ES2639581T3 - Vehículo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren - Google Patents

Abstract

Vehículo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12), que incluye remolques de carretera delanteros y traseros (14, 12) los cuales están interconectados entre sí y soportados por el vehículo intermodal (10) para avanzar sobre vías de ferrocarril, incluyendo cada uno de los remolques de carretera (12) un conjunto de receptáculos de acoplamiento delantero (22) en un extremo y un conjunto de receptáculos de acoplamiento trasero (22) en el otro extremo, presentando cada vehículo ferroviario intermodal dos conjuntos de ruedas de raíl (42), presentando cada uno unas ruedas de raíl separadas (43) montadas en un eje giratorio (44), dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130) en el cual van montados cada uno de los dos conjuntos de ruedas de raíl (42), un conjunto de bastidor superior (26) soportado sobre los conjuntos de bastidor inferior (28, 30, 128, 130) por unos muelles neumáticos integrales (96), incluyendo el bastidor superior (26) unas estructuras de transporte de carga delantera y trasera (60) que comprenden: un conjunto de barra de acoplamiento integral (70) montado sobre el conjunto de bastidor superior (26) y extendiéndose por encima de las estructuras de transporte de carga delantera y trasera, estando soportado cada extremo del conjunto de un remolque de carretera asociado (12) sobre una estructura de transporte de carga para conectar el remolque asociado (12) al vehículo intermodal; en el que el conjunto de barra de acoplamiento tiene un extremo superior y uno inferior (62); en el que el extremo superior está adaptado para entrar en el receptáculo de acoplamiento (22) del remolque delantero (12); y en el que el extremo inferior está adaptado para entrar en el receptáculo del remolque trasero (201); de modo que los remolques, cuando están acoplados al vehículo ferroviario intermodal, discurrirán paralelos a la vía; caracterizado por el hecho de que una disposición de acoplamiento por cardán (100) interconecta los dos conjuntos de bastidor superior e inferior, comprendiendo la disposición de acoplamiento por cardán: un bloque de apoyo (102) conectado a uno de los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130); un pivote de conexión central (106) conectado de manera giratoria al bloque de apoyo (102) y extendiéndose ortogonalmente a un eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44); un pivote de apoyo (114) que se extiende a través de una parte media del pivote de conexión central (106) y que tiene un eje longitudinal (120) que es sustancialmente paralelo al eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44); una horquilla (112) conectada de manera giratoria al pivote de apoyo (114) y que forma una abertura de sujeción (124) que se extiende perpendicular al eje longitudinal (120) del pivote de apoyo (114); un elemento de sujeción (126) dispuesto a través de la abertura de fijación (124) y que conecta la horquilla (112) con el otro de los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130); un elemento elástico (134) dispuesto entre el elemento de fijación (126) y la horquilla (12), quedando la horquilla (112) en contacto con una parte del otro de los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130) cuando el elemento elástico (134) se encuentra en un primer estado de compresión y a una distancia predeterminada del mismo cuando el elemento elástico (134) se encuentra en un segundo estado de compresión.

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Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren.

REFERENCIA CRUZADA A APLICACIONES RELACIONADAS

Partes de la presente descripcion son complementarias de la descripcion que se da en la solicitud provisional de patente americana, numero de serie 61/015.545, que fue presentada el 20 de diciembre de 2007 y que posteriormente fue presentada bajo el Tratado de Cooperacion de Patentes como solicitud de patente internacional n° PCT/US2008/086.370 el 1 de diciembre de 2008, que se incorpora aqui en su totalidad por referencia, y tambien complementaria a la descripcion de la solicitud provisional de patente americana, numero de serie 61/267.226, presentada el 7 de diciembre de 2009.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La tecnica anterior describe vehfculos intermodales para utilizarse en la formacion de un tren de remolques de carretera que incluye remolques delantero y trasero interconectados entre si y soportados por los vehfculos intermodales. El vehfculo ferroviario intermodal de la presente descripcion puede utilizarse con remolques de cualquier configuracion, incluyendo remolques disenados para transportar contenedores de transporte "ISO". Cada uno de los remolques de carretera incluye un conjunto de receptaculos de acoplamiento en su extremo delantero y un conjunto de receptaculos en su extremo trasero. Cada conjunto de receptaculos esta provisto de un par de aberturas alineadas verticalmente separadas para recibir un pivote de acoplamiento vertical.

Los vehfculos intermodales se caracterizan por dos conjuntos de bastidor inferior, soportados cada uno por un conjunto de rueda de rail y un conjunto de eje un conjunto de bastidor de elevacion superior de una sola pieza soportado por los dos conjuntos de bastidor inferiores a traves de unos medios elasticos. Los medios elasticos incluyen unos muelles neumaticos que estan dispuestos de manera que cuando el aire sale de los muelles neumaticos, el bastidor de elevacion superior bajara hacia los conjuntos de bastidor inferior y cuando se anade aire a los muelles neumaticos, el bastidor de elevacion superior se levantara y simultaneamente levantara cualquier remolque que se encuentre apoyado sobre el mismo a una altura suficiente para que las ruedas del remolque queden separadas de la via de ferrocarril. Ademas de estos medios elasticos principales, se dispone unos medios elasticos secundarios para soportar el remolque sobre la via en caso de fallo de los muelles neumaticos principales. Ademas de una superficie de soporte de remolque horizontal, el bastidor de elevacion superior incluye una lengueta de acoplamiento, o barra de acoplamiento, que esta formada para quedar alojada en el receptaculo de acoplamiento del remolque.

Cada extremo de la lengueta de acoplamiento esta provisto de una abertura para recibir un pivote de acoplamiento vertical que se levanta desde el bastidor de elevacion superior para pasar a traves del conjunto de acoplamiento del remolque y, al mismo tiempo, pasar a traves de la lengueta de acoplamiento dentro del receptaculo, realizando, de este modo, una conexion entre el vehfculo intermodal y el remolque que se encuentra apoyado sobre el mismo. Tambien es una caracterfstica de la tecnica anterior que los bastidores inferiores sean orientables respecto al conjunto de bastidor superior. La tecnica anterior tambien describe un vehfculo de transicion u otro medio para conectar un tren unitario de vehfculos intermodales que tienen un sistema de acoplamiento unico a los acopladores “de puno” que se encuentran en trenes convencionales.

Un conjunto de ruedas estandar dispuestas en un vagon consta de un par de bastidores laterales rfgidos suspendidos en un sistema de muelles con un par de ejes que tienen conjuntos de ruedas montados en unos conjuntos de cojinetes entre los bastidores laterales. Esta configuracion no permite virtualmente ningun movimiento aparte de la separacion libre minima de las ruedas y ejes respecto a los bastidores o entre si durante el funcionamiento. En esta disposicion, aunque el bogie puede bascular en un cojinete central, las ruedas no pueden seguir el contorno de la curvatura o viaje del rail (en general, el viraje se define como el giro de un objeto alrededor de un eje de giro vertical). La orientacion fija de los ejes del bogie en los bastidores laterales da como resultado unas fuerzas laterales y un desgaste de las ruedas, las pestanas de las ruedas y una degradacion de la calidad de marcha al aumentar la velocidad. La calidad de conduccion degradada a velocidades mas altas se atribuye a un fenomeno conocido como "serpenteo", que describe el movimiento de viraje sinusoidal periodico del bogie alrededor de su cojinete central durante el funcionamiento.

Este movimiento de serpenteo esta provocado por una interaccion entre el rail y la rueda que es especialmente frecuente a medida que las ruedas pasan por una curva y puede producirse por irregularidades de la via que hacen que los conjuntos de la rueda viren. En ciertas circunstancias, la interaccion antes mencionada es tan severa que hace que la pestana de la rueda suba por el rail, provocando una correccion lateral agresiva o, en casos extremos, un descarrilamiento.

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Una mejora de la calidad de la conduccion y un menor desgaste de los carriles y las ruedas ha llevado a una serie de mejoras en las suspensiones del conjunto de ruedas de los vehfculos ferroviarios. El objetivo de tales mejoras ha sido crear disposiciones que limiten o permitan que la direccion de las ruedas y los ejes del bogie siga la curvatura de la via. Un desarrollo reciente, impulsado por requerimientos de una red ferroviaria para pasajeros a alta velocidad, ha sido el bogie articulado, el cual incluye una articulacion entre los dos bastidores inferiores que permite la direccion del bogie.

En el documento WO 2009/085632 puede encontrarse un ejemplo de un bogie articulado, que describe un bogie que tiene una capacidad de direccion proporcionada entre dos conjuntos de ruedas por un pivote. En esta disposicion, el movimiento de inclinacion entre los conjuntos de ruedas lo proporciona un pivote vertical dispuesto para conectar de manera giratoria los dos conjuntos de ruedas. Sin embargo, en esta disposicion no se proporcionan grados de libertad de movimiento en viraje o balanceo.

