ES2636237T3 - Estructura de catenaria - Google Patents
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Abstract
Estructura de catenaria (1) que comprende una ménsula (10) realizada a partir de un material compuesto aislante y que forma brazo, que presenta una primera extremidad destinada a ser fijada a un soporte de tipo poste (2), y una segunda extremidad destinada a ser unida a la catenaria (3, 4), caracterizada por que el material compuesto de la ménsula comprende fibras dispuestas según una pluralidad de orientaciones diferentes, por ejemplo según una dirección sensiblemente longitudinal de la ménsula (10) y según una dirección trasversal de la ménsula (10), por que el mismo comprende un brazo secundario (12) montado sobre la ménsula (10) y apto para recibir un brazo de solicitación (13), siendo realizado igualmente el brazo secundario (12) a partir de un material compuesto, preferentemente idéntico al de la ménsula (10), siendo la ménsula (10) y el brazo secundario (12) monobloques, y por que la ménsula (10) y el brazo secundario (12) presentan una sección trasversal hueca, en U invertida.
Description
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DESCRIPCION
Estructura de catenaria
La presente invencion se refiere a una estructura de catenaria para lmea de alimentacion electrica ferroviaria.
Una catenaria es un conjunto de cables, portadores y conductores, destinados a la alimentacion de los trenes electricos por captacion de corriente.
La catenaria es soportada por una serie de postes por intermedio de una estructura que presenta una forma de brazo y que se extiende por encima de la via ferrea de manera que la catenaria pueda ser alcanzada por un pantografo de una locomotora.
La catenaria fijada a su estructura comprende generalmente un cable portador, un cable conductor denominado hilo de contacto y que permite el contacto con el pantografo, un conjunto de cables verticales tendidos entre el cable portador y el hilo de contacto de manera que aseguren la linealidad de este ultimo.
Conviene observar que existen catenarias sin cable portador.
La estructura de la catenaria comprende generalmente, una mensula que soporta la catenaria, un tirante de mensula que sirve de modo mas particular para regular la altura, un antibalanceador unido a la mensula y que esta destinado a impedir cualquier inclinacion de la catenaria, estando terminado este antibalanceador por un brazo de solicitacion unido al hilo de contacto.
De modo mas preciso, el brazo de solicitacion es regulable sobre el antibalanceador y permite imprimir al hilo de contacto una forma en zigzag entre los postes, especialmente orientandola a la izquierda o a la derecha del hilo de contacto.
En efecto, a fin de que el hilo de contacto no roce siempre en el mismo lugar sobre un arco del pantografo, el hilo de contacto esta instalado no en lmea recta sino en zigzag.
De esta forma en zigzag resulta que el hilo de contacto ejerce sobre la estructura de catenaria, y de modo mas preciso a nivel del antibalanceador por medio del brazo de solicitacion, un conjunto de fuerzas de solicitacion de direccion antagonistas entre dos postes sucesivos. El brazo de solicitacion sirve para equilibrar estas fuerzas.
El aislamiento electrico de la estructura de catenaria queda asegurado por la colocacion de aisladores a nivel especialmente del pie de mensula y del tirante de mensula, y de modo mas general antes de cualquier union al poste.
Por otra parte, la catenaria ejerce igualmente su peso sobre la estructura que la soporta.
Se comprende por tanto que la estructura de catenaria esta sometida a numerosas fuerzas y por tanto debe tener una resistencia suficiente correspondiente.
Actualmente, la mayor parte de las estructuras de catenaria estan realizadas a partir de tubos de acero que confieren una resistencia mecanica suficiente al conjunto. Siendo estos ultimos conductores, deben anadirse aisladores antes de su fijacion al poste.
Existe por tanto una necesidad de una estructura de catenaria mas ligera, aislante, y resistente.
La presente invencion pretende paliar estos inconvenientes y para hacer esto concierne a una estructura de catenaria de acuerdo con la reivindicacion 1.
Asf, la realizacion de la mensula en un material compuesto aislante permite fusionar las funciones mecanicas y electricas (aislamiento) y por via de consecuencia reducir el numero de piezas necesarias. Resulta asf un montaje y un mantenimiento simplificado asf como una industrializacion facilitada de la mensula y de modo mas general de la estructura de catenaria.
Ventajosamente, la estructura comprende al menos un tirante que presenta una primera extremidad fijada a la mensula y una segunda extremidad destinada a ser unida al soporte.
