ES2879402T3 - Travesaño para el alojamiento de pivote con elemento de distribución de carga - Google Patents
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Abstract
Disposición para la unión de un travesaño (411) para el alojamiento de pivote en dos largueros inferiores (602) para una caja de vagón (1) de un vehículo sobre carriles, la disposición comprende el travesaño (411) y los dos largueros (602), en donde el travesaño (411) presenta una parte transversal (4116) que une los dos largueros (602) en la zona de la unión entre sí, y una parte longitudinal (4117) que es apropiada para extenderse hacia el frente de vagón más cercano, y los largueros inferiores (602) están compuestos como perfiles huecos multicámara de material compuesto de fibra y son apropiados para extenderse por toda la longitud de la caja de vagón (1), caracterizada por que - el perfil hueco multicámara está reducido en el número de sus cámaras (604) en la zona de la unión de tal modo que el material de pared de al menos una cámara (604) ha sido retirado de tal modo que están al descubierto los nervios (605) hacia las cámaras adyacentes (604), - un elemento de distribución de carga (613) o varios elementos de distribución de carga (613) están fijados en uno o varios de los nervios al descubierto (605), - los elementos de distribución de carga (613) presentan secciones dentadas (6131) que encajan en piezas complementarias de forma ideal (4112) en los extremos de la parte transversal (4116) del travesaño (411), - el travesaño (411) está fijado por medio de elementos de conexión metálicos que se adentran a través de los elementos de distribución de carga (613) en una o varias cámaras (604) del respectivo larguero inferior (602).
Description
DESCRIPCIÓN
Travesaño para el alojamiento de pivote con elemento de distribución de carga
La invención se refiere a una disposición para la unión de un travesaño para el alojamiento de pivote en dos largueros inferiores de una caja de vagón para un vehículo sobre carriles. El vehículo sobre carriles es apropiado en particular para el uso en operaciones de corta distancia como, por ejemplo, en suburbanos y tranvías en los que los vehículos sobre carriles o las unidades de tren formadas por ellos tienen que ser aceleradas o frenadas en intervalos cortos.
Las cajas de vagón conocidas de los vehículos sobre carriles se componen convencionalmente de una construcción con forma tubular con dos paredes frontales que, por regla general, están configuradas como transición hacia una caja de vagón adyacente. Alternativamente, la pared frontal puede estar configurada también como cabina de conducción.
En el modo de construcción convencional, la caja de vagón se compone de un bastidor inferior (también llamado bajos de carrocería), dos paredes laterales, así como un techo. A este respecto, los grupos constructivos, en particular las paredes laterales y el techo, presentan una estructura de soporte portante, a modo de esqueleto, en la que se unen, con procedimientos de soldadura conocidos, perfiles de acero ligero entre sí o con una chapa final que constituye el revestimiento exterior. Por debajo del bastidor inferior, están dispuestos también en estas construcciones travesaños que alojan los pivotes que se montan en el bogie. Generalmente, están asociados dos travesaños a una caja de vagón cerca de los extremos.
Para la estructura portante y el revestimiento, junto a perfiles de construcción de acero, acero ligero y chapa fina, se utilizan cada vez más materiales ligeros y resistentes a la corrosión como aluminio y aleaciones de aluminio.
Además del modo clásico de construcción de esqueleto, en particular para los grupos constructivos de techo y pared lateral, desde hace años se intenta trasladar a la práctica principios constructivos alternativos.
Por el documento GB 2 030 934 A, se conoce una carrocería para un vehículo y un vehículo equipado con esta carrocería.
A este respecto, la carrocería se compone de subsegmentos modulares que están unidos adyacentemente entre sí de tal modo que los segmentos modulares al mismo tiempo constituyen un área parcial del techo de la carrocería. Para ello, los subsegmentos presentan una prolongación angular.
Para dotar a la carrocería de la resistencia necesaria, los módulos individuales se ensamblan en cada caso de forma superpuesta. El uso de materiales de construcción clásicos, como el acero, provoca una grave corrosión en la zona de solapamiento o unión de los subsegmentos o módulos de segmentos adyacentes. La fabricación previa de los subsegmentos formados tridimensionalmente y de los perfiles que los unen también requiere un alto grado de precisión de fabricación.
