ES2349558T3 - Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril. - Google Patents

Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril. Download PDF

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Abstract

Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril con articulaciones enderezadoras y disposición de columnas de muelle doble para unidades de vagones de mercancías acopladas en corto, compuesta de un tubo de barra de acoplamiento (3) con placas terminales de barra de acoplamiento (4) en ambos extremos así como placas de cojinete de apoyo (5) en el lado del armazón inferior y las parejas de arandelas elásticas (6) en el lado de presión dispuestas entremedio, que están dispuestas sujetadas a mecanismos elásticos (7) a través de partes de barra de articulación terminales (8), caracterizada porque las placas terminales de barra de acoplamiento (4) y las placas de cojinete de apoyo (5) se encuentra una placa oscilante de articulación enderezadora (9), que está dispuesta en el lado de la barra de acoplamiento apoyándose a través de la pareja de arandelas elásticas paralelas (6), y porque la placa oscilante de articulación enderezadora (9) posee superficies de rodadura esféricas (11) hacia la placa de cojinete de apoyo (5), para el dislocamiento vertical y/u horizontal del punto de transmisión de fuerza longitudinal (14) de las fuerzas de presión longitudinal (LDK) en el caso de inclinaciones de la barra de acoplamiento.

Description

La invención se refiere a una barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril con articulaciones enderezadoras y
disposición de columnas de muelle doble para unidades de vagones de mercancías acopladas en corto, conforme al preámbulo de la reivindicación 1 ó 2.
Ya se conocen barras de acoplamiento para vagones de ferrocarril con articulaciones enderezadoras y disposición de columnas de muelle doble, para acoplar vagones de mercancías de poco peso a unidades con varios elementos.
En el documento DE 102 47 621 ya se ha propuesto una solución, en la que entre las placas de articulación enderezadora, que están dispuestas en cada extremo del tubo de barra de acoplamiento, y las placas de cojinete de apoyo están dispuestas columnas de muelle doble a una distancia “a”.
En las placas de cojinete de apoyo la barra de acoplamiento está montada de forma articulada a través de las partes terminales de barra de acoplamiento, en donde las placas de cojinete de apoyo están unidas a los soportes de acoplamiento del armazón inferior. A través de al menos dos partes terminales de barra de acoplamiento la barra de acoplamiento está sujetada, en cada extremo, al armazón inferior en el lado de presión, elásticamente y sin holgura. De forma correspondiente a los modos constructivos propuestos se utilizan hasta 3 partes terminales de barra de acoplamiento. Mediante la separación relativamente grande entre las arandelas elásticas se consiguen, al inclinarse la barra de acoplamiento, acciones significativas de las articulaciones enderezadoras.
Esto tiene un efecto ventajoso en el caso de barras de acoplamiento largas con un ángulo de inclinación relativamente reducido en dirección horizontal. La sujeción relativamente fija de los vagones influye también positivamente en el comportamiento de la calidad de marcha.
Por el contrario las barras de acoplamiento cortas causan, por ejemplo en el caso de posición en marcha oblicua, mayores ángulos de inclinación. Si para ello se busca un aumento limitado continuado de la acción de las articulaciones enderezadoras, se necesitan parejas de muelles con gran elasticidad y con ello grandes recorridos de muelle. Esto significa una disposición en el lado de presión de un gran número de arandelas elásticas.
Esta ejecución ocupa mucho espacio y provoca elevados costes en construcción nueva y en mantenimiento. Si por el contrario se utiliza en el lado de presión sólo una o dos arandelas elásticas, pueden producirse fuerzas de retroceso inadmisibles de breve duración en el caso de grandes ángulos de inclinación.
En el documento DE 103 05 937 se ha propuesto otra ejecución de una articulación enderezadora. La disposición de parejas de columnas de muelle con grandes separaciones entre muelles, al mismo tiempo que un aseguramiento de una extrema adaptabilidad en longitud mediante la inserción posterior de un tubo telescópico interior, se corresponde con la ejecución citada en primer lugar con las ventajas y los inconvenientes citados.