De manera preferente, el material compuesto comprende fibras de vidrio.
De acuerdo con una primera variante de realizacion, el material compuesto comprende una matriz de tipo resina epoxy.
De acuerdo con una segunda variante de realizacion, el material compuesto comprende una matriz de tipo vinilester.
Ventajosamente, el material compuesto es recubierto de un revestimiento de superficie, especialmente un revestimiento de silicona o de escamas de mica.
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De manera ventajosa, la estructura de catenaria comprende un brazo secundario montado sobre la mensula y apto para recibir un brazo de solicitacion.
El brazo secundario es realizado igualmente a partir de un material compuesto, preferentemente identico al de la mensula.
De manera ventajosa, el brazo secundario es simetrizable en la mensula. De modo mas preciso, el brazo secundario es orientable hacia un lado derecho o izquierdo de la mensula, estando destinada esta simetna, como se explico anteriormente, a permitir al brazo secundario compensar las fuerzas de solicitacion ejercidas por el hilo de contacto.
Ventajosamente, el brazo secundario esta montado regulable segun una direccion sensiblemente longitudinal de la mensula.
La mensula y el brazo secundario son monobloques.
De manera ventajosa, la mensula esta equipada con medios de union directos al soporte. Los medios de union podran presentarse especialmente en forma de una pletina de fijacion integrada en el material compuesto.
De acuerdo con la reivindicacion 1, las fibras del material compuesto de la mensula y, en su caso, del brazo secundario, estan dispuestas segun una pluralidad de orientaciones diferentes, por ejemplo segun una direccion sensiblemente longitudinal y segun una direccion transversal de la mensula.
De acuerdo con la reivindicacion 1, la mensula y el brazo secundario, tienen una seccion trasversal, hueca en U. Tal forma representa un compromiso interesante entre solidez / masa / cantidad de material.
De manera ventajosamente complementaria, el material compuesto comprende al menos parcialmente, una o varias almas, especialmente de espuma o material alveolar. Estas almas permitiran eventualmente reforzar la estructura de material compuesto localmente si es necesario o sobre una longitud mas importante.
Se observara igualmente de manera complementaria que la estructura de catenaria de acuerdo con la invencion podra ser realizada ventajosamente a partir de apilamiento de pliegues fibrosos, especialmente pliegues impregnados. Ventajosamente el procedimiento de fabricacion podra ser igualmente un procedimiento de moldeo por transferencia de resina, conocido con el acronimo RTM, y de modo mas particular un procedimiento de infusion de resina, procedimiento en el cual el contramolde utilizado es una lona flexible, especialmente plastica.
La presente invencion se comprendera mejor a la luz de la descripcion detallada que sigue en relacion con los dibujos anejos en los cuales:
- la figura 1 es una representacion esquematica de una estructura de catenaria de acuerdo con la invencion montado sobre un poste soporte y que sostiene una catenaria con cable portador de hilo de contacto.
- la figura 2 es una representacion esquematica de la estructura de catenaria de la figura 1 con un brazo secundario orientado hacia el otro lado.
La figura 1 muestra una estructura de catenaria 1 de acuerdo con la invencion montado sobre un poste soporte 2 y soporta una catenaria que comprende un cable soporte 3 y un hilo de contacto 4 retenido por suspensores 5.
La estructura de la catenaria comprende, una mensula 10 que forma brazo, un tirante 11 de mensula que sirve de modo mas particular para regularla en altura, un antibalanceador 12 que forma un brazo secundario y unido a la mensula 10 de manera regulable y simetrizable, estando terminado este antibalanceador 12 por un brazo de solicitacion 13 unido al hilo de contacto.
De acuerdo con la invencion, la mensula 10 y el brazo secundario 12 estan realizados de material compuesto cada uno en una sola pieza, por moldeo por transferencia de resina.
El material compuesto utilizado preferentemente es un conjunto de fibras de vidrio en una matriz de resina de epoxy o vinilester.
Cada pieza 10, 12 es recubierta despues, por ejemplo, por una capa de proteccion de silicona o de escamas de mica.
La mensula 10 y el brazo secundario 12 presentan una forma general de U invertida.
En funcion de las necesidades en terminos de resistencia y / o de volumen, se podra prever, localmente o sobre longitudes mas importantes la insercion de alma en el material compuesto, especialmente almas de espuma, por ejemplo, dispuestas a nivel de los brazos de la U.
