ES2915680T3 - Dispositivo de transición para conectar dos partes de un vehículo móviles unidas entre sí - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de transición (100) para conectar dos partes de un vehículo móviles unidas entre sí, en particular de un vehículo sobre rieles, que comprende - un fuelle (10) que rodea periféricamente una zona de paso (11) del dispositivo de transición (100); y - un aparato de drenaje (12) que está dispuesto en la zona inferior (13) del dispositivo de transición (100) y que proporciona un pasaje de fluido (17) para drenar agua desde la zona de paso (11) hacia el exterior, cacterizado porque el dispositivo de drenaje (12) presenta un cuerpo de la válvula (14) a través del cual el pasaje de fluido (17) se puede cerrar independientemente en función de una diferencia de presión entre una presión que actúa en el interior (IR) y en el exterior (AR) de la zona de paso (11).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de transición para conectar dos partes de un vehículo móviles unidas entre sí
El invento trata de un dispositivo de transición para conectar dos partes de un vehículo móviles unidas entre sí, en particular de un vehículo sobre rieles, que presenta las características del término genérico de la reivindicación 1.
ESTADO DE LA TÉCNICA.
Los dispositivos de transición entre dos partes de un vehículo móviles unidas entre sí, por ejemplo de un vehículo sobre rieles, pueden tener un dispositivo de drenaje en el segmento de suelo con el fin de drenar los líquidos, como el agua, que se han acumulado en el segmento de suelo, desde la zona de paso dentro del dispositivo de transición hacia el exterior.
Los dispositivos de transición pueden distinguirse entre dispositivos de transición presurizables y no presurizables. Los dispositivos de transición que no son presurizables, al menos no están diseñados para ser completamente herméticos a la presión, por lo que basta con un desagüe simple y permanentemente abierto en el lado del suelo para formar un dispositivo de drenaje que presenta un pasaje de fluido, a través del cual se pueden drenar líquidos, por ejemplo agua de condensación, líquidos de limpieza u otros líquidos.
Los dispositivos de transición presurizables, por otro lado, están diseñados para soportar cambios repentinos de presión con respecto al área de paso accesible que se pueden presentar entre el área de paso dentro del fuelle y la zona exterior fuera del fuelle. Las fluctuaciones bruscas de presión se producen, por ejemplo, con los vehículos sobre rieles que circulan a gran velocidad y que, por ejemplo, entran y salen de un túnel. Las fluctuaciones bruscas de presión también pueden producirse cuando, en caso de altas velocidades, se aproxima en dirección contraria un vehículo sobre rieles. La diferencia de presión debida a una onda de presión o succión puede ser positiva o negativa. Concretamente, la presión del aire dentro del fuelle en la zona de paso puede ser significativamente mayor que la presión externa si se produce una succión fuera del vehículo sobre rieles. A la inversa, la presión del aire en la zona de paso puede ser significativamente menor que en el exterior del fuelle si se produce una sobrepresión repentina en el exterior del dispositivo de transición.
Si el dispositivo de drenaje en el segmento de suelo del dispositivo de transición estuviera formado por un pasaje de fluido permanentemente abierto, sería posible que durante el funcionamiento normal el fluido pudiera pasar a través del pasaje de fluido hacia el exterior. Sin embargo, en el caso de una fluctuación repentina de la presión, si el pasaje de fluido del dispositivo de drenaje estuviera permanentemente abierto, la presión del aire en la zona de paso dentro del dispositivo de transición aumentaría bruscamente o caería bruscamente. No obstante, una fluctuación de presión que entre en la zona de paso debería evitarse siempre, especialmente por razones de comodidad de los pasajeros.
En el caso de los dispositivos de transición presurizables es conocido disponer un dispositivo de drenaje en el segmento de suelo del dispositivo de transición, en particular en conexión con un marco de cúpula del fuelle. En este caso, el paso fluido del dispositivo de drenaje está cerrado por un obturador durante la operación, y se abre sólo durante el mantenimiento, por ejemplo manualmente, para permitir que el agua u otros líquidos fluyan. Dicho dispositivo de transición se describe, por ejemplo, en el modelo de utilidad CN202106979U. Esto conlleva la desventaja de que, en particular, el agua de condensación que se acumula debido a las condiciones meteorológicas permanece permanentemente en el segmento de suelo del dispositivo de transición, incluso en grandes cantidades, lo que debe evitarse.
DIVULGACIÓN DEL INVENTO
El objeto del invento es mejorar un dispositivo de transición para la conexión de dos partes móviles entre sí con el que se puedan superar las desventajas anteriormente descritas del estado de la técnica. En particular, se debe optimizar un dispositivo de drenaje para un dispositivo de transición que también se pueda utilizar para dispositivos de transición presurizados y con el que se puede drenar el agua de la zona de paso hacia el exterior, incluso durante el funcionamiento del vehículo.
Esta tarea se soluciona a partir de un dispositivo de transición según el término genérico de la reivindicación 1 en relación con los atributos de caracterización. Otras optimizaciones ventajosas del invento se indican en las reivindicaciones dependientes.
