ES2336037T3 - Unidad de absorcion de enegia intercambiable, en particular para uso en combinacion con un tope. - Google Patents

Abstract

Tope lateral (100), en particular tope UIC, que como etapa de protección adicional irreversible contra impactos presenta una unidad de absorción de energía (10), estando atornillado de modo liberable el tope lateral (100) a una placa de conexión (1) de la unidad de absorción de energía (10), pudiendo aplicarse la unidad de absorción de energía (10) como conjunto intercambiable en su totalidad a una estructura de soporte (101), presentando la unidad de absorción de energía (10) lo siguiente: - una placa base (2) para la unión liberable de la unidad de absorción de energía (10) a una estructura de soporte (101), tal como por ejemplo el bastidor de soporte o chasis de una caja de vagón de un vehículo de varias unidades, en particular de un vehículo sobre carril; - la placa de conexión (1) a la cual va atornillado el tope lateral (100); y - un elemento de absorción de energía (3) de realización destructible en forma de un tubo de deformación que está integrado de tal modo en la unidad de absorción de energía (10) que se puedan transmitir fuerzas de impacto en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía (10), al pasar al menos parcialmente el flujo de fuerza que tiene lugar durante la transmisión a través del elemento de absorción de energía (3), y que está realizado de tal modo que hasta una determinada magnitud de energía determinable, transmitida por el flujo de fuerza a través del elemento de absorción de energía (3), la placa base (2) y la placa de conexión (1) se encuentran esencialmente unidas rígidamente entre sí en la dirección de la unidad de absorción de energía (10), y porque al rebasar una magnitud de energía determinable a causa del flujo de fuerza transmitido a través del elemento de absorción de energía (3) la placa base (2) y la placa de conexión (1) se desplazan la una respecto a la otra en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía (10) teniendo lugar simultáneamente la deformación plástica del elemento de absorción de energía (3), estando el elemento de absorción de energía (3) tensado entre la placa base (2) y la placa de conexión (1) por medio de por lo menos un elemento tensor (4) que une la placa base (2) con la placa de conexión (1), caracterizado porque el tubo de deformación (3) está unido con la placa base (2) con un acoplamiento de material y/o positivo por su extremo del lado de la placa base (3a), y porque en su extremo (3b) del lado de la placa de conexión presenta un tramo (5) que tiene una sección ensanchada en comparación con un tramo situado más allá en sentido hacia la placa base (2), presentando la unidad de absorción de energía (3) además un anillo cónico (7) realizado de una misma pieza junto con un elemento guía (6), cuyo tramo final del lado de la placa de conexión está unido a la placa de conexión (1) y cuyo tramo final del lado de la placa base penetra al menos parcialmente en el tramo ensanchado (5) del tubo de deformación (3), y está adosado a la superficie interior de este tramo del tubo de deformación (5).

Description

Unidad de absorción de energía intercambiable, en particular para uso en combinación con un tope.

La presente invención se refiere a un tope lateral con una unidad de absorción de energía que se puede emplear en particular como etapa adicional irreversible de protección contra impactos junto con un componente destinado a la transmisión de fuerzas. La publicación EP 0 926 381 A1 se refiere a un dispositivo de absorción de impactos con un tubo de deformación. Para mejorar el comportamiento del tubo de deformación y que después de activarse el dispositivo se consiga una carga de impactos lo más uniforme posible durante la deformación, el tubo de deformación está dispuesto o tensado por sus extremos entre dos elementos de centrado, y los elementos de centrado y con ello los extremos del tubo de deformación se sujetan contra desplazamiento uno con relación a otro transversalmente a la dirección del choque. En sus extremos le corresponden al tubo de deformación sendos contrasoportes axiales, que soportan axialmente el tubo de deformación que se va deformando durante un impacto.

La publicación DE 747 330 C se refiere a un tope con caja guía con un elemento de absorción de energía integrado. El tope con caja guía conocido por el estado de la técnica consta de un émbolo de tope, que por medio de un vástago de tope y de un muelle de tope previsto en el interior del émbolo de tope va fijado de tal modo en la cara frontal de la caja del vagón que el émbolo de tope resulte adecuado para amortiguar impactos moderados. Una vez agotada la carrera de amortiguación máxima disponible el platillo del tope tropieza contra una brida que penetra en el tramo anterior de un tubo de deformación.