En la figura 3 se propone otra solución que prevé la disposición de un punto de giro adicional 11 entre la placa de articulación enderezadora y el tubo de acoplamiento. Esta solución, sin embargo, tampoco asegura un aumento continuado de la acción de las articulaciones enderezadoras en el margen del ángulo de inclinación. Aparte de esto esta ejecución, con una cabeza móvil en cada extremo, tiene también un coste, un mantenimiento y un peso elevados.
En el documento EP 1 342 637 se ha propuesto también una barra de acoplamiento con una articulación enderezadora de alto rendimiento. Con ello se trata de una articulación enderezadora con una parte de barra de tracción terminal, la cual une las barras de acoplamiento con sus placas de articulación enderezadora, a través de placas de cojinete de apoyo, al armazón inferior. Mediante la disposición de una unión de tubo telescópico y varios elementos elásticos interiores se consigue una conexión elástica permanente de la barra de acoplamiento al armazón inferior. Con ello la placa de articulación enderezadora posee con relación a la placa de cojinete de apoyo una superficie de rodadura esférica que, en el caso de inclinaciones de la barra de acoplamiento, causa un dislocamiento del punto de transmisión de fuerza longitudinal hacia fuera, con lo que se genera un momento de retroceso.
Los inconvenientes de esta ejecución consisten en especial en elevados costes de producción y un elevado porcentaje en peso como consecuencia de la complicada unión de tubo telescópico, y en que no pueden generarse grandes momentos de retroceso.
La tarea de la invención consiste en crear una barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril, la cual evite los inconvenientes de las soluciones conocidas y optimice, mediante un principio activo mejorado, los parámetros de articulación enderezadora y la capacidad de ajuste en longitud.
La tarea es resuelta conforme a la invención mediante las particularidades de la reivindicación 1 ó 2. De las reivindicaciones subordinadas se deducen complementos ventajas de la invención.
Lo fundamental de la invención es que entre las placas terminales de barra de acoplamiento y las placas de cojinete de apoyo se encuentra una placa oscilante de articulación enderezadora, que está dispuesta en el lado de la barra de acoplamiento apoyándose a través de una pareja de arandelas elásticas paralelas, y que la placa oscilante de articulación enderezadora posee superficies de rodadura esféricas hacia la placa de cojinete de apoyo, para el dislocamiento vertical y/u horizontal del punto de transmisión de fuerza longitudinal de las fuerzas de presión longitudinal LDK en el caso de inclinaciones de la barra de acoplamiento.
Asimismo es conforme a la invención que, dependiendo de la rigidez a la presión de la pareja de arandelas elásticas paralelas y de alcanzar una inclinación de barra de acoplamiento definida y una fuerza de presión longitudinal inicial definida, a través de la disposición de limitadores del recorrido del muelle, en el lado de la inclinación se produzca una unión rígida en arrastre de fuerza con la desconexión de la pareja de arandelas elásticas entre la placa oscilante de articulación enderezadora y la respectiva placa terminal de barra de acoplamiento o la placa de cojinete de apoyo, y que el ángulo de inclinación hasta entonces ajustado de la placa oscilante de articulación enderezadora se compense como ángulo de corrección de inclinación αAK a través de una corrección en contrasentido de las superficies de rodadura esféricas de la placa oscilante de articulación enderezadora, hacia la placa de cojinete de apoyo.
Otras particularidades de la invención son que se utilizan dos partes de barra de tracción terminales paralelas por parejas con parejas de arandelas elásticas, y que la placa oscilante de articulación enderezadora encuentra su guiado entre las dos partes de barra de tracción terminales, y que las placas terminales de barra de acoplamiento, las placas de cojinete de apoyo y la placa oscilante de articulación enderezadora poseen aberturas, las cuales poseen espacio para desplazar a través de las mismas un tubo telescópico interior para el ajuste posterior en longitud de la barra de acoplamiento, y que la disposición de la pareja de arandelas elásticas paralelas en el lado de presión se produce recíprocamente en el lado de la placa de apoyo y la de las superficies de rodadura esféricas en el lado de la barra de acoplamiento, y que si se utiliza sólo una parte de barra de tracción terminal por cada extremo de barra de acoplamiento, la unión a la barra de acoplamiento está ejecutada de forma articulada o rígida dependiendo de los parámetros de articulación enderezadora, y que las placa oscilante de articulación enderezadoras están montadas, sobre las partes de barra de tracción terminales, de forma articulada y desplazable axialmente.