El invento comprende la enseñanza técnica de que el dispositivo de drenaje comprende un cuerpo de la válvula a través del cual se controla el pasaje de fluido en dependencia de una diferencia de presión entre una presión que actúa dentro y fuera de la zona de paso.
La idea central del invento es la sustitución de un cierre de un dispositivo de drenaje, que sólo puede abrirse manualmente, por un cuerpo de la válvula que está diseñado de tal manera que puede realizar un movimiento generado por una diferencia de presión entre la zona de paso y una zona exterior del dispositivo de transición. El valor de la diferencia de presión debe considerarse en su magnitud, de modo que la diferencia de presión puede ser tanto negativa como positiva, en particular para que el cuerpo de la válvula se cierre igualmente cuando la presión en la zona de paso sea mayor o menor que en el exterior del dispositivo de transición.
En particular, se prevé que el cuerpo de la válvula esté dispuesto de forma móvil entre al menos dos de las tres posiciones siguientes en o sobre un cuerpo base del dispositivo de drenaje:
- una posición de apertura, en la que el pasaje de fluido para el paso de un fluido, en particular agua, está abierto, pudiendo asumir la posición de apertura cuando la posición diferencial de presión no supera un valor límite predeterminado;
- una primera posición de cierre en la que el pasaje de fluido, en particular, está cerrado de forma estanca a la presión, por lo que el cuerpo de la válvula asume la primera posición de cierre al menos cuando se ha superado el valor límite de la diferencia de presión, y la presión dentro de la zona de paso es mayor que la del exterior de la zona de paso; y
- una segunda posición de cierre en la que el pasaje de fluido, en particular, está cerrado de forma estanca a la presión, asumiendo el cuerpo de la válvula la segunda posición de cierre al menos cuando se ha superado el valor límite de la diferencia de presión, y la presión dentro de la zona de paso es inferior a la del exterior de la zona de paso.
En particular, el cuerpo de la válvula está así configurado para asumir al menos dos o incluso tres posiciones en o dentro del cuerpo principal del dispositivo de drenaje. En otras palabras, el cuerpo de la válvula pasa de su posición de apertura a una de sus posiciones de cierre al menos cada vez que la diferencia de presión supera el valor límite predeterminado. La posición de cierre a la que se transfiere el cuerpo de la válvula depende del signo de la diferencia de presión existente. Aparte de esto, el cuerpo de la válvula también puede estar en una posición de cierre si la diferencia de presión es menor que el valor límite especificado, pero no existe líquido o éste es insignificante. El valor límite predefinido para la diferencia de presión puede seleccionarse de acuerdo con los requisitos para lograr la presurización. La diferencia de presión con la que el cuerpo de la válvula se desplaza a su posición de cierre puede ser influenciada, por ejemplo, moviéndolo contra una contrafuerza desde su posición de apertura a su posición de cierre. La contrafuerza puede ser, por ejemplo, el peso del cuerpo de la válvula o una fuerza de muelle o una fuerza electromagnética o similar.
El cuerpo de la válvula está preferentemente guiado de forma móvil en o sobre el cuerpo base del dispositivo de drenaje. En este caso, el cuerpo de la válvula está diseñado de tal manera que ya de forma autónoma, es decir, también automáticamente, asume la posición de apertura, la primera posición de cierre o la segunda posición de cierre sólo como resultado de la prevalencia de una diferencia de presión en las situaciones descritas anteriormente.
La transferencia automática del cuerpo de la válvula entre la posición de apertura, la primera posición de cierre y la segunda posición de cierre puede, por ejemplo, realizarse mediante el dispositivo de drenaje que presenta un sensor para detectar la diferencia de presión. En función de la diferencia de presión detectada, se puede comandar un dispositivo de accionamiento para accionar el cuerpo de la válvula, mediante el cual el cuerpo de la válvula se transfiere a la posición deseada respectivamente. Por ejemplo, el cuerpo de la válvula puede ser accionado electromagnéticamente por el dispositivo de accionamiento. Por ejemplo, el dispositivo de accionamiento puede comprender un solenoide, y el cuerpo de la válvula puede estar diseñado en conexión o en unidad estructural con un émbolo del solenoide. En este caso es posible que el dispositivo de accionamiento tenga un cuerpo base que comprenda un cuerpo de bobina, y el cuerpo de la válvula puede estar hecho de o tener un material magnetizable para poder mover la bobina entre las posiciones cuando la bobina está energizada. Sin embargo, también existen otros diseños, por ejemplo, el cuerpo de la válvula también puede ser accionado por medio de un servomotor o similar.
En un modelo de fabricación simplificado, el cuerpo de la válvula cierra el pasaje de fluido en su posición de cierre de forma hermética a la presión. Para ello, el cuerpo de sellado puede comprender al menos un elemento de sellado, en particular de caucho, con el que el cuerpo de la válvula, en su posición de reposo, se apoya de manera estanca en una superficie de contra-sellado correspondiente, de manera que el pasaje de fluido queda sellado, en particular en la zona de una salida o de una entrada. Alternativamente, el propio cuerpo de la válvula puede formar un elemento de sellado que en particular está hecho de caucho. En este caso, el cuerpo de la válvula puede estar formado, por ejemplo, en forma de cuerpo hueco, de modo que el cuerpo de la válvula tenga geométricamente una densidad inferior a la del agua.