En general, los bogies ferroviarios pueden dividirse en tres grupos en base a la fuente de energfa del mecanismo que controla la direccion en la articulacion entre dos partes de rueda articuladas del bogie. Un primer grupo incluye conjuntos de ruedas que viran por fuerzas de contacto entre el rah y las ruedas del bogie. En un segundo grupo, los conjuntos de ruedas viran por el giro relativo entre el bastidor del bogie y la carrocena del vehfculo. Los bogies en este segundo grupo pueden presentar viraje o balanceo, y tfpicamente utilizan un sistema de eslabones o palancas para orientar la rueda trasera dispuesta por el conjunto de ruedas delanteras. Un ejemplo de este tipo de bogie se denomina comunmente bogie de Sheffel, que utiliza una serie de palancas conectadas a un conjunto de ejes para provocar el giro del segundo conjunto de ejes. En un tercer grupo de bogies, los conjuntos de ruedas del bogie viran activamente mediante una fuente de energfa externa, por ejemplo, mediante el uso de actuadores electricos, hidraulicos o neumaticos

La tecnica anterior ha validado la idea de realizar un tren de remolques de carretera con vehfculos intermodales orientables que permitan armar un tren sin necesidad de gruas u otros dispositivos de elevacion; sin embargo, estos vehfculos intermodales anteriores son innecesariamente complejos y es beneficioso para la tecnica proporcionar un vehfculo intermodal simplificado con un diseno mejorado que corrija algunas de las debilidades y complicaciones que se dan en la tecnica anterior.

OBJETIVOS Y DESCRIPCION DE LA INVENCION

El objetivo mencionado anteriormente se ha solucionado por medio de un vehfculo ferroviario intermodal mejorado que comprende las caractensticas de la reivindicacion 1. En las reivindicaciones dependientes se dan realizaciones preferidas de la presente invencion.

En una realizacion, un bogie de acuerdo con la descripcion incluye dos ejes y conjuntos de ruedas similares a los de un bogie estandar, pero en lugar de utilizar un bastidor lateral ngido tal como los que se emplean en bogies estandar, cada conjunto de eje y rueda va alojado en su propio bastidor inferior. Esta caractenstica permite que las ruedas, junto con los dos bastidores conectados, sigan la curvatura de la via y sea la base para la articulacion de las realizaciones descritas. El bastidor superior queda suspendido de manera independiente de los bastidores inferiores mediante un sistema de suspension neumatica de ocho bolsas de aire, cuatro por bastidor. Estas bolsas de aire, junto con cuatro almohadillas de desgaste elasticas montadas en cada bastidor inferior, crean unas fuerzas de recuperacion y amortiguacion rectas. En los dos bastidores inferiores hay presentes un total de ocho almohadillas de desgaste elasticas y estan unidas al bastidor superior del bogie por cuatro barras que estan montadas ngidamente en el bastidor superior y que pasan a traves de una placa montada en la superficie superior de las almohadillas de desgaste.

El bogie incluye, ademas, una articulacion entre los dos bastidores de ruedas inferiores. La articulacion incluye una horquilla con un pivote montado verticalmente a traves de un casquillo endurecido con un orificio conico esferico. Esta disposicion permite la capacidad de giro de los bastidores inferiores uno respecto al otro a lo largo de un eje vertical en el centro de los ejes de las ruedas y permite la capacidad de inclinacion entre los dos bastidores inferiores.

En esta primera realizacion, el bastidor superior del bogie es ngido y no tiene capacidad de viraje o inclinacion aparte de movimientos en su sistema de suspension por bolsas de aire. Tal como es conocido, un viraje violento lo puede provocar un bogie de un solo eje que tiene fuerzas de amortiguacion y restablecimiento insuficientes, las cuales deben proporcionarse para restringir el viraje o "serpenteo" no controlado de cada conjunto de ejes unico. En esta primera realizacion, las fuerzas de recuperacion y amortiguacion se proporcionan mediante el sistema de suspension mencionado anteriormente.

La capacidad de viraje proporciona orientacion entre los conjuntos de ejes del bogie sin acoplamientos o actuacion activa. La direccion de este tipo a menudo se denomina "auto-direccion”. La realizacion descrita proporciona

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excelentes caracterfsticas de marcha y una baja transmision de fuerzas de las irregularidades en el rail al bastidor superior y, por consiguiente, a la carga que se transporta.

Ademas, la articulacion del bastidor inferior a traves del pivote central y el casquillo reduce las fuerzas laterales sobre las ruedas y la via durante el funcionamiento en curva y en lfnea. La informacion conocida sobre esto indica que pueden obtenerse unas reducciones de las fuerzas laterales del orden del 30-50% dependiendo de la velocidad del vehfculo y de la carga del eje. Las fuerzas inferiores reducen el desgaste de la via y la pestana de la rueda y mejoran las caracterfsticas generales del transporte. El bogie de acuerdo con la primera realizacion es rfgido en las direcciones longitudinal, vertical y lateral. Esto ha tenido un impacto adverso en los componentes del bastidor inferior y la conexion de horquilla en forma de desgaste del pivote de conexion central y el buje, asf como el pivote de suspension que acopla el bastidor superior a los soportes elastomericos en el bastidor inferior.

Tal como es conocido, las fuerzas que causan desgaste de la rueda y de la via pueden atribuirse a varios factores. Si no fuera por la disposicion de pivote de conexion central y el casquillo de la primera realizacion, los orificios para el pivote de conexion central solo serfan concentricos entre si en una posicion, es decir, un bogie estacionario, sin carga, en via recta. Si el vehfculo se levantara de la via y girara los conjuntos de ejes alrededor de una lfnea central vertical situada lateralmente en el centro de cada eje, se observarfa que las lfneas centrales verticales se acercarfan un poco mas. Las almohadillas elastomericas y los pivotes aplicarfan una fuerza opuesta a este movimiento desde el bastidor superior.

Al tomar una curva o subir una cuesta, el centro de rotacion del bastidor inferior puede encontrarse en la lfnea central de los ejes, tal como se ha indicado anteriormente. Todo movimiento que sea a cualquier distancia del eje del cojinete del eje o del eje vertical a traves del centro del eje hace que los orificios de la horquilla se alejen de la concentricidad. Estos pequenos movimientos estan restringidos en el bogie de la primera realizacion por el pivote de conexion central, pero tienen fuerzas significativas asociadas a los mismos debido a la desviacion de las almohadillas de desgaste, asf como la inercia de los bastidores inferiores. Dichas pequenas fuerzas pueden generar cargas de impacto significativas si se disipan a distancias pequenas.

Cuando los vehfculos intermodales se cargan, se empuja un chasis por la rampa de una unidad intermedia (IU), que es un bogie situado entre dos chasis intermodales, o una unidad de transicion (TU), que es un bogie que aloja un chasis en un extremo y que tiene un acoplador de rail estandar en su otro extremo. Durante el proceso de carga, se aplica una gran carga desequilibrada repentinamente sobre el bastidor inferior. Aunque el bastidor superior es rfgido y queda colocado en ambos bastidores inferiores, el desequilibrio provoca un par de inclinacion alrededor del conjunto de cojinetes del eje situado en el lado del remolque cargado. Para la IU, esta fuerza se equilibra cuando el segundo remolque se coloca en el lado opuesto. Las fuerzas en la TU se equilibran en cierta medida cuando el chasis se mueve a la posicion de acoplamiento del pivote de bloqueo. Esta posicion es hacia adelante de la conexion central y equilibra las fuerzas en el bastidor inferior.

En la primera realizacion, puede contenerse una diferencia de altura, tal como la diferencia de altura presente al llegar al final de una subida pequena o al atravesar una discontinuidad vertical en el rail, por una combinacion de movimiento vertical del eje de bastidor inferior delantero y una inclinacion hacia abajo en la parte trasera del elemento de bastidor delantero alrededor del eje provocada por la conexion al bastidor inferior a traves de la conexion central. El conjunto de eje trasero respondera con una inclinacion hacia arriba alrededor del eje. El diseno de la conexion central de acuerdo con la primera realizacion tiene un grado de libertad limitado en este movimiento con un potencial atascamiento del pivote en su casquillo. Este atascamiento puede dar lugar a una perdida de un grado de libertad de rotacion en la conexion central debido al aumento del rozamiento y al atascamiento del pivote y el casquillo.

En combinacion, estas fuerzas han sido suficientes para provocar que ceda el alojamiento del pivote de la conexion central, que se desgasten los pivotes de conexion del bastidor superior a los bastidores inferiores y que se rompan los pivotes en los disenos anteriores del casquillo de la conexion central. Una vez danados, la reparacion del pivote central resulta muy complicada debido a que los elementos de la horquilla estan soldados en posicion. La IU o la TU deben dejarse fuera de servicio y detener los componentes averiados. La reparacion de estos elementos debe realizarse por soldadura, lo cual es un proceso que lleva practicamente todo un dfa.

