ES2881004T3 - Equipo de articulación para un acoplamiento, en particular de un vehículo ferroviario - Google Patents

Equipo de articulación para un acoplamiento, en particular de un vehículo ferroviario Download PDF

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Abstract

Equipo de articulación para un acoplamiento, en particular de un vehículo ferroviario, con una barra de tracción (1) que puede unirse con una cabeza de acoplamiento, varios elementos de resorte (2a, 2b) alojados en esta, en particular para la amortiguación de las fuerzas de compresión y de tracción que se producen en el vehículo ferroviario en el acoplamiento y una brida (4) que puede unirse con el vehículo ferroviario, estando alojada la barra de tracción (1) en una placa giratoria (5) para una desviación al menos en un plano horizontal, estando dispuesta esta placa entre los elementos de resorte (2a, 2b), caracterizado por que la placa giratoria (5) está alojada con un perno de dirección (7) de forma giratoria en una carcasa (3) en forma de casquillo con la brida (4), siendo desplazable la carcasa (3) axialmente en la brida (4) y estando formada a lo largo del plano diametral central por dos semicubiertas, y por que está previsto una protección contra sobrecarga, en la que, en el funcionamiento normal, la carcasa (3) está fijada axialmente en la brida (4) una parte con respecto a la otra con al menos un elemento de protección contra sobrecarga (15a, 15b) en forma de perno, mientras que en caso de una sobrecarga, el elemento de protección contra sobrecarga (15a, 15b) se corta por cizallamiento mediante la carcasa (3) y esta se desplaza hacia atrás mediante la brida (4) junto con la placa giratoria (5) y la barra de tracción (1) con los elementos de resorte (2a, 2b).

Description

DESCRIPCIÓN
Equipo de articulación para un acoplamiento, en particular de un vehículo ferroviario
La invención se refiere a un equipo de articulación para un acoplamiento según el preámbulo de la reivindicación 1. Un equipo de articulación de este tipo se da a conocer en el documento EP 2322403 B1, en el que los elementos de resorte están sujetados rígidamente, por lo que no pueden realizar los movimientos de dirección de la barra de tracción. De este modo se reduce el efecto de amortiguación de los elementos de resorte, porque el acoplamiento los solicita solo de forma irregular en la posición desviada.
En el documento WO 2016/000602 se da a conocer un tope de acoplamiento para vehículos ferroviarios, que comprende una barra de tracción alojada de forma al menos horizontalmente giratoria en un tambor giratorio con componentes de absorción de energía, estando alojado este tambor giratorio en una base de montaje y un bloque guía.
En el documento DE-U-200 09 859 se da a conocer un dispositivo para el alojamiento elástico, articulado de un brazo de acoplamiento de un acoplamiento de tope central en un vehículo ferroviario. Está previsto un soporte exterior, en el que está dispuesta una placa central orientada perpendicularmente con respecto al eje longitudinal del perno central con una perforación en la que se apoya el perno central. Unos cojinetes en el soporte están configurados de tal modo que es posible un movimiento giratorio de la placa central alrededor de un eje vertical. De acuerdo con el documento US 606,105, en una barra de tracción para vehículos ferroviarios están alojados de forma giratoria una fijación y un casquillo tope, en el que está sujetada la barra de tracción con su sección transversal cuadrangular. Este casquillo tope giratorio permite a este respecto un giro de la barra de tracción.
En la objeción GB 236,417, una barra de tracción también está sujetada de forma giratoria en una fijación. Para ello está previsto un casquillo que aloja esta barra de tracción, que está abombado en el lado exterior y que es guiado en un taladro en la fijación.
La invención se basa en el objetivo de evitar este inconveniente y de crear un equipo de articulación del tipo indicado al principio, que también en caso de un acoplamiento desviado garantice un efecto de amortiguación óptimo de los elementos de resorte con medios lo más sencillos posible.
Este objetivo se consigue mediante un equipo de articulación según la reivindicación 1.
De este modo se consigue que mediante este equipo se permita una desviación de la cabeza de acoplamiento unida con el mismo, adoptando a este respecto la barra de tracción y los elementos de resorte alojados en la misma y esta placa también estas posiciones de giro.
En el sentido de una construcción sencilla es especialmente ventajoso que la placa giratoria y el perno de dirección estén integrados en un disco anular con dos pivotes dispuestos diametralmente, estando provisto el disco anular de un taladro pasante central para la barra de tracción. Para que los elementos de resorte puedan realizar también una desviación del acoplamiento en el plano vertical, la invención prevé configurar el taladro pasante de forma que se ensancha a los dos lados hacia el exterior. La invención prevé además que los elementos de resorte, para la amortiguación de las fuerzas de compresión, estén dispuestos en el lado orientado hacia la cabeza de acoplamiento de la placa giratoria, mientras que los elementos de resorte, para la amortiguación de las fuerzas de tracción, están montados en el lado no orientado hacia la cabeza de acoplamiento de la placa giratoria. Gracias a ello, la placa giratoria actúa en las dos direcciones de acción de fuerza.