La presente solución conforme a la invención supone una contribución a la optimización del principio de articulación enderezadora y precisamente hasta tal punto, que la disposición de columnas de muelle doble hace posible un acción de articulación enderezadora estable en especial horizontalmente y amplia que, emparejada con una placa oscilante de articulación enderezadora, asegura al mismo tiempo también una acción continuamente creciente en todo el ángulo de basculamiento hacia fuera.
Frente a soluciones con resultados comparables se consiguen ahorros en costes en la producción, el mantenimiento al mismo tiempo que una menor masa propia.
A continuación se explican con más detalle ejemplos de ejecución de la invención con base en dibujos.
Aquí muestran: la figura 1: una vista delantera de la articulación enderezadora según el corte B – B de la figura 3 – representándose también contornos de la placa terminal de barra de acoplamiento, la figura 2: una vista en planta conforme al corte A – A de la figura 1, la figura 3: otra vista en planta según el corte A – A de la figura 1, la figura 4: una vista en planta sobre la articulación enderezadora, en el caso de disponerse 2 partes de barra de tracción terminales.
Las figuras 2, 3 y 4 muestran vistas en planta sobre la instalación conforme a la invención. Con ello están dispuestas placas terminales de barra de acoplamiento 4, en cada caso en los extremos de barra de acoplamiento 2. A través de las partes de barra de tracción terminales 8 las barras de acoplamiento 2 están conectadas de forma articulada a las placas de cojinete de apoyo 5. Las placas de cojinete de apoyo 5 transmiten las fuerzas de presión y tracción, desde el funcionamiento de marcha y maniobra, a los soportes de acoplamiento del armazón inferior 1. Entre las placas terminales de soporte de acoplamiento 4 y las placas de cojinete de apoyo 5 está dispuesta una placa oscilante de articulación enderezadora 9 con su superficie de rodadura 11 esférica en la dirección de la placa de cojinete de apoyo 5. Entre las placas terminales de barra de acoplamiento 4 y la placa oscilante de articulación enderezadora 9 está prevista aquí una pareja de arandelas elásticas 6, la cual representa una disposición de columnas de muelle doble. Las partes dispuestas entre las placas terminales de barra de acoplamiento 4 y las placas de cojinete de apoyo 5, así como el mecanismo elástico 7 en el lado de tracción dispuesto delante de la placa de cojinete de apoyo 5 se unen entre sí, pretensados mediante una parte de barra de tracción terminal 8.
La figura 2 muestra una parte de barra de tracción terminal 8, que está unida de forma rígida a la flexión a la placa terminal de barra de acoplamiento 4 y posee en la conexión de placa de cojinete de apoyo una unión articulada. Dependiendo de los parámetros de rendimiento de la articulación enderezadora está también previsto, como muestra la figura 3, fijar de forma articulada la parte de barra de tracción terminal 8 en la placa terminal de barra de acoplamiento. Los muelles de compresión de la pareja de arandelas elásticas 6 se sujetan a través de retenciones de arandela elástica 15, conforme a la figuras 1, 2 y 3. La placa oscilante de articulación enderezadora 9 está unida de forma articulada y desplazable longitudinalmente a las partes de barra de tracción terminales 8. Entre la placa oscilante de articulación enderezadora 9 y la placa terminal de barra de acoplamiento 4 están dispuestos conforme a las figuras 1, 2 y 3 limitadores de recorrido de muelle 10, que permiten un recorrido de muelle Fw en el lado de presión. En el caso de una carga uniforme central de los dos muelles de compresión de la pareja de arandelas elásticas 6 se obtiene una suspensión y una amortiguación suficientes de los choques de maniobra que se producen. Sin embargo, si la fuerza de presión longitudinal LDK actúa en la vía curvada, con inclinaciones de la barra de acoplamiento, sólo se carga de forma creciente en cada caso una arandela elástica y los limitadores de recorrido de muelle 10, dispuestos muy alejados por fuera, hacen contacto a tiempo como consecuencia del recorrido de basculamiento de la placa terminal de barra de acoplamiento y de una fuerza de presión longitudinal inicial, que sólo supone una parte del valor permitido en radios de vía críticos.