La descripcion presenta, ademas, una segunda realizacion mejorada de un bogie que tiene una conexion de cardan entre los dos bastidores inferiores. El diseno mejorado de la conexion central o el diseno de cardan reduce las fuerzas de impacto impuestas sobre los componentes de la conexion permitiendo el cumplimiento en tres dimensiones de rotacion y una dimension lineal. La conexion central mejorada incluye dos mitades de conexion que se mantienen en contacto por un elemento elastico situado concentricamente en un perno u otro dispositivo de conexion entre las dos mitades de la conexion. Alternativamente, puede utilizarse uno o mas elementos elastomericos o elasticos que proporcionen libertad de movimiento en las direcciones deseadas de inclinacion, viraje, balanceo, y traslacion con una fuerza de recuperacion suficiente. La conexion del acoplamiento a los

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bastidores inferiores se realiza mediante una articulacion similar a una junta universal o cardan. Esto permite que los bastidores inferiores se muevan de manera independiente en rotacion en inclinacion, balanceo, viraje y extension longitudinal. Las fuerzas de restauracion las proporcionan el elemento elastico que mantiene juntas las dos mitades de la conexion, asf como las almohadillas elastomericas existentes. Debe haber todavfa presente una cierta fuerza de recuperacion si no podrfa tender a aumentarse el serpenteo de los conjuntos de rueda. Tambien se requiere una fuerza axial significativa para resistir la separacion de los dos bastidores inferiores durante el frenado.

El diseno de la conexion central de la segunda realizacion descrita permitira la auto-direccion en curvas tan pequenas como de 150 pies (aproximadamente 46 metros), mientras que tambien se mejora la capacidad del bogie para negociar irregularidades de la via o la base del rail. El cardan va unido a cada bastidor inferior, permitiendo de este modo que cada bastidor se mueva vertical y lateralmente, asf como girar uno respecto al otro. El giro lo permite un unico elemento de fijacion dispuesto longitudinalmente entre los dos bastidores inferiores. Este aumento de la flexibilidad en la conexion central elimina el desgaste de los componentes y dirige el movimiento de los bastidores inferiores a los casquillos y los ejes que estan disenados para contener tal movimiento, asf como soportar las fuerzas resultantes.

Se espera que el cumplimiento adicional en la conexion central reduzca el desgaste de los pivotes en las almohadillas de desgaste elastomericas. En la primera realizacion, se requiere que los pivotes soporten las fuerzas generadas por el movimiento entre el bastidor superior rfgido y la accion de inclinacion longitudinalmente rfgida y mfnimamente flexible creada por la disposicion de pivote central, el casquillo y la horquilla. Al permitir una mayor desviacion en la conexion central de acuerdo con la segunda realizacion, se producen menores fuerzas de desviacion y, por lo tanto, se producen menores esfuerzos en los soportes de cizallamiento. La desviacion total es controlada por los elementos elasticos. Con el fin de asegurar que siempre este disponible una resistencia suficiente a la aplicacion de los frenos, los muelles o elementos elasticos estan dimensionados para resistir la fuerza de frenado total. Si se aplica mas fuerza, los muelles alcanzaran su altura solida proporcionando un lfmite positivo para avanzar.

El sistema de frenado en las realizaciones descritas utiliza cuatro puntos de contacto o zapatas de freno, una para cada rueda. Esto se diferencia de modelos de frenos de ferrocarril anteriores que utilizaban ocho zapatas con dos zapatas opuestas entre sf en lados opuestos de cada rueda. Las zapatas de freno en las realizaciones descritas se encuentran situadas entre los ejes y presionan hacia fuera en una direccion longitudinal en direcciones opuestas. Esta accion de frenado genera una importante carga de par en la superficie de contacto entre las ruedas y los rafles que provocan que los bastidores inferiores se inclinen alrededor del rail y del punto de contacto de la rueda. Aunque el orificio del casquillo del presente diseno es esferico, esta caracterfstica no permitira la separacion de la concentricidad de los orificios de la horquilla. La naturaleza esferica del casquillo en la horquilla no permite una angulacion suficiente del pivote central antes de atascarse en el orificio del casquillo. Este atasco creara grandes fuerzas de palanca contra el casquillo y su alojamiento. El frenado tambien produce grandes fuerzas que intentan separar los dos bastidores inferiores lo cual no puede ocurrir debido a la rigidez longitudinal del presente sistema.

El diseno de la conexion central por cardan de la segunda realizacion reemplaza la union soldada de los componentes de la horquilla con un diseno atornillado, lo que tambien reduce significativamente el tiempo de reparacion. La descripcion presenta, ademas, una tercera realizacion mejorada de un bogie que tiene una conexion elastomerica entre los dos bastidores inferiores. La conexion central de diseno elastomerico reduce todavfa mas las fuerzas de impacto impuestas sobre los componentes de la conexion permitiendo el cumplimiento en tres dimensiones de rotacion y una dimension lineal. El diseno elastomerico de la conexion central de la tercera realizacion conserva la conexion atornillada a los dos bastidores inferiores descritos en la segunda realizacion.

En base a lo anterior, un objetivo de la presente invencion es un vehfculo intermodal mejorado en el que el bastidor de soporte de carga superior es un conjunto soldado de una sola pieza que esta soportado por dos piezas soldadas de bastidor inferior orientables inferiores; existiendo unas lenguetas de acoplamiento en forma de conjunto de lengueta/barra de acoplamiento de dos niveles en una relacion fija con las superficies de soporte de carga del conjunto de bastidor superior, presentando dicho conjunto de barra de acoplamiento unas aberturas delanteras y traseras que se extienden verticalmente que aloja un pivote de acoplamiento movil verticalmente que se extiende desde al conjunto de bastidor superior para sujetar el vehfculo intermodal a remolques de carretera delanteros y traseros.

En la tecnica anterior, las patentes americanas 5.291.835 y 5.890.435 muestran cuatro muelles neumaticos, uno sobre cada rueda de rail. Las patentes americanas 6.050.197 y 6.393.996 muestran ocho muelles neumaticos, uno en cada esquina de los dos conjuntos de bastidor inferior. En todas estas patentes, se preve un sistema de suspension de respaldo que soportara el bastidor superior en caso de fallo de los muelles neumaticos principales. En las patentes '835 y '435, el soporte de respaldo va provisto de un cojfn de caucho macizo en el interior de cada muelle neumatico; la patente '996 presenta un sistema de respaldo que consta de ocho muelles helicoidales de acero situados entre los dos bastidores inferiores y el conjunto de bastidor superior. Los muelles helicoidales de la

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patente '996 requieren que unas placas de presion ("paletas") queden en posicion por encima de los muelles helicoidales cuando el vehnculo intermodal se levanta hasta la posicion de desplazamiento del rail y que las placas de presion se alejen para permitir que baje el bastidor superior. Este posicionamiento de las placas de presion se realiza mediante un sistema de palancas y barras de accionamiento interconectadas a la tapa de la caja de valvulas de control. Un objetivo de la presente invencion es utilizar unos topes de uretano montados en las vigas laterales de los conjuntos de bastidor inferior en lugar de los muelles helicoidales, y se montan unas vigas de presion en el bastidor de elevacion superior y situadas por encima de estos topes. En la realizacion preferida, el desplazamiento de las vigas de presion a una posicion por encima de los topes se realiza mediante unos cilindros neumaticos y a una posicion alejada de los topes mediante una palanca de accionamiento manual. Alternativamente, las vigas de presion pueden ser accionadas completamente por medios mecanicos o completamente por cilindros neumaticos.

En la tecnica anterior de la patente 996, la barra de acoplamiento para acoplar los remolques al vehnculo intermodal se encuentra a la misma altura por encima de la via en cada extremo. En un remolque, el receptaculo de acoplamiento en el extremo delantero se encuentra a una altura diferente de la parte trasera; como consecuencia, un tren de remolques no quedara a nivel en las vfas si ambos extremos de la barra de acoplamiento se encuentran a la misma altura de la via. Un objeto de la presente invencion es disponer una barra de acoplamiento con un extremo mas alto que el otro; de este modo, los remolques quedaran a nivel en las vfas.

En la tecnica anterior de la patente '996, la activacion del pivote de acoplamiento se realiza mediante un cilindro neumatico de doble efecto que actua a traves de un sistema de palancas. Un inconveniente de esto es que el vastago del cilindro queda expuesto a polvo y suciedad lo que acortara la vida util del cilindro, y presenta un posible problema de seguridad. Un objetivo de la presente invencion es que el funcionamiento del pivote de acoplamiento sea mediante el uso de unos actuadores neumaticos totalmente de caucho, por ejemplo, fabricados por Firestone Rubber Company. Estos actuadores son similares a los muelles neumaticos utilizados en la suspension principal del vehnculo intermodal, aunque mas pequenos, y no presentan partes metalicas que puedan ser danadas por la exposicion a condiciones perjudiciales.

En el estado de la tecnica anterior de la patente '996, los bastidores inferiores orientables vuelven a su posicion central neutra mediante unas barras de grna verticales que pasan a traves de las placas superior e inferior de unos muelles de goma de caucho "intercalados" que trabajan a esfuerzo cortante. Estos muelles se encuentran directamente en la trayectoria de la suciedad, la mugre y el aceite que se lanza desde la base de la via durante el recorrido normal del rail; esta exposicion es altamente destructiva para los muelles de caucho. Un objetivo de la presente invencion es que estos muelles de caucho sean reemplazados por un conjunto de retorno que utilice elementos de uretano que no se vean afectados por la materia perjudicial mencionada anteriormente y, al mismo tiempo, las barras de grna funcionen tambien para limitar la altura de elevacion proporcionada por los muelles neumaticos tambien para evitar que el bastidor superior se separe de los bastidores inferiores.

