ES2643545T3 - Almohadilla de caucho para rieles - Google Patents

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Description

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Almohadilla de caucho para rieles DESCRIPCION
Campo de aplicacion
La presente invencion se refiere a una almohadilla de caucho prevista para disponerse entre la traviesa de una via y el riel de una via. En particular, la invencion se refiere a una almohadilla del tipo mencionado anteriormente, que tiene una parte con una anchura sustancialmente igual a la anchura de la traviesa.
Tecnica anterior
Se conocen almohadillas hechas de caucho y, en particular, de caucho vulcanizado, que estan previstas para disponerse entre la traviesa de una via, por ejemplo, una traviesa hecha de cemento o madera y un riel de la via. El riel se dispone a una distancia del suelo y se coloca encima de una pluralidad de traviesas, que estan dispuestas en paralelo entre sf a lo largo de la via, disponiendose la almohadilla de caucho entre dicho riel y la traviesa. Se describen almohadillas convencionales, por ejemplo, en los documentos GB851796, AT387249B, US7080791B2, US2291611, EP189810B1y JPH0814325.
La almohadilla tiene la funcion de facilitar el tendido del riel en su posicion. En particular, las almohadillas conocidas comprenden tiras longitudinales, que estan formadas en el espesor de la almohadilla, a lo largo de toda la almohadilla, en la direccion del riel y estan previstas para orientarse hacia el riel para reducir la friccion entre el riel y la almohadilla de caucho, durante el tendido, permitiendo asf pequenos movimientos del riel para ayudar a encontrar la posicion correcta del mismo sobre las traviesas. Incluso una pequena reduccion de la friccion podna facilitar su colocacion; en este sentido, cabe recordar que el riel puede tener varias docenas de metros de longitud y un peso de 36 a 60 kg por metro.
Las almohadillas tambien se usan porque mejoran tanto el acoplamiento mecanico estatico como el dinamico entre la traviesa y el riel, mejorando el asiento del riel sobre la traviesa cuando no hay material rodante sobre la via (acoplamiento estatico) o para distribuir mejor el peso del tren sobre la traviesa cuando pasa a lo largo de la via (acoplamiento dinamico). Las almohadillas conocidas tienen, sin embargo, varias desventajas, sobre todo debido al hecho de que no realizan una accion de amortiguacion efectiva entre la traviesa y la via, cuando pasa un tren o al menos tienden a presentar un importante deterioro de su rendimiento con el tiempo. En este sentido, una vez que se ha tendido el riel, la almohadilla de caucho vulcanizado se deforma irreversiblemente, sobre todo en la zona de las tiras longitudinales y, cuando pasa un tren, tiene una elasticidad limitada y, por lo tanto, una capacidad de amortiguacion limitada. Otro inconveniente de las almohadillas de riel conocidas esta asociado con la escasa capacidad de reciclaje del caucho vulcanizado, lo que aumenta los costes de mantenimiento de la red ferroviaria. Tambien durante la produccion, la fabricacion del caucho vulcanizado requiere una cantidad considerable de energfa.
Todos estos factores hacen que el uso a gran escala de almohadillas de caucho vulcanizado sea poco ventajoso en terminos economicos y ecologicamente insostenible, sobre todo teniendo en consideracion la extension de la red ferroviaria y, por lo tanto, del gran numero de almohadillas que se deben usar para cubrir todas las traviesas.
El problema tecnico subyacente de la presente invencion consiste en concebir una almohadilla de caucho para rieles que sea capaz de facilitar el tendido del riel, reduciendo la friccion entre el riel y la almohadilla, mejorar la accion amortiguadora entre el riel y la traviesa cuando pasa un tren, mejorando asf la comodidad durante el trayecto y reduciendo los esfuerzos que actuan sobre la traviesa y el riel y al mismo tiempo reducir el impacto medioambiental y el coste de la instalacion de nuevas secciones ferroviarias o el mantenimiento de secciones existentes, superando asf todos los inconvenientes que actualmente estan asociados con las almohadillas de riel conocidas.
Sumario de la invencion
El problema tecnico descrito anteriormente se resuelve con una almohadilla de caucho de acuerdo con la reivindicacion 1.
Unas realizaciones particularmente ventajosas de la almohadilla de acuerdo con la presente invencion se especifican en las reivindicaciones dependientes.