Generalmente se considera que si el cuerpo de la válvula tiene una densidad que es menor que la densidad del agua, puede conseguirse que el cuerpo de la válvula adopte básicamente su posición de cierre. Sin embargo, en función de una columna de líquido, puede flotar desde su asiento de válvula o frente a la superficie de contra-sellado y así pasar de su posición de cierre a su posición de apertura, al menos entonces, cuando la diferencia de presión sea suficientemente pequeña.
Según un modelo de fabricación del dispositivo de transición de acuerdo con el invento, el cuerpo de la válvula presenta un elemento de guía para guiarlo durante su movimiento desde su posición de apertura hasta su posición de cierre. El elemento de guía puede estar formado en el propio cuerpo de la válvula o, alternativamente, también en o sobre el cuerpo base del dispositivo de drenaje, o el propio cuerpo base del dispositivo de drenaje forma con una sección el elemento de guía para guiar el cuerpo de la válvula, en particular para llevar a cabo el movimiento de elevación. Si el elemento de guía está formado en el cuerpo de la válvula, éste puede estar formado, por ejemplo, por medio de pasadores o varillas de guía que se guían en aberturas de guía en el cuerpo base a lo largo de un eje del cuerpo de la válvula. Las aberturas de guía en el cuerpo base forman entonces elementos de contraguía frente a los elementos de guía en el cuerpo de la válvula, que están formados por los pasadores o varillas de guía y se proyectan en las aberturas de guía.
Con mayor ventaja, el cuerpo base del dispositivo de drenaje puede formar una cámara en la que el cuerpo de la válvula es recibido de forma móvil, siendo el cuerpo de la válvula opcionalmente recibido de forma extraíble desde la cámara. Por ejemplo, este último puede extraerse para limpiar el pasaje de fluido y/o sustituirse en caso de desgaste.
El cuerpo base puede estar formado de forma dividida, en donde al menos dos componentes del cuerpo base están conectados de forma desmontable entre sí. La conexión desmontable puede realizarse en particular mediante una conexión de tornillo. Sin embargo, también son posibles otras conexiones, como una conexión de clip o de bayoneta. El tabique puede estar previsto, en particular, en la zona de la cámara, de modo que, cuando los componentes básicos del cuerpo no están conectados entre sí- la cámara sea libremente accesible. De esta manera, por ejemplo, se puede realizar de forma sencilla que el cuerpo de la válvula pueda ser retirado de la cámara en caso de necesidad.
El cuerpo base puede ser insertado como una unidad estructural en una abertura preparada en el segmento de suelo de la unidad de transición, por ejemplo en una placa de suelo o en una parte del fuelle o en conexión con un elemento del marco del dispositivo de transición, por ejemplo un marco central del fuelle.
Según un modelo de fabricación, la cámara del cuerpo base incluye una entrada a través de la cual la cámara está conectada fluídicamente con la zona de paso del dispositivo de transición. Además, la cámara puede presentar una salida a través de la cual la cámara está conectada con la parte exterior del dispositivo de transición. Así, el fluido puede entrar en la cámara a través de la entrada y salir de la cámara a través de la salida y llegar al exterior.
Según un modelo de fabricación, para evitar que las partículas sólidas, las impurezas como la suciedad y similares entren en el dispositivo de drenaje y, en particular, en el pasaje de fluido, en la entrada y/o en la salida, este último comprende, aguas arriba de la entrada en la dirección de la zona de paso, un tamiz diseñado para retener las partículas sólidas, las impurezas y similares. En particular, basta con limpiar el tamiz sólo durante el mantenimiento del dispositivo de transición.
El cuerpo de la válvula puede ser diseñado como un cuerpo de flotación. Específicamente, puede tener un material poroso para este propósito, como poliestireno, corcho y similares, o el cuerpo de la válvula conforma un cuerpo hueco. En el sentido general del invento, existe la posibilidad de utilizar el cuerpo de la válvula como cuerpo de flotación independientemente de la forma, el diseño y el material. En este caso, se trata de que el cuerpo de la válvula tenga una densidad inferior a la del agua. Si el dispositivo de drenaje se llena, en particular la cámara del cuerpo se llena de líquido, el cuerpo de la válvula flota y libera la salida para que el líquido pueda salir de la cámara al aire libre. De este modo, el líquido puede entrar en la cámara prácticamente de forma permanente desde la zona de paso dentro del dispositivo de transición a través de la entrada. La excepción puede ser, por ejemplo, una situación en la que la presión en el exterior sea mayor que en el interior de la zona de paso y el cuerpo de la válvula cierre el paso del líquido. Cuando el fluido dentro de la cámara alcanza un nivel de fluido suficiente para hacer flotar el cuerpo de la válvula, la salida se libera y el fluido puede ser descargado al exterior.