La tecnica anterior de la patente '996 muestra una articulacion de rotula en la conexion entre los bastidores inferiores para dar cabida a oscilaciones y otros movimientos entre los bastidores. Esta disposicion de rotula es propensa a desgaste y a un posible fallo prematuro de la conexion debido al choque longitudinal en la rotula cuando el tren se desplaza a lo largo de la via. Ademas, esta disposicion no permite aumentos de la distancia debido a variaciones en la relacion angular entre los bastidores inferiores que resultan del movimiento de estos bastidores en funcionamiento. Por lo tanto, otro objetivo de la presente invencion es permitir el movimiento de los bastidores inferiores de modo que se reduzcan las cargas en esta conexion y en las barras de grna. Durante operaciones tales como tomar curvas o frenar, se impide que los bastidores se muevan mediante un elemento central que consiste en un pivote y una abertura en forma de reloj de arena. En una realizacion de la presente descripcion, un conjunto de conexion central da cabida a tales movimientos entre los bastidores inferiores. La conexion incluye dos horquillas que se mantienen en contacto por medio de varios elementos elasticos. Estos elementos estan conectados a los dos bastidores por medio de pivotes y horquillas de modo que se permiten movimientos laterales, verticales y de rotacion.

En un aspecto, otro objetivo de la presente invencion es permitir que los elementos de conexion de los bastidores inferiores opuestos queden en contacto, eliminando de este modo el movimiento longitudinal. En lugar de la conexion de rotula, se dispone una abertura en forma de "reloj de arena" en el elemento central para permitir movimientos de oscilacion y de balanceo. Los movimientos de rotacion de los bastidores entre sf se permiten redondeando los extremos de los elementos de conexion. Ademas, con el fin de amortiguar todavfa mas el posible movimiento longitudinal, se disponen unos topes entre los bastidores. En una realizacion adicional, los bastidores inferiores estan interconectados mediante una nueva disposicion de conector que proporciona cuatro grados de libertad para el movimiento entre los bastidores inferiores. Mas espedficamente, la nueva disposicion de conector proporciona ventajosamente un movimiento de inclinacion, de viraje y de balanceo entre los bastidores inferiores, y proporciona tambien un grado de extension controlado entre los bastidores inferiores que puede reducir ventajosamente la tension en la disposicion de conector durante aceleracion, frenado y fuerzas de choque de los vagones de ferrocarril que se producen entre los dos bastidores inferiores durante el funcionamiento.

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En la tecnica anterior de la patente 996, para facilitar la colocacion de la parte trasera del remolque sobre el vehfculo intermodal, se dispone una rampa inclinada que sirve de medio de guiado y de centrado para el remolque haciendo contacto con el bastidor del remolque. No se preve el centrado de la parte delantera del remolque. En el procedimiento para construir un tren, se coloca un vehfculo intermodal en la via y un remolque, accionado por un tractor de campo, queda apoyado sobre el vehfculo intermodal. El tractor de campo continua empujando el remolque y el vehfculo intermodal de nuevo para acoplarse al extremo delantero de un segundo remolque. Despues, el tractor se desengancha del remolque y se retira. Un objetivo de la presente invencion es disponer unas "lenguetas" en las patas del tren de apoyo del segundo remolque que queden en contacto con las superficies interiores de las cabezas de la via, centrando de este modo el extremo del remolque respecto al vehfculo intermodal.

Tanto en la tecnica anterior como en la presente invencion, la conexion del vehfculo intermodal al remolque se consigue introduciendo los extremos de una barra de acoplamiento unida al vehfculo intermodal en unos receptaculos de los remolques y fijada a los mismos mediante un pivote de acoplamiento que se eleva desde el vehfculo a traves de las placas superior e inferior del receptaculo del acoplador y, al mismo tiempo, a traves de una abertura en la barra de acoplamiento.

Sin embargo, como alternativa, en algunas situaciones puede ser util un medio de acoplamiento automatico; por ejemplo, en un tren corto de tipo "sprint" donde la velocidad del tren puede ser un factor. Por consiguiente, se muestra y se describe aquf un medio de acoplamiento automatico como alternativa a los medios de acoplamiento mostrados en las patentes de la tecnica anterior.

En la patente americana 6.393.996, la cual se incorpora aquf en su totalidad por referencia y no se describira en detalle, se muestra un vehfculo de transicion para acoplar el tren de remolques con acopladores estandar “de puno” para conectar los remolques de esta invencion a vagones estandar o una locomotora.

Las caracterfsticas de diseno anteriores de la presente invencion se entenderan mejor despues de considerar la siguiente descripcion detallada conjuntamente con los dibujos que se acompanan en los cuales se ilustra la mejor manera de poner en practica esta invencion.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Las figuras 1 y 2 ilustran como puede armarse un tren utilizando remolques de carretera delantero y trasero y un vehfculo ferroviario intermodal; mostrando la figura 1 los remolques y un vehfculo intermodal antes de armarse, mostrandose el vehfculo ferroviario en posicion hacia abajo, y mostrando la figura 2 el vehfculo intermodal conectado a los remolques con el vehfculo intermodal en su posicion elevada.

La figura 3 es una vista en planta de una primera realizacion de los bastidores inferiores.

La figura 3A es una vista lateral ampliada de la conexion entre los dos bastidores inferiores mostrados en la figura 3. La figura 3B es una seccion transversal del casquillo en la barra de conexion central de la primera realizacion para los bastidores inferiores mostrados en la figura 3.

La figura 3C es una vista en planta de una segunda realizacion alternativa de los bastidores inferiores.

La figura 3D es una vista lateral de la segunda realizacion para los bastidores inferiores mostrados en la figura 3C.

La figura 3E es una vista lateral ampliada de la conexion entre los dos bastidores inferiores mostrados en la figura 3C y la figura 3D, que incluye un dispositivo de cardan de acuerdo con la descripcion.

La figura 3F es una seccion transversal de una disposicion de conector dispuesta para conectar los dos bastidores inferiores mostrados en las figuras 3C - 3F, que incluye un pivote central extensible de acuerdo con la descripcion. Las figuras 3G y 3H son vistas esquematicas desde la parte superior y lateral, respectivamente, de una tercera realizacion de la conexion entre los bastidores inferiores de acuerdo con la descripcion, y las figuras 31 y 3J son, respectivamente, una vista de detalle y una vista en seccion de la tercera realizacion.

La figura 3K es una vista esquematica de la tercera realizacion para una conexion de cardan mostrada con componentes circundantes eliminados para mayor claridad, y la figura 3L es una vista esquematica de un elemento elastomerico de acuerdo con la descripcion.

La figura 4 es una vista en planta parcial del bastidor superior en posicion de marcha.

La figura 4A es una vista en planta parcial del bastidor superior en la posicion retrafda.

La figura 5 es una vista lateral del vehfculo en la posicion elevada.

La figura 5A es una vista lateral del vehfculo en la posicion retrafda.

La figura 6 es una seccion longitudinal del vehfculo en la posicion elevada.

La figura 6A es una seccion longitudinal del vehfculo en la posicion retrafda.

La figura 7 es una vista del extremo "A" del vehfculo.

La figura 8 es una seccion transversal parcial del vehfculo en la posicion elevada.

La figura 8A es una seccion transversal parcial del vehfculo en la posicion retrafda.

La figura 9 es una vista ampliada del mecanismo de accionamiento del pivote de acoplamiento.

La figura 10 es una seccion transversal del mecanismo de accionamiento del pivote de acoplamiento.

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La figura 11 es una vista del muelle de retorno de direccion.

La figura 12 es una seccion a traves del muelle de retorno de direccion.

La figura 13 es una seccion a traves del muelle de retorno de direccion.

La figura 14 es una vista lateral de un remolque equipado para transportar contenedores ISO.

La figura 15 es una vista del tren de apoyo del remolque.

La figura 15A es una vista ampliada de la zapata de base del tren de apoyo del remolque.

La figura 16 es una vista en planta de la parte del acoplador macho de un auto-acoplador.

La figura 16A es una vista en planta del receptaculo del remolque durante la operacion de acoplamiento.

La figura 16B es una seccion transversal de la parte macho del auto-acoplador.

La figura 17 es una vista en planta del auto-acoplador en la posicion acoplada.

DESCRIPCION DETALLADA DE LOS DIBUJOS

En la siguiente descripcion, las referencias a derecha e izquierda se determinan estando en la parte trasera de uno de los remolques y mirando hacia la direccion de desplazamiento. Con referencia inicialmente a las figuras 1 y 2, el vehfculo intermodal de esta invencion puede utilizarse conjuntamente con otros disenos intermodales y remolques de carretera de cualquier estilo para formar un tren de remolques de carretera. El extremo delantero del tren asf formado va soportado por un vehfculo de transicion tal como se muestra en la patente americana 6.393.996, que se incorpora aquf por referencia, el cual tiene un acoplador estandar “de puno” en un extremo para acoplarse a un vagon o locomotora estandar y una lengueta de acoplamiento en el otro extremo para el acoplamiento al receptaculo del remolque de esta invencion. El extremo trasero del tren de remolques va soportado de manera similar por otro de dichos vehfculos de transicion.

