ES2730745T3 - Dispositivo y método de absorción de energía - Google Patents

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Abstract

Un método para absorber la energía liberada al impactar entre dos objetos en movimiento relativo, en el que una carga excepcional aplicada a cualquiera de los dos objetos resulta en la aceleración de dicho objeto con relación al otro objeto, y en el que para el retardo de dicha energía de aceleración es absorbida en el proceso de deformación de un elemento o elementos sometidos a tensión por los objetos tras el impacto, caracterizado porque el proceso de deformación comprende una reducción controlada del diámetro durante el alargamiento forzado de un perno (4) de deformación semisólido o sólido hecho de material de conformación en frío en la dirección de la fuerza (FX) generada en dicha aceleración.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo y método de absorción de energía
Campo técnico de la invención
La presente invención se relaciona con un dispositivo y con un método para la absorción de energía que se libera al impactar entre dos objetos en movimiento relativo. En un aspecto específico, la presente invención se relaciona con un acoplador de tren en el que se implementan el dispositivo y el método de absorción de energía.
Antecedentes y técnica anterior
Los dispositivos de absorción de energía se conocen previamente, por ejemplo, como partes estructurales de los acopladores de trenes destinados al acoplamiento de vehículos ferroviarios que están conectados en serie para moverse juntos en movimiento y dirección comunes, en los que se aplica una carga excepcional a cualquiera de los vehículos interconectados, tal como una carga de choque aplicada en una caída de choque, por ejemplo, resulta en la aceleración de dicho vehículo en relación con el otro vehículo, y en los que el retardo de dicha energía de aceleración se absorbe en el proceso de deformación de un elemento o elementos incluidos en dicho acoplador de tren.
En su forma más simple estructuralmente, un dispositivo de absorción de energía para un acoplador de tren se puede realizar como un elemento de cizallamiento que proporciona conexión entre aquellas partes del acoplador que se entregan bajo la carga excepcional, y aquellas partes que permanecen estacionarias conectadas al chasis del vehículo. El uso de pernos de cizallamiento se puede encontrar por ejemplo en el documento EP 2700556 A1. Se conoce previamente un dispositivo de absorción de energía para acopladores de trenes en la forma de un tubo de deformación que está dispuesto para absorber energía durante un colapso radial del tubo de deformación, ya que el mismo se fuerza a través de una boca cónica, cuyo diámetro más pequeño es menor que el diámetro exterior del tubo de deformación. Un ejemplo de este enfoque se puede encontrar por ejemplo en el documento EP 0608 531 A1.
Una variante de la solución mencionada anteriormente es el diseño invertido en el que el tubo de deformación se expande radialmente como un mandril con una pieza de extremo cónica y un diámetro exterior que es más grande que el diámetro interior del tubo de deformación que se fuerza a través del tubo de deformación. Se puede encontrar un ejemplo de ese enfoque en el documento WO 2005075272 A1, por ejemplo.
Otra variante de un dispositivo de absorción de energía se conoce a partir del documento EP 1990251 A1.
Resumen de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un método y dispositivo de absorción de energía de diseño alternativo y mejorado que se puede implementar en un acoplador de tren, y que también tenga un uso general para la absorción de energía que se libera al impactar entre cualesquier dos objetos en movimiento relativo.
En este contexto, se entenderá que los objetos en movimiento relativo incluyen los objetos que se mueven en direcciones opuestas, o los objetos que se mueven a diferentes velocidades en la misma dirección, o los objetos, solo uno de los cuales se mueve con relación al otro objeto que puede ser estacionario. Cuando se usan aquí, los objetos en movimiento común se refieren a objetos que están interconectados en serie para movimiento en la misma dirección.
El objeto se cumple en un método, un dispositivo y en un acoplador de tren, respectivamente, como se define en las reivindicaciones 1, 4 y 12 independientes. Las reivindicaciones 2, 3, 5 a 11 y 13 a 19 dependientes definen realizaciones preferidas de la invención.
