ES2559017T3 - Vehículo ferroviario con una cabina del conductor deformable con una interfaz de reparación específica - Google Patents

Vehículo ferroviario con una cabina del conductor deformable con una interfaz de reparación específica Download PDF

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ES2559017T3
ES2559017T3 ES11184018.7T ES11184018T ES2559017T3 ES 2559017 T3 ES2559017 T3 ES 2559017T3 ES 11184018 T ES11184018 T ES 11184018T ES 2559017 T3 ES2559017 T3 ES 2559017T3
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Mirko Loeber
Peter Trotsch
Federic Bernard Carl
Sleghard Schneider
Nino Sifri
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Abstract

Vehículo ferroviario (2) que define una dirección longitudinal y que comprende: - una sección central (10); - una cabina de vehículo (12) que es más corta que la sección central, comprendiendo la cabina de vehículo (12) una sección delantera (16) plegable que experimenta una contracción controlada en caso de 10 colisión; y al menos una sección rígida (18) situada entre la sección delantera (16) y la sección central (10), presentando la sección delantera (16) una resistencia a la deformación menor que la sección rígida (18), comprendiendo la sección rígida (18) una estructura de anillo (21) reforzada que se extiende en un plano vertical perpendicular a la dirección longitudinal; caracterizado porque el vehículo ferroviario (2) comprende además: - al menos una interfaz de reparación específica (14) para fijar de forma desmontable la cabina de vehículo (12) a la sección central (10), donde la estructura de anillo (21) está conectada de manera rígida a través de miembros de armazón rígidos longitudinales (23, 40) a miembros de armazón rígidos traseros (19) extendiéndose en un plano adicional transversal y vertical situado entre la estructura de anillo (21) y la interfaz de reparación específica (14) y los miembros de armazón rígidos traseros (19) están fijados de manera rígida a la interfaz de reparación específica (14).

Description

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DESCRIPCION
Vedculo ferroviario con una cabina del conductor deformable con una interfaz de reparacion espedfica
[0001] La presente invencion se refiere a un vedculo ferroviario con una cabina del conductor deformable.
[0002] El Anexo A de la Especificacion tecnica de interoperabilidad (ETI) publicada en el Diario Oficial de las Comunidades Europeas de fecha 12/09/2002, de la pagina 403 en adelante, especifica tres escenarios de colision diferentes (Escenario 1: colision entre dos trenes alta velocidad de identica composicion a una velocidad relativa de 36 km/h; Escenario 2: colision entre un tren de alta velocidad y un vedculo ferroviario equipado con topes laterales a una velocidad de 36 km/h, en la que el vedculo ferroviario es un vagon de mercandas de cuatro ejes UIC 571-2 con una masa de 80 toneladas; Escenario 3: colision a una velocidad de 110 km/h en un paso a nivel con un camion de 15 toneladas representado por una masa ngida que presente una superficie vertical de impacto). Mientras que para los escenarios ETI-2 y ETI-3 una deformacion parcial de la parte delantera de la cabina del conductor se considera aceptable si una zona de supervivencia de 750 mm permanece intacta en la parte trasera de la cabina del conductor, se presupone que no se producira una deformacion espacial significativa de la estructura del vedculo en el escenario ETI-1. Ello hace necesaria una mejora de la capacidad de absorcion de energfa de las estructuras del vedculo, es decir, acortar la estructura del vedculo al tiempo que se mantenga una fuerza longitudinal espedfica.
[0003] Para la absorcion de la energfa de colision resultante, normalmente se usan soluciones en varias etapas, que permiten que la deformacion avance desde la parte delantera a la trasera.
[0004] Como norma general, los elementos de deformacion no estructurales, es decir, aquellos elementos que no soportan partes de la carrocena del vedculo, como por ejemplo un enganche plegable y/o topes plegables en la parte delantera del vedculo, incluyendo el absorbedor de energfa que permite una deformacion plastica dinamica, se usan como primera etapa de dichas soluciones, lo que garantiza, tras producirse accidentes entre vedculos similares (con topes) con fuerzas de colision relativamente leves, una capacidad de intercambio sencilla, unos bajos costes de reparacion y unos tiempos de parada por avena cortos. Ademas de ello, hasta el momento no se ha exigido un mantenimiento eficaz dado que el objetivo principal ha sido el control de la absorcion de energfa y la seguridad de los pasajeros.