Al soldar los subsegmentos entre sí o a los perfiles que los conectan, se introducen cantidades relativamente grandes de calor en las piezas estructurales, lo que provoca una gran distorsión y las consiguientes imprecisiones de fabricación. Asimismo, la zona de influencia del calor relativamente grande debilita la estructura. El aporte de calor no deseado también provoca regularmente el abombamiento o la deformación de los módulos de segmento de las paredes finas que forman el revestimiento exterior de la caja de vagón. Estas zonas con deformaciones significativas deben ser reelaboradas ampliamente mediante más aportación de calor y la aplicación de energía mecánica (normalización, alivio de tensiones, enderezamiento). Además, suele ser necesario rellenar y rectificar ampliamente las superficies exteriores visibles para conseguir una buena impresión general estética de la caja de vagón.
Si los módulos de segmento se unen entre sí o con los perfiles adyacentes mediante uniones atornilladas o remachadas, aumenta considerablemente el riesgo de corrosión en fisuras en la zona de conexión. Además, como los segmentos de conexión y los módulos de segmento utilizados están compuestos de diferentes aceros o aleaciones de acero, puede producirse una corrosión por contacto en una fase temprana.
El documento EP 0926036 A1 describe una caja de vagón para trenes de alta velocidad de construcción diferencial, que está formada por una placa base, un techo, paredes frontales y paredes laterales, siendo posible que una pared lateral esté formada por secciones dispuestas a lo largo del eje longitudinal de la caja de vagón que estén compuestas en cada caso por un perfil de cámara hueca de una sola pieza fabricado de plástico reforzado con fibra, estando diseñado el perfil de cámara hueca principalmente de tal modo que aumenta la rigidez de la caja de vagón. La placa base, las paredes frontales y los largueros están formados por perfiles de aluminio extruido, lo que a su vez aumenta desventajosamente la propensión a la corrosión.
Con el fin de reducir la masa total de la caja de vagón, la caja de vagón construido modularmente y funcionalmente integrada presenta una alta proporción de compuestos plásticos reforzados con fibra (materiales PRF) y materiales híbridos.
Debido a la situación de carga multiaxial que hay que asumir en la zona de la caja de vagón, los módulos de acoplamiento en particular se fabrican como estructuras metálicas o híbridas de PRF.
El documento DE 11 2013 002 072 T5 describe una estructura de carrocería de vehículo sobre carriles que prevé, entre otras cosas, una estructura de bajos con una pluralidad de largueros. A este respecto, sin embargo, solo los dos largueros exteriores están realizados de manera continua. Los largueros centrales que se extienden entre los dos largueros solo llegan hasta los respectivos extremos de la parte de vagón hasta detrás del travesaño, aproximadamente un cuarto de la longitud total del vagón. Los largueros centrales sirven en particular para la transmisión de fuerza a los travesaños. Estas fuerzas son las de tracción o compresión del funcionamiento normal. Para ello, en los extremos de las partes de vagón están previstos alojamientos de acoplamiento que transmiten las fuerzas directamente a los largueros centrales. Los travesaños están atornillados a los largueros exteriores y a los centrales. Para distribuir mejor la transmisión de fuerza, los travesaños presentan en la zona de atornillado una extensión elevada a lo largo de los largueros.
Otras realizaciones de bastidores inferiores para vehículos sobre carriles se conocen por el documento DE 102012 214 162 A1, del que se desprenden elementos de conexión metálicos como elementos de distribución de carga para la unión de largueros inferiores a una caja de vagón.
El documento EP 0836976 A1 desvela otra realización del estado de la técnica.
Un objetivo del actual desarrollo para vehículos sobre carriles para el transporte de personas, en particular para el uso en operaciones de corto recorrido como, por ejemplo, las de suburbanos y tranvías, es perfeccionar estos de tal modo que la carga útil de los vehículos sobre carriles con una masa total constante se eleve con respecto a las soluciones conocidas por el estado de la técnica, es decir, que se reduzca la masa estructural de la caja de vagón.