La publicación EP 0 826 569 A se refiere a un dispositivo de protección contra impactos para vehículos sobre carril que presenta por una parte un tope lateral y por otra parte una unidad de absorción de energía dispuesta a continuación del tope lateral. La unidad de absorción de energía está realizada como "Crashbox", que por un lado se puede fijar de modo liberable a la cara frontal de la caja del vagón mientras que el tope lateral también se puede fijar de modo liberable en el otro lado opuesto del Crashbox.

Por la técnica de los vehículos sobre carril se conoce en general, por ejemplo el hecho de equipar las distintas cajas de vagón de un vehículo de varias unidades con los así denominados topes laterales o topes UIC, si las cajas de los vagones no están unidas entre sí por medio de un bastidor giratorio y por lo tanto durante el régimen de marcha pueda variar la distancia entre dos cajas de vagón acopladas entre sí. Estos topes laterales sirven para absorber y amortiguar los impactos que se producen durante el régimen de marcha normal, por ejemplo al frenar o al arrancar.

Para tope lateral se emplea por lo general un elemento telescópico que presenta una carcasa de tope, un elemento de transmisión de fuerza alojado en su interior y un elemento amortiguador en forma de un muelle o de un cuerpo de material elastómero. Con una estructura de esta clase, la carcasa del tope sirve de guía longitudinal y para soportar fuerzas transversales, mientras que el elemento amortiguador alojado en la carcasa del tope sirve para transmitir fuerzas en dirección longitudinal.

La longitud de construcción así como la carrera del tope, es decir la carrera elástica del elemento amortiguador, está normalizada para determinadas categorías de vehículos en las directivas europeas (p.ej. las hojas de características UIC 526, 528). La carrera elástica de un tope UIC normalizado se encuentra por ejemplo dentro de un campo de 100 a 110 mm. Una vez alcanzada la carrera máxima del tope se ha agotado la propiedad amortiguadora del tope lateral y en consecuencia las fuerzas de impacto que rebasen la carga de trabajo característica del tope lateral se transmiten sin amortiguar al bastidor del vehículo.

De este modo, si bien las fuerzas de impacto que durante el régimen de marcha normal aparecen por ejemplo en un vehículo de varias unidades entre las distintas cajas de vagón, se absorben a través del elemento amortiguador integrado en el tope lateral y realizado de modo regenerativo; en cambio al rebasar la carga de trabajo del tope lateral, por ejemplo al impactar el vehículo sobre un obstáculo o en el caso de una frenada brusca del vehículo, el elemento amortiguador integrado en el tope lateral generalmente no es suficiente para absorber la totalidad de la energía resultante. De este modo, la amortiguación del impacto facilitada por el tope lateral ya no queda incluida en el concepto de absorción de energía del conjunto del vehículo, de modo que la energía del impacto resultante se transmite directamente al bastidor del vehículo. Éste queda así expuesto a unas cargas extremas y según las circunstancias llegará a dañarse o incluso a destruirse.

Con la finalidad de evitar esta clase de daños es de conocimiento general en el estado de la técnica el hecho de realizar las partes de guía del tope con caja guía de tal modo que después de agotar la carrera máxima del tope, es decir una vez que las partes guía del tope lateral (casquillo del tope y émbolo del tope) incidan sobre unos topes definidos, exista una posibilidad de acortamiento adicional en condiciones de deformación controlada.

En la publicación WO 2006/115818 A1 se describe por ejemplo un tubo de casquillo en el que después de agotar la absorción de energía del elemento amortiguador realizado con carácter regenerativo se rompen unas uniones de rotura controlada para incrementar de este modo la longitud de acortamiento del tope. Esta longitud de acortamiento aumentada permite que en caso de sobrecarga tenga lugar la deformación plástica de la carcasa del tope, de modo que con esta solución se puede convertir de modo destructivo la energía del impacto en trabajo de deformación y calor. Debido a la deformación de la carcasa del tope que se produce en caso de sobrecarga se ha previsto de este modo una amortiguación de impactos y una protección contra impactos adicional a la suministrada por el tope lateral.

