ES2397015B1 - Caja de grasa para rodales y bogies de ferrocarril. - Google Patents

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Abstract

Caja de grasa (1) para rodales y bogies de ferrocarril, que consiste en un alojamiento dentro del cual se montan los rodamientos (3) del eje (2) de rodadura del rodal y que comprende un casquillo con taladros roscados (12) sobre el que se apoyan los rodamientos (3), que es un casquillo interior (6) metálico. Comprende adicionalmente un casquillo exterior (8) metálico, de modo que entre el casquillo interior (6) metálico y el casquillo exterior (8) metálico se fija mediante vulcanizado una goma (11) de característica anisotrópica, con rigideces independientes en dos direcciones radiales perpendiculares entre sí. Comprende adicionalmente sendos anillos axiales laterales (7), y además comprende al menos un suplemento (9) en forma de semiaro fijado al casquillo exterior (8), de modo que queda intercalado entre éste y la cuna del bastidor del rodal.

Description

Caja de grasa para rodales y bogies de ferrocarril
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una caja de grasa para rodales y bogies de ferrocarril, entendiéndose por “caja de grasa” el alojamiento dentro del cual se montan los rodamientos y sobre el cual se apoya el eje de rodadura.
Antecedentes de la invención
Las cajas de grasa habitualmente empleadas son elementos totalmente metálicos, principalmente de acero
o hierro fundido, aunque últimamente también se ha empezado a utilizar el aluminio para su fabricación. Estas cajas de grasa tienen una rigidez bastante alta.
Para los rodales (también denominados “bogies”) montados en los coches de la solicitante se ha venido empleando una caja de grasa de goma, montada directamente sobre el rodamiento del eje, y sobre la cual se monta un casquillo de acero que además apoya directamente sobre la cuna del bastidor del rodal.
Así, los rodamientos quedan apoyados directamente sobre el casquillo de goma y sobre los pernos (en número de 6 o de 8, distribuidos de manera uniforme sobre todo el diámetro exterior del rodamiento) que sujetan las tapas, cruzando todo el aro exterior del rodamiento.
En esta configuración de la caja de grasa la elasticidad de la goma permite corregir desalineaciones del montaje del semieje, así como absorber las vibraciones que llegan desde la vía al rodal.
Sin embargo, este tipo de apoyo, con dos rigideces distintas, para la goma y para el acero, da lugar a una distribución de cargas no uniforme sobre el aro exterior del rodamiento, según el contacto del mismo sea con el casquillo de goma o con el perno.
Sumario de la invención
El objeto de la presente invención es proporcionar una caja de grasa para rodales y bogies de ferrocarril que proporcione un apoyo uniforme en el rodamiento.
La invención proporciona una caja de grasa para rodales y bogies de ferrocarril, que consiste en un alojamiento dentro del cual se montan los rodamientos del eje de rodadura, que comprende un casquillo interior metálico con taladros roscados sobre el que se apoyan los rodamientos.Comprende adicionalmente un casquillo exterior metálico, de modo que entre el casquillo interior metálico y el casquillo exterior metálico se fija mediante vulcanizado una goma de característica anisotrópica, con rigideces independientes en dos direcciones radiales perpendiculares entre sí. Comprende adicionalmente sendos anillos axiales laterales, y además comprende al menos un suplemento en forma de semiaro fijado al casquillo exterior, de modo que queda intercalado entre éste y la cuna del bastidor del rodal.
Mediante esta configuración de la caja de grasa, con una goma de características anisotrópicas entre el casquillo interior metálico y el casquillo exterior metálico, se logra mejorar el comportamiento dinámico del tren, ya que se permite ajustar las rigideces Kx y Ky de la rodadura de tal modo que el amortiguamiento se beneficie de ello.
Otra ventaja de la invención es que se logra una disminución de las vibraciones, ya que la goma absorbe las vibraciones de alta frecuencia derivadas de la vía.
Otra ventaja de la invención es que el montaje con goma permite la flexibilidad necesaria para corregir la desalineación del montaje del rodamiento.
Otra ventaja de la invención es que, al incorporar casquillos metálicos sobre la goma, se aumenta la rigidez de la caja de grasa en la dirección de aplicación de las cargas, principalmente en el eje Z (vertical), evitando de este modo deformaciones sobre el casquillo exterior del rodamiento así como un alojamiento ovalado, pues la entrada de cargas se realiza de un modo homogéneo.
Otra ventaja de la invención es que la caja de grasa puede ser apta tanto para un rodal de ancho fijo como de ancho variable. También puede ser apta para cualquier tipo de bogie.
Otras realizaciones ventajosas de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes.
ES 2 397 015 A1
Breve descripción de los dibujos
A continuación se ilustrará de manera no limitativa el objeto de la presente invención, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 muestra una vista frontal del extremo de un eje de un rodal con una caja de grasa de la técnica anterior.
La figura 2 muestra una vista en sección B-B del extremo de un eje de un rodal con una caja de grasa de la técnica anterior.