Los materiales compuestos reforzados con fibras se utilizan cada vez más para este fin, también en el ámbito de los componentes expuestos a grandes fuerzas.
Se plantea, pues, el objetivo de proponer una construcción apropiada para la transmisión de fuerza de un travesaño a estructuras compuestas de fibras, en particular a largueros de una caja de vagón, que se compongan de material compuesto de fibras.
De acuerdo con la invención, el objetivo se resuelve mediante un travesaño con disposición de distribución de carga de acuerdo con la reivindicación independiente 1. Configuraciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.
La caja de vagón está configurada al menos parcialmente de materiales compuestos de plástico reforzados con fibras, de manera especialmente preferente, materiales compuestos de fibra de carbono para reducir la masa estructural aún más con respecto a una caja de vagón según el estado de la técnica. Preferentemente, el porcentaje de masa de plásticos reforzados con fibra en la caja de vagón es de hasta el 85 %, de manera especialmente preferente de más del 66 %. Preferentemente, el plástico reforzado con fibra comprende como material de matriz opcionalmente plásticos termoplásticos o duroplásticos, de manera especialmente preferente, resinas epoxi, resinas de poliéster insaturadas, resinas de PU, resinas de éster vinílico o resinas fenólicas.
Ventajosamente, mediante la fabricación de la caja de vagón al menos parcialmente a partir de plásticos reforzados con fibras, se consigue una reducción favorable de la masa estructural de la caja de vagón, por medio de lo cual se puede elevar la carga útil durante la conducción. Además, el uso de materiales PRF tiene la ventaja de reducir significativamente tanto el esfuerzo de mantenimiento, como la propensión a la corrosión. Ventajosamente, la fabricación segmentada en cada caso de segmentos idénticos de suelo, techo y paredes laterales permite el uso de procedimientos y herramientas de fabricación convencionales para plásticos reforzados con fibras y, asociado a ello, la adaptación flexible, por ejemplo, de la longitud de una caja de vagón de acuerdo con la invención. Además, la caja de vagón está diseñada de manera estanca a la presión.
La caja de vagón comprende al menos los grupos constructivos pared lateral, techo, suelo, pared frontal y, en cada caso, dos largueros inferiores y superiores que discurren en dirección longitudinal a lo largo de toda la longitud de la caja de vagón, así como, opcionalmente, un módulo de cabecera.
En particular, es preferente que los segmentos de pared lateral, techo y suelo de los grupos constructivos individuales estén diseñados con forma de placa, concha o media concha. Los segmentos de techo o suelo con forma de placa, de concha o de media concha se unen a los largueros superiores o inferiores con arrastre de fuerza y/o de forma y/o de materia. Los segmentos de pared lateral con forma de placa, de concha o de media concha se unen a los pilares de puerta dispuestos verticalmente, así como a los largueros superiores e inferiores con arrastre de fuerza y/o de forma y/o de materia. La pared frontal está realizada con forma de placa, de concha o de media concha.
El suelo de la caja de vagón constituye la interfaz entre los pasajeros y la caja de vagón. Preferentemente, este está construido a partir de segmentos de suelo individuales y al menos una traversa final. Preferentemente, los segmentos
de suelo están configurados con forma de placa y abarcan la distancia ente dos largueros inferiores.
Preferentemente, las traversas finales del grupo constructivo del suelo forman el cierre de la caja de vagón a ambos lados, unen las paredes laterales entre sí por medio de los largueros inferiores y sirven, entre otras cosas, para la sujeción de la sección longitudinal del travesaño, que proporciona la conducción de las fuerzas de acoplamiento que se introducen en los largueros inferiores de la caja de vagón.
Preferentemente, la traversa final está configurada al menos de un material PRF cuyas fibras están alineadas preferentemente de manera multiaxial, de manera especialmente preferente, de manera bidireccional.
La caja de vagón presenta dos largueros inferiores y dos superiores, estando dispuestos los largueros inferiores y superiores en cada caso por toda la longitud de la caja de vagón. Preferentemente, los largueros superiores e inferiores cierran en cada caso con la pared lateral.