En un primer aspecto, en resumen, la presente invención se relaciona con un método para la absorción de energía que se libera al impactar entre dos objetos en movimiento relativo, en el que una carga excepcional aplicada a cualquiera de los dos objetos resulta en la aceleración de dicho objeto en relación con el otro objeto, y en el que el retardo de dicha energía de aceleración se absorbe en el proceso de deformación de un elemento o elementos que se someten a tensión de los objetos tras el impacto. De acuerdo con la presente invención, el proceso de deformación comprende una reducción controlada del diámetro durante un alargamiento forzado de un perno de deformación semisólido o sólido hecho de material de conformación en frío en la dirección de la fuerza generada en dicha aceleración.
En un segundo aspecto, la presente invención se relaciona brevemente con un dispositivo de absorción de energía que comprende un perno de deformación semisólido o sólido hecho de material de conformación en frío con una sección cónica adaptada para asentarse en un orificio pasante que se forma en un anillo de metal duro.
En un tercer aspecto, brevemente, la presente invención se relaciona con un acoplador adecuado para acoplar vehículos de carriles que, en estado interconectado, se mueven juntos en movimiento y dirección comunes, en el que una carga excepcional aplicada al acoplador resulta en la aceleración del acoplador o partes en relación con un vehículo, y en el que el retraso de dicha energía de aceleración se absorbe en el proceso de deformación de un elemento o elementos incluidos en el acoplador. De acuerdo con la presente invención, el elemento o elementos de absorción de energía comprenden al menos una combinación de un perno de deformación semisólido o sólido hecho de material de conformación en frío con una sección cónica asentada en un orificio pasante que se forma en un anillo de metal duro.
Un efecto técnico logrado por la presente invención es la capacidad del dispositivo de absorción de energía para absorber la energía que se libera en una caída repentina, y al absorber al menos parte de esa energía evitando o reduciendo el daño a estructuras, vehículos y pasajeros.
Otro efecto técnico logrado por la presente invención es una capacidad de absorción de energía sustancialmente continua que se obtiene durante la longitud completa de la carrera de deformación.
Otro efecto técnico más alcanzado por la presente invención es un requisito de espacio de montaje reducido, es decir, en relación con los tubos colapsables.
El requisito de espacio de montaje reducido conduce a una mayor versatilidad en el diseño de estructuras vecinas y al dimensionamiento de la capacidad de absorción de energía, así como a una mayor libertad de instalación.
Aún otro efecto técnico proporcionado por la presente invención es que las tolerancias mínimas en las dimensiones son el resultado de formar una parte del dispositivo, es decir, el perno de deformación, en un proceso de conformación en frío usando la otra parte del dispositivo, es decir, el anillo que actúa como troquel de extrusión. La producción controlada recitada con tolerancias mínimas aumenta la seguridad y reduce el riesgo de montaje incorrecto del dispositivo de absorción de energía.
Las características de caracterización de realizaciones ventajosas y preferidas del método, dispositivo y acoplador de tren, respectivamente, se enumeran en las reivindicaciones subordinadas.
Breve descripción de los dibujos.
Las realizaciones de la invención se explicarán con más detalle a continuación con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que
Las Figs. 1A y 1B ilustran en dos pasos el método de absorción de energía por medio de un dispositivo de absorción de energía de acuerdo con la presente invención,
Las Figs. 2A y 2B ilustran un anillo incluido en el dispositivo de absorción de energía, en sección longitudinal y en una vista final respectivamente,
La Fig. 3 es una vista en alzado en ruptura que muestra una porción central de un perno incluido en el dispositivo de absorción de energía,
Fig. 4 es una vista parcialmente seccionada en ruptura que muestra un acoplador de tren que incorpora el dispositivo de absorción de energía y el método de la presente invención, y
Fig. 5 es una vista parcialmente seccionada en ruptura que ilustra otra implementación del dispositivo de absorción de energía de la presente invención.