La figura 3 muestra una vista en sección del extremo de un eje de un rodal con una caja de grasa de acuerdo con la invención.
La figura 4 muestra una vista en sección parcial del extremo de un eje de un rodal con una caja de grasa de acuerdo con la invención, donde se representa también un perno para fijación de la tapa.
La figura 5 muestra una vista en sección de la caja de grasa de acuerdo con la invención.
La figura 6 muestra una vista lateral de la caja de grasa de acuerdo con la invención.
Descripción detallada de la invención
En las figuras 1 y 2 se ilustra el extremo de un eje de un rodal con una caja de grasa de la técnica anterior.
En estas figuras (especialmente en la figura 2) se observa que, entre las tapas de cierre, se aloja la caja de grasa dentro de la cual se montan los rodamientos.
Los rodamientos quedan apoyados directamente sobre el casquillo de goma y sobre los pernos (en número de 6 o de 8, distribuidos de manera uniforme sobre todo el diámetro exterior del rodamiento) que sujetan las tapas, cruzando todo el aro exterior del rodamiento, lo cual se aprecia mejor en la figura 2.
En la figura 3 se representa una vista en sección del extremo de un eje 2 de un rodal con una caja de grasa 1 de acuerdo con la invención.
En las figuras se observa que la caja de grasa 1 comprende un casquillo interior 6 metálico con taladros roscados 12, que es sobre el que se apoyan los rodamientos 3.
El diámetro interior de este casquillo interior 6 metálico está acorde con las tolerancias de montaje definidas por el fabricante del rodamiento 3. Este casquillo interior 6 metálico acoge también los taladros roscados 12 para la fijación de las tapas laterales 4 de cierre sobre la caja de grasa 1 mediante pernos 10 (como se observa en detalle en la figura 4), de tal modo que ésta queda compactada axialmente.
Igualmente se observa la existencia de unos elementos separadores 5 a ambos lados de la caja de grasa 1.
La caja de grasa 1 comprende adicionalmente un casquillo exterior 8 metálico. Entre ambos casquillos metálicos 6, 8 se fija por vulcanizado una goma 11 de característica anisotrópica, de tal modo que mantiene rigideces independientes en dos direcciones radiales perpendiculares entre sí (ejes X y Z de las figuras 5 y 6).
El casquillo exterior 8 metálico es un elemento, fabricado normalmente en acero, cuya función principal es dar rigidez al conjunto de la caja 1. Desliza sobre el aro exterior del casquillo interior 6 de tal modo que se pueden intercalar suplementos a ambos lados entre la caja de grasa 1 y las tapas 4 para regular la distancia entre las caras internas de las ruedas del rodal. Para los rodales con posibilidad de cambio de ancho también recoge los muñones de los que constaría dicho sistema. Por tanto, con la única modificación del casquillo exterior 8 se puede adecuar el sistema tanto a un rodal de ancho fijo como de ancho variable o a un bogie.
En otra realización los casquillos interior 6 y exterior 8 disponen de topes radiales y axiales. La funcionalidad de estos topes se consigue ajustando la posición relativa entre ambos casquillos 6, 8 durante el vulcanizado de la goma 11.
La caja de grasa 1 también comprende sendos anillos axiales laterales 7, que permiten mantener la caja de grasa 1 centrada ante los esfuerzos axiales requeridos (es decir, las fuerzas en el eje Y del tren). Los anillos axiales 7 absorben los esfuerzos axiales que se transmiten desde la pestaña de la rueda por el eje 2 y el rodamiento 3 hasta las tapas de cierre 4, y que desde éstas, a través de dichos anillos axiales 7, se transmiten al casquillo exterior 8 de la caja de grasa 1, que a su vez los transmite a la estructura del rodal.
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Los anillos axiales 7 pueden estar fabricados únicamente de goma.
En otra realización, los anillos axiales 7 pueden estar formados por una parte central de goma vulcanizada intercalada entre dos láminas de acero.
En caso de querer una rigidez en el eje Y de la figura 5 mucho menor a la rigidez en el eje Z, la goma 11
5 sólo se fija al casquillo interior 6, quedando una holgura con respecto al casquillo exterior 8. En cualquier caso, la holgura y la rigidez de la goma 11 son tales que si se sobrepasan los valores de fuerza estipulados la goma 11 ejercería una función de tope limitando los movimientos en el eje Y.
La caja de grasa 1 comprende asimismo unos suplementos 9 en forma de semiaro fijados al casquillo exterior 8, de modo que quedan intercalados entre este casquillo exterior 8 y la cuna del bastidor del rodal (no mostrado). 10 De este modo se impide el contacto metal-metal entre las superficies de ambos conjuntos.
Estos suplementos 9 pueden ser de poliamida y estar fijados al casquillo exterior 8 mediante adhesivo.
Aunque se han descrito y representado unas realizaciones de la invención, es evidente que pueden introducirse en ellas modificaciones comprendidas dentro de su alcance, no debiendo considerarse limitado éste a dichas realizaciones, sino únicamente al contenido de las reivindicaciones siguientes.