Preferentemente, los largueros superiores e inferiores están configurados como perfiles huecos multicámara a partir de un material PRF, preferentemente de un material de plástico reforzado con fibras y contribuyen así a una reducción adicional de la masa total con respecto a perfiles de acero o aluminio corrientes.
Además, los perfiles huecos multicámara de los largueros superiores e inferiores sirven ventajosamente para absorber las fuerzas longitudinales introducidas en la caja de vagón.
Preferentemente, los largueros superiores e inferiores están configurados con al menos dos cámaras, de manera especialmente preferente de tres a cinco cámaras, que discurren de manera continua a lo largo del eje longitudinal de los largueros.
De manera especialmente preferente, los largueros superiores e inferiores no presentan puntos divisorios o de unión perpendicularmente al eje longitudinal de la caja de vagón. De manera especialmente preferente, los largueros están dispuestos como componentes de una sola pieza a lo largo de toda la longitud de la caja de vagón.
De manera especialmente preferente, las cámaras de los perfiles huecos multicámara están rodeadas por una pared exterior. De manera especialmente preferente, la pared exterior se compone de una o varias capas de al menos un material PRF. De manera especialmente preferente, las cámaras de los perfiles huecos multicámara están separados entre sí por nervios intermedios, estando alineados los ejes longitudinales de los nervios paralelamente al eje longitudinal de los largueros. Los nervios actúan, por tanto, como paredes intermedias en el interior de los perfiles huecos multicámara, extendiéndose las cámaras preferentemente sin interrupción por toda la longitud del larguero.
Preferentemente, los refuerzos de fibra tanto de la pared exterior del perfil hueco multicámara como de los nervios entre las cámaras individuales de los perfiles huecos multicámara están configurados con una capa o varias capas.
De manera especialmente preferente, las fibras, dentro de las capas individuales que forman la pared exterior del perfil hueco multicámara y los nervios entre las cámaras individuales de los perfiles huecos multicámara, están alineadas unidireccional o multiaxialmente, de manera especialmente preferente con alineación unidireccional o cuadrangular.
Preferentemente, tanto la estructura de capas de la pared exterior del perfil hueco multicámara como los nervios entre las cámaras individuales de los perfiles huecos multicámara están fabricados alternando capas individuales con alineación de fibras unidireccional y multiaxial, de manera especialmente preferente, cuadrangular, comprendiendo las capas individuales con alineación de fibras multiaxial de manera especialmente preferente tejidos.
De manera especialmente preferente, los largueros se fabrican por medio del procedimiento de pultrusión.
La unión del travesaño para el alojamiento de pivote se efectúa bajo la caja de vagón con los largueros inferiores.
Preferentemente, los largueros inferiores están unidos directamente con los segmentos de suelo individuales del grupo constructivo del suelo. Los largueros inferiores establecen la conexión entre los segmentos de suelo y de paredes laterales.
Preferentemente, los largueros inferiores están configurados como perfiles huecos multicámara con sección transversal opcionalmente variable a lo largo de la longitud con al menos dos cámaras, de manera especialmente preferente con tres cámaras, que discurren de manera continua a lo largo del eje longitudinal de los largueros. De manera especialmente preferente, el perfil hueco multicámara de un larguero inferior presenta al menos en la zona de la caja de vagón dos cámaras. De manera especialmente preferente, al menos una de las cámaras del perfil hueco multicámara de los largueros inferiores está configurada en su sección transversal como polígono rectangular. De manera especialmente preferente, las cámaras individuales de los largueros inferiores presentan secciones transversales poligonales, de manera especialmente preferente triangulares y/o cuadrangulares. De manera especialmente preferente, la sección transversal de las cámaras presenta esquinas redondeadas. El redondeo de las esquinas se corresponde a este respecto preferentemente con el radio de flexión admisible de las fibras de refuerzo.
Alternativamente, la sección transversal de una cámara presenta esquinas. La yuxtaposición de las cámaras individuales da como resultado el perfil de los largueros inferiores.