Descripción detallada de realizaciones preferidas
Las Figs. 1A y B ilustran el proceso de absorción de energía a través de una reducción de diámetro controlada durante un alargamiento forzado de un perno de deformación hecho de material de conformación en frío. En los dibujos, los números 1 y 2 de referencia se refieren a los objetos primero y segundo que, en este caso, están interconectados para moverse juntos en movimiento común y en cualquiera de las dos direcciones indicadas por la flecha F. Aunque se dibuja de forma esquemática, debe entenderse que los objetos 1 y 2 son representaciones simbólicas para cualquier par arbitrario de vehículos ferroviarios o de carretera, embarcaciones o elementos estructurales incorporados en dichos vehículos, embarcaciones u otros objetos que se acoplan en serie para moverse juntos en cualquier dirección F.
Con referencia también a las Figs. 2 y 3, los objetos 1 y 2 están interconectados a través de una conexión de perno y tuerca que forma un dispositivo de absorción de energía, en los dibujos generalmente referidos por el número 3 de referencia. El dispositivo 3 de absorción de energía comprende un perno 4 que tiene una primera longitud 4.1 del perno que tiene un primer diámetro adjunto, a través de una sección 5 cónica, y una segunda longitud 4.2 del perno que tiene un segundo diámetro que es más grande que el primer diámetro. El perno 4 está hecho de material de conformación en frío, y al menos la primera longitud 4.1 del perno y la sección 5 cónica pueden formarse por extrusión en un proceso de conformación en frío.
En un extremo del perno 4, la longitud 4.1 del perno de menor diámetro se forma externamente con una rosca 6 para el acoplamiento roscado con una tuerca 7. En posición apretada sobre el perno, la tuerca fija el perno en relación con el primer objeto. 1.
El dispositivo 3 de absorción de energía comprende además un anillo 8 que está formado con un orificio 9 pasante cónico. El anillo 8 tiene un diámetro 10 interior correspondiente al diámetro 11 exterior de la longitud 4.1 del perno de dimensión más pequeña, la porción 12 cónica del diámetro interior del anillo 8 se acopla con el diámetro de la sección 5 cónica del tornillo. Al conectar los objetos 1-2, el perno 4 se inserta en el anillo 8 hasta que la sección 5 cónica sobre el perno se ajusta adecuadamente contra la porción 12 cónica del anillo. En otras palabras, el anillo 8 forma un asiento 8 para el perno 4. En el modo conectado, los objetos 1 y 2 se sujetan entre la tuerca 7 y el anillo 8 que descansan contra la sección 5 cónica en el perno 4 como se ilustra en Fig. 1A.
Mientras que la Fig. 1A por un lado muestra la relación entre los objetos 1 y 2 y los componentes del dispositivo 3 de absorción de energía en movimiento bajo carga normal, la Fig. 1B por otro lado muestra los mismos elementos y componentes en el proceso de retardo de una aceleración del objeto 2 en relación con el objeto 1.
Esta aceleración es el resultado de una carga FX excepcional que se aplica al objeto 2. Si la carga FX excepcional es suficiente para causar la separación del objeto 2 del objeto 1, tal como en una caída de choque, por ejemplo, al menos parte de la energía liberada se absorbe y se transfiere en calor y el trabajo da como resultado una deformación del perno 4. El perno 4 experimenta una reducción controlada del diámetro bajo un alargamiento forzado del perno en la dirección F de la fuerza que genera la carga FX excepcional.
Con este fin, el perno 4 está hecho de aleación de acero de una composición que hace que el material sea adecuado para la absorción de energía a través de la deformación en un proceso de conformación en frío. Un acero adecuado para este propósito es un acero templado-endurecido que tiene una alta resistencia a la tracción y proporciona un alto alargamiento antes de romperse a la temperatura de conformación en frío. Un ejemplo de una calidad de acero adecuada que está disponible en el comercio es el 34CrNiMo6 (norma europea EN 10083) como endurecido para proporcionar una resistencia a la tracción mínima de 900 N/mm2 en dimensiones de hasta 250 mm (correspondiente a la anterior norma sueca de calidad 2541-03). Debe entenderse que otras cualidades de las propiedades vecinas son considerables para las realizaciones del perno, y que cada implementación del dispositivo de absorción de energía requiere su propia elección de dimensiones y calidad de acero para la implementación específica.