Por lo tanto el recorrido de muelle Fw se determina mediante el recorrido de basculamiento de la barra de acoplamiento 2, en el caso de marcha en curva y diferentes alturas mutuas de vagón, por ejemplo diferentes estados de carga y el recorrido de muelle inicial a partir de una fuerza de presión longitudinal LDK definida. Con los topes 10 de la limitación de recorrido de muelle en el lado de basculamiento se establece una unión rígida, en el plano vertical y en el horizontal, entre la placa oscilante de articulación enderezadora 9 y la placa terminal de barra de acoplamiento 4. Hasta allí la placa oscilante de articulación enderezadora 9 recorre un ángulo de corrección de inclinación αAK, que se compensa mediante un mayor radio de articulación enderezadora horizontal RH al avanzar la placa oscilante de articulación enderezadora 9, es decir se corrige.
La placa oscilante de articulación enderezadora 9 posee, para un desplazamiento óptimo del punto de transmisión de fuerza longitudinal 14, hacia el lado de aplicación respectivo una superficie de rodadura esférica con radios de rodadura RH y RV horizontales y verticales diferentes o comunes, igual de grandes, en donde en el caso de superficies de rodadura separadas puede encontrarse una de las mismas en el lado contrario.
Conforme a la figura 4 está previsto también conforme a la invención disponer por parejas partes de barra de tracción terminales 8 entre las placas terminales de barra de acoplamiento 4 y las placas de cojinete de apoyo 5. La placa oscilante de articulación enderezadora 9 encuentra con ello su guiado en estas dos partes terminales de barra de tracción 8. Las parejas de arandelas elásticas en el lado de presión pueden estar dispuestas con ello, a elección, en el lado de las placas terminales de barra de acoplamiento o en el lado de las placas de apoyo de cojinete.
También se han dispuesto los limitadores de recorrido de muelle 10 y se ha ejecutado el ángulo de corrección de inclinación αAK teniendo en cuenta la disposición elegida en cada caso.
También está previsto en la presente ejecución dotar las placas terminales de barra de acoplamiento 4, las placas de cojinete de apoyo 5 y la placa oscilante de articulación enderezadora 9 de aberturas 12, a través de las cuales puede moverse un tubo telescópico interior para ajustar en longitud las barras de acoplamiento. De este modo se obtiene una solución sencilla para el problema de una capacidad de ajuste en longitud extrema de la barra de acoplamiento 2. Con ello las superficies de rodadura 11 verticales y horizontales están previstas sobre las regiones exteriores de las placas oscilantes de articulación enderezadora, con lo que en las posiciones de inclinación extrema de la barra de acoplamiento 2 puede asegurarse todavía el dislocamiento necesario de los puntos de transmisión de fuerza de presión.
-7 -
RELACIÓN DE LOS SÍMBOLOS DE REFERENCIA UTILIZADOS
1
Armazón inferior
2
Barra de acoplamiento
3
Tubo de barra de acoplamiento
4
Placa terminal de barra de acoplamiento
5
Placas de cojinete de apoyo
6
Pareja de arandelas elásticas
7
Mecanismo elástico en el lado de tracción
8
Parte de barra de acoplamiento terminal
9
Placa oscilante de articulación enderezadora
10
Limitador de recorrido de muelle
11
Superficies de rodadura
12
Abertura
13
Tubo interior telescópico
14
Punto de transmisión de fuerza longitudinal
15
Retención de arandela elástica
αAK
Ángulo de corrección de inclinación
LDK
Fuerza de presión longitudinal
RH
Radio de articulación enderezadora horizontal
RV
Radio de articulación enderezadora vertical
FW
Recorrido elástico en el lado de presión
-8-

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril con articulaciones enderezadoras y disposición de columnas de muelle doble para unidades de vagones de mercancías acopladas en corto, compuesta de un tubo de barra de acoplamiento
    (3)
    con placas terminales de barra de acoplamiento (4) en ambos extremos así como placas de cojinete de apoyo (5) en el lado del armazón inferior y las parejas de arandelas elásticas (6) en el lado de presión dispuestas entremedio, que están dispuestas sujetadas a mecanismos elásticos (7) a través de partes de barra de articulación terminales (8), caracterizada porque las placas terminales de barra de acoplamiento (4) y las placas de cojinete de apoyo (5) se encuentra una placa oscilante de articulación enderezadora (9), que está dispuesta en el lado de la barra de acoplamiento apoyándose a través de la pareja de arandelas elásticas paralelas (6), y porque la placa oscilante de articulación enderezadora (9) posee superficies de rodadura esféricas (11) hacia la placa de cojinete de apoyo (5), para el dislocamiento vertical y/u horizontal del punto de transmisión de fuerza longitudinal (14) de las fuerzas de presión longitudinal (LDK) en el caso de inclinaciones de la barra de acoplamiento.