El objetivo planteado de hacer posible la transmisión de fuerza de un travesaño a estructuras compuestas de fibras, en particular a los largueros de una parte de vagón compuestos de un material compuesto de fibra, se resuelve de acuerdo con la invención presentando cada uno de los dos largueros inferiores en la zona parcial de los largueros inferiores un menor número de cámaras, siendo unidos los travesaños a los largueros inferiores. Las escotaduras generadas por la reducción del número de cámaras sirven para la unión con el travesaño. El travesaño sirve para apoyar la caja de vagón en el bogie.
Preferentemente, la reducción del número de cámaras de los largueros inferiores se lleva a cabo en una etapa de proceso posterior a la pultrusión mediante procedimientos de fabricación con arranque de viruta, por ejemplo, fresado.
Preferentemente, se abre mediante fresado o con otro procedimiento adecuado la cámara del larguero inferior que está orientada hacia la posición de montaje pretendida del travesaño. A este respecto, preferentemente se produce una erosión de la pared exterior de esta cámara de tal modo que se genera una transición sin bordes en el nervio hacia la siguiente cámara del larguero inferior. Este nervio hacia la siguiente cámara del perfil hueco multicámara del larguero inferior se utiliza para la fijación de elementos de distribución de carga. Mediante la introducción de la carga en dicho nervio, se consigue ventajosamente que la transmisión de carga en dirección longitudinal del respectivo larguero inferior se realice a través de un sistema de refuerzo de fibras no perturbado (fuera de la sección con número reducido de cámaras) en el interior del larguero inferior. Ventajosamente, la transmisión de carga principal de las fuerzas de tracción y compresión de la conducción se produce en el interior del larguero inferior. Esto evita ventajosamente que las fuerzas de tracción y compresión que actúan en dirección longitudinal del larguero inferior puedan reforzar o provocar una deformación del larguero inferior. Otras instalaciones que se encuentran por debajo del suelo de la parte de vagón, se fijan a la pared exterior del larguero inferior en la zona con un número de cámaras no reducido. Así, los respectivos elementos de distribución de carga están fijados como únicas perturbaciones en la estructura de nervios en la que están fijados. Además, la fijación de los elementos de distribución de carga se sitúa más cerca de las fibras neutras del respectivo larguero inferior. Esto reduce la transmisión de pares de flexión alternos que podrían conducir a una solicitación desventajosa en la zona de fijación de los respectivos elementos de distribución de carga.
La caja de vagón presenta preferentemente dos travesaños por medio de los cuales se apoya en el bogie. Los travesaños absorben en sus extremos laterales (observados en dirección longitudinal del vagón) la carga de la caja de vagón o transmiten las fuerzas de tracción o compresión de la conducción por medio de los elementos de distribución de carga a los largueros inferiores. En cada extremo lateral de un travesaño, están dispuestos para este fin uno o varios elementos de distribución de carga. Cada travesaño presenta una parte transversal que discurre perpendicularmente a los largueros inferiores y los une, así como una parte longitudinal que discurre desde la parte transversal hacia el siguiente extremo de una parte de vagón. El paso o la unión con la traversa final se realiza con elementos de conexión (preferentemente metálicos) que, como elementos de interfaz, permiten la transmisión de las fuerzas de tracción y compresión de la conducción y del caso de colisión al travesaño y, desde ahí, a los largueros inferiores.
Los elementos de distribución de carga están realizados preferentemente como perfiles angulares que están fijados en la zona del número reducido de cámaras del larguero inferior con este con elementos de conexión metálicos tales como remaches, tornillos o pernos. Los elementos metálicos de introducción de carga también proporcionan aberturas a través de las cuales el correspondiente extremo lateral del travesaño se fija a los respectivos largueros inferiores en la zona de los elementos de introducción de carga. Los elementos de distribución de carga se componen preferentemente de metal, de manera especialmente preferente de acero o titanio.
Se ha revelado como desventajoso efectuar la transmisión de fuerza de los travesaños a los largueros inferiores en su dirección longitudinal solo a través de los elementos de conexión metálicos con los que los travesaños están fijados a los largueros inferiores. La solicitación alterna resultante a este respecto puede provocar daños en el funcionamiento a largo plazo.