En el proceso de absorción y deformación de energía, la sección 5 cónica del perno 4 es desplazada por el anillo 8 a la longitud 4.2 del perno de mayor diámetro, extendiendo así la longitud 4.1 del perno de menor diámetro mientras se reduce la longitud 4.2 del perno de mayor diámetro. Explicado en otras palabras, el diámetro de la porción deformada de la longitud 4.2 del perno se reduce al diámetro de la longitud 4.1 del perno, mientras que simultáneamente se aumenta la longitud total del perno. Así, en el proceso de absorción de energía, el perno sufre una deformación plástica que puede caracterizarse como una conversión de diámetro en longitud sin pérdida de material o resistencia. El carácter de este proceso distingue el dispositivo de absorción de energía y el método de la presente invención de la técnica anterior de pernos cortantes y tubos que se colapsan radialmente.
El perno 4 es un elemento alargado, sólido o semisólido. En algunas realizaciones, puede preferirse realizar el perno en forma de una barra sólida que tiene una sección circular homogénea y continua. Sin embargo, en algunas realizaciones o aplicaciones puede preferirse variar las propiedades de absorción de energía en la longitud del perno. Así, en lugar de proporcionar un diámetro de perno continuo, el diámetro de la longitud 4.2 del perno más ancha se puede hacer ligeramente cónico con una dimensión de diámetro que crece desde la sección 5 cónica hacia el final del perno. Otras alternativas incluyen, por ejemplo, formar variaciones locales en el diámetro o formar abultamientos en la longitud 4.2 del perno más ancha.
En otros casos, puede desearse eliminar material del centro del perno, tal como para reducir su peso, por ejemplo, en tal caso, un centro hueco no necesita extender toda la longitud del perno, sino que puede formarse como un agujero ciego. En cualquier caso, el diámetro interior de un agujero hueco central o ciego debe equilibrarse cuidadosamente con la dimensión exterior del perno con el fin de no poner en peligro la integridad de la pared restante del perno y, por lo tanto, perder el carácter de deformación como se explicó anteriormente. Como regla general y ejemplo no limitativo, el diámetro interior de un agujero central hueco o ciego no debe, en los casos apropiados, exceder 1/2 del diámetro del perno. En otras realizaciones, se puede preferir limitar el orificio central o el agujero ciego a un dímero interno de 1/3 o menos del diámetro del perno para asegurar la integridad de la pared del perno durante la deformación. Por lo tanto, parece apropiado caracterizar el perno 4 como un elemento sólido o semisólido.
El anillo 8 actúa como matriz de extracción o troquel de extrusión a medida que se desplaza por el perno en el proceso de absorción de energía. Para este propósito, el anillo 8 comprende un inserto 8.1 de metal duro que puede apoyarse en un soporte 8.2 del inserto (véase las Figs. 2A y B). El inserto 8.1 se puede producir en acero de alta resistencia, mientras que el soporte 8.2 del inserto se puede hacer de otra calidad de acero, si es apropiado.
Con referencia adicional a las Figs. 2A y 2B, el anillo 8, o más precisamente el inserto 8.1 de metal duro, se forma en su diámetro interior con una serie de muescas 13 radiales. Las muescas 13 se extienden por al menos una parte de la longitud axial del anillo 8, formando bocas en la porción 12 cónica en el extremo delantero del anillo (es decir, el extremo que se enfrenta a la sección 5 cónica en el perno 4). Cuando se presionan sobre el perno 4, en un proceso de preformado, estas muescas 13 en el diámetro interior del anillo forman un número correspondiente de salientes 14 radiales que se elevan por encima de la superficie de la longitud 4.1 del perno de menor diámetro, como se puede ver en Fig. 3. El acoplamiento radial entre los salientes 14 en el perno y las muescas 13 en el anillo forma un medio para prevenir la rotación del perno 4 con respecto al anillo 8 cuando la tuerca 7 se aprieta para la fijación del perno al primer objeto 1.
