ES2911380T3

ES2911380T3 - Base de la traviesa

Info

Publication number: ES2911380T3
Application number: ES19704706T
Authority: ES
Inventors: Andreas Augustin
Original assignee: Getzner Werkstoffe Holding GmbH
Current assignee: Getzner Werkstoffe Holding GmbH
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2039-01-17
Also published as: CN111757958A; WO2019157540A1; EP3752674A1; AT520879B1; PT3752674T; AT520879A1; US20210212491A1; EP3752674B1

Abstract

Base de traviesa (1) para la fijación a un lado inferior (3) de una traviesa (4) opuesta a los rieles (2), teniendo la base de la traviesa (1) al menos una capa elástica (5) con granos de corcho (6) de un granulado de corcho distribuidos en ella, caracterizada porque la capa elástica (5) tiene además al menos un elastómero sintético celular (7), es decir, que presenta inclusiones de gas o aire.

Description

DESCRIPCIÓN

Base de la traviesa

La presente invención se refiere a una base de la traviesa para fijarse al lado inferior de una traviesa opuesta a los rieles, en la que la base de la traviesa tiene al menos una capa elástica con granos de corcho de un granulado de corcho distribuidos en ella.

Las bases de traviesas están dispuestas o fijadas en el lado inferior de las traviesas que transportan los rieles para amortiguar las vibraciones y proteger el balasto.

En la actualidad, estas traviesas suelen ser de hormigón. Para amortiguar las vibraciones, las bases de traviesas tienen al menos una capa elástica. En la técnica anterior, se conoce una gran variedad de materiales y mezclas de materiales para formar esta capa elástica. Entre otras cosas, está en el estado de la técnica utilizar granos de corcho en forma de granulado de corcho para formar la capa elástica de la base de la traviesa. Por lo general, los residuos de la transformación del corcho se utilizan para este fin. El documento EP-A- 795645 muestra una base de traviesa genérica, una capa elástica con granos de corcho distribuidos en ella y un elastómero.

Es un objeto de la invención mejorar las propiedades de las bases de traviesas genéricas, en las que la capa elástica comprende granos de corcho de un granulado de corcho, en particular, para la amortiguación de las vibraciones.

Para ello, la invención proporciona una base de traviesa de acuerdo con la reivindicación 1.

La invención tiene en cuenta que los granos de corcho del granulado de corcho tienen una rigidez o plasticidad relativamente alta y, por tanto, asumen esencialmente la función de soporte de carga en la capa elástica. Sin embargo, para mejorar adicionalmente la elasticidad requerida para la amortiguación de las vibraciones, se utiliza adicionalmente, de acuerdo con la invención, al menos un elastómero sintético celular, que se dispone preferentemente entre los granos de corcho, con el fin de optimizar las propiedades elásticas de la capa elástica para su uso en una base de traviesa. De este modo, se consigue una base de traviesa que, por un lado, tiene unas propiedades elásticas optimizadas y, por lo tanto, una muy buena amortiguación de las vibraciones para esta aplicación especial de amortiguación de las vibraciones bajo traviesas y, por otro lado, también proporciona la estabilidad necesaria y, además, también puede producirse de forma económica, ya que los productos de desecho de otros procesos de elaboración del corcho pueden utilizarse como granos de corcho del granulado de corcho. Además, las bases de traviesas de acuerdo con la invención también proporcionan una buena protección contra el balasto.

La capa elástica de base de la traviesa de acuerdo con la invención consiste, por tanto, en una mezcla de un material natural en forma de granos de corcho con un material producido artificial o sintéticamente en forma de al menos un elastómero sintético celular. La palabra celular significa que el elastómero sintético es un cuerpo con inclusiones de gas o aire. También se podría hablar de una espuma o un material espumado. La palabra sintético significa que el elastómero se produce artificialmente, es decir, un plástico y no un producto puramente natural. Un elastómero es un material dimensionalmente estable pero elásticamente deformable que puede ser deformado de manera elástica cuando se somete a una tensión de tracción y/o compresión y luego, al menos en gran medida, vuelve a su forma deformada original después de la eliminación de la tensión. Por lo tanto, el elastómero sintético celular también podría describirse como un plástico elástico poroso o con inclusiones de gas y/o aire. Dado que la capa elástica también presenta propiedades plásticas, también podría denominarse capa elasto/plástica.