Haciendo referencia ahora a las figuras 1 y 2, los vehfculos intermodales se indican en conjunto por 10, un remolque de carretera se indica en conjunto por 12, y otro remolque de carretera se indica en conjunto por 14. Los remolques de carretera 12 y 14 son similares a los remolques mostrados y descritos en la patente 6.393.996. Inicialmente, debe observarse que todos los remolques de carretera para utilizarse con esta invencion son de la misma configuracion. De este modo, el remolque 12 es identico al remolque 14.

Cada uno de los remolques de carretera esta provisto de un bastidor principal 16 que consta de un par de rafles que se extienden longitudinalmente separados centralmente y que pueden utilizarse para guiar el extremo trasero del remolque delantero sobre el vehfculo intermodal de esta invencion poniendo en contacto una gufa de centrado en el vehfculo intermodal. Ademas, cada uno de los remolques esta provisto de un tren de apoyo delantero 18 y unos conjuntos de ruedas de carretera que incluyen ruedas 20.

Tal como se ha indicado anteriormente, cada remolque de carretera esta provisto de unos receptaculos de acoplamiento delanteros y traseros identicos 22. El receptaculo del remolque trasero se encuentra mas alto desde el suelo que el receptaculo del remolque delantero. Los detalles del receptaculo de acoplamiento se muestran y se describen en la patente 6.393.996. En cualquier caso, cada receptaculo de acoplamiento puede recibir un extremo de una lengueta de acoplamiento, o barra de acoplamiento, y debe tenerse en cuenta que la barra de acoplamiento, sujeta a la parte superior del vehfculo intermodal es mas alta para la parte delantera de un remolque y mas baja para la parte trasera de un remolque, para que los remolques queden sustancialmente planos cuando van por la via. Cada conjunto de receptaculos esta provisto, ademas, de unas aberturas alineadas separadas verticalmente para facilitar la sujecion de un extremo del conjunto de barra de acoplamiento dentro del conjunto de receptaculos mediante un pivote de acoplamiento vertical que lleva el bastidor superior del vehfculo intermodal.

EL VEHICULO INTERMODAL

En la siguiente descripcion, los elementos o estructuras que aparecen en multiples dibujos que sean iguales o similares a los descritos respecto a un dibujo anterior se indican con el mismo numero de referencia que se utilizo anteriormente para simplificar. Haciendo referencia a las figuras 3 a 8A, el vehfculo intermodal de esta invencion consiste en una soldadura del bastidor superior indicada en conjunto en vista en planta por 26 en las figuras 4 y 4A y en alzado en las figuras 5 y 5A; una soldadura del bastidor inferior delantera en conjunto en vista en planta por 28 en la figura 3 y en alzado en las figuras 5 y 5A y una soldadura del bastidor inferior trasero en conjunto en vista en planta por 30 en la figura 3 y en alzado en las figuras 5 y 5A. En las figuras 3C a 3F se ilustra desde varias perspectivas una realizacion alternativa para los bastidores inferiores delantero y trasero 128 y 130 que presentan una disposicion de acoplamiento 100 entre los mismos. Se observa que los bastidores inferiores delantero y trasero 128 y 130 ventajosamente pueden ser estructuralmente iguales o, alternativamente, simetricos entre sf.

Los componentes principales de las soldaduras del bastidor inferior 28, 128, 30 y 130 son dos soldaduras del bastidor lateral 31, dos canales transversales 32, dos vigas de soporte elasticas longitudinales 33, dos barras de soporte elasticas transversales 34 y una placa de soporte elastica 35. Estas dos soldaduras del bastidor inferior son esencialmente identicas a excepcion del conjunto conector que se utiliza para conectar las soldaduras del bastidor

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inferior entre si, y para conectar una soldadura de centrado y guiado trasera 36 en la soldadura del bastidor inferior para centrar el remolque en el vehfculo intermodal durante el procedimiento de armado del tren.

En una realizacion, o primera realizacion, tal como se muestra en las figuras 3 - 3B, la soldadura del bastidor inferior 28 esta provista de una placa de conexion unica 38 que recibe un casquillo 39. La parte central del casquillo 34 esta disenada para que reciba un pivote de conexion 40 en su seccion central, tal como se muestra en la figura 3A. El casquillo es conico en tres partes, de arriba a abajo, aproximadamente 5 grados de modo que el pivote de conexion puede balancear hacia adelante, hacia atras y de lado a lado cuando las dos soldaduras del bastidor inferior se mueven durante el transito.

En otra realizacion, o segunda realizacion, tal como se muestra en las figuras 3C - 3F, las soldaduras 128 y 130 del bastidor inferior estan interconectadas mediante una disposicion de conexion por cardan 100. En esta realizacion, cada soldadura del bastidor inferior 128 y 130 esta provista de un par de bloques de apoyo 102 y un par de cojinetes 104, que forman parte de la disposicion de conexion por cardan 100. Cada par de cojinetes 104 esta dispuesto para proporcionar libertad de movimiento de rotacion entre los bloques de apoyo 102 y un pivote de conexion central 106. El pivote de conexion central 106 es un pivote alargado que forma una parte de resalte 108 sobre una parte central del mismo que limita axialmente el pivote de conexion central 106 entre los bloques de apoyo 102. Cada bloque de apoyo 102 forma una abertura del pivote de conexion 110, que soporta concentricamente un cojinete 104 respectivo y un extremo del pivote de conexion central 106.

La disposicion de conexion por cardan 100 incluye, ademas, una horquilla o reten del pivote de conexion central 112 dispuesta de manera giratoria alrededor de la parte de resalte 108 de cada pivote de conexion central 106. Cada reten del pivote de conexion central 112 queda retenido en cada pivote de conexion central 106 por medio de un pivote de soporte 114 que atraviesa una abertura 115 formada en la parte media de cada pivote de conexion central 106 y que se extiende diametralmente a traves de la misma. En la realizacion ilustrada, cada pivote de soporte 114 esta fijado axialmente dentro de cada reten del pivote de conexion central 112 mediante el uso de unos anillos de retencion 116 dispuestos en ambos extremos de cada pivote de soporte 114. Tal como se muestra, el pivote de soporte 114 se extiende paralelo al eje de giro de los ejes de las ruedas.

Un primer eje de libertad de movimiento giratorio dispuesto entre el reten del pivote de conexion central 112 y las soldaduras del bastidor inferior 128 y 130 coincide con un eje longitudinal 118 del pivote de conexion central 106 a cada lado de la disposicion de conexion por cardan 100. De manera similar, un segundo eje de libertad de movimiento giratorio dispuesto entre el reten del pivote de conexion central 112 y las soldaduras del bastidor inferior 128 y 130 coincide con un eje longitudinal 120 del pivote de apoyo 114 a cada lado de la disposicion de conexion por cardan. El primer y el segundo eje de libertad de rotacion coincidentes, respectivamente, con los ejes longitudinales 118, 120 son ortogonales entre si.

En la conexion entre dos horquillas o retenes del pivote de conexion central 112 se dan dos tipos de libertad de movimiento adicionales. En la realizacion ilustrada, las dos horquillas 112 forman correspondientes receptaculos 122 y unas aberturas de fijacion 124, que estan alineadas coaxialmente entre si tal como se muestra mejor en la figura 3F. Un perno 126 atraviesa las aberturas de fijacion alineadas 124 para conectar las dos horquillas 112 mediante el uso de una tuerca 128 que, en la realizacion ilustrada, es una tuerca de bloqueo dispuesta para retener un par de acoplamiento con una parte roscada del perno 126. Entre el perno 126 y una de las horquillas 112 se dispone una arandela 132, y entre la tuerca 128 y la segunda horquilla 112 se dispone una o mas arandelas elasticas 134, comunmente conocidas como arandelas de Belleville.

La conexion atornillada entre las dos horquillas 112 mantiene una separacion o distancia correcta entre las soldaduras del bastidor inferior 128 y 130 cuando se desplaza a lo largo de una via recta, y proporciona, ademas, dos libertades de movimiento adicionales entre las horquillas 112. Puede apreciarse que las arandelas elasticas 134 pueden responder a una fuerza que tienda a separar los dos horquillas 112 durante, por ejemplo, la aceleracion a lo largo de la via, comprimiendose, proporcionando, de este modo, una extension de desplazamiento axial limitada que separa las horquillas 112 a lo largo de un eje longitudinal 136 del perno 126. La conexion no rfgida de las horquillas 112 que proporciona las arandelas elasticas 134 tambien da la capacidad de giro relativo entre las horquillas 112 alrededor del eje longitudinal 136 del perno 126. El desplazamiento axial y el movimiento giratorio de las horquillas 112 a lo largo y alrededor del eje longitudinal 136 del perno 126, que viene dado en gran medida por las arandelas elasticas 134, constituyen los dos grados de libertad de movimiento adicionales entre las dos horquillas 112.

