ES2877372T3

ES2877372T3 - Vehículo sobre rieles

Info

Publication number: ES2877372T3
Application number: ES20157231T
Authority: ES
Inventors: Olaf Richter
Original assignee: Huebner GmbH and Co KG
Current assignee: Huebner GmbH and Co KG
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2021-11-16
Anticipated expiration: 2036-04-27
Also published as: ES2860771T3; EP3325323B1; WO2017016620A1; US10981585B2; EP3686078B1; CN205034125U; EP3325323A1; PL3686078T3; CN107921975A; US20180215399A1; EP3686078A1; PL3325323T3; CN107921975B

Abstract

Vehículo sobre rieles que presenta una pluralidad de carrocerías de vagón (14, 16), apoyándose una primera y una segunda carrocería de vagón (14, 16) en la cuna (10) de un boguie Jakobs (1); estando las carrocerías de vagón (14, 16) unidas entre sí mediante un dispositivo de articulación esférico (20); estando el dispositivo de articulación (20) dispuesto en la cuna (10), presentando el dispositivo de articulación (20) al menos dos cojinetes de rótula esféricos (24, 26); estando al menos dos cojinetes de rótula esféricos (24. 26) dispuestos en un plano común entre sí, caracterizado porque los al menos dos cojinetes de rótula esféricos (24, 26) comprenden un punto de rotación común (32).

Description

DESCRIPCIÓN

Vehículo sobre rieles

El presente invento trata de un vehículo sobre rieles que presenta una pluralidad de carrocerías de vagón, apoyándose una primera y una segunda carrocería de vagón en la cuna de un bogie Jakobs, estando las carrocerías de vagón unidas entre sí mediante un dispositivo de articulación esférico, estando el dispositivo de articulación dispuesto en la cuna, presentando el dispositivo de articulación al menos dos cojinetes de rótula esféricos, estando al menos dos cojinetes de rótula esféricos dispuestos en un plano común entre sí.

Según el estado de la técnica, los vehículos sobre rieles con boguies Jakobs son suficientemente conocidos. El más conocido en este caso es el TGV, en donde dos carrocerías de vagón se apoyan en la zona de transición sobre un bogie Jakobs.

Un bogie Jakobs de este tipo está compuesto por un bastidor, en donde en ambos extremos del bastidor está dispuesto respectivamente un juego de ruedas en el bastidor por medio de muelles primarios. En el bastidor se apoya una así llamada cuna, que se apoya en los muelles secundarios del bastidor. Las dos carrocerías de vagón se apoyan en la cuna mediante un dispositivo de articulación esférico. Este dispositivo de articulación esférico para un bogie Jakobs es conocido por el documento de patente WO 2005/023619 A1. Sin embargo, en este caso tanto los movimientos de cabeceo, como también los movimientos de pandeo, balanceo y de desalineación, están muy restringidos. La razón de esto se encuentra en el hecho de que sólo una carrocería de vagón es movible con respecto a la otra carrocería de vagón. La otra carrocería de vagón está fijada a la cuna, por lo que es rígida. Esto significa que tanto el movimiento de cabeceo como el movimiento de pandeo, balanceo y de desalineación, sólo están permitidos en un grado relativamente pequeño.

A partir del documento de patente US 1.574.453 A, se conoce un vehículo sobre rieles que comprende una pluralidad de carrocerías de vagón, apoyándose una primera y una segunda carrocería de vagón en la cuna de un boguie Jakobs. Las carrocerías de vagón están unidas entre sí mediante un dispositivo de articulación esférico, estando el dispositivo de articulación dispuesto en la cuna. Este dispositivo de articulación comprende dos cojinetes de rótula esféricos, dispuestos en la dirección longitudinal del vehículo que en particular posibilitan movimientos de balanceo, cabeceo y pandeo entre las carrocerías de vagón en la cuna.

El problema subyacente al invento es, por tanto, proporcionar, en un vehículo sobre rieles del tipo mencionado anteriormente, un dispositivo de articulación para un bogie Jakobs, siendo el dispositivo de articulación capaz de compensar o bien absorber todos los movimientos que se producen durante la conducción, movimientos incluso con ángulos mayores, en particular como son los movimientos de cabeceo, balanceo y pandeo, así como los movimientos de desalineación, ya que se producen cuando dichos vehículos se desplazan sobre cambios de agujas. Además, se debe posibilitar un ahorro de espacio constructivo de modo que la distancia elegida entre las carrocerías, es decir, la longitud de la transición entre los dos vehículos, sea corta pero sin embargo, que estén permitidos por ejemplo, considerables movimientos de pandeo.

