dos posiciones correspondiendo a
dos anchuras de vía diferentes.
En las figuras 1 a 5, las ruedas 4 están
representadas en la posición correspondiendo a la anchura de vía
más estrecha y en las figuras 6 y 7, las ruedas 4 están
representadas en la posición correspondiendo a la anchura de vía
más ancha. El bloqueo de las ruedas 4 en una posición determinada
está realizado inmovilizando transversalmente los conjuntos de
rodamientos 22 por unos medios de bloqueo no representados en las
figuras, tales como dedos de bloqueo manipulables desde el exterior
e insertados en los cuerpos de las primera y segunda ramas 51 y 52
de manera a constituir unos topes bloqueando lateralmente los
conjuntos de rodamientos 22. Tales medios de bloqueo están
descritos por ejemplo en la solicitud de patente FR 1.558.329.
De conformidad con las figuras 5 y 7, el medio
eje comprende una rueda de engranaje 61 perteneciendo al tren de
engranaje 6 asegurando la transmisión del movimiento de rotación de
la rueda 4 hacia el árbol segundario 16. Esta rueda de engranaje 61
está situada en el cárter de transmisión formado por el cuerpo de la
primera rama 51 y sigue el medio eje en su desplazamiento
transversal. La rueda de engranaje 61 coopera con una segunda rueda
de engranaje 62, representada esquemáticamente en línea de puntos
sobre las figuras 1 y 6, que es inmóvil transversalmente y tiene
una anchura muy importante permitiendo el engranaje con la ruede de
engranaje 61 en las dos posiciones transversales de dicho medio
eje. La segunda rueda de engranaje 62 comprende un eje que es
solidario a otra rueda de engranaje 63, cooperando está última con
una rueda de engranaje 64 complementaria solidaria al árbol
segundario 16.
El bogie así realizado puede adaptarse a dos
anchuras de vía diferentes operando de manera conocida mediante una
instalación fija provista por ejemplo de carriles y de
contra-carriles y situada en el sitio donde se pasa
de una anchura de vía a otra. El cambio de distancia de las ruedas
será así realizado liberando los conjuntos de rodamientos de los
bogies de sus medios de bloqueo y desplazando el tren a velocidad
reducida sobre la instalación, los carriles y los
contra-carriles guiando entonces las ruedas en sus
desplazamientos transversales. Tal tipo de instalación está
descrito por ejemplo en la patente FR 1.548.462.
El bogie según la invención presenta la ventaja
de poder utilizarse como un bogie motor de tracción, de conformidad
al modo de realización particular anteriormente descrito, pero
también de poder utilizarse como simple bogie portador conservando
la misma estructura del bogie y uniendo el árbol segundario a un
simple dispositivo de frenado constituido por ejemplo por un árbol
provisto de discos de frenos, estando este último acoplado a los
cardanes de manera similar a lo que se ha descrito anteriormente. En
el caso en que el bogie según la invención está utilizado como
simple bogie portador, el árbol que soporta los discos de frenos
será por ejemplo guiado por uno o varios cojinetes que serán
ventajosamente unidos directamente al bastidor y en particular a la
traviesa central.
Tal bogie presenta la ventaja de adaptarse para
equipar los nuevos trenes de gran velocidad de motorización
repartida sobre cada uno de los bogies, esta repartición de la
motorización presenta la ventaja de una mejor repartición de las
masas y permitir embarcar un mayor número de pasajeros gracias al
transporte de pasajeros sobre el conjunto de los vehículos que
constituyen el tren.
Evidentemente, la invención no se limita al modo
de realización descrita e ilustrada que se ha dado a título de
ejemplo. Modificaciones son posibles, especialmente del punto de
vista de la constitución de los diversos elementos o por sustitución
de equivalentes técnicos, sin salir por esto del campo de protección
de la invención.
Así, en una variante de realización no
representada el bogie de ruedas de distancia variable según la
invención podrá equiparse de un motor de tracción por rueda. En tal
caso el motor podrá ventajosamente fijarse directamente sobre el
brazo articulado, estando entonces el árbol de salida del motor
conectado directamente al árbol segundario del brazo articulado.