A continuacion, se describen caractensticas y ventajas adicionales de la almohadilla de caucho de acuerdo con la presente invencion a modo de ejemplo no limitativo aportado con referencia a los dibujos adjuntos.
Breve descripcion de los dibujos
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La Figura 1 muestra una vista parcial en perspectiva de la almohadilla de acuerdo con la presente invencion, dispuesta entre una traviesa de una via y un riel de la via.
La Figura 2 muestra una vista en seccion transversal de la almohadilla y la via, de acuerdo con la Figura 1.
La Figura 3 muestra una vista en perspectiva de la almohadilla, de acuerdo con la presente invencion.
La Figura 4 muestra una vista lateral de la almohadilla, de acuerdo con la Figura 3. Las vistas en seccion transversal mostradas en las Figuras 5 y 6 estan relacionadas con un tipo de almohadilla de acuerdo con la Figura 3; sin embargo, las realizaciones de las Figuras 5 y 6 no pertenecen a la presente invencion.
La Figura 7 es una vista lateral de la almohadilla de acuerdo con otra realizacion de la presente invencion.
La Figura 8 es una vista lateral de una traviesa sobre la que se pretende fijar la almohadilla de acuerdo con la Figura 7.
La Figura 9 es una vista en planta de la almohadilla de acuerdo con otra variante de realizacion de la presente invencion.
La Figura 10 muestra una vista en seccion transversal a lo largo de la lmea A-A de la almohadilla de acuerdo con la Figura 9.
La Figura 11 muestra una vista en seccion transversal a lo largo de la lmea D-D de la almohadilla de acuerdo con la Figura 10.
Las Figuras 12 y 13 son vistas frontales de un riel y de la traviesa asociada, entre las cuales se instala una almohadilla de acuerdo con la presente invencion.
La Figura 14 muestra una vista en perspectiva de la almohadilla de acuerdo con la Figura 10.
La Figura 15 es una vista en seccion transversal parcial de un detalle de la almohadilla, de acuerdo con la
presente invencion.
Descripcion detallada
Con referencia a la Figura 1 adjunta, se ha representado una almohadilla 1 de acuerdo con la presente invencion. La almohadilla 1 esta prevista para disponerse entre un riel 21 y una traviesa 20 de una via formada por un par de rieles
21 paralelos. De manera alternativa, la almohadilla 1 puede disponerse entre un accesorio montado sobre dicha
traviesa 20 y el riel 21.
Cada riel 21 tiene una longitud de varias decenas de metros y esta colocada encima de una pluralidad de traviesas 20 hechas de madera o cemento, que estan colocadas paralelas entre sf a lo largo de la via, a una distancia predefinida la una de la otra. La traviesa tambien tiene una longitud predefinida, sustancialmente correspondiente a la anchura de la via y una anchura predefinida, que se indica como L1 en la figura.
La almohadilla de caucho 1 comprende una parte plana 2 con una anchura L1 sustancialmente igual a la anchura L1 de la traviesa 20. La longitud l2 de la almohadilla 1 es sustancialmente la misma que la de la base del riel o una anchura L2 del riel (Figura 2). La almohadilla 1 tiene una forma cuadrangular en una vista en planta y forma un elemento cobertor plano de caucho para la traviesa. Sin embargo, las formas y dimensiones anteriormente mencionadas de la almohadilla 1 no limitan la presente invencion.
En particular, de acuerdo con la presente invencion, la parte plana 2 de la almohadilla 1 comprende una pluralidad de orificios 5, como se muestra en la vista en perspectiva de la Figura 3. Cada orificio 5 define una cavidad en el espesor de la parte plana 2 que esta previsto que quede cerrada por el riel 21 y/o por la traviesa 20, cuando la almohadilla 1 esta dispuesta entre los mismos. En particular, en una realizacion de la presente invencion, los orificios 5 son orificios que pasan a traves de la parte plana 2. Esta previsto que los orificios pasantes 5 queden cerrados por la traviesa 20, a lo largo de la superficie 2a de la parte plana 2 y por el riel 21, a lo largo de la superficie opuesta 2b, conteniendo asf hermeticamente varias bolsas de aire dentro de la parte plana 2. Estas bolsas actuan como dispositivos de amortiguacion entre la traviesa 20 y el riel 21 cuando un tren pasa por encima. En particular, cuando esta pasando un tren, cada orificio 5 definido en la parte plana 2 esta sometido a una deformacion elastica, provocada por la presion del peso del tren sobre la almohadilla 1, que comprime el aire dentro del orificio 5 por medio del riel 21. Una vez que el tren ha pasado, el orificio 5 vuelve a asumir su configuracion original debido a la accion de recuperacion elastica del material de caucho que forma la almohadilla 1.