Evidentemente, pueden ser consideradas otras formas en funcion de las necesidades, especialmente formas de seccion maciza o monolttica, o formas de seccion hueca o con alma, especialmente de espuma o alveolar, por ejemplo.
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El tirante 11 podra ser, entre otros, un tirante pultrusionado, del cual un punto de enganche 17 a la mensula 10 podra estar moldeado con esa ultima, o estar unido a la mensula por intermedio de un sistema de fijacion, en ese caso un gancho 18 previsto a tal efecto. A nivel del poste soporte 2, el tirante podra quedar fijado segun medios tradicionales habituales.
La fijacion de la mensula 10 al poste soporte 2 se efectua directamente a este ultimo, es decir sin necesitar aislador intermedio, con la ayuda de medios de fijacion tradicionales habituales, especialmente previendo una pletina de fijacion 19, por ejemplo, integrada en el material compuesto de la mensula 10.
La fijacion y el posicionamiento del brazo secundario 12 en la mensula 10 se efectuan por intermedio de peones de fijacion 20 montados regulables en traslacion sobre un carril (no visible) integrado en la mensula. Los peones de fijacion 20 son mantenidos en posicion por apriete sobre el carril. Evidentemente pueden considerarse otros sistemas de regulacion longitudinal de la posicion del brazo secundario 12.
Podran estar previstos igualmente medios de regulacion vertical del brazo secundario 12.
Se observara que estos peones de fijacion 20 son reversibles y permiten la inversion del brazo secundario 12 (vease la figura 2).
En lo que concierne a la fabricacion de la mensula 10 y el brazo secundario 12 de material compuesto, los mismos podran ser fabricados por moldeo por transferencia de resina, o RTM o tambien con la ayuda de pliegues fibrosos preimpregnados de resina.
Como se menciono, y de acuerdo con la invencion, se asegurara ventajosamente una orientacion multiple de las fibras a fin de asegurar una resistencia mecanica optima en varias direcciones y no solamente una direccion longitudinal de la mensula 10.
El modo de realizacion descrito utiliza un tirante unido a la estructura por gancho 18. Evidentemente, se podra utiliza cualquier otro modo de fijacion posible, especialmente un sistema de tensor y de modo mas particular de tensor de linterna.
Claims (11)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. Estructura de catenaria (1) que comprende una mensula (10) realizada a partir de un material compuesto aislante y que forma brazo, que presenta una primera extremidad destinada a ser fijada a un soporte de tipo poste (2), y una segunda extremidad destinada a ser unida a la catenaria (3, 4), caracterizada por que el material compuesto de la mensula comprende fibras dispuestas segun una pluralidad de orientaciones diferentes, por ejemplo segun una direccion sensiblemente longitudinal de la mensula (10) y segun una direccion trasversal de la mensula (10), por que el mismo comprende un brazo secundario (12) montado sobre la mensula (10) y apto para recibir un brazo de solicitacion (13), siendo realizado igualmente el brazo secundario (12) a partir de un material compuesto, preferentemente identico al de la mensula (10), siendo la mensula (10) y el brazo secundario (12) monobloques, y por que la mensula (10) y el brazo secundario (12) presentan una seccion trasversal hueca, en U invertida.
- 2. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que la mensula (10) esta equipada con medios de union directos (19) al soporte.
- 3. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizada por que los medios de union directos (19) al soporte incluyen una pletina de fijacion integrada en el material compuesto de la mensula (10).
- 4. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el mismo comprende al menos un tirante (11) que presenta una primera extremidad (17) fijada a la mensula (1) y una segunda extremidad destinada a ser fijada al soporte (2).
- 5. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el material compuesto comprende fibras de vidrio.
- 6. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que el material compuesto comprende una matriz de tipo resina epoxy.
- 7. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que el material compuesto comprende una matriz de tipo vinilester.
- 8. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que el material compuesto esta recubierto de un revestimiento de superficie, especialmente un revestimiento de silicona o de escamas de mica.
- 9. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que el brazo secundario (12) es simetrizable en la mensula (10).
- 10. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que el brazo secundario (12) esta montado regulable segun una direccion longitudinal de la mensula (10).
- 11. Estructura de catenaria (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que el material compuesto comprende, al menos parcialmente, una o varias almas, especialmente de espuma o material alveolar.
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