Aunque el tope lateral conocido por este estado de la técnica puede proteger hasta un cierto grado el bastidor del vehículo contra daños en caso de impactos de alcance fuertes, no existe sin embargo la posibilidad de adaptar con exactitud esta protección contra impactos adicional a determinadas aplicaciones. Para ello sería necesario diseñar correspondientemente la característica de fuerza-recorrido durante la deformación de la carcasa del tope para que fuera posible una absorción de energía definida y previsible. La solución conocida resulta en particular no adecuada para numerosas aplicaciones ya que la absorción de energía máxima que puede conseguirse por medio de la deformación de la carcasa del tope, es a menudo demasiado escasa. Otro inconveniente consiste en que después de activarse la protección contra impactos adicional es necesario sustituir el conjunto del tope lateral, ya que la protección contra impactos está integrada en el tope lateral y debido a la deformación al menos parcial de la carcasa del tope, el tope lateral ya no se puede utilizar para el régimen de marcha normal.

Basándose en la problemática descrita, la invención se plantea como objetivo describir un tope lateral con una unidad de absorción de energía en la que por una parte se pueda consumir con seguridad la energía de impacto transmitida a través del tope lateral en el caso de un impacto extremado, y por otra parte se pueda adaptar con la mayor exactitud posible la característica de fuerza-recorrido de la unidad de absorción de energía, a determinadas aplicaciones. Además, la unidad de absorción de energía deberá ser adecuada para la instalación posterior o transformación de un tope lateral convencional en el que no esté prevista una protección contra impactos de carácter destructivo.

Este objetivo se resuelve por el objeto de la reivindicación 1.

La invención se refiere por lo tanto a un tope lateral con una unidad de absorción de energía que se pueda colocar como conjunto sustituible en su totalidad en el bastidor de soporte o en el chasis de una caja de vagón de un vehículo de varias unidades, en particular de un vehículo sobre carril, donde la unidad de absorción de energía presenta una placa base para la unión preferentemente liberable de la unidad de absorción de energía con una estructura de soporte, por ejemplo con el bastidor de soporte o con el chasis de una caja de vagón, una placa de conexión a la que se puede conectar un componente para la transmisión de las fuerzas que surgen durante el régimen de marcha normal y en caso de impacto, y un elemento de absorción de energía destructivo que está amarrado sin holgura entre la placa base y la placa de conexión. El elemento de absorción de energía está en este caso integrado de tal modo en la unidad de absorción de energía que se pueden transmitir en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía las fuerzas de impacto, y esto porque el flujo de fuerza que aparece durante la transmisión de la fuerza pasa al menos en parte a través del elemento de absorción de energía. El elemento de absorción de energía propiamente dicho está realizado de tal modo, que hasta una magnitud de energía determinable que se transmita por medio del flujo de fuerza a través del elemento de absorción de energía, la placa base y la placa de conexión están esencialmente unidas rígidamente entre sí en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía, y porque al rebasar la magnitud de energía determinable que se pueda transmitir a través del flujo de fuerza por el elemento de absorción de energía, la placa base y la placa de conexión se desplazan relativamente entre sí en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía, con la simultánea deformación plástica del elemento de absorción de energía.

En la solución conforme a la invención se trata por lo tanto de una unidad de absorción de energía que está realizada con carácter modular, es decir como grupo funcional intercambiable en su conjunto. De este modo se tiene la posibilidad de instalar también a posteriori una protección adicional contra impactos, por ejemplo topes laterales u otros componentes destinados a la transmisión de la fuerza. Para ello se requiere únicamente que la unidad de absorción de energía sea instalada entre el tope lateral o el componente para la transmisión de la fuerza y el bastidor de soporte o chasis de por ejemplo la caja del vagón. Si la solución conforme a la invención se emplea en combinación con un tope lateral, entonces el tope lateral sirve como amortiguador de impactos de carácter regenerativo en el cual se absorben o amortiguan las fuerzas de impacto que aparecen entre las distintas cajas de vagón, por ejemplo en un vehículo de varias unidades. Al rebasar la carga de trabajo del elemento amortiguador realizado con carácter regenerativo e integrado en el tope lateral se activa en cambio la unidad de absorción de energía dispuesta a continuación en el tope lateral, donde por medio de una deformación plástica definida del elemento de absorción de energía destructivo se transforma la energía del impacto en trabajo de deformación y en calor. De este modo el elemento amortiguador realizado con carácter regenerativo (aparato elástico) del tope lateral así como los restantes componentes del tope lateral se pueden proteger eficazmente contra la destrucción o daños en un caso de impacto. Se trata más bien de que sólo haya que sustituir la unidad de absorción de energía como conjunto completo en el caso de una colisión.