La Fig. 4 muestra una realización del dispositivo 3 de absorción de energía instalado en un acoplador de tren. En el dibujo, el acoplador de tren generalmente se denota con el número 100 de referencia. El acoplador 100 de tren está diseñado para formar una conexión entre vehículos ferroviarios (no mostrados) conectados en serie y en estado interconectado moviéndose juntos en una de las dos direcciones indicadas por la flecha F en la Fig. 4.
El acoplador 100 de tren comprende una barra 101 de remolque que está unida de forma pivotante a un chasis de vehículo ferroviario (no mostrado) a través de un eje 102 de pivote que está incorporado en un soporte 103 de pivote. El soporte 103 de pivote está soportado a través de un elemento 104 de yugo soportado en una placa 105 de montaje que forma parte del chasis del vehículo o está unido al mismo cerca de un extremo del vehículo. El soporte 103 de pivote se extiende a través de un orificio 106 en la placa de montaje para una conexión 107 atornillada con el yugo en la cara posterior de la placa 105 de montaje. El yugo 104 se puede atornillar a la cara posterior de la placa 105 de montaje por medio de los pernos 108 de corte.
Aunque se puede instalar cualquier número de dispositivos 3 de absorción de energía en el acoplador 100 para proporcionar una capacidad de absorción de energía deseada, al menos dos dispositivos 3 de absorción de energía pueden instalarse uno en cada lado opuesto del orificio 106 pasante en la placa 105 de montaje. Un total de cuatro dispositivos 3 de absorción de energía pueden, alternativamente y preferiblemente, estar dispuestos en el acoplador 100 de tren, distribuidos uniformemente alrededor del orificio 106 pasante.
En cada caso, el perno 4 del dispositivo 3 de absorción de energía se extiende a través del yugo y a través de la placa de montaje para ser asegurado por la tuerca 7 en la cara frontal de la placa 105 de montaje. En la parte trasera del yugo 104, el anillo 8 de metal duro está asegurado entre la cara posterior del yugo y la sección 5 cónica del perno 4. El anillo 8 se puede fijar en el yugo a través de un acoplamiento de ajuste de forma que previene la rotación del anillo y el perno cuando la tuerca 7 se aprieta hacia la placa de montaje.
En el caso de que se aplique una carga FX excepcional al acoplador 100 de tren en la medida en que los pernos 108 de corte se rompan, el soporte de pivote se desplazará en la dirección FX empujando así el yugo 104 y los anillos 8 en una carrera de deformación que absorbe al menos parte de la energía que queda después de cortar los pernos 108.
A este respecto, debe señalarse que la carga excepcional que causa la activación del dispositivo 3 de absorción de energía es típicamente el resultado de un impacto o choque que libera más energía de la que pueden consumir otros dispositivos de absorción de energía regenerativa, tal como como resortes y amortiguadores, que generalmente se instalan en el tipo de acopladores. También debe señalarse que la carga excepcional que causa la aceleración del acoplador en relación con un vehículo y, por lo tanto, activa el dispositivo de absorción de energía, se puede aplicar a los acopladores en modo de acoplamiento entre vehículos, así como a los acopladores en modo de no acoplamiento, tal como el acoplador delantero o de popa del primer y último vehículo en un tren, por ejemplo, A partir de la descripción ilustrada anterior del acoplador, los expertos en la técnica comprenderán que la combinación de absorción de energía que comprende el perno 4 de deformación y el anillo 8 de metal duro se puede instalar alternativamente en el acoplador 100. Más precisamente, en un diseño invertido (no mostrado en los dibujos) el perno 4 se puede asegurar con la tuerca 7 en la cara posterior del yugo 104, de manera que la sección 5 cónica y la longitud 4.2 del perno más ancha se extiendan en la parte frontal de la placa 105 de montaje. En tal caso, el anillo 8 de metal duro se apoyará en la cara frontal de la placa de montaje, se sujetará entre la placa 105 de montaje y la sección 5 cónica en el perno 4. En cualquier caso, el perno 4 de deformación se monta de manera fija en relación con uno de la placa 105 de montaje y el soporte 103 de pivote, y el anillo 8 está montado de manera fija en relación con el otro de la placa 105 de montaje y el soporte 103 de pivote.