Las variantes particularmente preferidas de la invención prevén que el elastómero sintético celular comprenda o esté formado por poliuretano como material sólido del elastómero. En este caso, también se podría hablar de un poliuretano celular. Alternativamente, el material sólido del elastómero sintético celular puede ser también caucho de estirenobutadieno o copolímero de etileno-acetato de vinilo o caucho de etileno-propileno-dieno o caucho de cloropreno o silicona o poliisopreno. También son posibles las mezclas de estos elastómeros para formar el elastómero sintético celular de la capa elástica.

Los granos de corcho de los gránulos de corcho y el al menos un elastómero sintético celular están ventajosamente distribuidos de manera más o menos equitativa y/o dispuestos como una mezcla heterogénea en la capa elástica. Tanto los gránulos de corcho como el elastómero sintético celular suelen ser visibles a simple vista. También se podría hablar de un conglomerado o una mezcla con estas dos sustancias.

En una primera realización, los granos de corcho del granulado de corcho distribuidos en la capa elástica están incrustados en una matriz del elastómero sintético celular. En otras palabras, el elastómero sintético celular de la capa elástica puede formar una matriz, o, en otras palabras, una estructura base, en el que se incrustan los gránulos de corcho distribuidos del granulado de corcho, mientras el elastómero sintético celular une los gránulos de corcho.

Alternativamente, el al menos un elastómero sintético celular también puede estar formado en la capa resistente como granos distribuidos. Estos granos del elastómero sintético celular y los granos del granulado de corcho pueden entonces unirse entre sí por medio de al menos un aglutinante. De este modo, se puede prever que el elastómero sintético celular de la capa elástica se forme como granos distribuidos del elastómero sintético celular, en los que los granos del elastómero sintético celular y los granos de corcho del granulado de corcho están unidos entre sí por medio de al menos un aglutinante.

En todas estas realizaciones, se prevé ventajosamente que los granos de corcho del granulado de corcho estén distribuidos de modo uniforme en la capa elástica. Lo mismo se aplica ventajosamente a los granos del elastómero sintético celular, si está presente. Como aglutinante para unir los granos de corcho con los granos del elastómero sintético celular, se puede utilizar, por ejemplo, un aglutinante de poliuretano de un solo componente, como el isocianato. Sin embargo, por poner otro ejemplo, también es posible utilizar aglutinantes de poliuretano de dos componentes u otros aglutinantes o mezclas de estos aglutinantes. Sin embargo, también es posible que el propio aglutinante sea un elastómero sintético celular en el que se incrusten granos del u otro elastómero sintético celular y los granos de corcho.

Con respecto al término grano, cabe señalar que este término debe entenderse inicialmente como un pequeño cuerpo individual de gránulos. El grano también puede denominarse copo, trozo, partícula o similar. El término grano no dice nada sobre su tamaño y forma. Preferentemente, los granos de corcho del granulado de corcho tienen un tamaño de grano de 0,1 mm a 10 mm, preferentemente de 0,5 mm a 8 mm. Los granos del elastómero sintético celular, si están presentes, tienen preferentemente un tamaño de grano de 1 mm a 20 mm, preferentemente de 1 mm a 12 mm. A efectos de la invención, se entiende por gránulos una sustancia compuesta por una pluralidad de granos. Se trata, pues, de un conjunto de granos individuales que pueden conectarse entre sí mediante medidas adecuadas. En este sentido, los granos del elastómero sintético celular también podrían denominarse gránulos de elastómero sintético celular. Independientemente de la realización específica, el elastómero sintético celular tiene ventajosamente una porosidad en el intervalo de 10 % a 90 %, preferentemente en el intervalo de 30 % a 70 %. La densidad del elastómero sintético celular se encuentra favorablemente en el intervalo de 200 kg/m3 (kilogramos por metro cúbico) a 1.000 kg/m3, preferentemente en el intervalo de 300 kg/m3 a 800 kg/m3, de nuevo con independencia de la forma de realización particular.

Se prefiere especialmente que el elastómero sintético celular presente lo que se denomina conjunto de compresión de como máximo el 10 %. El juego de compresión es un parámetro que describe hasta qué punto el elastómero vuelve a su forma original después de aplicar una carga, o cuánta deformación plástica queda después de retirar la carga. El juego de compresión puede determinarse de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1856:2000+A1:2007 según el procedimiento B.

El espesor de la capa elástica está ventajosamente en el intervalo de 5 mm (milímetros) a 20 mm, de manera particularmente preferente en el intervalo de 5 mm a 15 mm.