El movimiento del vehfculo intermodal es tal que las dos soldaduras del bastidor pueden estar en angulos diferentes tal como durante el giro o en elevaciones diferentes tal como subiendo una cuesta. Ademas, la interconexion entre las dos soldaduras del bastidor inferior puede someterse a diversas tensiones, fuerzas y momentos durante el funcionamiento, tales como las que se transiten cuando se va por una via curva, al frenar, acelerar, conectar vagones, etc. Los cuatro grados de libertad de movimiento entre las dos soldaduras del bastidor inferior proporcionados por la disposicion de conexion por cardan 100, que incluyen el giro alrededor de tres ejes

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ortogonales, asf como el movimiento axial a lo largo de un eje longitudinal de la disposicion 100, proporciona una mejora en fiabilidad, resistencia al desgaste y un funcionamiento generalmente mejorado respecto a disenos conocidos. En un aspecto, la disposicion de conexion por cardan proporciona la capacidad de extension de la conexion entre las dos soldaduras del bastidor inferior a lo largo del eje de la conexion atornillada con retencion en inclinacion, viraje o balanceo.

En ambas realizaciones mostradas en las figuras 3 a 3F, la soldadura del bastidor inferior "A" difiere de la soldadura del bastidor inferior "B" en que presenta unas placas de acoplamiento superior e inferior separadas 37 y la soldadura de gufa 36 mencionada anteriormente. En la primera realizacion, cuando las dos soldaduras del bastidor inferior estan acopladas entre si, el pivote de acoplamiento queda insertado dentro de las aberturas alineadas en las placas de acoplamiento 37 y el cojinete 39 y se mantiene en posicion mediante el pivote 40.1. Debe observarse que las placas de acoplamiento 37 quedan en contacto con una placa anti-desgaste en el canal transversal de la soldadura del bastidor inferior 30 y la placa de acoplamiento 32 hace contacto con la placa anti-desgaste en el canal transversal de la soldadura del bastidor inferior 28. Adicionalmente, y como parte de la conexion de las dos soldaduras del bastidor inferior descritas anteriormente, cerca de cada extremo exterior del canal transversal de la soldadura 28 del bastidor inferior hay montados dos topes de uretano "Tekspak" 41 como los fabricados por S. W. Miner Co. y tal como mejor se ilustra en la figura 3. En la segunda realizacion, que se muestra en las figuras 3C - 3F, las dos soldaduras del bastidor pueden ser identicas o sustancialmente similares en estructura.

La descripcion proporciona, ademas, una tercera realizacion mejorada de un bogie que tiene una conexion elastomerica en forma de conexion central mejorada 200 entre los dos bastidores inferiores, tal como se muestra en las figuras 3G a 3L. El diseno elastomerico de la conexion central 200 reduce aun mas las fuerzas de impacto aplicadas sobre los componentes de la conexion permitiendo el cumplimiento en tres dimensiones de rotacion y una dimension lineal como en la segunda realizacion.

Con referencia a las figuras 3K y 3L, la conexion central mejorada 200 incluye una o mas barras de reaccion verticales 202 sujetas dentro de unos casquillos de caucho 204 de una constante de muelle especificada. Estos casquillos 204 van montados dentro de un bloque de almohadillas 206. Los extremos de cada barra de reaccion 202 se atornillan al bastidor inferior respectivo mediante un soporte que tiene dos piezas 208 y 210 que rodean la barra de reaccion 202 y que la conectan de manera giratoria a los bastidores inferiores mediante unos elementos de sujecion largos 212. Los elementos de sujecion incluyen unas tuercas 214 que fijan las piezas de soporte.

La conexion central mejorada 200 permite a los bastidores inferiores moverse de manera independiente en rotacion en inclinacion, balanceo, viraje y extension longitudinal. Las fuerzas de recuperacion se aplican mediante las fuerzas elasticas de retorno que resisten la deformacion de los casquillos de caucho 204, que actuan como muelles y tambien como amortiguadores. En otras palabras, los casquillos de caucho 204 mantienen en posicion las barras de reaccion verticales 202 asf como las almohadillas elastomericas existentes dispuestas entre los dos bastidores inferiores, tal como se ha descrito anteriormente. La naturaleza elastica de los casquillos de caucho 204 proporciona ventajosamente una fuerza de recuperacion que tiende a alinear los dos bastidores inferiores. Esta fuerza de recuperacion, unida al efecto amortiguador de los casquillos 204, reduce o elimina el serpenteo de los conjuntos de ruedas, y proporciona tambien una fuerza axial que resiste la separacion de los dos bastidores inferiores durante el frenado.

El diseno de la conexion central de la tercera realizacion descrita permitira la auto-direccion en curvas tan pequenas como de 150 pies (aproximadamente 46 metros), a la vez que mejora adicionalmente la capacidad del bogie para negociar irregularidades en la base de la via o en el rail. Las barras de reaccion 202 y los casquillos de caucho 204 estan unidos cada uno a un bastidor inferior respectivo, permitiendo de este modo que cada bastidor se mueva lateralmente, se inclinen entre si y giren uno con respecto al otro. El giro se permite por la elasticidad de los casquillos de caucho 204. Este aumento de la flexibilidad en la conexion central 200 comparado con los disenos existentes reduce o elimina el desgaste de los componentes y dirige el movimiento de los bastidores inferiores hacia los casquillos y los ejes que estan disenados para dar cabida a tal movimiento, asf como soportar las fuerzas resultantes.

El cumplimiento adicional en la conexion central reduce tambien el desgaste de los pivotes en las almohadillas de desgaste elastomericas. En la primera realizacion, se requiere que los pivotes soporten las fuerzas generadas por el movimiento entre el bastidor superior rfgido y la accion de inclinacion longitudinalmente rfgida y mfnimamente flexible creada por la disposicion de pivote central, casquillo y horquilla. Al permitir una mayor desviacion en la conexion central de acuerdo con la segunda realizacion, se produce una menor desviacion y, por lo tanto, menores fuerzas en los soportes de cizallamiento. La desviacion total se controla mediante los elementos elasticos. Con el fin de garantizar que siempre haya disponible una resistencia suficiente a la aplicacion de los frenos, los muelles o elementos elasticos estan dimensionados para resistir la fuerza de frenado total. Si se aplica mas fuerza, los muelles alcanzaran su altura solida proporcionando un lfmite positivo para avanzar. La tercera realizacion es todavfa mas eficaz para permitir la desviacion y disminuir las fuerzas que se producen en los soportes de cizallamiento. Los

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casquillos de caucho en la union central elastomerica tendran una constante de muelle especificada que les permite soportar la fuerza de frenado total.

El diseno elastomerico de la conexion central de la tercera realizacion retiene la conexion atornillada a los dos bastidores inferiores descritos en la segunda realizacion.

Se disponen dos muelles neumaticos 90. Los muelles son Firestone n° 148-1, que tienen una capacidad de carga de aproximadamente 56.000 libras (aproximadamente 25.400 kg) a una presion de aire de 80 p.s.i. (aproximadamente 552 kPa). En esta invencion, los muelles, con un anillo de reborde, quedan sujetos a las placas de montaje superiores 57 del bastidor superior y a una placa inferior con un perno central que sobresale hacia abajo y que esta soportado y pivotado desde las placas de montaje 35 de los bastidores inferiores. Cuando se introduce aire en los muelles neumaticos, el conjunto de bastidor superior se eleva y levanta los remolques superpuestos. Cuando el aire es evacuado de los muelles neumaticos, el bastidor superior descendera de manera que los remolques superpuestos puedan retirarse y colocarse diferentes remolques sobre los mismos.

Cada una de las soldaduras del bastidor inferior extremo "A" y "B" recibe un conjunto de rueda de rail 42, siendo todos los conjuntos de ruedas de rail identicos y presentando cada uno de los conjuntos de ruedas de rail unas ruedas de rail separadas 43 que van montadas en un eje activo 44. El eje activo 44 es giratorio respecto a las soldaduras del bastidor inferior alrededor de un eje de rotacion 46 que coincide con el eje longitudinal del eje 44. Los extremos del eje 44 quedan alojados dentro de conjuntos de cojinetes adecuados 45 de diseno convencional. Los conjuntos de cojinetes estan montados dentro de cada una de las soldaduras del bastidor inferior. Puede apreciarse que las dos soldaduras del bastidor inferior y los conjuntos de ruedas forman una parte de un camion ferroviario orientable. En la realizacion mostrada en las figuras 3C - 3F, cada una de las soldaduras del bastidor inferior puede pivotar, girar y/o balancear como resultado de los grados de libertad proporcionados por la nueva disposicion de conector 100 que se describe aquf. Cada soldadura del bastidor lateral 31 incluye tres topes de uretano "Tekspak" 41, cuya funcion se describira mas adelante aquf. Haciendo referencia a la figura 7, la vista posterior del vehfculo intermodal se muestra en el extremo "A", con el conjunto de gufa 36 claramente visible. La gufa, tal como se ha mencionado anteriormente, ayuda al remolque a apoyarse sobre el vehfculo intermodal centrandolo a medida que "sube" el extremo inclinado del bastidor superior. Cuando el vehfculo intermodal se eleva, los elementos del bastidor del remolque ya no tocan la gufa.