De acuerdo con la invención, para ello el respectivo extremo lateral de la parte transversal del travesaño presenta al menos un dentado que encaja en el dentado correspondiente de forma ideal en un elemento de distribución de carga. Opcionalmente, varios dentados de un extremo lateral de un travesaño pueden corresponderse con los dentados de un elemento de distribución de carga o varios elementos diferentes de distribución de carga en los mismos largueros inferiores. Los flancos de los dientes de los dentados están alineados a este respecto perpendicularmente a los ejes longitudinales de los largueros inferiores.
Dado que una inclinación de los dentados podría conducir a componentes de fuerza que solicitarían la conexión entre elemento de distribución de carga y travesaño, los dentados presentan preferentemente flancos perpendiculares y superficies de cubierta horizontales. Los dentados de travesaño y elemento de distribución de carga están realizados, por tanto, preferentemente al estilo de dos barras dentadas apoyadas una sobre otra con dientes con forma de paralelepípedo. Esto garantiza ventajosamente la separación de las fuerzas horizontales (fuerzas de tracción y
compresión de la conducción) y verticales (fuerza de apoyo de la parte de vagón sobre el travesaño).
La parte longitudinal del travesaño se extiende hasta la respectiva traversa final en la que se apoya. Preferentemente, pasa a través de la traversa final o finaliza en ella. La pieza final, en dirección longitudinal del vagón, de la parte longitudinal del travesaño, proporciona una interfaz para la fijación de un acoplamiento para unión del siguiente vagón o una interfaz para fijar el elemento de paso de colisión de la parte de cabecera. Para ello, la pieza final en dirección longitudinal del vagón está realizada preferentemente bifurcada y presenta en los extremos bifurcados una placa de montaje común como interfaz. Por medio del elemento de paso de colisión, se transmiten las fuerzas del enganche con tope central de la parte de cabecera a la pieza final en dirección longitudinal del vagón.
Así, un travesaño presenta esquemáticamente una forma de T. Los extremos de la barra horizontal de la forma de T están formados por los extremos laterales de la parte transversal del travesaño que están fijados en los respectivos largueros inferiores y los une por debajo del suelo del vagón. El extremo inferior de la barra vertical de la forma de T está configurado por la interfaz para la fijación del acoplamiento o del elemento de paso de colisión en el extremo de la parte longitudinal del travesaño. Esta sección del travesaño dirige las fuerzas del acoplamiento a los dos largueros. En otra forma de realización preferida, la forma de T cambia a una forma en Y, estando asociadas a las secciones de esta forma las funciones análogas a las de la forma en T.
Preferentemente, los extremos laterales de la parte transversal del travesaño en la zona en la que encajan en los elementos de distribución de carga están ampliados en dirección longitudinal de los largueros inferiores para poder transmitir las fuerzas a través de una mayor superficie.
El travesaño que transmite las fuerzas de tracción y compresión al siguiente vagón puede presentar opcionalmente un refuerzo de la parte que forma la interfaz para la fijación del acoplamiento. Para ello, está configurado preferentemente un refuerzo en forma de un perfil en la parte que lleva desde al acoplamiento a la parte del travesaño que une los dos elementos de distribución de carga.
El travesaño se compone preferentemente en su totalidad de metal, preferentemente de acero o titanio.
El travesaño presenta, además, aberturas para conectar los resortes neumáticos y el pivote para el apoyo en el bogie. También son posibles otras disposiciones de instalación y montaje conocidas por el estado de la técnica. La realización del grosor del material, los refuerzos y parámetros similares que sirven para garantizar la rigidez, la capacidad de transmisión de fuerzas y para cumplir con otros parámetros técnicos de la operación de tracción, se determinan en el curso del diseño por parte del experto utilizando métodos conocidos de diseño asistido por ordenador o simulación o configuración asistidas por ordenador.