Mediante el empleo del elemento de absorción de energía destructivo empotrado sin holgura entre la placa base y la placa de conexión, que se activa para una determinada magnitud específica de energía (que se puede establecer), se tiene la posibilidad de adaptar con exactitud la características del elemento de absorción de energía a determinadas aplicaciones. Así resulta en particular posible determinar de antemano la fuerza de activación y la magnitud de energía máxima que pueda absorber la unidad de absorción de energía, adaptándola especialmente a determinadas aplicaciones. Por lo tanto no solamente se puede determinar de antemano el comportamiento de respuesta sino también el desarrollo del acontecimiento durante la absorción de energía.

Mediante la expresión "esencialmente rígido" se quiere decir en este contexto que la placa base y la placa de conexión no hay en un caso ideal ninguna holgura incluso antes de la activación del elemento de absorción de energía o del dispositivo de absorción de energía.

Así se prefiere especialmente que el flujo de fuerza que tiene lugar durante la transmisión de las fuerzas de impacto en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía pase esencialmente en su totalidad a través del elemento de absorción de energía. De este modo se puede conseguir que la absorción de energía de la unidad de absorción de energía y en particular la fuerza de activación característica para la absorción de energía se pueda determinar de antemano con exactitud mediante el diseño del elemento de absorción de energía. Naturalmente cabe también imaginar que el flujo de fuerzas que tiene lugar durante la transmisión de las fuerzas de impacto en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía pase sólo parcialmente a través del elemento de absorción de energía, en cuyo caso la parte restante del flujo de fuerza se hace pasar en derivación del elemento de absorción de energía mediante dispositivos adecuados, de modo que esta parte se transmita directamente desde la placa de conexión a la placa base.

En la solución conforme a la invención, el elemento de absorción de energía está realizado como tubo deformable que al rebasar la magnitud de energía establecida transmitida por medio del flujo de fuerza a través del elemento de absorción de energía, se deforma plásticamente preferentemente con ensanchamiento plástico, permitiendo el movimiento relativo de aproximación entre sí entre la placa base y placa de conexión. Una unidad de absorción de energía en la que se utiliza como elemento de absorción de energía un tubo de deformación se caracteriza porque presenta una fuerza de activación definida sin puntas de fuerza. Debido a la curva característica de trazado esencialmente rectangular queda asegurada por lo tanto una absorción de energía máxima después de la activación de la unidad de absorción de energía. Se prefiere especialmente que al activar la unidad de absorción de energía el tubo de deformación se deforme plásticamente mientras se ensancha su sección. Naturalmente cabe imaginar también una absorción de energía con simultánea reducción de la sección del tubo de deformación; para ello sería necesario pasar a presión el tubo de deformación a través de un orificio de tobera previsto por ejemplo en la placa base de la unidad de absorción de energía, de modo que el elemento de absorción de energía deformado plásticamente sea expulsado fuera de la unidad de absorción de energía. En el caso de un tubo de deformación que se deforme plásticamente con ensanchamiento de la sección al activarse la unidad de absorción de energía, se puede evitar esta clase de expulsión del elemento de absorción de energía deformado. Por este motivo se prefiere actualmente la forma de realización con el elemento de absorción de energía deformable mediante ensanchamiento de la sección.