Haciendo referencia a las figuras 4 y 4A, la soldadura del bastidor superior 26 se muestra en vista en planta y se muestra tambien en las figuras 6 y 6A en alzado seccionado. Los componentes principales de la soldadura del bastidor superior son dos vigas longitudinales de seccion en "I" 50, cuatro travesanos 51 de tubo estructural, unas placas de gufa 52, dieciseis, quedan unidas a los extremos exteriores en la parte superior e inferior de los travesanos. Se disponen unos canales extremos 53 y 54 en los extremos exteriores de las vigas 50. En las vigas 50 hay unidos cuatro soportes 55 para montar los cilindros operativos. Entre los brazos longitudinales hay previstos unos elementos transversales interiores para montar los actuadores de los pivotes de acoplamiento y para soportar la placa de montaje del muelle neumatico 57. Se disponen unos tubos 58 para dirigir las barras de gufa 59. La placa de soporte 60 esta fijada al extremo "B" del bastidor superior para soportar el extremo delantero de un remolque, mientras que en el extremo "A" del bastidor superior, las vigas longitudinales 50 estan inclinadas para guiar y soportar la parte trasera de un remolque. Una placa 61 para montar el conjunto de acoplamiento se extiende por las vigas longitudinales, tal como se muestra mejor en la figura 6. El conjunto de acoplamiento 26.1 es una soldadura compuesta por dos lenguetas de acoplamiento 62, dos separadores 63 y unas cartelas 64. En la parte superior de la soldadura del conjunto, unos soportes angulares 65 basculan mediante el perno de montaje 66 desde la lengueta superior del acoplador. En los extremos exteriores de los soportes angulares, se montan unos topes "Tekspak" 41. Esta disposicion proporciona presion contra el extremo del remolque durante el recorrido del rail para amortiguar cualquier holgura en el acoplamiento. En el centro de cada tubo transversal hay dispuesto un bloque roscado 67 en el cual va roscada una barra de retorno de direccion vertical. Esta disposicion se muestra mejor en las figuras 11, 12 y 13. Tal como se muestra en planta en las figuras 4 y 4A y en alzado en las figuras 5 y 5A, las barras de presion 68, de las cuales se disponen cuatro, deslizan hacia dentro y hacia afuera entre las placas de gufa 52. Cuando las barras de presion se encuentran en la posicion hacia fuera, la posicion de marcha cuando van por las vfas, estas impiden que el conjunto de bastidor superior baje. Cuando se encuentran en la posicion hacia adentro, la posicion para armar y desarmar el tren, permiten que el bastidor superior baje. Tal como se ha descrito anteriormente, en la figura 8, la barra de presion 68 se encuentra directamente por encima del tope de uretano 41, impidiendo de este modo que el bastidor superior del vehfculo intermodal baje; en la figura 8A, la barra de presion 68 se muestra en la posicion hacia dentro, permitiendo de este modo que el bastidor superior del vehfculo intermodal baje, tal como se muestra. El funcionamiento de las barras de presion hacia afuera se realiza por medio de unos actuadores neumaticos 69 como los fabricados por Firestone Industrial Products que operan contra un soporte 68.1 unido a la barra de presion y hacia dentro por una disposicion de cable mostrada en conjunto por 70. Las barras de gufa 59 unidas a los soportes de la barra de presion 68.1 operan dentro de los tubos de gufa 58 mencionados anteriormente. Como alternativa, puede utilizarse un cilindro de doble efecto en lugar de los actuadores neumaticos y la disposicion

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de cables. Haciendo referenda a las figuras 8 y 8A, las barras de presion 68 se muestran tanto en la posicion de entrada como de salida.

Se hace referencia ahora a las figuras 11, 12 y 13, que muestran el esquema de retorno de la direccion. El bloque roscado 67 va fijado al travesano 51 del bastidor superior en su centro. En el canal transversal 32 del bastidor inferior se disponen unas barras de tope oscilantes 72. Un bloque suelto 74 que tiene un orificio vertical se apoya entre dos elementos elasticos de uretano tubulares 73 que quedan sujetos al bloque. La barra de direccion vertical 71 atraviesa el canal 32 y el bloque 74 hacia arriba y se rosca en el bloque roscado 67. La barra de direccion vertical 71 tiene en su extremo inferior una pestana 71.1 que actua de lfmite para evitar que el bastidor superior sea elevado lo suficiente para que se desprenda de los bastidores inferiores. Cuando la barra de direccion vertical queda asf unida al bastidor superior, las barras de tope oscilante 72 basculan en su posicion apropiada y ejercen presion sobre los elementos elasticos tubulares 73.

Se hace referencia ahora a las figuras 9 y 10, que muestran vistas ampliadas del mecanismo de accionamiento del pivote de acoplamiento mostrado en las figuras 6 y 6A. Asf, el pivote de acoplamiento 80 queda soportado, es subido y bajado por unas palancas acodadas separadas 81 activadas por unos actuadores de goma 82 y 83, tal como las fabricadas por Firestone Industrial Products Company, fijadas a unos travesanos 56 transversales a los elementos de bastidor superior del vehfculo intermodal de modo que cuando se introduce aire en un actuador y se evacua del otro accionador, las palancas acodadas subiran o bajaran el pivote de acoplamiento 80. Se introduce aire a los actuadores a traves de un perno de montaje hueco 87 que tiene roscas en su superficie exterior para atornillar el actuador de goma a los travesanos del bastidor 56 y tambien tiene roscas internas para proporcionar un medio para unir el conector apropiado para la entrada de aire. Las palancas 81 giran desde el soporte 88 y el bloque conector del cilindro 87 mediante unos pivotes 89. Un cierre de seguridad 81 fijado a un mango 85 y retenido en posicion por el muelle 86 se acopla a una de las palancas 81 para impedir que el pivote de acoplamiento descienda hasta que sea liberado manualmente.

Se hace referencia ahora a las figuras 14 y 15 que muestran un remolque tfpico para el transporte de contenedores ISO. El remolque de la figura 14 esta constituido por (dos) vigas longitudinales 16 reforzadas por multiples travesanos (no mostrados) con un cuello de cisne en su extremo delantero 16.1 y unos receptaculos de acoplamiento 22 en cada extremo para el acoplamiento al vehfculo ferroviario intermodal. Unos ejes en tandem con ruedas 20 se encuentran unidos cerca del extremo trasero del remolque y cerca del extremo delantero del remolque se fija un conjunto de tren de apoyo. La figura 15 muestra el conjunto de tren de apoyo fijado a los elementos de bastidor de remolque 16. Unas patas 15 se disponen de manera telescopica en unos tubos 18 mediante una disposicion de engranajes (no mostrada). Las patas 15 presentan, en sus extremos inferiores, unas zapatas 17, en cuyo extremo inferior se disponen unas lenguetas 19, mostradas en la figura 15 A. Estas lenguetas quedan situadas de manera que se extienden a ambos lados de las vfas cerca de sus bordes interiores, centrando asf el remolque al vehfculo intermodal.

PROCEDIMIENTO PARA ARMAR UN TREN

Haciendo referencia ahora a las figuras 1 y 2, un tren intermodal de esta invencion se arma tal como sigue. Inicialmente se colocara un remolque en la via del ferrocarril, con su extremo delantero orientado hacia el funcionamiento; el remolque puede alinearse con la via mediante las lenguetas 19 sobre las patas del tren de apoyo 15. El vehfculo intermodal se coloca sobre la via con el extremo "B" orientado hacia adelante del remolque. A continuacion, se ponen los frenos del remolque y las patas del tren de apoyo se suben o se bajan segun sea necesario para que el vehfculo intermodal pueda ser empujado por debajo de su extremo delantero y la lengueta de acoplamiento 62 del vehfculo intermodal entre en el receptaculo de acoplamiento 22 del remolque. El extremo trasero del segundo remolque se empuja hacia el extremo "A" del vehfculo intermodal; la parte inferior del receptaculo de acoplamiento del remolque sube por el extremo inclinado de las vigas longitudinales 50 del bastidor superior del vehfculo intermodal y es centrado por el contacto de la superficie de la pestana interior de los rafles del bastidor del remolque 16 a la gufa 36 en el bastidor inferior del vehfculo intermodal hasta que la lengueta de acoplamiento 62 del vehfculo intermodal entra en el receptaculo de acoplamiento 22 en el extremo trasero del remolque. Cuando los remolques quedan en una posicion encima del vehfculo intermodal, puede introducirse aire en los actuadores del pivote de acoplamiento para levantar los pivotes y en los muelles neumaticos para levantar los remolques para el funcionamiento del ferrocarril. Las etapas anteriores se completaran con otros vehfculos ferroviarios intermodales y remolques de carretera hasta que se forme un tren apropiado.