Para conectar la base de la traviesa a la traviesa, la base de la traviesa de modo ventajoso presenta una capa de conexión en el lado superior de la base de la traviesa destinada a la conexión con la traviesa. Puede tratarse de capas de fibras aleatorias conocidas por sí mismas o de otras capas en las que puede penetrar el material, es decir, en particular el hormigón, de una traviesa durante la fundición de esta. De manera particularmente preferente, la capa de unión de las bases de traviesas de acuerdo con la invención es una capa de flocado como en realidad se conoce a partir del documento EP 2946036 B1.

En el lado de la base de la traviesa orientado hacia el sustrato en la posición de funcionamiento, la base de la traviesa preferentemente presenta una capa protectora. Esto es especialmente ventajoso si el suelo sobre el que se apoya la base de la traviesa es un lecho de balasto. Por un lado, esta capa protectora puede mejorar la resistencia al desplazamiento transversal y, por otro, evitar la destrucción no deseada de la base de la traviesa por la penetración de balasto en ella. Se trata preferentemente de una capa protectora textil. Se pueden utilizar geotextiles conocidos. Preferiblemente, la capa protectora es una capa no tejida. El grosor de la capa protectora está ventajosamente entre 1 mm y 5 mm, de modo particularmente preferible entre 1 mm y 3 mm.

Además de la base de la traviesa en sí misma, la invención también se refiere a una disposición que comprende una traviesa y una base de la traviesa de acuerdo con la invención, en la que la base de la traviesa está unida al lado inferior de la traviesa frente a los rieles. Preferentemente, la base de la traviesa con su capa de unión se moldea en la traviesa. Dicha disposición también podría denominarse un compuesto de una traviesa y una base de traviesa de acuerdo con la invención. La traviesa es preferentemente de hormigón o tiene al menos una capa de hormigón. Alternativamente, la traviesa también puede ser de madera, plástico o acero, en cuyo caso la base de la traviesa puede estar unida a la traviesa, por ejemplo, mediante encolado. Por supuesto, el encolado también es posible con traviesas de hormigón. La traviesa también podría llamarse traviesa de ferrocarril o simplemente traviesa. En cualquier caso, es el cuerpo el que suele colocarse transversal u ortogonalmente a los rieles y al que éstos se adhieren.

Otras características y detalles se explican a continuación con referencia a la descripción de la figura. En las figuras se muestra:

Fig. 1 una representación esquemática de una traviesa con una base de traviesa dispuesta en ella;

Fig. 2 una sección de la base de la traviesa de acuerdo con la invención propiamente dicha;

Fig. 3 una representación de la estructura de una primera realización de acuerdo con la invención de una capa elástica de la base de la traviesa; y

Fig. 4 la estructura de una segunda realización de una capa elástica de una base de traviesa de acuerdo con la invención.

La Fig. 1 muestra una disposición, conocida por sí misma, de una traviesa 4, a cuyo lado inferior 3, opuesto a los rieles 2, se une una base de la traviesa 1. En el ejemplo de realización mostrado en la Fig. 1, la traviesa 4 descansa sobre un lecho de balasto 14 con la interposición de la base de la traviesa 1. Por supuesto, la base de la traviesa 1 también podría descansar sobre una base sólida, es decir, sobre una llamada calzada sólida como una placa de hormigón o similar. Esto es conocido en el estado de la técnica y no necesita ser explicado más.

La Fig. 2 muestra entonces una representación esquemática de una base de traviesa 1 de acuerdo con la invención, que, como se muestra en la Fig. 1, está prevista para su disposición en el lado inferior 3 de la traviesa 4. La realización de una base de traviesa 1 mostrada aquí tiene, además de la capa elástica 5, una capa de unión 10 y una capa protectora 12. La capa de unión 10 está situada en el lado superior 9 de la base de la traviesa 1 prevista para la conexión con la traviesa 4. Como ya se ha explicado al principio, la capa de unión 10 es ventajosamente una capa de flocado, cuyas fibras se funden en el cuerpo de la traviesa 4 durante el moldeado de la traviesa 4, que es preferiblemente de hormigón, con lo que se puede garantizar una conexión íntima entre la base de la traviesa 1 y la traviesa 4. Por supuesto, también son concebibles otras capas de unión 10 en el lado superior 9 de la base de la traviesa 1, de por sí conocidas en el estado de la técnica. En el lado de la base 11 o en el lado inferior de la base de la traviesa 1, que en la posición de funcionamiento está orientada hacia el suelo, es decir, según la figura 1, por ejemplo, el lecho de balasto 14, se encuentra en este ejemplo la capa protectora 12, preferiblemente textil, que es particularmente preferible una capa geotextil o una capa no tejida. Por un lado, esto aumenta la resistencia al desplazamiento transversal y, por el otro, evita que el balasto del lecho de balasto 14 penetre demasiado en la base de la traviesa 1 o la perjudique.