De acuerdo con la invencion, en el espesor de la almohadilla, paralela a su superficie 2b, se incorpora una membrana (40) que divide cada uno de los orificios 5 en un orificio superior 5a y un orificio inferior 5b respectivo. La membrana es elastica, preferentemente comprende una pluralidad de orificios 4 y atenua el flujo de aire desde el orificio inferior 5b hasta el orificio superior 5a y viceversa, por lo tanto, mejorando aun mas la amortiguacion de la almohadilla 1, cuando un tren pasa por encima de ella y reduciendo las vibraciones.
Preferentemente, la membrana es electricamente aislante y afsla la parte superior de la almohadilla de la parte inferior, evitando que pase corriente electrica entre el riel 21 y una placa de metal 50 que soporta la almohadilla 1 sobre la traviesa 20 (Figura 12).
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En este sentido, preferentemente, la almohadilla 1 esta hecha de caucho termoplastico o de una mezcla de caucho termoplastico.
Ventajosamente, para producir la almohadilla de caucho termoplastico, se precisa una cantidad mucho menor de energfa en comparacion con la energfa necesaria para la produccion de una almohadilla de caucho vulcanizado de un tipo conocido, lo que resulta no solo en menos contaminacion asociada con la produccion sino tambien en una reduccion de los costes de produccion de la almohadilla.
Por otro lado, la eliminacion de almohadillas de caucho termoplastico es mucho mas comoda que la eliminacion de almohadillas de caucho vulcanizado dado que el caucho termoplastico es mas facil de reciclar y mucho menos invasivo desde el punto de vista ambiental.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, los orificios 5 estan formados en un espesor predefinido de la parte plana 2 y definen una cavidad con solo una abertura en la superficie 2b prevista para entrar en contacto con el riel 21 o una cavidad con solo una abertura en la superficie 2a prevista para entrar en contacto con la traviesa 20.
De manera alternativa, los orificios definen cavidades opuestas que tienen aberturas en ambas superficies 2a y 2b. Esta previsto que las cavidades queden cerradas despues de colocar la almohadilla 1, es decir, como resultado de la colocacion de la almohadilla de caucho 1 entre la traviesa 20 y el riel 21 y actuar como bolsas de aire amortiguadoras, como se ha descrito anteriormente. Las Figuras 5 y 6 muestran de manera esquematica un detalle de la almohadilla de caucho 1 de acuerdo con una realizacion que no pertenece a la presente invencion: en la Figura 5 los orificios 5 son orificios que pasan a traves de la parte plana 2 sin comprometer la membrana elastica 40; en la Figura 6 hay dos cavidades opuestas definidas en el espesor de la parte plana y que se abren a las superficies opuestas de la parte plana 2.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, al menos la superficie 2b de la parte plana 2 prevista para entrar en contacto con el riel 21 comprende una pluralidad de relieves 4 que estan previstos para reducir el area superficial a lo largo de la cual el riel 21 esta en contacto con la almohadilla, durante su tendido sobre la traviesa 20. Durante estas operaciones de tendido, el riel 21 esta al menos parcialmente levantado de la almohadilla 1 y los relieves 4 ventajosamente facilitan el deslizamiento del riel 21 y pequenos desplazamientos del mismo, lateralmente con respecto a la traviesa 20 o en direccion de la via, para determinar una posicion correcta de tendido del riel 21.
En una realizacion, varios relieves 4, con un espesor mucho menor que el espesor de la almohadilla, por ejemplo, un espesor de 1 mm, estan formados en la superficie 2b y forman una matriz de relieves 4. Tal disposicion permite reducir la friccion durante el tendido del riel 21 sustancialmente en todos los puntos de la almohadilla 1.
La disposicion de los orificios 5 tambien puede consistir en una matriz, como se muestra en la Figura 3, formando asf una matriz de orificios en la almohadilla. Preferentemente, los orificios 5 estan colocados alrededor de los relieves 4, por ejemplo, hay cuatro orificios 5 dispuestos alrededor de cada relieve 4. Tal disposicion mejora el efecto de amortiguacion a lo largo de toda la longitud de la almohadilla 1.