Según una conformación de un dispositivo de transición según el invento, el dispositivo de drenaje comprende al menos un elemento de muelle en el que el cuerpo de la válvula puede ser transferido a su posición de cierre contra una fuerza de muelle ejercida por el elemento de muelle. Si se utiliza un elemento de muelle de este tipo, el pasaje de fluido a través del dispositivo de drenaje está libre entre la entrada y la salida durante el funcionamiento normal del vehículo sobre ruedas, de modo que el fluido puede drenar permanentemente fuera de la zona de paso dentro del dispositivo de transición. En el caso de una fluctuación repentina de la presión, el cuerpo de la válvula se cierra contra la fuerza del muelle, ya sea contra la entrada o contra la salida, dependiendo de si el exceso de presión se produce externamente o si el exceso de presión se produce dentro de la zona de paso.
De acuerdo con un modelo de fabricación, el cuerpo de la válvula está formado como un elemento plano, con el que se puede cerrar alternativamente la entrada o la salida de una cámara en el cuerpo base. En particular, el cuerpo de la válvula puede estar diseñado como una chapaleta o una membrana. Según esta variante, el cuerpo de la válvula está diseñado como una válvula de aleta o válvula anti-retorno que en particular está diseñada con un elemento plano que, en caso de una fluctuación brusca de la presión, se apoya contra la entrada o bien contra la salida del pasaje de fluido, cerrando éste. El elemento plano puede ser desviado a la posición de cierre contra una fuerza. Por ejemplo, la fuerza puede ser causada por el hecho de que una pieza de conexión, como una bisagra de película con la que el elemento plano está unido al cuerpo base, debe deformarse elásticamente. En este caso, la bisagra de película actúa como una especie de elemento de muelle.
El cuerpo de la válvula puede disponerse o recibirse en o sobre el cuerpo base del dispositivo de drenaje, de manera que el cuerpo de la válvula sea trasladable en la dirección de un eje del cuerpo de la válvula y/o se apoye pivotantemente alrededor de un eje de pivotamiento. Si el cuerpo de la válvula forma un cuerpo de flotación, por ejemplo, o si el cuerpo de la válvula se mantiene en la posición de apertura por medio del elemento de muelle, el cuerpo de la válvula se mueve preferentemente con movimientos de traslación. Si el cuerpo de la válvula está diseñado como un elemento, plano para entrar en contacto contra la entrada o contra la salida, éste está montado preferentemente de forma pivotante sobre un eje de pivotamiento.
El dispositivo de drenaje puede estar dispuesto en el propio fuelle. Para ello, el dispositivo de drenaje puede conectarse básicamente al fuelle de cualquier manera, por ejemplo, cosiendo, pegando, vulcanizando o atornillando con una tuerca y una contratuerca. En este caso puede ser suficiente proporcionar un dispositivo de drenaje, preferentemente situado en el punto más bajo del fuelle. Si el fuelle presenta una pluralidad de corrugaciones o pliegues, un dispositivo de drenaje también puede ser proporcionado en una pluralidad de corrugaciones o pliegues, y particularmente en cada corrugación o pliegue.
Según otra conformación de acuerdo con el invento, el cuerpo de la válvula del dispositivo de drenaje está formado por un segmento de fuelle del propio fuelle, estando el segmento de fuelle rodeado mediante cuerpos planos distanciados entre sí. El segmento de fuelle es básicamente flexible o plegable y, por lo tanto, puede entrar en contacto alternativamente desde el interior contra los cuerpos planos opuestos cuando se produce una diferencia de presión entre la presión que actúa dentro y fuera de la zona de paso. En los cuerpos planos opuestos, por un lado se proporciona una entrada y, por otro lado una salida. Si el cuerpo de la válvula flexible, tipo lóbulo, en forma de segmento de fuelle entra en contacto con los cuerpos planos desde el interior, éste cierra la entrada y la salida respectivamente.
Por último, el dispositivo de drenaje puede estar dispuesto en un elemento del marco del dispositivo de transición, en particular de manera que el pasaje de fluido esté alineado con una abertura de paso proporcionada en el dispositivo de transición. De esta manera, el fluido que se acumula en el elemento de marco puede ser drenado y así, por ejemplo, se puede prevenir la oxidación del elemento de marco. El elemento de marco puede ser, en particular, un marco central y/o un marco de cúpula. Estos sirven para estabilizar el fuelle y/o para soportar y atar el fuelle a las partes de un vehículo o a un acoplamiento que conecta las partes de un vehículo o a una junta.
Otras optimizaciones ventajosas del invento se desprenden de las reivindicaciones, de la descripción y de los dibujos. Las ventajas de las características mencionadas en la descripción y de las combinaciones de varias características mencionadas en la descripción son meramente ejemplificadoras y o acumulativas, sin que las ventajas deban necesariamente ser alcanzadas por los modelos de fabricación según el invento. Las características mencionadas en las reivindicaciones y en la descripción deben entenderse con respecto a su número de manera que exactamente este número o un número mayor que el número mencionado está presente sin un uso explícito del término "al menos". Así, por ejemplo, si se menciona un elemento de guía, debe entenderse que hay exactamente un elemento de guía, dos elementos de guía o varios elementos de guía. Estas características pueden complementarse con otras o ser las únicas a partir de las cuales se compone el producto respectivo. Los signos de referencia contenidos en las reivindicaciones no representan una limitación del alcance de lo protegido por las reivindicaciones. Sirven para facilitar la comprensión de las reivindicaciones.