En una realización preferente de la forma de realización citada en último lugar en la que el elemento de absorción de energía está realizado como tubo de deformación, está previsto que el tubo de deformación esté tensado entre la placa base y la placa de conexión, por medio de por lo menos un elemento tensor que une entre sí la placa base con la placa de conexión. De este modo se asegura la interacción sin holgura del elemento de absorción de energía en la unidad de absorción de energía, en cuyo caso y mediante una tensión inicial adecuada se puede también influir en el comportamiento de activación del elemento de absorción de energía o este se puede determinar de antemano. Como elementos tensores se emplean por ejemplo espárragos, que por un lado están firmemente unidos a la placa base y por el otro lado pasan a través de la placa de conexión donde están inmovilizados mediante una tuerca u otra unión roscada similar. Este espárrago o elemento tensor no solamente sirve para tensar el tubo de deformación entre la placa de conexión y la placa base sino que asume también una función de guiado longitudinal cuando después de la activación de la unidad de absorción de conexión energía se deforme plásticamente el tubo de deformación y la placa de conexión se desplaza hacia la placa base. Por el hecho de que el elemento tensor ha de cumplir además una función de conducción se puede evitar que los distintos componentes de la unidad de absorción de energía se acuñen o gripen durante la absorción de energía. De este modo se tiene la posibilidad, en particular en caso de una carga vertical u oblicua, es decir no totalmente axial, del tubo de deformación, evitar el "gripado" o acuñamiento de modo que básicamente queda asegurado el funcionamiento de una absorción de energía destructiva.

Eligiendo adecuadamente el espesor de pared y el material del tubo de deformación se puede ajustar de antemano la magnitud de energía característica para la activación del elemento de absorción de energía, transmitida por el flujo de fuerza a través del elemento de absorción de energía. Ésta es otra ventaja esencial de un tubo de deformación empleado en el dispositivo de absorción de energía conforme a la invención.

En la solución conforme a la invención está previsto que el tubo de deformación esté unido con la placa base por su extremo del lado de la placa base con un acoplamiento de material y/o de forma, mientras que en su extremo del lado de la placa de conexión está previsto un tramo que presenta una sección ensanchada en comparación con un tramo situado más allá en sentido hacia la placa base. En esta forma de realización preferida la unidad de absorción de energía debe presentar además un anillo cónico realizado de una sola pieza junto con el elemento guía, cuyo tramo extremo del lado de la placa de conexión esté unido a la placa de conexión y cuyo tramo extremo del lado de la placa base penetre al menos parcialmente en el tramo ensanchado del tubo de deformación y asiente en la superficie interior de este tramo del tubo de deformación.

Las ventajas que se pueden conseguir con esta forma de realización son evidentes. Por una parte al prever un tubo de deformación que esté amarrado entre la placa base y la placa de conexión de la unidad de absorción de energía se obtiene un dispositivo de absorción de energía que permite máxima absorción de energía con un espacio de instalación lo más reducido posible. Mediante el empleo de un tubo de deformación que se deforme plásticamente con ensanchamiento de la sección no se precisa en particular tener que prever un espacio adicional en el cual se expulse el tubo de deformación deformado plásticamente. Por otra parte al prever el elemento guía resulta también posible con la forma de realización preferida un desarrollo del suceso que se pueda predeterminar con gran exactitud durante la absorción de energía, por ejemplo en un caso de colisión.

Este elemento de conducción que está realizado formando una sola pieza con el anillo cónico y que por su extremo del lado de la placa de conexión está unido a la placa de conexión de la unidad de absorción de energía penetra con su tramo final del lado de la placa base al menos parcialmente dentro del tramo del tubo de deformación cuya sección presenta ya antes de que se active la unidad de absorción de energía una sección ensanchada en comparación con un tramo del tubo de deformación situado más allá en sentido hacia la placa base. Dado que por una parte el elemento de conducción penetra al menos parcialmente dentro del tramo del tubo de deformación ensanchado y está adosado a la superficie interior de este tramo de tubo, al activarse la unidad de absorción de energía, es decir cuando la placa de conexión con el anillo cónico y su elemento guía se desplaza en sentido hacia la placa base con relación a la placa base y al tubo de deformación unido con acoplamiento de material y/o positivo con la placa base, el tramo final del lado de la placa base el elemento de conducción se desplaza a lo largo de la superficie interior del tramo del tubo de deformación (todavía) no ensanchado, y provoca de este modo una conducción axial durante la absorción de energía. Esta conducción axial impide que la placa de conexión o el anillo cónico se acuñe en el tubo de deformación al activarse la unidad de absorción de energía de modo que la deformación plástica del tubo de deformación (es decir el ensanchamiento plástico de la sección del tubo de deformación) se desarrolle en una forma exactamente predictible y en conjunto se pueda prever exactamente el desarrollo del acontecimiento de absorción de energía en el caso de colisión.