Ejemplo
El dispositivo 3 de absorción de energía se ha puesto a prueba a escala de laboratorio. Se formó un perno sólido hecho del acero de aleación SIS 2541-03 mencionado anteriormente mediante extrusión para tener una primera longitud de perno de 30 mm de diámetro adyacente a una segunda longitud de perno de 34 mm de diámetro a través de una sección cónica. En una carrera de deformación, utilizando una matriz de extracción con muescas internas, el perno se extendió hasta 25 mm mientras redujo su diámetro de 34 a 30 mm. En esta carrera de deformación, el perno absorbió continuamente una fuerza del orden de 420-440 kN para la longitud de la carrera.
Aunque cada aplicación requiere su propio diseño de perno y dimensionado, el ejemplo anterior todavía demuestra el potencial en el perno de deformación para operar en el dispositivo y método de absorción de energía de la presente invención.
Debe observarse que el dispositivo de absorción de energía de la presente invención tiene un uso más amplio al lado de las aplicaciones mostradas en los acopladores de trenes y otras conexiones de vehículos como se presenta aquí simplemente para explicar la invención, y sin propósito limitativo. Más precisamente, el dispositivo y el método de absorción de energía divulgados brindan una protección contra impactos y un dispositivo de seguridad que puede instalarse en amortiguadores, parachoques, chasis o carrocerías de vehículos, elevadores, etc., donde se puede esperar accidentalmente una carga excepcional en caso de una emergencia.
Un ejemplo de lo último se muestra en la Fig. 5, el dibujo ilustra esquemáticamente el dispositivo de absorción de energía instalado como parada 200 de emergencia en una implementación de elevador. En la Fig. 5, el perno 4 está asentado en un anillo 8 que está asegurado en un extremo superior de un soporte 201 de montaje. El soporte 201 de montaje está unido de manera fija a una pared 202 de un hueco 203 de elevador, de modo que la combinación de perno y anillo está en este caso dispuesta estacionaria. El extremo 6 roscado del perno se inserta en un bloque 204 de extracción que tiene un gancho 205 girado hacia arriba que se proyecta en el hueco del elevador, donde el gancho 205 está de cara al cuerpo de una jaula 206 de elevación que está dispuesta para moverse en el hueco del elevador. Un enganche 207 está integrado en las partes 208 estructurales de la jaula de elevación, teniendo el enganche un gancho 209 girado hacia abajo orientado hacia fuera desde el cuerpo de la jaula de elevación. En la operación normal, el enganche 207 se retira en la estructura 208 de la jaula de elevación como se ilustra esquemáticamente por las líneas discontinuas en la Fig. 5. En su posición retirada, el enganche 207 pasa libremente el bloque de extracción y el gancho 205 en el recorrido hacia arriba y hacia abajo. En caso de emergencia y solicitud de parada de seguridad de la jaula de elevación en el recorrido hacia abajo, el enganche 207 se libera de su posición retirada y se expulsa para encajar con el bloque de extracción, los ganchos 205 y 209 se acoplan para tirar del perno 4 de deformación a través del anillo 8 bajo deformación plástica del perno.
La liberación y la expulsión del enganche 207 se pueden realizar de varias maneras, usando por ejemplo un acelerómetro y un dispositivo electromecánico o explosivo para proyectar el enganche. En una implementación de elevador, varios dispositivos 3 de absorción de energía pueden instalarse y espaciarse verticalmente en el hueco del elevador, de manera que, en caso de caída, la jaula de elevación solo se desplaza una longitud limitada hacia el dispositivo 3 más cercano para ser enganchada.