La Solicitante tambien ha observado que se obtiene una accion amortiguadora mejorada por medio de la formacion de rugosidades en las superficies superior e inferior de la almohadilla, que estan adaptadas adecuadamente en cada caso al riel y la traviesa o a la placa de soporte sobre la traviesa. En particular, la rugosidad sobre la superficie enfrentada al riel puede ser diferente a la rugosidad en la superficie opuesta de la almohadilla, que puede seleccionarse, por ejemplo, dependiendo de la superficie con la que se pretende que haga contacto, por ejemplo, el cemento o la madera de una traviesa o el metal de una placa 50.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, la almohadilla 1 tiene dos salientes 3 previstos para descansar sobre un flanco 25 de la traviesa 20. Un saliente 3 esta en un lado 2x de la almohadilla 1 y el otro saliente 3 esta en el lado opuesto 2y; despues del tendido, la parte plana 2 (superficie 2a) de la almohadilla 1 permanece en contacto con la superficie superior de la traviesa 20. De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, la almohadilla 1 tambien comprende medios para realizar un acoplamiento rapido con la traviesa 20 que, como se muestra en la Figura 8, puede estar provista de uno o mas asientos 23 para acoplar la almohadilla 1. Los medios de acoplamiento comprenden proyecciones 6, que preferentemente se proyecta desde la superficie 2a de la almohadilla por una cantidad h mayor que una altura h1 (o profundidad) de los asientos de acoplamiento 23 en la traviesa 20. Tal configuracion de las proyecciones 6 mejora aun mas la accion amortiguadora de la almohadilla 1 entre el riel 21 y la traviesa 20, tambien durante el tendido del riel 21.
En particular, se puede proveer un revestimiento plastico 30 para cubrir al menos una parte de la superficie de la almohadilla 1 previsto para estar orientado hacia el riel 21 durante el uso. Por ejemplo, un revestimiento tal como el que se muestra en la Figura 14 define dos ventanas 31 para acceder a los orificios 5 de la almohadilla.
De acuerdo con una realizacion, la almohadilla 1 forma esencialmente un inserto 1 dentro del revestimiento plastico
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Ventajosamente, se puede contemplar que el inserto 1 (almohadilla) y su revestimiento esten hechos de materiales diferentes. Por ejemplo, el revestimiento 30 puede ser mas flexible y deformable elasticamente que el inserto 1, para favorecer aun mas las deformaciones del riel 21 debido, por ejemplo, a fluctuaciones de temperatura, mientras que el inserto de caucho 1 (almohadilla) puede ser mas ngido, para mantener la configuracion de las bolsas de aire 5 sustancialmente inalterada, estando esta configuracion disenada con precision para optimizar la funcion amortiguadora de la almohadilla 1 entre la traviesa 20 y el riel 21.
En otras palabras, la almohadilla 1 es un inserto libre o que flota dentro de su revestimiento plastico 30 y no asume las deformaciones del revestimiento 30 durante el uso. Ventajosamente, de acuerdo con este aspecto de la invencion, tambien siguiendo una amplia deformacion del revestimiento 30, el volumen de aire dentro de las bolsas de la almohadilla 1 permanece sustancialmente inalterado y, por lo tanto, permite que la almohadilla ejerza la misma funcion amortiguadora que habna ejercido sin deformaciones.
La Figura 9 muestra una vista en planta superior de la almohadilla, donde es posible ver dos ventanas 31 para acceder a los orificios 5 de la almohadilla 1 y el revestimiento plastico 30. La Figura 10 muestra una seccion transversal de la almohadilla de acuerdo con la Figura 9 en la que se puede apreciar la relacion entre un espesor de la almohadilla en la zona de las ventanas 31 y un espesor global de la almohadilla en la zona del revestimiento 30, siendo dicha relacion preferentemente igual a aproximadamente 0,5. Las Figuras 12 muestran una seccion longitudinal, a lo largo de un plano D-D por encima de los orificios 5.
De acuerdo con la invencion, que puede verse, por ejemplo, con referencia a la Figura 15, la almohadilla de caucho 1 comprende una membrana elastica 40 que se separa los orificios superiores 5a y los orificios inferiores 5b dentro de cada orificio 5.