En la forma de realización preferida citada en último lugar es ventajoso con vistas a la fabricación de la unidad de absorción de energía que el anillo cónico y el elemento guía estén realizados de una misma pieza junto con la placa de conexión. Pero naturalmente cabe también imaginar que el anillo cónico con el elemento guía estén unidos a la placa de conexión por medio de un acoplamiento positivo o por una unión de ajuste de fricción.

Por último hay que citar como otra ventaja de la forma de realización citada en último lugar que la fuerza de activación característica para la activación del tubo de deformación se puede ajustar exactamente de antemano por medio del espesor de pared del tubo de deformación, del material del tubo de deformación así como del grado de ensanchamiento del tramo del tubo de deformación del lado de la placa de conexión.

Resumiendo queda dicho que la unidad de absorción de energía conforme a la invención facilita una protección contra impactos en la que de antemano se puede establecer el comportamiento de respuesta así como el desarrollo del acontecimiento durante la absorción de energía. Mediante la elección adecuada del elemento de absorción de energía resulta posible obtener una absorción de energía máxima incluso con una altura de construcción reducida. La unidad de absorción de energía es especialmente adecuada para instalar posteriormente en un tope lateral un tope UIC como etapa adicional irreversible de protección contra impactos, donde este tope lateral o tope UIC va preferentemente atornillado de modo desmontable en la placa de conexión de la unidad de absorción de energía.

A continuación se describe con mayor detalle una forma de realización preferida de la unidad de absorción de energía conforme a la invención sirviéndose de los dibujos adjuntos.

Las Figuras muestran:

Fig. 1 la forma de realización preferida de la unidad de absorción de energía conforme a la invención como etapa adicional de protección contra impactos para un tope UIC;

Fig. 2 la unidad de absorción de energía según la Fig. 1 en una representación individual; y

Fig. 3 una vista en sección a través de la unidad de absorción de energía según la Fig. 2.

La unidad de absorción de energía 10 representada en la Fig. 1 se emplea en combinación con un tope lateral o tope UIC 100 convencional, estando este tope por ejemplo equipado sin un seguro contra impactos adicional. Para esto se fija el tope UIC 100 por medio de su brida de conexión 102 a la placa de conexión 1 de la unidad de absorción de energía 10. Para ello procede utilizar los elementos de fijación 103 ya previstos para la brida de conexión 102 del tope 100, que en la forma de realización representada son un total de cuatro tornillos que se enroscan en los correspondientes agujeros roscados 103' previstos en la placa de conexión 1.

La unidad de absorción de energía 10 comprende además una placa base 2 mediante la cual se puede unir la unidad de absorción de energía 10 por ejemplo a un bastidor de soporte o chasis de una caja de vagón 101, pero también a otras estructuras de soporte fijas o móviles. En la forma de realización representada se emplean para ello un total de cuatro tornillos de fijación 104 que pasan a través de los correspondientes agujeros pasantes 104' previstos en la placa base 2 y que se alojan en agujeros roscados adecuados (no representados explícitamente en las figuras).

Por el hecho de que por una parte la unidad de absorción de energía 10 se puede fijar de modo liberable a la estructura soporte 101 por medio de la placa base 2 y que por otra parte en la placa de conexión 1 de la unidad de absorción de energía 10 también se puede fijar de modo liberable otro componente adicional 100, tal como por ejemplo un tope lateral o un tope UIC, la unidad de absorción de energía existe como grupo funcional intercambiable en su totalidad que es especialmente adecuado para la instalación posterior o para la sustitución, sin que para ello sea preciso realizar modificaciones en la estructura de soporte 101 o en el componente 100.

La unidad de absorción de energía 10 de la forma de realización preferente representada en los dibujos comprende además de la placa base 2 ya descrita y de la placa de conexión 1, también como elemento de absorción de energía destructivo 3 un tubo de deformación que va amarrado sin holgura entre la placa base 2 y la placa de conexión 1. Tal como se puede deducir especialmente de la Fig. 3, se emplean para ello unos elementos tensores 4 en forma de espárragos. Los espárragos están unidos con un ajuste positivo, de fricción y/o de material con la placa base 2 por sus extremos del lado de la placa base, se extienden a través de la casi total longitud del tubo de deformación 3 y pasan a través de los correspondientes agujeros pasantes realizados en la placa base 1. El extremo frontal de los elementos tensores 4 va asegurado mediante tuercas 9 con respecto a la placa de conexión 1. Para obtener con seguridad una cara frontal lisa o plana de la placa de conexión 1 se han realizado para esto en la placa de conexión unos refundidos 8 en los cuales están alojadas las correspondientes tuercas 9.