EJEMPLOS DE FABRICACIÓN PREFERENTES DEL INVENTO
Otras medidas que mejoran el invento se describen con mayor detalle a continuación junto con la descripción de los modelos de fabricación preferentes del invento con referencia a las figuras. Se muestra en la (s):
figura 1, una vista esquemática de un dispositivo de transición con un dispositivo de drenaje,
figuras 2a-2c, un primer ejemplo de fabricación de un dispositivo de drenaje en tres posiciones diferentes, figura 3, un ejemplo de fabricación de un dispositivo de drenaje con un cuerpo de la válvula en forma de bola, figura 4, un ejemplo de fabricación de un dispositivo de drenaje con un cuerpo de la válvula en forma de cuerpo cilíndrico,
figura 5, un ejemplo de fabricación de un dispositivo de drenaje con un cuerpo de la válvula en forma de cuerpo de doble cono,
figura 6, otro ejemplo de fabricación de un dispositivo de drenaje con un cuerpo de la válvula en forma de elemento plano con dos patas,
figura 7, un ejemplo de fabricación de un dispositivo de drenaje con un cuerpo de la válvula en forma de un único elemento plano, que está diseñado para apoyarse en una entrada y una salida de un cuerpo base,
figura 8, un ejemplo de fabricación de un dispositivo de drenaje con un cuerpo de la válvula formado por un segmento del propio fuelle, y
figura 9, una vista superior del ejemplo de fabricación del dispositivo de drenaje según la figura 8.
La figura 1 muestra de forma esquematizada un dispositivo de transición 100 para conectar dos partes de un vehículo móviles unidas entre sí, por ejemplo partes de un vehículo sobre rieles, por lo que dicho dispositivo de transición 100 también puede utilizarse, por ejemplo, para vehículos de carretera como autobuses y similares. El dispositivo de transición 100 presenta un fuelle 10 que rodea una zona de paso 11 que puede ser recorrida por los pasajeros del vehículo. Así, el fuelle 10 separa un espacio interior IR de un espacio exterior AR.
Los dispositivos de transición 100, según el ejemplo de fabricación, también se conocen como los llamados dispositivos de transición presurizados 100, que están especialmente diseñados para evitar que las fluctuaciones repentinas de presión en el espacio exterior AR penetren en el espacio interior IR. Las fluctuaciones bruscas de presión se producen por ejemplo, en el caso de vehículos sobre rieles en movimiento rápido cuando entran o salen de un túnel, o se produce una onda de presión en el caso de vehículos sobre rieles que se aproximan en sentido contrario, por lo que primero puede producirse una sobrepresión y luego una presión negativa.
Así, a este respecto, la fluctuación de presión repentina puede comprender una presión positiva o una presión negativa del espacio exterior AR en relación con el espacio interior IR. El ejemplo de dispositivo de transición 100 que se muestra aquí corresponde a un dispositivo de transición 100 de este tipo capaz de soportar la presión, es decir, el dispositivo de transición 100 y en particular su fuelle 10 están diseñados de tal manera que la zona de paso 11, que forma el espacio interior IR, está diseñada para ser sustancialmente estanca a la presión con respecto al espacio exterior AR.
El dispositivo de transición 100 presenta un segmento de suelo 13, estando el segmento de suelo 13 conformado ejemplarmente por un segmento inferior del fuelle 10. Alternativamente, es posible que el segmento de suelo 13 esté conformado a partir de un elemento de suelo al que el fuelle 10 simplemente se extiende.
Un dispositivo de drenaje 12 está dispuesto en el segmento de suelo 13. El dispositivo de drenaje 12 forma un pasaje de fluido 17 para descargar agua desde la zona de paso 11 hacia el exterior. El agua, pero también otros fluidos, pueden ser consecuentemente transferidos desde el espacio interior IR hacia espacio exterior AR por el dispositivo de drenaje 12. Tal y como se utiliza en este documento, el término espacio exterior describe el exterior, aunque otros componentes de la unidad de transición pueden estar presentes fuera del fuelle 10, como una junta o acoplamiento del vehículo.
El invento trata de un dispositivo de drenaje 12 que presenta un cuerpo de la válvula 14 a través del cual el pasaje de fluido 17 depende de una diferencia de presión entre el espacio interior IR y el espacio exterior AR de la zona de paso 11. La posibilidad de cierre autónomo, y en este sentido también automático, del dispositivo de drenaje 12 por medio del cuerpo de la válvula 14 es necesario durante un tiempo breve si se producen fluctuaciones de presión repentinas entre el espacio interior IR y el espacio exterior AR. Según el invento, la válvula conformada con el cuerpo de la válvula 14 dependiendo de una diferencia de presión entre la presión que prevalece dentro y fuera del fuelle 13, está configurada de forma dependiente. En particular, el cuerpo de la válvula 14 está dispuesto en o sobre un cuerpo base del dispositivo de drenaje 12 de tal manera que el cuerpo de la válvula 14 puede cerrar el pasaje de fluido 17 de una manera dependiente de la presión. La capacidad de cierre dependiente de la presión del dispositivo de drenaje 12 resuelve el problema del invento de tal manera que, en el caso de fluctuaciones repentinas de presión, el espacio interior IR está herméticamente sellado del espacio exterior AR. De este modo, según un ejemplo de fabricación, durante el funcionamiento normal del vehículo sobre rieles, el cuerpo de la válvula del dispositivo de drenaje 12 puede permanecer en una posición de apertura.