Las fuerzas de compresión que se producen en el acoplamiento son en la práctica un múltiplo de las fuerzas de tracción que actúan sobre el mismo. Por lo tanto, la invención prevé también definir el número de elementos de resorte según las fuerzas de compresión o tracción que han de esperarse respectivamente.
Para un efecto de amortiguación lo más uniforme posible es conveniente fabricar los elementos de resorte como discos anulares de un material elastómero, que se apoyan lateralmente contra discos distanciadores de chapa dispuestos entre ellos.
También en el sentido de una construcción sencilla, compacta, es ventajoso que los elementos de resorte estén montados en la barra de tracción entre un manguito dispuesto en el extremo delantero de la barra de tracción para la cabeza de acoplamiento y un disco de retención dispuesto en el extremo posterior de la barra de tracción para la fijación de los elementos de resorte con respecto a la placa giratoria.
Para facilitar el montaje, la invención prevé también que el disco de retención pueda apretarse contra los elementos de resorte con una unión atornillada dispuesta en el extremo posterior de la barra de tracción.
La invención prevé además que el perno de dirección con la placa giratoria esté alojado en una carcasa en forma de casquillo con una brida que puede fijarse en el vehículo ferroviario. De este modo, la carcasa con el perno de dirección, la placa giratoria y la barra de tracción con los elementos de resorte puede fijarse como módulo premontado en el vehículo ferroviario.
El equipo de articulación de acuerdo con la invención está provisto de una protección contra sobrecarga. En este caso, la carcasa es desplazable en la brida, estando fijadas las dos partes en el funcionamiento normal una con respecto a la otra con al menos un elemento de protección contra sobrecarga preferentemente en forma de perno, mientras que en caso de un choque fuerte, el elemento de protección contra sobrecarga se corta por cizallamiento mediante la carcasa y esta se desplaza hacia atrás mediante la brida junto con la placa giratoria y la barra de tracción con los elementos de resorte.
La carcasa también puede estar provista en el extremo no orientado hacia la cabeza de acoplamiento de un órgano de seguridad fijado en la brida en forma de un trozo de tubo plásticamente deformable, que en caso de sobrecarga coopera con un cubo de la carcasa que penetra en el trozo de tubo absorbiendo energía.
La invención se explica a continuación con más detalle mediante ejemplos de realización con referencia al dibujo. Muestran:
la figura 1 un corte longitudinal de un equipo de articulación para un acoplamiento de un vehículo ferroviario, estando representados los cortes de forma no sombreada con líneas paralelas;
la figura 2 la placa del equipo de articulación según la figura 1 en una vista frontal o la barra de tracción en corte transversal; y
la figura 3 un corte longitudinal de una variante del equipo de articulación según la figura 1 con un trozo de tubo plásticamente deformable como órgano de seguridad.
El equipo de articulación mostrado en la figura 1 está construido como módulo independiente y comprende una barra de tracción 1 con elementos de resorte 2a, 2b alojados en la misma para la amortiguación de las fuerzas de compresión y de tracción que actúan sobre el acoplamiento, así como una carcasa 3 con una brida 4, con la que el módulo se monta en el vehículo ferroviario o similares.
De acuerdo con la invención, los elementos de resorte 2a, 2b están dispuestos a los dos lados de una placa 5, que es giratoria alrededor del eje de giro 6 de un perno de dirección 7 para la barra de tracción 1. Como resulta evidente a partir de la figura 2, la placa giratoria 5 comprende un disco anular 8 y un perno de dirección 7 con dos pivotes 9a, 9b dispuestos diametralmente, estando provisto el disco anular 8 de un taladro pasante central 10 atravesado por la barra de tracción 1, mientras que los pivotes 9a, 9b están alojados en taladros de la carcasa 3. Para permitir el ensamblaje, la carcasa 3 está formada por dos semicubiertas a lo largo del plano diametral central.
Visto en corte transversal, el taladro pasante 10, así como la barra de tracción 1 están provistos ventajosamente a los dos lados de respectivamente un aplanamiento 10', para que la barra de tracción 1 esté asegurada contra el giro en el mismo. Además, visto en la dirección axial, este taladro pasante 10 está configurado al menos en la zona superior e inferior, partiendo de su centro, a los dos lados con ensanchamientos 10" hacia el exterior. De este modo también es posible una desviación del acoplamiento en el plano vertical, estando configurado el taladro de tal modo que el acoplamiento puede realizar en el plano vertical una desviación de aproximadamente /- 6° hacia arriba y hacia abajo.