A continuación se explican ejemplos de realización de la invención con ayuda de algunas figuras. A este respecto, muestran
la Figura 1 vista en perspectiva de la parte inferior de la caja de vagón
la Figura 2 vista en perspectiva del bastidor inferior de la caja de vagón
la Figura 3 vista superior del bastidor inferior de la caja de vagón
la Figura 4 vista detallada de un soporte de suelo en sección transversal
la Figura 5 vista en perspectiva de un soporte de suelo y secciones transversales en diferentes puntos del soporte de suelo
la Figura 6 vista en perspectiva del posicionamiento de los elementos de distribución de carga en un larguero inferior
la Figura 7 vista en perspectiva de un travesaño en la realización para el extremo de vagón con parte de cabecera
la Figura 8 corte a través de la disposición de los extremos del travesaño en los elementos de distribución de carga y en el larguero inferior
La figura 1 muestra la parte inferior de la caja de vagón 1 en una vista en perspectiva. Se puede observar el posicionamiento de los largueros inferiores 602, de los travesaños 611 que unen los largueros 602 en dos puntos cerca de los extremos del vagón y de las traversas finales 405 que cierran los largueros 602 en los extremos de vagón.
La figura 2 muestra partes del bastidor inferior que, en este caso, se compone de los largueros 602, los travesaños 411 y las traversas finales 405. Uno de los dos travesaños 411 presenta un refuerzo adicional 4115. Estos refuerzos están previstos preferentemente en travesaños 411 que derivan fuerzas de acoplamiento a subsiguientes vagones.
La figura 3 muestra el bastidor inferior según la figura 2 en la vista desde abajo, es decir, desde el lado desde el que se montan los travesaños 411 en los largueros inferiores 602. En las secciones 612, está reducido el número de cámaras de los largueros inferiores 602. En estas secciones 612 se fijan los elementos de distribución de carga.
En la figura 4, las figuras A a C muestran la sección transversal de un larguero inferior 602. Los largueros inferiores 602 se fabrican en un procedimiento de pultrusión híbrido continuo (por ejemplo, un proceso de pullwinding o pullbraiding) con tres núcleos y una sección transversal constante a lo largo de 21 m. El larguero inferior 602 presenta tres cámaras huecas 604 consignadas con los números romanos I a III con secciones transversales poligonales, estando realizada una cámara III con sección transversal triangular y dos cámaras (I, II), con sección transversal cuadrangular y, en cada caso, esquinas redondeadas 603. La pared exterior 606 y los nervios 605 entre las cámaras individuales 604 están configuradas en cada caso por 4 capas de tejido no tejido cuadraxial con un grosor individual de 1,8 mm y una orientación de las fibras de 0°, -45°, 45° y 90°. Las zonas portantes de carga del larguero inferior 602 de la correa superior 607 y de la correa inferior 608 presentan una estructura de capas diferenciada.
En un ejemplo de realización, un larguero inferior 602 presenta dimensiones de 21030 mm x 215 mm x 232 mm (longitud x anchura x altura) y una masa de aproximadamente 370 kg.
La figura 5 ilustra la posición de la sección 612 en el larguero inferior 602 (figura superior) en el que se ha reducido el número de cámaras del larguero inferior 602. En esta sección (corte B-B), el elemento de distribución de carga está fijado en el nervio ahora puesto al descubierto de la cámara II anterior. Dado que el elemento de distribución de carga presenta una sección transversal rectangular (véase figura 6), se utilizan los dos nervios para la fijación. En el corte A-A se representa la sección transversal del larguero inferior 602 fuera de la sección de fijación de los elementos de distribución de carga a modo de ejemplo.
La figura 6 muestra en una representación en perspectiva la disposición del elemento de distribución de carga 613 en el larguero inferior 602. Se indica la pared lateral 3 de la parte de vagón. La representación muestra dos elementos de distribución de carga 613 que presentan en cada caso una sección dentada 6131.
La figura 7 muestra el travesaño 411 en una vista en perspectiva. El travesaño 411 presenta una parte transversal 4116 y una parte longitudinal 4117. El travesaño 411 encaja en los extremos de la parte transversal 4116 por medio de dentados 4112 en los correspondientes dentados de los elementos de distribución de carga en los largueros inferiores (no representados). Por medio de la interfaz 4113, se establece la conexión para el acoplamiento en la zona de la traversa final.