La ilustración de la figura 1 muestra un posible diseño del dispositivo de drenaje 12 con un cuerpo de la válvula 14, que está equipado con un sensor 15, que se utiliza para detectar la diferencia de presión entre el espacio interior IR y el espacio exterior AR. Si se produce una diferencia de presión en términos de cantidad, el cuerpo de la válvula 14 se activa brevemente mediante un dispositivo de accionamiento 16 para evitar el desbordamiento del aire desde el espacio exterior AR hacia el espacio interior IR o desde el espacio interior IR hacia el espacio exterior AR. El dispositivo de accionamiento 16 está formado, por ejemplo, por un solenoide con un émbolo, estando el émbolo conectado o formado por el propio cuerpo de la válvula 14.
Los otros ejemplos de fabricación expuestos a continuación forman dispositivos de transición 100 con un dispositivo de drenaje 12, mostrando diferentes formas de cuerpos de válvula 14 que pueden cerrar automáticamente el pasaje de fluido 17 del dispositivo de drenaje 12.
Las figuras 2a, 2b y 2c muestran un ejemplo de fabricación de un dispositivo de desagüe 12 con un cuerpo de la válvula 14 mostrado en las figuras en diversas posiciones 0, I y II.
El cuerpo de la válvula 14 separa el espacio interior IR del espacio exterior AR en el segmento de suelo 13 dependiendo de la posición de cierre I y II, estando en la posición de apertura 0 conformado un pasaje de fluido 17 entre el espacio interior IR y el espacio exterior AR.
El cuerpo de la válvula 14 es presurizado por la fuerza de un elemento de muelle 23, en donde el elemento de muelle 23 está dispuesto en conexión operativa con el cuerpo de la válvula 14 de tal manera que el cuerpo de la válvula 14 permanece en la posición de apertura 0 mostrada en la figura 2a cuando no prevalece ninguna diferencia de presión entre el espacio interior IR y el espacio exterior AR.
Si se produce una fluctuación de presión repentina y si la presión en el espacio interior IR aumenta bruscamente en comparación con la presión en el espacio exterior AR, el cuerpo de la válvula 14, mediante una superficie de encaje interior 14', es desplazado hacia la cámara exterior AR contra la fuerza del elemento de muelle 23, de modo que ajusta la primera posición de cierre I, como se muestra en la figura 2b. A través de una zona de sellado, que no se muestra con más detalle, se lleva a cabo el sellado del dispositivo de drenaje 12 en el segmento de suelo 13 con el cuerpo de la válvula 14, de manera que se interrumpe un pasaje de fluido 17, como se muestra en la figura 2a. Esta situación se produce, por ejemplo, en el caso de una aspiración en el espacio exterior AR, por ejemplo en el caso de un vehículo sobre rieles que se aproxima en dirección contraria o a la salida de un túnel. En este caso, el paso muy rápido del cuerpo de la válvula 14 de la posición de apertura 0 a la primera posición de cierre I impide que el aire pase del espacio interior IR al espacio exterior AR.
La figura 2c muestra la válvula 14, en una segunda posición de cierre II, a la que se transfiere el cuerpo de la válvula 14 cuando la superficie de encaje exterior 14" se somete a una presión de aire que es mayor que la presión de aire en el espacio interior IR. A continuación, el cuerpo de la válvula 14 se desplaza a la segunda posición de cierre II, teniendo lugar la transferencia de la posición de apertura 0 a la segunda posición de cierre II también contra la fuerza del elemento de muelle 23. También en la segunda posición de cierre II, el pasaje de fluido 17 según la figura 2a del dispositivo de drenaje 12, está cerrado por el cuerpo de la válvula 14 de modo que no puede fluir aire desde el espacio exterior AR hacia el espacio interior IR.
La figura 3 muestra otro ejemplo de fabricación de un dispositivo de drenaje 12 que presenta un cuerpo base 20 en el que se forma una cámara 21. El cuerpo de la válvula 14 está formado como una bola 29 y se recibe en la cámara 21. Debido a la gravedad, la bola 29 permanece inicialmente en la posición de cierre inferior mostrada y cierra una salida 26. Cuando el agua entra en la cámara 21, la bola 29 puede flotar hidrostáticamente, liberando así la salida 26 para que el agua pueda ser drenada al exterior a través de la salida 26.
Si la presión en el espacio exterior AR cae abruptamente, causando una sobrepresión en el espacio interior IR en relación con el espacio exterior AR, la bola 29 puede permanecer en la posición mostrada, cerrando la salida 26, y el aire no puede rebosar desde el espacio interior IR hacia el espacio exterior AR.