[0005] No se han tenido en cuenta los danos ocasionados al vedculo ni las zonas en que se producen los danos. En algunos disenos, las zonas de deformacion descritas estan dispuestas en su totalidad delante de una cabina del conductor no deformable y relativamente ngida. En otros, se han hecho deformables partes de la cabina del conductor, y tambien se han usado para la absorcion de energfa. La primera solucion acepta que, cuando se desgastan los elementos frontales de deformacion, puede que se produzca un dano estructural inmediato y grave a la cabina del conductor y la sala de maquinas, que normalmente no puede repararse de manera economica. La segunda solucion permite una absorcion de energfa mayor en un espacio estructural limitado, pero aun asf conlleva el riesgo de que la fuerza de deformacion avance a las siguientes zonas estructurales, es decir, a la cabina del conductor y/o la sala de maquinas. Ello tambien impedina normalmente que las reparaciones fueran economicas.
[0006] Un ejemplo de dicho vedculo se encuentra en el documento EP0888946B1. El vedculo ferroviario descrito en dicho documento presenta una carrocena principal del vedculo, que incluye una seccion central para acomodar a los pasajeros, y un armazon extremo de acero que esta atornillado en el extremo delantero de la seccion central. Dentro del armazon extremo de acero se ajusta una cabina del conductor prefabricada que presenta conexiones de desenganche rapido para los controles y los circuitos por medio de una interfaz de vedculo. El armazon incluye elementos absorbedores del impacto, tales como topes y enganches, instalados en la parte delantera del armazon y del vedculo ferroviario. El armazon extremo de acero se encuentra encerrado por un carenado desmontable que esta ajustado en el mismo nivel que la seccion central. No obstante, el armazon extremo de acero es ngido y no esta disenado para una contraccion controlable en el caso de que se produzca una colision en la que los elementos absorbedores del impacto se desgasten o se contraigan por completo. En concreto, si las vigas longitudinales del armazon empiezan a doblarse en respuesta al impacto frontal, las cargas de flexion altamente descontroladas se transmitiran a la interfaz de reparacion. El exceso de la energfa de impacto no podna ser absorbido por el armazon extremo de acero, aumentando el riesgo de que la energfa de impacto se transfiera a la seccion central. Ello aumentara la posibilidad de que se produzcan sobrecargas locales y se fisure la cabina del conductor y/o la seccion central, dando lugar a una contraccion estructural catastrofica. Asimismo, en un impacto de ese tipo lo mas probable sena que la interfaz del vedculo se danase, lo que impedina que la cabina del conductor y/o partes de la cabina del conductor, tales como los tableros de control, se reemplazaran satisfactoriamente sin tener tambien que reemplazar la interfaz del vedculo y, lo mas probable, en los peores escenarios sin poder recuperar el resto de las partes danadas de la seccion central.
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[0007] Sena deseable contar con soluciones que permitieran el control y la limitacion de la deformacion, y que estructuralmente ofrecieran unas interfaces de reparacion predefinidas, que tambien se aplica a los anteriores incidentes. En dicho caso sena posible, incluso tras colisiones graves, reparar los vefnculos danados a un coste y gasto de tiempo relativamente bajos.
[0008] En consecuencia, existe la necesidad de una cabina de vefnculo deformable y desmontable para un vefnculo ferroviario, mediante la cual la cabina de vefnculo absorba la ene^a de un impacto con un obstaculo por la contraccion controlada de la cabina de vefnculo, protegiendo de este modo la seccion central mediante la cual el vefnculo ferroviario puede ser reparado para su reutilizacion.