Las reivindicaciones adjuntas están redactadas para definir el alcance de la invención, incluyendo las realizaciones divulgadas y las modificaciones e implementaciones de las mismas que pueden derivarse de la divulgación.

Claims (19)

REIVINDICACIONES
1. Un método para absorber la energía liberada al impactar entre dos objetos en movimiento relativo, en el que una carga excepcional aplicada a cualquiera de los dos objetos resulta en la aceleración de dicho objeto con relación al otro objeto, y en el que para el retardo de dicha energía de aceleración es absorbida en el proceso de deformación de un elemento o elementos sometidos a tensión por los objetos tras el impacto, caracterizado porque el proceso de deformación comprende una reducción controlada del diámetro durante el alargamiento forzado de un perno (4) de deformación semisólido o sólido hecho de material de conformación en frío en la dirección de la fuerza (FX) generada en dicha aceleración.
2. El método de la reivindicación 1 que comprende:
- preformar dicho perno de deformación en una primera longitud (4.1) del perno que tiene un primer diámetro contiguo, a través de una sección (5) cónica, donde una segunda longitud (4.2) del perno tiene un segundo diámetro mayor que el primer diámetro,
- proporcionar un anillo (8) de metal duro con un orificio (9) pasante y un diámetro (10, 12) interior que coincida con el diámetro de la sección (5) cónica,
- fijar del anillo a uno de dichos dos miembros.
- insertar el perno de deformación en el anillo hasta que la sección (5) cónica se asiente en el orificio (9) pasante, y la fijación del perno de deformación en el otro de dichos dos miembros.
3. El método de la reivindicación 2, que comprende:
- prevención de la rotación relativa entre el perno (4) de deformación y el anillo (8) al disponer un enganche (13, 14) radial entre la sección (5) cónica y el diámetro (10, 12) interior del anillo.
4. Un dispositivo (3) de absorción de energía para la absorción de energía liberada al impactar entre dos objetos en movimiento relativo, en el que una carga excepcional aplicada a cualquiera de los dos objetos resulta en la aceleración de dicho objeto en relación con el otro objeto, y en el que para el retardo de dicha energía de aceleración se absorbe en el proceso de deformación de un elemento o elementos del dispositivo de absorción de energía, caracterizado porque el dispositivo (3) de absorción de energía comprende un perno (4) de deformación semisólido o sólido hecho de material de conformación en frío con una sección (5) cónica adaptada para asentarse en un orificio (9) pasante que se forma en un anillo (8) de metal duro.
5. El dispositivo de la reivindicación 4, en el que el perno (4) de deformación comprende una primera longitud (4.1) del perno que tiene un primer diámetro (11) contiguo, a través de una sección (5) cónica, donde una segunda longitud (4.2) del perno tiene un segundo diámetro mayor que el primer diámetro.
6. El dispositivo de la reivindicación 5, en el que el anillo (8) comprende un orificio (9) pasante cónico y un diámetro (10, 12) interior que se acopla con el diámetro de la sección (5) cónica del perno de deformación.
7. El dispositivo de la reivindicación 6, en el que el anillo comprende un inserto (8.1) de metal duro encajado en un soporte (8.2) de inserto.
8. El dispositivo de la reivindicación 7, en el que el inserto (8.1) está formado en su diámetro (10) interior con al menos una muesca (13) radial que se extiende en dirección axial desde una boca en un extremo del inserto.
9. El dispositivo de la reivindicación 8, en el que el perno (4) de deformación está formado en la sección (5) cónica con al menos un saliente (14) radial que encaja en la muesca (13) formada en el diámetro interior del inserto (8.1).
10. El dispositivo de las reivindicaciones 8 o 9, en el que la primera longitud (4.1) del perno, la sección (5) cónica y los salientes (14) radiales en la sección cónica están preformados por extrusión.
11. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 5-10, en el que la primera longitud (4.1) del perno de menor diámetro está formada con una porción (6) roscada cerca de un extremo del perno de deformación.