La construcción está configurada para una desviación de la barra de tracción 1 y, por lo tanto, de la cabeza de acoplamiento en el plano horizontal de aproximadamente /- 20° hacia la derecha y hacia la izquierda.
Los elementos de resorte 2a en el lado de la placa giratoria 5 orientada hacia la cabeza de acoplamiento sirven para la amortiguación de las fuerzas de compresión que actúan sobre el acoplamiento. Están hechos de un material elastómero, estando configurado el paquete de resortes con una carrera de compresión máxima de un total de aproximadamente 60 mm. El elemento de resorte 2b en el lado de la placa giratoria 5 no orientado hacia la cabeza de acoplamiento también está hecho de un material elastómero y sirve a su vez para la amortiguación de las fuerzas de tracción que actúan sobre el acoplamiento. Estas son esencialmente más pequeñas que las fuerzas de compresión que actúan. Por consiguiente, el elemento de resorte 2b está configurado con una carrera de tracción máxima de aproximadamente 10 mm.
El número de elementos de resorte en el lado anterior y posterior de la placa giratoria 5 puede ser definido para cada caso individual en función de las fuerzas de compresión y tracción que han de esperarse en el acoplamiento. En el paquete formado de acuerdo con la figura 1, entre el manguito delantero y la placa están previstos cinco elementos de resorte 2a o está previsto este único elemento de resorte 2b entre la placa y un disco de retención 13 en el lado posterior.
En una desviación del acoplamiento, la placa giratoria 5 se desvía también dentro de los valores límite anteriormente indicados. Esto tiene la consecuencia de que, también con el acoplamiento desviado, las fuerzas de compresión y tracción que actúan sobre el mismo solicitan los elementos de resorte 2a, 2b uniformemente en toda su superficie. De este modo el efecto de amortiguación de los elementos de resorte es óptimo. En este contexto, resulta ventajoso que los elementos de resorte se apoyen lateralmente con discos distanciadores 11 de chapa dispuestos entre ellos. Los elementos de resorte 2a, 2b están montados en la barra de tracción 1 entre un manguito 12 dispuesto en el extremo delantero de la barra de tracción, con el que la cabeza de acoplamiento puede unirse por ejemplo mediante soldadura, y el disco de retención 13 dispuesto en el extremo posterior de la barra de tracción. Este último sirve para la fijación de los elementos de resorte 2a, 2b y de la placa giratoria 5 con respecto al manguito 12, apretándose contra el mismo con una unión atornillada 14 que puede enroscarse en el extremo posterior de la barra de tracción. Después de haberse montado el módulo compuesto por la carcasa 3 con la brida 4, la placa giratoria 5 con el perno de dirección 7 y la barra de tracción 1 con los elementos de resorte 2a, 2b en el vehículo ferroviario, el acoplamiento con la cabeza de acoplamiento y el dispositivo de tracción y tope puede unirse por soldadura con el manguito 12 de la barra de tracción 1. El tipo de construcción descrito es ventajoso tanto para el ensamblaje del equipo de articulación como para la inspección y la posibilidad de ajuste de los componentes individuales.
El equipo de articulación también está provisto de una protección contra sobrecarga. En este caso, la carcasa 3 es axialmente desplazable en la brida 4, estando fijadas las dos partes en el funcionamiento normal una con respecto a la otra con elementos de protección contra sobrecarga 15a, 15b en forma de pernos, que en caso de una sobrecarga se cortan por cizallamiento mediante la carcasa 3. De este modo, esta carcasa puede ser desplazada hacia atrás mediante la brida 4 junto con la placa giratoria 5 y la barra de tracción 1 con los elementos de resorte 2a, 2b. El número de elementos de protección contra sobrecarga puede variar según la fuerza de impacto definida.
El equipo de articulación también puede comprender en el marco de la invención un dispositivo de seguridad, que absorbe por ejemplo en caso de un impacto de otro vehículo la energía de impacto dentro de determinados límites. Un dispositivo de este tipo se representa en la figura 3. La carcasa 3 presenta en el extremo no orientado hacia la cabeza de acoplamiento adicionalmente un órgano de seguridad fijado en la brida 4 en forma de un trozo de tubo 16 plásticamente deformable, que en caso de sobrecarga coopera con un cubo 17 de la carcasa 3 que penetra en el trozo de tubo 16 absorbiendo energía. El extremo de tubo provisto de un ensanchamiento de diámetro 16a del trozo de tubo 16 se asoma a una rendija anular 18 entre la brida 4 y la carcasa 3 y está fijada a este respecto en la brida 4 con una unión separable, como preferentemente una unión atornillada o a bayoneta.