[0009] Se conoce por el documento US 5.579.699 un vefnculo que incluye un dispositivo de absorcion del impacto. El dispositivo de absorcion del impacto se situa en el extremo delantero del vefnculo. El armazon delantero de la carrocena del vefnculo ferroviario comprende un chasis compuesto de dos largueros entre los cuales esta dispuesta una viga pivotante delantera que descansa sobre un bogie delantero. Unos primeros y segundos anillos ngidos constituyen una jaula de proteccion. Unos largueros y unos miembros de refuerzo se sujetan a los anillos ngidos para enderezar la jaula de proteccion. Una primera zona deformable que constituye la parte delantera del armazon esta compuesta de unos primeros y segundos dispositivos de absorcion del impacto y de una barra de enganche. Los primeros dispositivos de absorcion del impacto estan dispuestos a los respectivos lados del eje central del chasis. Estos primeros dispositivos de absorcion del impacto son por lo general de forma trapezoidal y cada uno esta hecho de un miembro longitudinal que absorbe por deformacion la energfa generada por un impacto en una direccion determinada, estando hecho dicho miembro de una lamina y presentando una seccion transversal por lo general triangular en un plano perpendicular a la direccion de impacto.
[0010] Se conoce por el documento US 6.431.083 un vefnculo ferroviario con un modulo de cabecera hecho de un material compuesto de fibra. Para ello, se dispone una region de union con un medio de compensacion con tolerancia de altura en el bastidor, y se dispone un borde de union con un medio de compensacion con tolerancia longitudinal y lateral en el modulo de cuerpo de vagon. El modulo de cabecera presenta bordes de union que senalan en direccion al modulo de cuerpo de vagon y el bastidor y cuenta con secciones reforzadas que estan integradas en el material compuesto de fibra. El modulo de cabecera esta sujeto al bastidor y al menos a las paredes laterales del modulo de cabecera del modulo de cuerpo de vagon a traves de medios de sujecion, los cuales acumulan una fuerza de pretensado de modo que se crean conexiones resistentes al cizallamiento. Como resultado, es posible controlar desviaciones de tamano que se deban a los metodos de produccion para evitar tensiones internas no definidas durante la union para absorber sin danos las diferentes dilataciones termicas de un modulo de cabecera de material compuesto de fibra y un modulo de cuerpo de vagon, asf como para producir los modulos de cabecera de un material compuesto de fibra y las conexiones de dichos modulos al modulo de cuerpo de vagon y al bastidor para que no solo sean autoportantes sino que tambien repartan la carga y sean sencillos de reparar.
[0011] De acuerdo con la invencion, se ofrece un vefnculo ferroviario que define una direccion longitudinal y que comprende:
- una seccion central;
- una cabina de vefnculo que es mas corta que la seccion central, comprendiendo la cabina de vefnculo una
seccion delantera plegable que experimenta una contraccion controlada en caso de colision; y al menos una
seccion ngida situada entre la seccion delantera y la seccion central, presentando la seccion delantera una resistencia a la deformacion menor que la seccion ngida, comprendiendo la seccion ngida una estructura de anillo reforzada que se extiende en un plano vertical perpendicular a la direccion longitudinal;
- al menos una interfaz de reparacion espedfica para fijar de forma desmontable la cabina de vefnculo a la
seccion central, donde el anillo esta conectado de manera ngida a traves de miembros de armazon ngidos
longitudinales a miembros de armazon ngidos traseros extendiendose en un plano adicional transversal y vertical situado entre el anillo y la interfaz de reparacion espedfica y miembros de armazon ngidos traseros estan fijados de manera ngida a la interfaz de reparacion espedfica.
[0012] Resulta ventajoso colocar la interfaz de reparacion espedfica en un plano perpendicular al eje longitudinal puesto que garantiza que haya una tension longitudinal reducida sobre la interfaz de reparacion espedfica. No obstante, la interfaz de reparacion tambien puede estar inclinada o en pendiente.
[0013] Preferiblemente, la interfaz de reparacion comprende una chapa metalica gruesa que se extiende en el plano perpendicular a la direccion longitudinal. Dicha chapa metalica puede que se extienda portoda la seccion transversal de la carrocena del vefnculo, con o sin una abertura que permita el acceso de la cabina de vefnculo a la seccion central.
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[0014] Preferiblemente, la seccion ngida es tal que no se deforma en el supuesto de una colision frontal entre el vehnculo ferroviario con un vagon de mercandas de cuatro ejes UIC 571-2 con una masa de 80 toneladas equipado con topes laterales a una velocidad de 36 km/h, y/o en el supuesto de una colision del vehnculo ferroviario a una velocidad de 110 km/h en un paso a nivel con un camion de 15 toneladas representado por una masa ngida que presente una superficie vertical de impacto.