Si la presión en el espacio exterior AR aumenta bruscamente con respecto al espacio interior IR, la bola 29 se traslada a lo largo de un eje del cuerpo de la válvula 27 para apoyarse contra la entrada 25 en la cámara 21 y en esta posición también sella la entrada 25.
Como posición de reposo, la posición mostrada del cuerpo de la válvula 14 corresponde a la primera posición de cierre I en la que el cuerpo de la válvula 14 permanece en funcionamiento normal, siempre que no prevalezca ninguna diferencia de presión en la que la presión en el espacio exterior AR sea mayor que la del espacio interior IR.
El cuerpo base 20 se muestra dispuesto en un lado inferior del segmento de suelo 13. En un lado superior del segmento de suelo 13, se muestra a modo de ejemplo un tamiz 22 para evitar que las partículas sólidas y otros contaminantes entren en el dispositivo de drenaje 12. En particular, el tamiz 22 está formado y dispuesto para ser extraíble del segmento de suelo 13.
El ejemplo de fabricación del dispositivo de drenaje 12 según la figura 4, muestra una estructura directamente comparable a la del dispositivo de drenaje 12 según la figura 3, y los mismos signos de referencia denotan las mismas características descritas en la figura 3. El dispositivo de drenaje 12 presenta un cuerpo base 20 con una cámara 21 en la que el cuerpo de la válvula 14 está formado como un cilindro 30. Éste se recibe en el cuerpo base 20 con posibilidad de movimiento de elevación a lo largo del eje del cuerpo de la válvula 27, para lo cual el cuerpo base 20 tiene elementos de guía 19, por ejemplo en forma de orificios de guía.
En el cuerpo base 20 están dispuestas una entrada 25 y una salida 26, que conectan la cámara 21 con el espacio interior IR y el espacio exterior AR, y dependiendo de la posición a lo largo del eje del cuerpo de la válvula 27, el cilindro 30 puede moverse entre la primera posición de cierre y la segunda posición de cierre. Al hacerlo, el cilindro 30 cierra la entrada 25 y la salida 26 haciendo tope con una superficie de contra-sellado 18 respectiva, y el inicio del movimiento de elevación del cilindro 30 a lo largo del eje del cuerpo de la válvula 27, se realiza de la misma manera que se muestra en la figura 3.
La figura 5 muestra una variante de un dispositivo de drenaje 12 con un cuerpo de la válvula 14 en forma de doble cono 31, que presenta secciones de cubierta cónicas opuestas 31a, 31b para sellar contra las superficies de contra­ sellado 18, de modo que el cuerpo de la válvula 14 pueda sellar alternativamente la entrada 25 y la salida 26 a través de las secciones de cubierta cónicas, 31a, 31b cuando están en contacto con las superficies de contra-sellado 18. Así, el cuerpo de la válvula 14 forma un doble cono 31, que, como ya se ha descrito en relación con la figura 3, es guiado a lo largo del eje del cuerpo de la válvula 27 por los elementos de guía 19, de modo que pueda moverse con movimiento de elevación.
La figura 6 muestra una variante de un dispositivo de drenaje 12 en una disposición en un segmento de suelo 13 con un cuerpo de la válvula 14 formado en forma de chapaleta o diafragma con un elemento plano 24. El elemento plano 24 presenta una primera pata 24' y una segunda pata 24". La posición en la que se encuentra el cuerpo de la válvula 14 corresponde a la posición de apertura 0, y se obtiene un paso libre de fluido 17 entre el espacio interior IR y el espacio exterior AR. La posición mostrada puede ser mantenida por un contrapeso 32.
Si la presión en el espacio exterior AR disminuye bruscamente en relación con la presión en el espacio interior IR, el elemento plano 24 con las dos patas 24', 24" gira en sentido contrario a las agujas del reloj en el eje de pivotamiento 28, y la primera pata 24' se cierra contra el segmento de suelo 13. Si la presión en el espacio exterior AR aumenta bruscamente en relación con el espacio interior IR, la segunda pata 24" del elemento plano 24 sube contra el segmento de suelo 13 y también sella el pasaje de fluido 17. Para mantener la posición de apertura 0 mostrada, un elemento de muelle puede estar presente en el eje de pivotamiento 28 de una manera no mostrada con más detalle, y la deflexión del elemento plano 24 en la posición de cierre respectiva tiene lugar contra la fuerza de muelle del elemento de muelle. Un contrapeso 32 mantiene el elemento plano 24 en la posición pivotante además o alternativamente a una fuerza de muelle de un elemento de muelle en el eje de pivotamiento 28 en la posición de apertura 0 mostrada.
Finalmente, la figura 7 muestra un ejemplo de fabricación ligeramente modificado de un dispositivo de drenaje 12 en disposición esquemática en el segmento de suelo 13 con un cuerpo de la válvula 14 en forma de un elemento plano 24 que se recibe pivotantemente en un cuerpo base 20. El elemento plano 24 es pivotante en un eje de pivotamiento 28 en el cuerpo base 20 de forma ejemplarmente triangular del dispositivo de drenaje 12, y el elemento plano 24 puede pivotar contra la entrada 25 cuando la presión en el espacio exterior AR se eleva bruscamente en relación con el espacio interior IR, y el elemento de superficie 24 puede descansar contra la salida 26 cuando la presión en el espacio exterior AR cae bruscamente en relación con el espacio interior IR y el pasaje de fluido 17 mostrado está cerrado. La posición de apertura 0 mostrada del elemento plano 23 también puede ser mantenida por un elemento de muelle y/o un contrapeso dispuesto en conexión con el eje de pivotamiento 28 de una manera que no se muestra en detalle.