12. Un acoplador (100) destinado para acoplar vehículos sobre rieles que, en estado interconectado, se mueven juntos en movimiento y dirección comunes, en el que una carga excepcional aplicada al acoplador resulta en la aceleración del acoplador o partes del mismo con respecto a un vehículo, y en el que para el retardo de dicha energía de aceleración se absorbe en el proceso de deformación de un elemento o elementos incluidos en el acoplador, caracterizado porque el elemento o elementos de absorción de energía comprenden al menos una combinación de un perno (4) de deformación semisólido o sólido hecho de material de conformación en frío con una sección (5) cónica asentada en un orificio (9) pasante que se forma en un anillo (8) de metal duro.
13. El acoplador de la reivindicación 12, que comprende además:
- una barra (101) de remolque,
- un soporte (103) de pivote y un eje (102) de pivote que conectan de manera pivotante la barra de remolque a uno de dichos dos vehículos,
- una placa (105) de montaje conectada de manera fija a dicho vehículo, teniendo la placa de montaje un orificio (106) pasante que proporciona un paso para el soporte de pivote y el eje de pivote en una caída,
- en el que el perno (4) de deformación está montado de manera fija en relación con uno de la placa (105) de montaje y el soporte (103) de pivote, y el anillo (8) está montado de manera fija en relación con el otro de la placa (105) de montaje y el soporte (103) de pivote.
14. El acoplador de la reivindicación 13, en el que el perno de deformación comprende una primera longitud (4.1) del perno que tiene un primer diámetro contiguo, a través de una sección (5) cónica, una segunda longitud (4.2) del perno que tiene un segundo diámetro mayor que el primer diámetro, y una porción (6) roscada en la primera longitud del perno cerca del extremo del perno, y además, en el que el perno de deformación se asegura a través de una conexión (6, 7) de perno y tuerca en una cara frontal de la placa (105) de montaje mientras que la sección (5) cónica y la segunda longitud (4.2) del perno se extienden en el lado opuesto y posterior de la placa de montaje.
15. El acoplador de la reivindicación 13 o 14, en el que el anillo (8) de metal duro está asegurado en un yugo (104) que está acoplado al soporte (103) de pivote y unido de manera liberable a la cara posterior de la placa (105) de montaje, donde el yugo sostiene el anillo de metal duro en posición sujetada entre la sección (5) cónica en el perno de deformación (4) y la cara posterior del yugo (104).
16. El acoplador de la reivindicación 13, en el que el perno de deformación comprende una primera longitud (4.1) del perno que tiene un primer diámetro contiguo, a través de una sección (5) cónica, donde una segunda longitud (4.2) del perno tiene un segundo diámetro mayor que el primer diámetro y una porción (6) roscada en la primera longitud del perno cerca del extremo del perno, y además en el que el perno de deformación se asegura a través de una conexión (6, 7) de perno y tuerca en una cara posterior de un yugo (104) que está acoplado al soporte (103) de pivote y unido de manera liberable a la cara posterior de la placa (105) de montaje, de manera que la sección (5) cónica y la segunda longitud (4.2) del perno se extiendan en el lado opuesto y frontal de la placa (105) de montaje.
17. El acoplador de la reivindicación 16, en el que el anillo (8) de metal duro está asegurado en la cara frontal de la placa (105) de montaje que sostiene el anillo de metal duro en posición sujeta entre la sección (5) cónica en el perno (4) de deformación y la cara frontal de la placa (105) de montaje.
18. El acoplador de cualquiera de las reivindicaciones 15-17, en el que la placa (105) de montaje y el yugo (104) o el soporte de pivote están conectados por medio de elementos de corte, tales como pernos (108) de corte.
19. El acoplador de cualquiera de las reivindicaciones 13-18, en el que al menos una combinación del perno (4) de deformación y el anillo (8) de metal duro está dispuesta en cada lado opuesto del orificio (106) para el paso del soporte (103) de pivote y el eje a través de la placa (105) de montaje al liberar el dispositivo de absorción de energía.
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