Tal como ya se ha mencionado, los elementos tensores 4 sirven para tensar el tubo de deformación 3 entre la placa base 2 y la placa de conexión 1. Los elementos tensores 4 tienen además una función adicional de guiado, ya que debido a su construcción conducen correspondientemente la placa de conexión 1 cuando después de activar la unidad de absorción de energía 10 la placa de conexión 1 se desplaza con relación al tubo de deformación 3 y a la placa base 2 en sentido hacia la placa base 2.

Otra guía de conducción axial está prevista por medio del anillo cónico 7 realizado junto con el elemento guía 5. En la forma de realización representada, el elemento guía 6 así como el anillo cónico y la placa de conexión 1 están realizados de una sola pieza; sin embargo esto no es forzosamente necesario.

En particular y tal como se puede deducir especialmente de la Fig. 3, el tubo de deformación 3 está unido por su extremo del lado de la placa base 3a con la placa base 2 con una unión de material, positiva o de fricción. Por otra parte el tubo de deformación 3 presenta en su extremo 3b del lado de la placa de conexión un tramo que presenta una sección ensanchada en comparación con el tramo situado más allá en sentido hacia la placa base 2. Este tramo ensanchado del tubo de deformación 5 está en interacción con el elemento guía 6 y el anillo cónico 7. Para ello el tramo final del elemento guía 6 del lado de la placa base penetra al menos parcialmente en el tramo ensanchado del tubo de deformación 5 y está adosado a la superficie interior de este tramo del tubo de deformación 5. Al activarse la unidad de absorción de energía 10, es decir cuando la placa de conexión 1 se desplaza con relación a la placa base 2 y al tubo de deformación 3 firmemente unido a la placa base 2 en sentido hacia la placa base 2, el tramo final del elemento guía 6 del lado de la placa base se desliza a lo largo del tramo del tubo de deformación que está (todavía) sin ensanchar, y junto con los elementos tensores 4, provoca de este modo la conducción axial de la placa base 2. Esta conducción axial de la placa base 2 impide que se acuñe dentro del tubo de deformación 5 la placa base 2, el anillo cónico 7 o el elemento guía 6 al activarse la unidad de absorción de energía 10, siendo ésta también aplicable cuando haya que transmitir esfuerzos que no sean puramente axiales. En conjunto se desarrolla por lo tanto la deformación plástica del tubo de deformación, es decir el ensanchamiento plástico del tubo de deformación 5, de una forma predictible y el desarrollo del acontecimiento de absorción de energía en caso de colisión es previsible en su conjunto.

La realización de la invención no está limitada al ejemplo de realización descrito haciendo referencia a las figuras.

Lista de referencias

1

Placa de conexión

2

Placa base

3

Elemento de absorción de energía/tubo de deformación

3a

Extremo del tubo de deformación del lado de la placa base

3b

Extremo del tubo de deformación del lado de la placa de conexión

4

Elemento tensor

5

Tramo del tubo de deformación de sección ensanchada

6

Elemento guía

7

Anillo cónico

8

Refundido

9

Tuerca

10

Unidad de absorción de energía

100

Tope UIC/tope lateral

101

Estructura de soporte/caja del vagón

102

Brida de conexión del tope UIC o tope lateral

103

Medio de fijación

103'

Agujeros roscados

104

Medio de fijación

104'

Agujeros de fijación

Claims (7)

1. Tope lateral (100), en particular tope UIC, que como etapa de protección adicional irreversible contra impactos presenta una unidad de absorción de energía (10), estando atornillado de modo liberable el tope lateral (100) a una placa de conexión (1) de la unidad de absorción de energía (10), pudiendo aplicarse la unidad de absorción de energía (10) como conjunto intercambiable en su totalidad a una estructura de soporte (101), presentando la unidad de absorción de energía (10) lo siguiente:

-

una placa base (2) para la unión liberable de la unidad de absorción de energía (10) a una estructura de soporte (101), tal como por ejemplo el bastidor de soporte o chasis de una caja de vagón de un vehículo de varias unidades, en particular de un vehículo sobre carril;

-

la placa de conexión (1) a la cual va atornillado el tope lateral (100); y

-

un elemento de absorción de energía (3) de realización destructible en forma de un tubo de deformación que está integrado de tal modo en la unidad de absorción de energía (10) que se puedan transmitir fuerzas de impacto en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía (10), al pasar al menos parcialmente el flujo de fuerza que tiene lugar durante la transmisión a través del elemento de absorción de energía (3), y que está realizado de tal modo que hasta una determinada magnitud de energía determinable, transmitida por el flujo de fuerza a través del elemento de absorción de energía (3), la placa base (2) y la placa de conexión (1) se encuentran esencialmente unidas rígidamente entre sí en la dirección de la unidad de absorción de energía (10), y porque al rebasar una magnitud de energía determinable a causa del flujo de fuerza transmitido a través del elemento de absorción de energía (3) la placa base (2) y la placa de conexión (1) se desplazan la una respecto a la otra en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía (10) teniendo lugar simultáneamente la deformación plástica del elemento de absorción de energía (3),

estando el elemento de absorción de energía (3) tensado entre la placa base (2) y la placa de conexión (1) por medio de por lo menos un elemento tensor (4) que une la placa base (2) con la placa de conexión (1),

caracterizado porque

el tubo de deformación (3) está unido con la placa base (2) con un acoplamiento de material y/o positivo por su extremo del lado de la placa base (3a), y porque en su extremo (3b) del lado de la placa de conexión presenta un tramo (5) que tiene una sección ensanchada en comparación con un tramo situado más allá en sentido hacia la placa base (2), presentando la unidad de absorción de energía (3) además un anillo cónico (7) realizado de una misma pieza junto con un elemento guía (6), cuyo tramo final del lado de la placa de conexión está unido a la placa de conexión (1) y cuyo tramo final del lado de la placa base penetra al menos parcialmente en el tramo ensanchado (5) del tubo de deformación (3), y está adosado a la superficie interior de este tramo del tubo de deformación (5).

2. Tope lateral (100) según la reivindicación 1, donde el anillo cónico (7) está realizado junto con el elemento guía (6) de una misma pieza con la placa de conexión (1).

3. Tope lateral (100) según la reivindicación 1 ó 2, donde la fuerza de activación característica para la activación del tubo de deformación (3) se puede ajustar de antemano por medio del espesor de pared del tubo de deformación (3), del material del tubo de deformación (3) así como del grado de ensanchamiento del tramo del tubo de deformación (5) del lado de la placa de conexión.

4. Tope lateral (100) según unas de las reivindicaciones anteriores, donde el flujo de fuerza que tiene lugar al transmitir fuerzas de tracción y empuje en la dirección longitudinal de la unidad de absorción de energía (10) pasa esencialmente en su totalidad a través del elemento de absorción de energía (3).

5. Tope lateral (100) según unas de las reivindicaciones anteriores, donde el elemento de absorción de energía (3) está realizado como tubo de deformación que se deforma plásticamente con ensanchamiento de la sección o reducción de la sección al rebasar una magnitud de energía determinable transmitida por el flujo de fuerza, a través del elemento de absorción de energía (3) permitiendo el movimiento relativo entre sí de la placa base (2) y de la placa de conexión (1).

6. Tope lateral (100) según unas de las reivindicaciones anteriores, donde el tubo de deformación (3) está tensado entre la placa base (2) y la placa de conexión (1) por medio del por lo menos un elemento tensor (4) de tal modo que se ejerce una tensión inicial adecuada por medio de la cual se puede determinar de antemano el comportamiento de activación del elemento de absorción de energía (3).

7. Tope lateral (100) según unas de las reivindicaciones anteriores, donde la magnitud de energía característica de la activación del elemento de absorción de energía (3) transmitida por medio del flujo de fuerza que atraviesa el elemento de absorción de energía (3) se puede ajustar de antemano mediante el espesor de pared y el material del tubo de deformación.