La capa elástica 5 de la base de la traviesa 1 ventajosamente presenta un espesor 13 con los valores mencionados anteriormente. En la capa elástica 5 están presentes tanto los granos de corcho 6 de un granulado de corcho como el elastómero sintético celular 7. Preferiblemente, estos dos componentes están distribuidos de modo uniforme en la capa elástica 5.

La Fig. 3 muestra ahora de forma esquemática y ampliada una primera variante en la que el elastómero sintético celular 7 de la capa elástica 5 está formado como granos distribuidos del elastómero sintético celular 7, estando los granos del elastómero sintético celular 7 y los granos de corcho 6 de los gránulos de corcho unidos entre sí por medio de al menos un aglutinante 8. Los agentes aglutinantes 8 pueden ser, por ejemplo, los materiales ya mencionados. En la Fig. 3, la capa elástica 5 se compone, por tanto, de una mezcla de dos gránulos, siendo uno de ellos los granos de corcho 6 que se muestran aquí como granos negros y el otro gránulo está formado por granos del elastómero sintético celular 7 que se muestra aquí en forma de puntos. Los puntos indican la porosidad del elastómero sintético celular 7.

La Fig. 4 muestra una variante en la que los granos de corcho 6 del granulado de corcho están incrustados en una matriz o estructura base, estando esta matriz o estructura base formada por el elastómero sintético celular 7 de la capa elástica 5. Los granos de corcho 6 del granulado de corcho se distribuyen espacialmente en esta matriz. La matriz formada por el elastómero sintético celular 7 conecta los granos de corcho 6 entre sí. Como ya se ha explicado al principio, también se pueden constituir formas mixtas de las variantes de acuerdo con la Fig. 3 y la Fig. 4 para representar bases de traviesas de acuerdo con la invención. El aglutinante 8 de la Fig. 3 también podría ser un elastómero sintético celular.

Para la producción de la capa elástica 5 de la base de la traviesa 1, como se muestra en detalle en la Fig. 3, un procedimiento favorable prevé que los granos de corcho 6 del granulado de corcho y los granos del elastómero sintético celular 7 se mezclen con el aglutinante 8 y, posteriormente, la mezcla así producida se prense en un cuerpo hueco, preferiblemente con la adición de calor. Por ejemplo, la mezcla formada por los componentes mencionados y, si es necesario, las cargas adicionales, puede ser prensada en un recipiente de reacción como un cilindro. Por regla general, basta con una presión de unos pocos bares, por ejemplo, de 2 a 3 bares de sobrepresión. La temperatura debe ajustarse a entre 70° y 80° Celsius, según el material, aunque no es absolutamente necesario. El aglutinante 8, que está presente, por ejemplo, en forma de isocianato prepolimérico, reacciona en el proceso de manera que el resultado es un cilindro de granos de corcho 6 hecho de granulado de corcho y granos del elastómero sintético celular 7, que están unidos con suficiente firmeza. A continuación, el cilindro puede ser pelado o cortado a medida mediante procedimientos en sí conocidos para producir la capa elástica 5 en el espesor deseado.

Como se ha descrito anteriormente, la Fig. 4 sirve para ilustrar un segundo grupo de realizaciones preferidas de acuerdo con la invención. En ellos, el elastómero sintético celular 7 forma una matriz, es decir, un marco material, en el que están incrustados al menos los granos de corcho 6 del granulado de corcho. En estas realizaciones se puede prescindir de un aglutinante adicional 8 debido a la incrustación de los granos o granos de corcho 6 en la matriz del elastómero sintético celular 7. Sin embargo, como ya se ha explicado anteriormente, también es concebible que, además de los granos de corcho 6 del granulado de corcho, también haya granos de elastómero sintético celular 7 incrustados en la matriz de elastómero sintético celular 7.

Existen dos grupos diferentes de procesos para producir realizaciones en las que el elastómero sintético celular 7 forma una matriz de materia. En la primera, los gránulos de corcho 6 del granulado de corcho, y opcionalmente también los gránulos de elastómero sintético celular 7, se mezclan con un primer componente del material matriz, por ejemplo, en el caso de un poliuretano, un componente de poliol o un componente de diol u otro componente que contenga grupos OH. Esta mezcla preformada se hace reaccionar al adicionar otro componente del material matriz, por ejemplo, en el caso del poliuretano, el isocianato.