Para resolver el problema, se propone según el invento que los al menos dos cojinetes de rótula esféricos tengan un punto de rotación común.

Para ello, se prevé en detalle que, para conformar los dos cojinetes de rótula con un punto de rotación común de este tipo, se proporcionen dos segmentos esféricos montados uno dentro del otro o uno encima del otro, alojándose el segmento esférico exterior en una carcasa de cojinete similar a un segmento esférico. Tal dispositivo de articulación biesférico se caracteriza en detalle además porque el segmento esférico interior tiene un elemento de conexión con la cuna del bogie Jakobs. El elemento de conexión comprende además un pie de apoyo para la conexión con la cuna. El segmento esférico exterior presenta un sillín para la conexión con la primera carrocería de vagón, estando la carcasa del cojinete unida con la segunda carrocería de vagón. Así, cada uno de los cojinetes de rótula está conectado a una carrocería.

Como se ha indicado anteriormente en otro punto, el dispositivo de articulación bi-esférico descrito anteriormente es capaz de soportar esencialmente todos los movimientos que se producen durante la conducción, tales como los movimientos de balanceo, cabeceo, rotación (pandeo) y desalineación, así como combinaciones de los mismos, y concretamente con ángulos relativamente grandes; sin embargo, esta construcción tiene la desventaja de que la cuna no está libre de esfuerzos en todas las circunstancias. Tales esfuerzos surgen en particular cuando el dispositivo de articulación bi-esférico según el invento, cuyo punto de rotación está a una distancia de la superficie de la cuna, se somete a fuerzas en la dirección del eje longitudinal del vehículo o del eje transversal del vehículo. Las fuerzas que actúan sobre el dispositivo de articulación en la dirección del eje longitudinal del vehículo a nivel del punto de rotación en las fuerzas que actúan sobre el dispositivo de articulación, son en última instancia las que se producen cuando los vehículos aceleran o frenan. Las fuerzas laterales, es decir, las fuerzas transversales al eje longitudinal del vehículo, se producen por las fuerzas centrífugas o las llamadas fuerzas de guiado de la vía. Tanto las fuerzas longitudinales como las transversales son, por tanto, fuerzas horizontales. Los esfuerzos resultantes de estas fuerzas deben ser absorbidos directamente por la cuna. Los muelles con los que se apoya la cuna en el bastidor del bogie Jakobs, transmiten las fuerzas de reacción debidas a dichos esfuerzos, al bastidor del bogie Jakobs. Para evitarlo, se pueden prever enlaces longitudinales y transversales, por ejemplo enlaces lemniscáticos, entre la cuna y el bastidor del bogie Jakobs para evitar que la cuna se desvíe sobre el bastidor. Esto significa que, debido a las fuerzas que actúan horizontalmente, no se deben transmitir esencialmente fuerzas de reacción sobre los muelles con los que la cuna está montada en el bastidor.

Con referencia a los dibujos, el invento se explica con más detalle a continuación a modo de ejemplo.

La figura 1 muestra de forma esquemática un bogie Jakobs en una vista lateral, indicándose sólo de forma esquemática la conexión articulada giratoria entre las dos carrocerías de vagón sobre el bogie Jakobs;

La figura 2a muestra una primera variante del dispositivo de articulación esférico en sección;

La figura 2b muestra una vista superior del dispositivo de articulación según la figura 2a.

El bogie Jakobs 1 mostrado en la figura 1 comprende el bastidor 3, estando dispuestos sobre el bastidor 3 dos juegos de ruedas 4 con muelles primarios 6. En el bastidor 3 está montada sobre cuatro muelles 8 la cuna designada en conjunto con el número 10. El dispositivo de articulación esférico 20, 40 está dispuesto sobre la cuna 10, estando el dispositivo de articulación esférico 20, 40 conectado mediante brazos de articulación 21, 22; 41, 42 con las respectivas carrocerías de vagón 14, 16 indicadas esquemáticamente.