[0015] Preferiblemente, la cabina de vehnculo comprende adicionalmente un tablero de a bordo de conductor situado en la seccion delantera para conducir el vetnculo ferroviario y/o un espacio de supervivencia situado en la seccion ngida o directamente detras de la interfaz de reparacion espedfica. Asimismo, resulta ventajoso que la cabina de vetnculo presente un espacio de supervivencia que mejore la seguridad de los ocupantes en un impacto contra la seccion delantera. Un espacio de supervivencia de ese tipo estana hecho de un material muy ngido para proteger a los ocupantes del obstaculo, partes del veldculo y/o escombros de una colision.
[0016] De acuerdo con otro aspecto de la invencion, se ofrece un metodo de modificacion de un vehnculo ferroviario que comprende la instalacion de la cabina de vehnculo y la interfaz de reparacion espedfica segun cualquiera de las variaciones descritas en la presente memoria.
[0017] La ventaja de instalar la cabina de vehnculo reemplazable y la interfaz de reparacion espedfica en un vehnculo ferroviario es que los vehnculos ferroviarios y sus cuerpos principales, o secciones centrales, se aprovechanan tanto de la deformabilidad controlada de la cabina de vehnculo como de la capacidad para reemplazar partes deformadas de la cabina de vehnculo al tiempo que se reutilice o recupere la seccion central restante del vehnculo ferroviario. Existen numerosos metodos para instalar al menos una interfaz espedfica y una cabina de vehnculo en un vehnculo ferroviario. Por ejemplo, en el momento de la fabricacion puede que se instalen en el vehnculo ferroviario variaciones de la interfaz de reparacion espedfica y la cabina de vehnculo, del modo descrito en la presente memoria. De manera alternativa, un vehnculo ferroviario existente puede que se retroadapte con los componentes anteriormente mencionados, proporcionando una solucion economica para los operadores del parque de vehnculos actual.
[0018] Otras ventajas y caractensticas de la invencion se pondran de mayor manifiesto a partir de la siguiente descripcion de una forma de realizacion espedfica de la invencion proporcionada a modo de ejemplo no limitativo unicamente con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
• La Figura 1a proporciona una vista transversal longitudinal de un vehnculo ferroviario de la presente invencion; y
• La Figura 1b es una seccion parcial vertical longitudinal a lo largo de la lmea II-II de la figura 1a.
[0019] En referencia a la figura 1a y 1b, estas figuras muestran un vehnculo ferroviario indicado como 2. El vehnculo ferroviario comprende una cabina 12 que esta sujeta a una seccion central 10 por medio de una interfaz de reparacion espedfica 14.
[0020] El vehnculo ferroviario 2 de las figuras 1a y 1b incluye un chasis o base de vehnculo 4 apoyada sobre uno o mas bogies (no mostrados). La base de vehnculo 4 apoya una estructura de carrocena que incluye unas paredes 6 principales que se extienden hacia arriba en direccion al techo 8 (solo se muestra una pared en la seccion longitudinal de la figura 1a), donde las paredes 6, el techo 8 y la base de vehnculo 4 se denominan seccion central 10 que define una direccion longitudinal. En la seccion central 10 esta incluida al menos una interfaz central, la cual esta conectada, en un plano sustancialmente perpendicular a la direccion longitudinal, al penmetro exterior de al menos un extremo del armazon de la estructura de carrocena y la base de vehnculo 4. La interfaz central proporciona una plataforma de montaje para montar y soportar la interfaz de reparacion espedfica 14, asf como para proporcionar una interfaz para conexiones electricas y mecanicas que pueden conectarse para controlar el vehnculo ferroviario 2.
[0021] La interfaz de reparacion espedfica 14 comprende una chapa metalica gruesa que se extiende por toda la seccion transversal vertical del vehnculo y cuenta con una abertura central que permite el paso entre la cabina de vehnculo y la seccion central del vehnculo. La interfaz de reparacion espedfica 14 puede incluir conductos para conexiones electricas y mecanicas para el equipo necesario que pueden usarse para manejar el vehnculo ferroviario 2. La chapa metalica se suelda a la estructura de armazon de la seccion central. Ofrece una alta estabilidad dimensional y precision de modo que, en la fase de fabricacion, pueda servir de dispositivo integrado de produccion y de referencia dimensional durante las reparaciones. La chapa metalica esta conectada al armazon de la cabina de vehnculo a traves de conexiones permanentes (por ejemplo, soldadas) o desmontables (por ejemplo, remachadas o atornilladas).