La membrana esta situada en el espesor de la almohadilla 1 y, por ejemplo, separa dos capas del mismo espesor en la almohadilla 1. Durante el uso y, en particular, cuando pasa un tren, el riel comprime la almohadilla 1 junto con el aire del interior del orificio superior o bolsa 5a, lo que tiene por efecto deformar la membrana 40 hacia abajo. El aire presente dentro del orificio inferior o bolsa 5b ofrece resistencia a la deformacion de la membrana y ayuda a amortiguar el peso del tren sobre la traviesa. La membrana elastica 40 comprende una pluralidad de micro orificios 41 que permiten un flujo de aire desde los orificios superiores 5a hasta los orificios inferiores 5b, durante la compresion, es decir, cuando pasa un tren por encima de ellos y un flujo de descarga en la direccion contraria, es decir, despues de que haya pasado el tren. Preferentemente, la membrana elastica es electricamente aislante y evita que la corriente pase del riel a la traviesa y viceversa. Esta configuracion de la membrana es particularmente util en el caso en el que la almohadilla no este en contacto directo con una traviesa 20 hecha de cemento o madera, sino con una placa metalica 50 colocada sobre la traviesa, como se muestra en la Figura 12. Dicho montaje de la almohadilla sobre la traviesa se describe como "indirecto" dado que se realiza a traves de la placa metalica 50. Obviamente, es totalmente posible que la misma configuracion de la almohadilla 1 se use tambien en la denominada disposicion de montaje "directo", es decir, donde la almohadilla 1 descansa directamente sobre la traviesa 20, como se muestra en la Figura 13.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Almohadilla de caucho (1) prevista para disponerse entre una traviesa (20) de una v^a o un accesorio montado sobre dicha traviesa (20) y un riel (21) de dicha via, teniendo dicha almohadilla (1) una parte plana (2) con una anchura (L1) sustancialmente igual que la anchura de la traviesa (20), en la que la parte plana (2) comprende una pluralidad de orificios (5), caracterizada porque la almohadilla de caucho (1) comprende una membrana elastica (40) que esta situada en el espesor de la almohadilla (1), separando dicha membrana elastica unos orificios superiores (5a) y unos orificios inferiores (5b) dentro de cada orificio (5), y en la que la membrana elastica (40) comprende una pluralidad de micro orificios (41).
  2. 2. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque los orificios (5) son orificios (5) que pasan a traves de la parte plana (2).
  3. 3. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque los orificios (5) estan definidos en un espesor (S) predeterminado de la parte plana (2), mas pequeno que el espesor (S1) de la parte plana (2) y ocupan al menos una de las superficies opuestas (2a, 2b) de la parte plana (2).
  4. 4. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la Reivindicacion 1, caracterizada porque comprende dos salientes (3) en lados opuestos (2x, 2y) de la parte plana (2) y a lo largo de toda la longitud (L2) de la parte plana (2) y porque dicha almohadilla (1) esta prevista para permanecer con la parte plana (2) en cualquiera de los lados de la traviesa (20) y los salientes opuestos (3) en flancos (25) opuestos de la traviesa (20).
  5. 5. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque esta hecha de caucho termoplastico.
  6. 6. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque comprende una pluralidad de relieves (4) sobre la superficie (2b) de la parte plana (2) prevista para permanecer en contacto con el riel (20).
  7. 7. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizada porque los relieves son circulares y/o estan dispuestos en una matriz sobre la superficie (2b).
  8. 8. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 6 o la reivindicacion 7, caracterizada porque cada relieve (4) esta asociado con o rodeado por un numero predeterminado de orificios (5), preferentemente rodeado por cuatro orificios (5).
  9. 9. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque los orificios (5) se disponen en una matriz.
  10. 10. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque una superficie (2a) de la parte plana (2) prevista para permanecer en contacto con la traviesa (20) tiene al menos una proyeccion (6) que puede insertarse dentro de un orificio (23) correspondiente de la traviesa (20).
  11. 11. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque comprende un revestimiento (30) plastico que cubre al menos una parte superficial de la almohadilla prevista para orientarse, durante el uso, hacia el riel.
  12. 12. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizada porque el revestimiento (30) define dos ventanas para acceder a los orificios de la almohadilla.
  13. 13. Almohadilla de caucho (1) de acuerdo con la reivindicacion 12, caracterizada porque la membrana elastica es electricamente aislante.
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