ACOPLADOR AUTOMATICO

Como alternativa al metodo de acoplamiento descrito anteriormente, puede ser ventajoso disponer un sistema de acoplamiento automatico, especialmente para utilizarse con tranvfas cortos denominados de tipo "sprint". Se hace referencia ahora a las figuras 16, 16A, 16B y la figura 17 que muestran un acoplador automatico. La figura 17 muestra un receptaculo de acoplamiento hembra unico 201 en la parte trasera de un remolque y los

correspondientes extremos macho 200 unidos a la parte superior del vehfculo intermodal. La figura 16 muestra el detalle del extremo del acoplador macho que esta formado por un elemento contorneado exterior 203 con una placa de cubierta superior e inferior 203.1, cuya combinacion pivota a traves del pivote 204 en la lengueta de acoplamiento 202. La abertura en la lengua 202 en la cual encaja el pivote es "en forma de reloj de arena". Es decir, los tercios 5 superior e inferior de la abertura son conicos para que la lengua pueda "balancear" de lado a lado; adicionalmente, la lengua de acoplamiento presenta una conicidad similar en sus lados, y unos bordes redondeados donde hace contacto con la superficie interior del elemento 203. El extremo macho del acoplador encaja en el receptaculo del remolque 201 y especfficamente contra la superficie interior 211. El receptaculo de acoplamiento tiene dos lenguetas 205 que son empujadas hacia dentro del conjunto de receptaculo hembra por unos muelles 206. Las dos lenguetas 10 estan interconectadas por un sistema de palancas 209 y 210, fijadas entre si por unos pivotes 215 y que pueden ser accionadas hacia fuera por un mango 208 conectado a una argolla 207. Todos los elementos enumerados anteriormente quedan encerrados dentro de una "caja" formada por unos elementos laterales 213.1, un elemento extremo 213, un bloque de presion 215 y placas superior e inferior 214, todos los cuales forman una caja de cuatro pulgadas de grosor y 35,5 pulgadas de ancho instalada entre los elementos del bastidor 16 en la parte trasera y en 15 la parte delantera de un remolque.

En la operacion de armado del tren, el extremo "B" del vehfculo intermodal es empujado hacia el receptaculo en el extremo delantero de un remolque y hacia el extremo trasero de un segundo remolque tal como se ha descrito en el procedimiento anterior de armado del remolque. A medida que los extremos macho entran en los receptaculos de 20 acoplamiento hembra, estos desplazan las lenguetas 205, que encajan a presion en las depresiones del elemento contorneado 203 del conjunto extremo macho realizando asf un acoplamiento del vehfculo ferroviario intermodal en los remolques. Para desacoplar los acopladores de los remolques, es necesario liberar las lenguetas tirando de la palanca de liberacion 208, lo que libera ambas lenguetas a traves de las palancas de interconexion.

Claims (10)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   1. Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12), que incluye remolques de carretera delanteros y traseros (14, 12) los cuales estan interconectados entre si y soportados por el vehfculo intermodal (10) para avanzar sobre vfas de ferrocarril, incluyendo cada uno de los remolques de carretera (12) un conjunto de receptaculos de acoplamiento delantero (22) en un extremo y un conjunto de receptaculos de acoplamiento trasero (22) en el otro extremo, presentando cada vehfculo ferroviario intermodal dos conjuntos de ruedas de rail (42), presentando cada uno unas ruedas de rail separadas (43) montadas en un eje giratorio (44), dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130) en el cual van montados cada uno de los dos conjuntos de ruedas de rail (42), un conjunto de bastidor superior (26) soportado sobre los conjuntos de bastidor inferior (28, 30, 128, 130) por unos muelles neumaticos integrales (96), incluyendo el bastidor superior (26) unas estructuras de transporte de carga delantera y trasera (60) que comprenden:

   un conjunto de barra de acoplamiento integral (70) montado sobre el conjunto de bastidor superior (26) y extendiendose por encima de las estructuras de transporte de carga delantera y trasera, estando soportado cada extremo del conjunto de un remolque de carretera asociado (12) sobre una estructura de transporte de carga para conectar el remolque asociado (12) al vehfculo intermodal;

   en el que el conjunto de barra de acoplamiento tiene un extremo superior y uno inferior (62);

   en el que el extremo superior esta adaptado para entrar en el receptaculo de acoplamiento (22) del remolque delantero (12); y

   en el que el extremo inferior esta adaptado para entrar en el receptaculo del remolque trasero (201);

   de modo que los remolques, cuando estan acoplados al vehfculo ferroviario intermodal, discurriran paralelos a la via;

   caracterizado por el hecho de que una disposicion de acoplamiento por cardan (100) interconecta los dos conjuntos de bastidor superior e inferior, comprendiendo la disposicion de acoplamiento por cardan:

   un bloque de apoyo (102) conectado a uno de los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130);

   un pivote de conexion central (106) conectado de manera giratoria al bloque de apoyo (102) y extendiendose

   ortogonalmente a un eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44);

   un pivote de apoyo (114) que se extiende a traves de una parte media del pivote de conexion central (106) y que tiene un eje longitudinal (120) que es sustancialmente paralelo al eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44); una horquilla (112) conectada de manera giratoria al pivote de apoyo (114) y que forma una abertura de sujecion (124) que se extiende perpendicular al eje longitudinal (120) del pivote de apoyo (114);

   un elemento de sujecion (126) dispuesto a traves de la abertura de fijacion (124) y que conecta la horquilla (112) con el otro de los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130);

   un elemento elastico (134) dispuesto entre el elemento de fijacion (126) y la horquilla (12), quedando la horquilla (112) en contacto con una parte del otro de los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130) cuando el elemento elastico (134) se encuentra en un primer estado de compresion y a una distancia predeterminada del mismo cuando el elemento elastico (134) se encuentra en un segundo estado de compresion.
2. 2. Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12) de acuerdo con la reivindicacion 1 en el que la disposicion de acoplamiento por cardan (100) comprende:

   un bloque de apoyo adicional (102) conectado al otro de los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130);

   un pivote de conexion central adicional (106) conectado de manera giratoria al bloque de apoyo adicional (102) y

   extendiendose paralelo a un eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44);

   un pivote de apoyo adicional (114) que se extiende a traves de una parte media del pivote de conexion central adicional (106) y que tiene un eje longitudinal (120) que es sustancialmente paralelo al eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44);

   una horquilla adicional (112) conectada de manera giratoria al pivote de apoyo adicional (114) y que forma una abertura de fijacion adicional (124) que se extiende perpendicular al eje longitudinal (120) del pivote de apoyo adicional (114);

   en el que el elemento de fijacion (126) queda dispuesto a traves de la abertura de fijacion adicional (124) y conecta la horquilla (112) con la horquilla adicional (112).
3. 3. Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el pivote de conexion central (106) proporciona capacidad de movimiento de viraje entre los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130) durante el funcionamiento alrededor de un eje que es perpendicular al eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44).

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50
4. 4. Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el pivote de apoyo (114) proporciona capacidad de movimiento de inclinacion y permite capacidad de movimiento de viraje entre los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130) durante el funcionamiento alrededor de un eje que es paralelo al eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44).
5. 5. Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el elemento de fijacion (126) proporciona capacidad de movimiento de balanceo entre los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130) durante la operacion alrededor de un eje que es perpendicular al eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44).
6. 6. Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el elemento elastico (134) proporciona capacidad de movimiento de desplazamiento entre los dos conjuntos de bastidor inferior (128, 130).
7. 7. Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el elemento elastico (134) incluye por lo menos una arandela de Belleville dispuesta alrededor de un eje del elemento de fijacion (126) y entre una superficie de la horquilla (112) y una tuerca (128) que se acopla por roscado al elemento de fijacion (126).
8. 8. Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el pivote de conexion central (106) forma una abertura del pivote de apoyo (115) en una parte media del mismo y extendiendose diametralmente a traves de este en una direccion paralela al eje de giro (46) del respectivo eje giratorio (44), y en el que el pivote de apoyo (114) esta dispuesto en la abertura del pivote de apoyo (115).
9. 9. Procedimiento para utilizar un vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que, durante el funcionamiento,

   el giro de inclinacion entre los dos bastidores inferiores (128, 130) se permite disponiendo por lo menos un pivote de conexion central (106) en la disposicion de conexion (100) que puede girar a lo largo de un eje que es paralelo a un eje de giro (46) del eje giratorio (44) de por lo menos uno de los dos bastidores inferiores (128, 130);

   el giro de viraje entre los dos bastidores inferiores (128, 130) se permite disponiendo por lo menos un pivote de apoyo (114) en la disposicion de conexion (100) que proporciona capacidad de giro entre partes de la disposicion de conexion (100) a lo largo de un eje de giro que es generalmente vertical y generalmente perpendicular al eje de giro (46) del eje giratorio (44) de por lo menos uno de los dos bastidores inferiores (128, 130);

   el giro de balanceo entre los dos bastidores inferiores (128, 130) se permite disponiendo por lo menos un elemento de fijacion (126) que conecta axialmente partes de la disposicion de conexion (100) y que proporciona capacidad de giro entre dichas partes a lo largo de un eje de giro que es generalmente horizontal y generalmente perpendicular al eje de giro (46) del eje giratorio (44) de por lo menos uno de los dos bastidores inferiores (128, 130); y

   el desplazamiento axial entre los dos bastidores inferiores (128, 130) a lo largo del elemento de fijacion (126) se permite disponiendo un elemento elastico (134) dispuesto entre un extremo del elemento de fijacion (126) y un componente (112) de la disposicion de conexion (100).
10. 10. Vehfculo ferroviario intermodal mejorado para formar un tren de remolques de carretera (12) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la disposicion de acoplamiento por cardan (100, 200) es capaz de proporcionar direccion entre los bastidores inferiores en curvas de via ferrea con un radio de curvatura mfnimo de 150 pies (45,72 metros).