La primera variante ilustrada en la figura 2a y en la figura 2b de un dispositivo de articulación esférico 20 se caracteriza por los dos cojinetes de rótula esféricos 24 y 26. El cojinete de rótula esférico interior 24 incluye un segmento esférico interior 24a, sobre el que se apoya un segmento esférico exterior 26a del cojinete de rótula esférico exterior 26. El segmento esférico exterior 26a del cojinete de rótula esférico exterior 26 se apoya en la carcasa de cojinete 26b similar a un segmento esférico, que está conectada a la carrocería de vagón16 por medio del brazo articulado 22. El segmento esférico exterior 26a incluye además un sillín 30 a través del cual el segmento esférico exterior 26a está conectado a la carrocería de vagón 14 por medio del brazo articulado 21. En el segmento esférico interior 24a, el elemento de conexión 31 está dispuesto para la conexión a la cuna 10 del bogie Jakobs 1. Para la conexión a la cuna, el elemento de conexión 31 está provisto de un pie de apoyo 31a.

El dispositivo de articulación esférico 20 presenta el punto de rotación común 32. Mediante el elemento de conexión 31 en unión con el apoyo de la cuna, se forma una distancia 33 hacia el lado superior de la cuna 10. Esta distancia 33 forma un brazo de palanca que, al actuar las fuerzas en el punto de rotación 32, somete a la cuna 10 a los esfuerzos correspondientes. Entre las fuerzas que actúan en el punto de rotación 32 se encuentran, por ejemplo, las fuerzas en la dirección longitudinal del vehículo, es decir, en particular, las fuerzas durante la aceleración y el frenado del vehículo sobre rieles. Las fuerzas transversales en la dirección horizontal se generan por la acción de fuerzas centrífugas o también por la acción de fuerzas de guiado de la vía. Para mantener la cuna 10 libre de esfuerzos en este sentido, la cuna puede estar apoyada mutuamente en relación con el bastidor del bogie Jakobs mediante enlaces longitudinales y/o transversales, por ejemplo en forma de un enlace lemniscático.

Lista de signos de referencia:

1 Boguie Jakobs

3 Bastidor

4 Juego de ruedas

6 Muelle primario

8 Muelle

10 Cuna

12 Cazo

14 Carrocería de vagón

16 Carrocería de vagón

20 Dispositivo de articulación esférico

21 Brazo articulado (de la carrocería de vagón)

22 Brazo articulado (de la carrocería de vagón)

24 Cojinete de rótula esférico interior

24a Segmento esférico interior

26 Cojinete de rótula esférico exterior

26a Segmento esférico exterior

26b Carcasa del cojinete

30 Sillín

Elemento de conexión a Pie de apoyo

Punto de rotación Distancia (brazo de palanca)

Claims

REIVINDICACIONES

1. Vehículo sobre rieles que presenta una pluralidad de carrocerías de vagón (14, 16), apoyándose una primera y una segunda carrocería de vagón (14, 16) en la cuna (10) de un boguie Jakobs (1); estando las carrocerías de vagón (14, 16) unidas entre sí mediante un dispositivo de articulación esférico (20); estando el dispositivo de articulación (20) dispuesto en la cuna (10), presentando el dispositivo de articulación (20) al menos dos cojinetes de rótula esféricos (24, 26); estando al menos dos cojinetes de rótula esféricos (24. 26) dispuestos en un plano común entre sí, caracterizado porque los al menos dos cojinetes de rótula esféricos (24, 26) comprenden un punto de rotación común (32).

2. Vehículo sobre rieles que presenta una pluralidad de carrocerías de vagón (14, 16) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque están previstos dos segmentos esféricos (24a, 26a) que se apoyan entre sí para formar los dos cojinetes de rótula esféricos (24, 26), estando el segmento esférico exterior (26a) recibido por una carcasa de cojinete (26b) similar a un segmento esférico.

3. Vehículo sobre rieles que presenta una pluralidad de carrocerías de vagón (14, 16) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el segmento esférico interior (24a) presenta un elemento de conexión (31) a la cuna (10) del boguie Jakobs (1).

4. Vehículo sobre rieles que presenta una pluralidad de carrocerías de vagón (14, 16) de acuerdo con la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizado porque el segmento esférico exterior (26a) presenta un sillín (30) para la conexión con la primera carrocería de vagón (14).

5. Vehículo sobre rieles que presenta una pluralidad de carrocerías de vagón (14, 16) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la carcasa del cojinete (26b) está unida a la segunda carrocería de vagón (16).

6. Vehículo sobre rieles que presenta una pluralidad de carrocerías de vagón (14, 16) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el elemento de conexión (31) presenta un soporte (31a) para la conexión con la cuna (10).

7. Vehículo sobre rieles que presenta una pluralidad de carrocerías de vagón (14, 16) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el soporte (31a) está asentado en la cuna (10).