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[0022] La cabina de vehnculo 12 incluye una seccion ngida 18 y una seccion delantera 16. La cabina de vehnculo 12 esta soportada por una base de cabina 17 (parte de la cual puede que no se muestre) y un techo de cabina 15 esta soportado por la seccion ngida 18 y la seccion delantera 16.
[0023] La seccion ngida 18 esta situada entre la interfaz de reparacion 14 y la seccion delantera 16 y comprende un anillo de refuerzo que se extiende perpendicular al eje longitudinal. El anillo de refuerzo de seccion transversal ha de ser resistente a la flexion y la torsion, y esta formado de manera ventajosa de un tubo estructural. En los laterales del vehnculo este anillo tambien conforma la jamba delantera de una salida lateral 20 que puede usarse tanto para entrar en la cabina como de salida de emergencia. Las jambas traseras 19 estan conformadas por un miembro de armazon reforzado soldado o conectado de forma ngida de cualquier otro modo a la interfaz de reparacion 14. Las jambas traseras estan conectadas de manera ngida al anillo a traves de una parte ngida de una viga longitudinal 23 de la base de vetnculo y un miembro de armazon superior 40. Esta conexion tambien se ve reforzada por una viga central (no mostrada) que se extiende en el plano longitudinal central del vetnculo. Un espacio de supervivencia esta situado dentro de la seccion ngida 18, de modo que en caso de emergencia el conductor pueda huir de la seccion delantera 16 donde se situan el tablero de a bordo y el asiento del conductor y refugiarse en el espacio de supervivencia.
[0024] La seccion delantera 16 comprende al menos una region deformable que presenta una resistencia a la deformacion menor en comparacion con la seccion ngida 18. La seccion delantera 16 comprende miembros de armazon de carga 23, 26, 30, 32, 34 y 44. Dichos miembros de armazon pueden estar hechos de, entre otros materiales pero no limitados a estos, acero, aceros suaves, fibra de vidrio, aluminio, fibra de carbono, laminados de estos o cualquier otro material, subconjunto o componente de dicho tipo que sea adecuado para el proposito de la seccion delantera 16. Con el fin de minimizar el par de flexion transmitido al anillo 21 y a la interfaz, los miembros de armazon de carga 23, 26, 30, 32, 34 y 44 presentan una limitacion predeterminada de su resistencia de flexion.
[0025] La viga 23 se extiende longitudinalmente hacia la parte delantera de la seccion delantera 16 e incluye al menos una seccion oblonga desmontable, que define una region deformable de la base 24. La region deformable de la base 24 proporciona absorcion de energfa a traves de una contraccion y/o pandeo longitudinales.
[0026] Conectado al extremo delantero de la viga amortiguadora 23, y adyacente a la region deformable de la base 24, hay un miembro de armazon anterior 26. El miembro de armazon anterior 26 se extiende en una distancia entre los laterales de la cabina de vehnculo 12, y soporta la parte delantera de la seccion delantera 16. Asimismo, sobre el miembro de armazon anterior 26 pueden estar soportados subconjuntos que incluyen, a modo de ejemplo, topes, enganches, apartapiedras, barras parachoques, dispositivos antitelescopaje o elementos estructurales adicionales absorbedores de energfa que no soportan partes de la carrocena del vehnculo y permiten la absorcion de energfa a traves de una deformacion plastica dinamica.
[0027] Encima del miembro de armazon anterior 26, y/o adyacente a este, esta conectado al menos un miembro de armazon inferior 30 que se inclina en un angulo en direccion a la parte delantera de la cabina de vehnculo 12, donde la parte superior del miembro de armazon inferior 30 esta dispuesto centralmente en una distancia entre la base de cabina 17 y el techo de cabina 15 de la cabina de vehncuio 12. El miembro de armazon inferior puede redirigir la energfa del impacto que puede incidir en la parte superior del miembro de armazon inferior 30 en direccion a la viga amortiguadora 23 y hacia la region deformable de la base a traves del miembro de armazon anterior 26.