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Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Caja de grasa (1) para rodales y bogies de ferrocarril, que consiste en un alojamiento dentro del cual se montan los rodamientos (3) del eje (2) de rodadura del rodal, que comprende un casquillo con taladros roscados (12) sobre el que se apoyan los rodamientos (3), caracterizada porque
    el casquillo con taladros roscados (12) sobre el que se apoyan los rodamientos (3) es un casquillo interior
    (6) metálico,
    comprende adicionalmente un casquillo exterior (8) metálico, de modo que entre el casquillo interior (6) metálico y el casquillo exterior (8) metálico se fija mediante vulcanizado una goma (11) de característica anisotrópica, con rigideces independientes en dos direcciones radiales perpendiculares entre sí,
    comprende adicionalmente sendos anillos axiales laterales (7),
    y además comprende al menos un suplemento (9) en forma de semiaro fijado al casquillo exterior (8), de modo que queda intercalado entre éste y la cuna del bastidor del rodal.
  2. 2.- Caja de grasa (1) para rodales y bogies de ferrocarril, según la reivindicación 1, caracterizada porque los anillos axiales (7) son de goma.
  3. 3.- Caja de grasa (1) para rodales y bogies de ferrocarril, según la reivindicación 2, caracterizada porque cada anillo axial (7) está formado por una parte central de goma entre dos láminas de acero.
  4. 4.- Caja de grasa (1) para rodales y bogies de ferrocarril, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la goma (11) situada entre el casquillo interior (6) metálico y el casquillo exterior (8) metálico está fijada sólo al casquillo interior (6), quedando una holgura con respecto al casquillo exterior (8).
  5. 5.- Caja de grasa (1) para rodales y bogies de ferrocarril, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el al menos un suplemento (9) es de poliamida y está fijado al casquillo exterior (8) mediante adhesivo.
  6. 6.- Caja de grasa (1) para rodales y bogies de ferrocarril, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque presenta un suplemento a cada lado entre dicha caja de grasa (1) y cada una de las tapas de cierre (4) entre las que se sitúa.
  7. 7.- Caja de grasa (1) para rodales y bogies de ferrocarril, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dispone de topes axiales y radiales entre el casquillo interior (6) y el casquillo exterior (8).
    ES 2 397 015 A1
    ES 2 397 015 A1
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201031695
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 18.11.2010
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : B61F15/12 (2006.01) B61F15/20 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A
    US 2365875 A (HERSEY ARTHUR J et al.) 26.12.1944, 1-7
    páginas 1,2; figuras.
    A
    ES 450163 A1 (BUDD CO) 16.06.1977, 1-7
    página 3, línea 25 – página 8, línea 9; figuras.
    A
    US 3945327 A (HENRICOT PAUL E) 23.03.1976, 1-7
    columna 2, líneas 13-24; figuras.
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 18.02.2013
    Examinador V. Población Bolaño Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201031695
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B61F Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201031695
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 18.02.2013
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-7 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-7 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201031695
    1. Documentos considerados
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    US 2365875 A (HERSEY ARTHUR J et al.) 26.12.1944
  8. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La invención en estudio tiene por objeto una caja de grasa para rodales y bogies de ferrocarril que comprende un casquillo interior metálico y un casquillo exterior metálico, entre los cuales se fija una goma mediante vulcanizado. El conjunto incluye anillos axiales laterales y un suplemento en forma de semiaro fijado al casquillo exterior.
    Existen numerosos documentos que describen cajas de grasa que incluyen elementos de goma en el montaje del rodamiento, entre los cuales cabe citar, a modo de ejemplo, el documento D01. Esta patente presenta una caja de grasa (A) dentro de la cual se montan los rodamientos (B) del eje (10) de un vehículo ferroviario. El conjunto comprende un casquillo
    (C) con taladros roscados sobre el que se apoyan los rodamientos (B) y un casquillo exterior (D), encontrándose dispuestos anillos elásticos (31) de goma o similar entre ambos casquillos. El dispositivo también comprende sendos anillos axiales laterales (24). Sin embargo, a diferencia de la solicitud en estudio, ni en este documento, ni en los restantes documentos citados en el Informe sobre el Estado de la Técnica, se indica que los elementos de goma se fijen mediante vulcanizado a los casquillos metálicos, ni aparece tampoco un suplemento en forma de semiaro fijado al casquillo exterior, considerándose que no resultaría evidente para el experto en la materia el diseño de una caja de grasa con las características indicadas.
    En consecuencia, se considera que la reivindicación 1 es nueva y presenta actividad inventiva de acuerdo a los artículos 6 y 8 de la Ley 11/1986 de Patentes. Las restantes reivindicaciones dependen directa o indirectamente de la primera y, en consecuencia, cumplen igualmente los requisitos de la Ley 11/86 con respecto a la novedad y la actividad inventiva.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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