  2. 2.-Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril con articulaciones enderezadoras y disposición de columnas de muelle doble para unidades de vagones de mercancías acopladas en corto, compuesta de un tubo de barra de acoplamiento
    (3)
    con placas terminales de barra de acoplamiento (4) en ambos extremos así como placas de cojinete de apoyo (5) en el lado del armazón inferior y las parejas de arandelas elásticas (6) en el lado de presión dispuestas entremedio, que están dispuestas sujetadas a mecanismos elásticos (7) a través de partes de barra de articulación terminales (8), caracterizada porque las placas terminales de barra de acoplamiento (4) y las placas de cojinete de apoyo (5) se encuentra una placa oscilante de articulación enderezadora (9), que está dispuesta en el lado de la placa de cojinete de apoyo apoyándose a través de la pareja de arandelas elásticas paralelas (6), y porque la placa oscilante de articulación enderezadora (9) posee superficies de rodadura esféricas (11) hacia la placa de cojinete de apoyo (5), para el dislocamiento vertical y/u horizontal del punto de transmisión de fuerza longitudinal (14) de las fuerzas de presión longitudinal (LDK) en el caso de inclinaciones de la barra de acoplamiento.
  3. 3.-Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque, dependiendo de la rigidez a la presión de la pareja de arandelas elásticas paralelas (6) y de alcanzar una inclinación de barra de acoplamiento definida y una fuerza de presión longitudinal inicial LDK definida, a través de la disposición de limitadores del recorrido del muelle (10), en el lado de la inclinación se produce una unión rígida en arrastre de fuerza con la desconexión de la pareja de arandelas elásticas (6) entre la placa oscilante de articulación enderezadora
    (9) y la respectiva placa terminal de barra de acoplamiento (4) o la placa de cojinete de apoyo (5), y que el ángulo de inclinación hasta entonces ajustado de la placa oscilante de articulación enderezadora (9) se compensa como ángulo de corrección de inclinación (αAK) a través de una corrección en contrasentido de las superficies de rodadura esféricas (11) de la placa oscilante de articulación enderezadora (9), hacia la placa de cojinete de apoyo (5) o la placa terminal de barra de acoplamiento (4).
  4. 4.-Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se utilizan dos partes de barra de tracción terminales (8) paralelas por parejas con parejas de arandelas elásticas (6), y porque la placa oscilante de articulación enderezadora (9) encuentra su guiado entre las dos partes de barra de tracción terminales (8),
  5. 5.-Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril según la reivindicación 4, caracterizada porque las placas terminales de barra de acoplamiento (4), las placas de cojinete de apoyo (5) y la placa oscilante de articulación enderezadora (9) poseen aberturas (12), las cuales poseen espacio para desplazar a través de las mismas un tubo telescópico interior (13) para el ajuste posterior en longitud de la barra de acoplamiento,
  6. 6.-Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque si se utiliza sólo una parte de barra de tracción terminal
    (8)
    por cada extremo de barra de acoplamiento, la unión a la barra de acoplamiento
    (2)
    está ejecutada de forma articulada o rígida dependiendo de los parámetros de articulación enderezadora,
  7. 7.-Barra de acoplamiento para vagón de ferrocarril según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las placas oscilantes de articulación enderezadoras (9) están montadas, sobre las partes de barra de tracción terminales (8), de forma articulada y desplazable axialmente.
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