[0028] Una region deformable inferior 31 esta situada en la base del miembro de armazon inferior 30. La region deformable inferior 31 puede proporcionar absorcion de energfa mediante compresiones o contraccion y/o servir de bisagra para la flexion o el pandeo a consecuencia de una colision con un obstaculo. La region deformable inferior 31 promueve la deformacion del miembro de armazon inferior 30 en una direccion hacia el interior de la cabina de vehnculo 12.
[0029] Conectado adyacente a la parte superior del miembro de armazon inferior 30 se encuentra un miembro de armazon central 32, que se extiende en la dimension transversal entre los laterales de la cabina de vehnculo 12. Asimismo, contiguo a la parte superior del miembro de armazon inferior 30 se encuentra al menos un miembro de armazon superior 34. Sustancialmente cerca de la region contigua del miembro de armazon superior 34 y el miembro de armazon inferior 30 se encuentra una region deformable central 36. En este ejemplo, la region deformable central 36 esta situada por encima de la conexion del miembro de armazon central 32 y el miembro de armazon inferior 30.
[0030] La colocacion del miembro de armazon central 32 y el miembro de armazon inferior 30 contribuye a la deformacion y deflexion de la region deformable central 36, en el supuesto de una colision, hacia el interior de la cabina de vehnculo 12. Como puede verse en la figura 1a, la region deformable central 36 esta hecha de dos secciones desmontables y semicirculares fundamentalmente enfrentadas y no secantes, lo que confiere la propiedad de deformacion rotacional a los miembros de armazon inferior y superior 30 y 34. El miembro de
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armazon superior 34 puede que este compuesto de un material de alta rigidez, lo que impide que un obstaculo penetre completamente en la cabina de vehfculo 12 en una colision.
[0031] Al menos una region deformable superior 38 esta situada o adyacente a la parte superior del miembro de armazon superior 34 o dentro de la parte superior del miembro de armazon superior 38. Conectado adyacente al miembro de armazon superior 34 o a la region deformable superior 38 se encuentra al menos un primer miembro de armazon de techo 40. Al menos una primera region deformable de techo 42 se situa cerca del extremo del primer miembro de armazon de techo 40 que esta adyacente al miembro de armazon superior 34 o a la region deformable superior 38. El primer miembro de armazon de techo 40 se extiende hacia la parte trasera de la cabina de vehnculo 12 por encima de la seccion ngida 18 y termina en la interfaz de reparacion espedfica 14. Adyacente al primer miembro de armazon de techo 40 y por encima de este se encuentra un segundo miembro de armazon de techo 44 con al menos una segunda region deformable de techo 46 dispuesta en su interior. La segunda region deformable de techo 46 es adyacente a la primera region deformable de techo 42.
[0032] La primera region deformable de techo 40 incluye al menos dos agujeros espaciados longitudinalmente que sirven, a modo de bisagra, para proporcionar absorcion de energfa por rotacion a traves de un eje de rotacion situado entre los dos agujeros. Asimismo, los agujeros pueden servir de mecanismo de absorcion de energfa longitudinal, en forma de un efecto de contraccion o pandeo. La segunda region deformable de techo 46 comprende corrugaciones semicirculares dentro de los bordes superiores e inferiores del segundo miembro de armazon de techo 44. La segunda region deformable de techo 46 lleva a cabo la absorcion de energfa mediante contraccion o pandeo longitudinal para minimizar adicionalmente la transmision de energfa de impacto a la parte trasera de la cabina de vehnculo 12.
[0033] En el supuesto de un impacto provocado por un obstaculo en la parte delantera de la cabina de vehnculo 12 del vehnculo ferroviario 2 dado en la figura 1a, la seccion delantera 16 se plegara de manera controlada para absorber la energfa cinetica del impacto. En una colision frontal media con un obstaculo plano, las regiones deformables inferior, central y superior, 31, 36 y 38 respectivamente, no se deforman por completo puesto que el obstaculo es plano y no penetra en la cabina de vehnculo 12. Las regiones deformables de la base, primera y segunda de techo, 24, 42 y 46 respectivamente, absorberan la energfa cinetica del impacto generalmente en la direccion longitudinal mediante contraccion o pandeo en la direccion longitudinal.