La carcasa 3 y la brida 4 también podrían estar realizadas en una sola pieza, si no estuvieran previstos elementos de protección contra sobrecarga adicionales. La placa giratoria 5 podría estar formada por un disco anular 8 y los pivotes 9a, 9b que pueden por ejemplo enroscarse en este, de modo que la barra de tracción con los elementos de resorte y el disco anular pueden insertarse en la carcasa y enroscarse a continuación los pivotes desde el exterior en el disco anular.
El taladro pasante 10 en la placa 5 también podría estar configurado de forma aproximadamente cilíndrica sin aplanamientos 10' laterales. Además, visto en la dirección axial, podría estar provisto, partiendo de su centro, también a los dos lados de ensanchamientos hacia el exterior.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Equipo de articulación para un acoplamiento, en particular de un vehículo ferroviario, con una barra de tracción (1) que puede unirse con una cabeza de acoplamiento, varios elementos de resorte (2a, 2b) alojados en esta, en particular para la amortiguación de las fuerzas de compresión y de tracción que se producen en el vehículo ferroviario en el acoplamiento y una brida (4) que puede unirse con el vehículo ferroviario, estando alojada la barra de tracción (1) en una placa giratoria (5) para una desviación al menos en un plano horizontal, estando dispuesta esta placa entre los elementos de resorte (2a, 2b), caracterizado por que
la placa giratoria (5) está alojada con un perno de dirección (7) de forma giratoria en una carcasa (3) en forma de casquillo con la brida (4), siendo desplazable la carcasa (3) axialmente en la brida (4) y estando formada a lo largo del plano diametral central por dos semicubiertas, y por que está previsto una protección contra sobrecarga, en la que, en el funcionamiento normal, la carcasa (3) está fijada axialmente en la brida (4) una parte con respecto a la otra con al menos un elemento de protección contra sobrecarga (15a, 15b) en forma de perno, mientras que en caso de una sobrecarga, el elemento de protección contra sobrecarga (15a, 15b) se corta por cizallamiento mediante la carcasa (3) y esta se desplaza hacia atrás mediante la brida (4) junto con la placa giratoria (5) y la barra de tracción (1) con los elementos de resorte (2a, 2b).
2. Equipo de articulación según la reivindicación 1, caracterizado por que
la placa (5) que es giratoria alrededor de un eje de giro (6) comprende un disco anular (8) y el perno de dirección (7) compuesto por dos pivotes (9a, 9b) dispuestos diametralmente, estando provisto el disco anular (8) entre los elementos de resorte (2a, 2b) de un taladro pasante (10) central para la barra de tracción (1).
3. Equipo de articulación según la reivindicación 2, caracterizado por que
visto en la dirección axial, el taladro pasante (10) del disco anular (8) de la placa giratoria (5) está configurado al menos en la zona superior e inferior, partiendo de su centro, a los dos lados con ensanchamientos (10") hacia el exterior.
4. Equipo de articulación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que
los elementos de resorte (2a), para la amortiguación de las fuerzas de compresión, están dispuestos en el lado orientado hacia la cabeza de acoplamiento de la placa giratoria (5), mientras que el al menos un elemento de resorte (2b), para la amortiguación de las fuerzas de tracción, está montado en el lado no orientado hacia la cabeza de acoplamiento de la placa giratoria (5).
5. Equipo de articulación según la reivindicación 4, caracterizado por que
el número de los elementos de resorte (2a, 2b) está definido según las fuerzas de compresión o tracción que han de esperarse respectivamente.
6. Equipo de articulación según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que
los elementos de resorte (2a, 2b) están hechos como discos anulares de un material elastómero, que se apoyan lateralmente contra discos distanciadores (11) de chapa dispuestos entre ellos.
7. Equipo de articulación según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que
los elementos de resorte (2a, 2b) están montados en la barra de tracción (1) entre un manguito (12) dispuesto en el extremo delantero de la barra de tracción para la cabeza de acoplamiento y un disco de retención (13) dispuesto en el extremo posterior de la barra de tracción para la fijación de los elementos de resorte con respecto a la placa giratoria (5).
8. Equipo de articulación según la reivindicación 7, caracterizado por que
el disco de retención (13) puede apretarse contra los elementos de resorte (2a, 2b) con una unión atornillada (14) dispuesta en el extremo posterior de la barra de tracción.
9. Equipo de articulación según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que
la carcasa (3) está provista en el extremo no orientado hacia la cabeza de acoplamiento de un órgano de seguridad fijado en la brida (4) en forma de un trozo de tubo (16) plásticamente deformable, que en caso de sobrecarga coopera con un cubo (17) de la carcasa que penetra en el trozo de tubo de la carcasa absorbiendo energía.
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