Claims (11)
1. Bogie para vehículos ferroviarios de ruedas
(4) de distancia variable, comprendiendo un bastidor (1) portador
de la caja del vehículo y cuatro ruedas (4) cada una unida a dicho
bastidor (1) por un brazo articulado (5), pudiendo cada brazo (5)
pivotar con relación al bastidor (1) alrededor de un eje de
articulación (3) según un movimiento amortizado por unas
suspensiones primarias (13), comprendiendo cada brazo una primera
rama (51) y una segunda rama (52) entre las cuales está interpuesta
la rueda (4), estando la rueda (4) desplazable transversalmente con
relación al brazo articulado (5) de manera a ocupar al menos dos
posiciones correspondiendo a dos anchuras de vía diferentes,
caracterizado porque al menos un brazo articulado (5)
comprende unos medios de transmisión (6) del movimiento de rotación
entre la rueda (4) y un árbol segundario (16), estando dicho árbol
segundario solidario en rotación a un sistema de frenado y/o de
tracción, y porque la primera rama (51) de cada brazo (5) se
extiende desde el eje de articulación (3) hasta una extremidad
longitudinal del bastidor (1), y porque la segunda rama (52) de cada
brazo (5) más corta que la primera rama (51) y dispuesta en el
interior del bogie, se extiende paralelamente a la primera rama
(51), desde una traviesa (53) del brazo (5) uniendo la primera rama
(51) y la segunda rama (52), hasta proximidad de la extremidad
longitudinal del bastidor (1).
2. Bogie para vehículo ferroviario según la
reivindicación 1, caracterizado porque un motor de tracción
(8) unido a dicho sistema de frenado (9,10) está centrado sobre el
eje longitudinal del bogie.
3. Bogie para vehículo ferroviario según la
reivindicación 2, caracterizado porque el sistema de frenado
(9, 10) comprende al menos un disco (9) que es solidario en rotación
a un árbol de salida del motor de tracción (8) y coopera con un
estribo de frenado (10) fijado directamente a una traviesa central
(11) del bastidor (1), estando dicho árbol de salida unido a dicho
árbol segundario (16) mediante un cardán (7).
4. Bogie para vehículo ferroviario según la
reivindicación 1, caracterizado porque un motor de tracción
está fijado directamente sobre la primera rama (51) del brazo
articulado, estando el árbol de salida del motor conectado
directamente al árbol segundario (16) del brazo articulado.
5. Bogie para vehículo ferroviario según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque una barra tirante (14) está fijada entre dos segundas ramas
(52) respectivas de dos brazos articulados (5) dispuestos
juntos.
6. Bogie para vehículo ferroviario según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el acoplamiento entre dicha rueda (4) y dicho árbol
segundario (16) está realizado por un tren de engranaje (6), y
porque el cuerpo de dicho primer brazo (51) del brazo articulado (5)
constituye un cárter de transmisión cuyo volumen es suficiente
importante para alojar este tren de engranaje (6) con el árbol
secundario (16).
7. Bogie para vehículo ferroviario según la
reivindicación precedente, caracterizado porque dicho tren de
engranaje (6) comprende cuatro ruedas de engranaje (61, 62, 63, 64)
con ruedas de engranaje (62, 63) montadas sobre un mismo eje.
8. Bogie para vehículo ferroviario según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque dicho árbol segundario (16) está dispuesto a proximidad del
eje de articulación (3) del brazo articulado (5) pivotante.
9. Bogie para vehículo ferroviario según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque cada rueda (4) del bogie es solidaria a un
medio-eje montado sobre dos conjuntos de rodamientos
(22) móviles transversalmente en el interior de alojamientos
realizados en el interior de la primera (51) y la segunda rama (52)
del brazo articulado (5) correspondiente.
10. Bogie para vehículo ferroviario según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque cada primera rama (51) se extiende en la prolongación
vertical de un larguero longitudinal de un marco (12) rectangular
delimitando el contorno del bastidor (1) portador de la caja del
vehículo.
11. Bogie para vehículo ferroviario según la
reivindicación 10, caracterizado porque cada extremidad libre
de la primera (51) y de la segunda rama (52 respectivamente de un
brazo articulado (5) soporta un resorte helicoidal (13) sobre el
cual reposa dicho marco (12).
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