[0034] En una colision con un obstaculo contorneado que impacta a una altura que se situa centralmente entre la base de cabina 17 y el techo de cabina 15, las regiones deformables 31, 36, 38 24, 42 y 46 cooperan para adaptarse a los contornos del obstaculo y absorber la energfa cinetica del impacto. Los miembros de armazon de base y techo 23, 40 y 44 normalmente experimentan una deformacion rotacional y/o de flexion, de modo que los miembros rotan hacia dentro en direccion a la cabina de vehnculo 12 alrededor de las regiones deformables 24, 42 y 46. De manera simultanea, conforme el obstaculo impacta centralmente, lo que es mas probable, contra el miembro de armazon superior 34, la region deformable central 36 se desvfa y experimenta una deformacion rotacional y/o de flexion alrededor de la region deformable central 36. El obstaculo empuja la region deformable central 36 aun mas hacia la cabina de vehnculo 12. No obstante, los miembros de armazon superior 34 impiden que el obstaculo de hecho penetre y/o perfore la cabina de vehnculo 12. En ese momento la zona superficial completa de la cabina de vehnculo 12 empieza a absorber drasticamente la energfa cinetica del impacto, deteniendo finalmente el movimiento hacia delante del obstaculo.
[0035] De manera simultanea, las regiones deformables inferior, superior, primera y segunda de techo y de la base 31, 38, 42, 46 y 24 respectivamente, experimentan una deformacion rotacional adicional que absorbe la energfa de impacto tanto como sea posible. La energfa de impacto restante tambien se transfiere al comprimir las regiones deformables inferior y superior 31 y 38 hacia los miembros de armazon de base y de techo 23 y 40, 44. Esta energfa de impacto restante se absorbe dentro de las regiones deformables de la base y de techo 24, 42 y 46 mediante una compresion longitudinal de dichas regiones deformables. La energfa cinetica del impacto se transfiere de manera eficaz y se aleja de los ocupantes de la cabina de vehnculo 12.
[0036] La seccion delantera 16 se adaptara a la forma del obstaculo y absorbera tanta energfa cinetica como sea posible mediante la deformacion de la region deformable central 36 y el resto de regiones deformables 31, 38, 42, 46 y 24.
[0037] Durante el impacto, los ocupantes de la cabina de vehnculo 12 son empujados hacia atras, mediante la seccion delantera deformada 16, al interior del espacio de supervivencia situado en la seccion ngida 18. De manera alternativa, los ocupantes pueden ser empujados hacia el espacio de supervivencia por el tablero de a bordo, el cual puede encontrarse dentro de la seccion delantera 16 de la cabina de vehnculo 12, o pueden refugiarse dentro de la seccion de supervivencia.
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35
[0038] Asimismo, durante el impacto la seccion ngida 18 protege la interfaz de reparacion espedfica 14 del obstaculo y/o partes de la cabina de vehnculo 12 que pueden danar la interfaz de reparacion espedfica 14 y evita la transmision del par de flexion a la interfaz de reparacion espedfica 14.
[0039] Tras una colision con un obstaculo, siempre que la interfaz central y la seccion central 10 queden intactas, la cabina de veldculo 12 deformada puede reemplazarse. Ello se lleva a cabo mediante la desconexion de la cabina de veldculo 12 deformada de la chapa metalica de la interfaz de reparacion espedfica 14. La cabina de vedculo 12 de reemplazo se soldara o se fijara de otra manera a la placa de modo que pueda reutilizarse la seccion central 10 del vedculo ferroviario 2, lo que mejora el ahorro de los costes de mantenimiento y explotacion.
[0040] Asimismo, en pequenos impactos, en lugar de reemplazar la totalidad de la cabina de vedculo 12, la cabina de vedculo 12 podna presentar una o varias interfaces de reparacion espedficas, y/o una o varias regiones adicionales plegables, que pueden usarse para reemplazar unicamente aquellas partes danadas de la cabina de vedculo 12. Por ejemplo, una interfaz de reparacion espedfica, y/o una interfaz central para unir la interfaz de reparacion espedfica, puede que se situen entre la seccion ngida 18 y la seccion delantera 16 de la cabina de vetnculo 12. Ello asegurara que unicamente se reemplace la seccion delantera 16 para colisiones que no danen la seccion de la cabina de vetnculo 12 que incluye la seccion ngida 18.