La figura 8 ilustra la disposición de elemento de distribución de carga 613 y travesaño 411 en el larguero inferior 602. Se representa un corte paralelamente al eje longitudinal del larguero inferior 602 en la zona de las aberturas de fijación 4112. Las zonas dentadas 6131 del elemento de distribución de carga 613 y las zonas dentadas 4112 del travesaño 411 encajan idealmente entre sí. La fijación del travesaño 411 se efectúa a través de las aberturas 4114 a través de las cuales se pueden guiar correspondientes pernos de sujeción.
Números de referencia
1 Caja de vagón
3 Pared lateral
405 Traversa final
410 Paso
411 Travesaño
4112 Zona dentada del travesaño
4113 Interfaz para la unión del acoplamiento de vagón
4114 Abertura para el paso de elementos de conexión
4115 Refuerzo del travesaño
4116 Parte transversal del travesaño
4117 Parte longitudinal del travesaño
602 Larguero inferior
603 Esquina redondeada
604 Cámara hueca (polígono de varios lados)
605 Nervio
606 Pared exterior del larguero
607 Correa superior
608 Correa inferior
609 Zona de relleno
610 Enjuta de relleno
611 Capas intermedias
612 Sección del larguero inferior con número reducido de cámaras 613 Elemento de distribución de carga
6131 Zona dentada del elemento de distribución de carga
Claims (8)
1. Disposición para la unión de un travesaño (411) para el alojamiento de pivote en dos largueros inferiores (602) para una caja de vagón (1) de un vehículo sobre carriles, la disposición comprende el travesaño (411) y los dos largueros (602), en donde
el travesaño (411) presenta una parte transversal (4116) que une los dos largueros (602) en la zona de la unión entre sí, y una parte longitudinal (4117) que es apropiada para extenderse hacia el frente de vagón más cercano, y los largueros inferiores (602)
están compuestos como perfiles huecos multicámara de material compuesto de fibra y son apropiados para extenderse por toda la longitud de la caja de vagón (1),
caracterizada por que
- el perfil hueco multicámara está reducido en el número de sus cámaras (604) en la zona de la unión de tal modo que el material de pared de al menos una cámara (604) ha sido retirado de tal modo que están al descubierto los nervios (605) hacia las cámaras adyacentes (604),
- un elemento de distribución de carga (613) o varios elementos de distribución de carga (613) están fijados en uno o varios de los nervios al descubierto (605),
- los elementos de distribución de carga (613) presentan secciones dentadas (6131) que encajan en piezas complementarias de forma ideal (4112) en los extremos de la parte transversal (4116) del travesaño (411), - el travesaño (411) está fijado por medio de elementos de conexión metálicos que se adentran a través de los elementos de distribución de carga (613) en una o varias cámaras (604) del respectivo larguero inferior (602).
2. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada por que los largueros inferiores (602) pueden disponerse en los bordes laterales inferiores de la caja de vagón (1).
3. Disposición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que los elementos de distribución de carga (613) presentan una sección transversal en ángulo y así están fijados en al menos dos nervios (605), o por que los elementos de distribución de carga (613) presentan una sección transversal en ángulo y así están fijados en al menos un nervio (605) y la pared exterior (606) del larguero inferior (602).
4. Disposición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que los elementos de distribución de carga (613) están fijados con piezas de unión metálicas en el larguero inferior (602).
5. Disposición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el extremo de la parte longitudinal (4117) del travesaño (411) se apoya en una traversa final (405) en el extremo de la caja de vagón (1), uniendo la traversa final (405) los extremos de los dos largueros inferiores (602).
6. Disposición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que un primer tipo de travesaños (411), que están diseñados para la transmisión de la carga de acoplamiento al siguiente vagón, presenta en el extremo de la parte longitudinal (4117) que se extiende hacia el siguiente frente de vagón, una interfaz (4113) para el alojamiento de un acoplamiento.
7. Disposición según la reivindicación 6, caracterizada por que un travesaño (411) del primer tipo presenta un perfil de refuerzo adicional (4115).
8. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que un segundo tipo de travesaños (411), que están orientados hacia la parte de cabecera del vagón, presenta en el extremo de la parte longitudinal, una interfaz para la unión de un elemento de paso de colisión.
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