El molde en el que se lleva a cabo esta reacción puede ya dictar la forma final de la capa elástica 5 de la base de la traviesa 1. Sin embargo, es igualmente posible producir un cuerpo más grande para luego producir la capa elástica 5, por ejemplo, al desprenderla o cortarla de otro modo.

Un segundo procedimiento preferido para producir una capa elástica 5 de la base de la traviesa 1, en el que se utiliza una matriz de elastómero sintético celular para incrustar los granos, en particular los granos de corcho 6, prevé que los granos de corcho 6 del granulado de corcho, y opcionalmente también los granos de elastómero sintético celular 7, se mezclan con una mezcla de reacción ya preparada del elastómero sintético celular 7 y sólo entonces se hace reaccionar la mezcla de reacción para formar la matriz de elastómero sintético celular 7. Esto puede hacerse, por ejemplo, mediante una activación térmica, preferiblemente en el intervalo de temperatura entre 70° y 80° mencionado anteriormente. Alternativamente, también es posible utilizar una mezcla de reacción de reacción lenta correspondiente, de modo que se tenga tiempo suficiente para mezclar dichos granos. Esto no tiene que ser necesariamente activado térmicamente. En este último caso, también es posible llevar a cabo la reacción en un recipiente de reacción que ya determina la forma de la capa elástica final 5. Por supuesto, también es posible fabricar cuerpos más grandes en una sola pieza para luego producir los productos finales deseados cortándolos o troceándolos. La capa de unión 10 y/o la capa protectora 12, posiblemente previstas, pueden aplicarse a la capa elástica 5 de forma adecuada después o durante la producción de esta última mediante un procedimiento conocido per se.

Leyenda de las referencias numéricas:

1 base de la traviesa

2 riel

3 lado inferior

4 traviesa

5 capa elástica

6 gránulo de corcho

7 elastómero sintético celular

8 aglutinante

9 lado superior

10 capa de unión

11 lado de base

12 capa protectora

13 espesor

14 lecho de balasto

Claims

REIVINDICACIONES

1. Base de traviesa (1) para la fijación a un lado inferior (3) de una traviesa (4) opuesta a los rieles (2), teniendo la base de la traviesa (1) al menos una capa elástica (5) con granos de corcho (6) de un granulado de corcho distribuidos en ella, caracterizada porque la capa elástica (5) tiene además al menos un elastómero sintético celular (7), es decir, que presenta inclusiones de gas o aire.

2. Base de traviesa (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el elastómero sintético celular (7) forma una matriz en la capa elástica (5) en la que se incrustan los granos de corcho distribuidos (6) del granulado de corcho, mientras el elastómero sintético celular (7) conecta los granos de corcho (6) entre sí.

3. Base de traviesa (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el elastómero sintético celular (7) de la capa elástica (5) está formado como granos distribuidos del elastómero sintético celular (7), estando los granos del elastómero sintético celular (7) y los granos de corcho (6) del granulado de corcho unidos entre sí por medio de al menos un aglutinante (8).

4. Base de traviesa (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el elastómero sintético celular (7) tiene una porosidad en el intervalo del 10 % al 90 %, preferentemente del 30 % al 70 %.

5. Una base de traviesa (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el elastómero sintético celular (7) presenta una densidad en el intervalo de 200 kg/m3 a 1000 kg/m3, preferentemente de 300 kg/m3 a 800 kg/m3.

6. Base de traviesa (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el elastómero sintético celular (7) presenta un juego de compresión de como máximo el 10 %.

7. Base de traviesa (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el elastómero sintético celular (7) comprende poliuretano y/o caucho de estireno-butadieno y/o copolímero de etileno-acetato de vinilo y/o caucho de etileno-propileno-dieno y/o caucho de cloropreno y/o silicona y/o poliisopreno como material sólido del elastómero.

8. Base de traviesa (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la base de la traviesa (1) tiene una capa de unión (10), preferentemente una capa de flocado, en el lado superior (9) de la base de la traviesa (1) prevista para la conexión con la traviesa (4), y/o que la base de la traviesa (1) tenga una capa protectora (12), preferiblemente una capa no tejida, en el lado de base (11) de la base de la traviesa (1) orientada hacia el suelo en la posición de funcionamiento.

9. Base de traviesa (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la capa elástica (5) tiene un espesor (13) en el intervalo de 5 mm a 20 mm, preferentemente en el intervalo de 5 mm a 15 mm.

10. Disposición que comprende una traviesa (4) y una base de traviesa (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la base de la traviesa (1) está fijada al lado inferior (3) de la traviesa (4) opuesto a los rieles (2), mientras la capa de unión (10) preferentemente está fundida en la traviesa (4).