[0041] Este concepto puede seguirse en partes aun mas pequenas de la cabina de vetnculo 12 que sean reemplazables tras la deformacion.
[0042] Por ejemplo, la seccion delantera 16 puede que presente interfaces de reparacion espedficas adicionales, y/o interfaces centrales de union, sujetas a partes de la seccion delantera 16 que puede que se danen de modo que unicamente se repare y/o reemplace dicha parte en una colision.
[0043] Aunque la presente invencion se ha mostrado y descrito en relacion con formas de realizacion concretas e ilustradas, los expertos en la materia entenderan que se pueden realizar diversos cambios en la forma y en el detalle sin desviarse del alcance de la invencion tal cual se define en las reivindicaciones adjuntas.
[0044] En la presente memoria, las referencias a un «vedculo ferroviario» o «vedculos ferroviarios» no deben tomarse como que se limitan a un tipo concreto de transporte ferroviario, sino que deben interpretarse como que abarcan todo tipo de vedculos ferroviarios, incluyendo entre otros vedculos por rail, trenes, coches de viajeros, vagones de mercanda, locomotoras, tranvfas, vedculos y transportes guiados y similares. Las expresiones «vedculo ferroviario» y «vedculos ferroviarios» se usan en la presente memoria para hacer referencia a este grupo generico de elementos, a menos que se especifique de otra forma.

Claims (8)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Vehnculo ferroviario (2) que define una direccion longitudinal y que comprende:
    - una seccion central (10);
    - una cabina de vehnculo (12) que es mas corta que la seccion central, comprendiendo la cabina de vehnculo (12) una seccion delantera (16) plegable que experimenta una contraccion controlada en caso de colision; y al menos una seccion ngida (18) situada entre la seccion delantera (16) y la seccion central (10), presentando la seccion delantera (16) una resistencia a la deformacion menor que la seccion ngida (18), comprendiendo la seccion ngida (18) una estructura de anillo (21) reforzada que se extiende en un plano vertical perpendicular a la direccion longitudinal;
    caracterizado porque el vehnculo ferroviario (2) comprende ademas:
    - al menos una interfaz de reparacion espedfica (14) para fijar de forma desmontable la cabina de vehnculo (12) a la seccion central (10), donde la estructura de anillo (21) esta conectada de manera ngida a traves de miembros de armazon ngidos longitudinales (23, 40) a miembros de armazon ngidos traseros (19) extendiendose en un plano adicional transversal y vertical situado entre la estructura de anillo (21) y la interfaz de reparacion espedfica (14) y los miembros de armazon ngidos traseros (19) estan fijados de manera ngida a la interfaz de reparacion espedfica (14).
  2. 2. Vehnculo ferroviario (2) segun la reivindicacion 1, en el que la interfaz de reparacion espedfica (14) se encuentra en un plano interfacial geometrico perpendicular a la direccion longitudinal y
  3. 3. Vehnculo ferroviario (2) segun la reivindicacion 1, en el que la interfaz de reparacion espedfica (14) comprende una chapa metalica gruesa que se extiende en el plano interfacial perpendicular a la direccion longitudinal.
  4. 4. Vehnculo ferroviario (2) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la seccion ngida (18) es tal que no se deforma en el supuesto de una colision frontal entre el vehnculo ferroviario con un vagon de mercandas de cuatro ejes UIC 571-2 con una masa de 80 toneladas equipado con topes laterales a una velocidad de 36 km/h.
  5. 5. Vehnculo ferroviario (2) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la seccion ngida (18) es tal que no se deforma en el supuesto de una colision del vehnculo ferroviario a una velocidad de 110 km/h en un paso a nivel con un camion de 15 toneladas representado por una masa ngida que presente una superficie vertical de impacto.
  6. 6. Vehnculo ferroviario (2) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cabina de vehnculo (12) comprende adicionalmente un tablero de a bordo de conductor situado en la seccion delantera (16) para conducir el vehnculo ferroviario (2).
  7. 7. Vehnculo ferroviario (2) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cabina de vehnculo (12) comprende adicionalmente un espacio de supervivencia situado en la seccion ngida (18).
  8. 8. Metodo de fabricacion o modificacion de un vehnculo ferroviario (2) que comprende la instalacion de la cabina de vehnculo (12) y la interfaz de reparacion espedfica (14) segun cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 7.
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