La figura 8 representa una vista lateral de un ejemplo de fabricación del dispositivo de drenaje 12 según la cual el cuerpo de la válvula 14 del dispositivo de drenaje 12 está formado por un segmento de fuelle 10' del propio fuelle 10, estando el segmento de fuelle 10' rodeado por medio de cuerpos planos 35 espaciados entre sí. El segmento de fuelle 10' es básicamente flexible o plegable y puede así, como un diafragma, entrar en contacto alternativamente desde el interior contra los cuerpos de superficie opuestos 35, cuando se produce un diferencia de presión entre el espacio interior IR y el espacio exterior a R de la zona de paso 11. En los cuerpos de superficie opuestos 35 se han incorporado una entrada 25 y una salida 26. En caso de una diferencia de presión, el cuerpo de la válvula 14 en forma de segmento de fuelle 10' se desvía y entra en contacto con los cuerpos planos 35 desde el interior, cerrando así la entrada 25 y la salida 26.
La figura 9 muestra el dispositivo de drenaje 12 en la corrugación de un fuelle 10 según la figura 8, mostrando la vista superior ilustrada que el segmento de fuelle 10' está formado por una zona separada, por ejemplo una zona recortada o perforada 34 con una tira residual en el propio fuelle 10, por lo que también se crea un cuerpo de la válvula 14 que puede cubrir la entrada 25 o la salida 26 indicadas, que - como se muestra en la figura 8 - se introduce en el cuerpo plano 35 montado en paralelo por encima o por debajo. Se introduce además una muesca 36 en el segmento de fuelle 10' para liberar un pasaje de fluido de forma mejorada en la posición de apertura.
Para que los cuerpos planos 35 estén respectivamente espaciados del fuelle igualmente plano 10 en los lados opuestos del mismo, se muestran cuerpos anulares 33 que rodean el segmento de fuelle 10' para formar el cuerpo de la válvula 14. Dentro de los cuerpos anulares 33 se forma una cámara 21 que se cierra lateralmente contra el espacio interior IR y el espacio exterior AR con los cuerpos planos 35. Los cuerpos planos 35 y/o también los cuerpos anulares 33 están formados, por ejemplo, a partir del material del fuelle 10 y están pegados y/o encolados y/o cosidos.
Esta variante de un dispositivo de drenaje 12, que se inserta, por ejemplo, en el punto más bajo de una corrugación de fuelle en el fuelle 10 del dispositivo de transición 100, es particularmente simple en su diseño y también puede ser insertado posteriormente en un fuelle 10.
El invento no está limitado en su fabricación al ejemplo de fabricación preferente indicado anteriormente. Más bien, son concebibles diversas variantes que difieren de la solución, incluso en el caso de diseños que son fundamentalmente diferentes.
Lista de signos de referencia:
100 Dispositivo de transición
10 Fuelle
10' Segmento de fuelle
11 Zona de paso
12 Dispositivo de drenaje
13 Segmento de suelo
14 Cuerpo de la válvula
14' Superficie de encaje interior
14" Superficie de encaje exterior
15 Sensor
16 Dispositivo de accionamiento
17 Pasaje de fluido
18 Superficie de contra-sellado
19 Elemento de guía
20 Cuerpo base
21 Cámara
22 Tamiz
23 Elemento de muelle
24 Elemento plano
24a Primera pata
24b Segunda pata
25 Entrada
26 Salida
27 Eje del cuerpo de la válvula
28 Eje de pivotamiento
29 Bola
30 Cilindro
31 Cono doble
31a Segmento de cubierta tipo cono
31b Segmento de cubierta tipo cono
32 Contrapeso
33 Cuerpo anular
34 Zona separada
35 Cuerpo plano
36 Corte
37 Elemento de sellado
0 Posición de apertura
I Primera posición de cierre
II Segunda posición de cierre
IR Espacio interior
AR Espacio exterior

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de transición (100) para conectar dos partes de un vehículo móviles unidas entre sí, en particular de un vehículo sobre rieles, que comprende
- un fuelle (10) que rodea periféricamente una zona de paso (11) del dispositivo de transición (100); y
- un aparato de drenaje (12) que está dispuesto en la zona inferior (13) del dispositivo de transición (100) y que proporciona un pasaje de fluido (17) para drenar agua desde la zona de paso (11) hacia el exterior,
cacterizado porque el dispositivo de drenaje (12) presenta un cuerpo de la válvula (14) a través del cual el pasaje de fluido (17) se puede cerrar independientemente en función de una diferencia de presión entre una presión que actúa en el interior (IR) y en el exterior (AR) de la zona de paso (11).
2. Dispositivo de paso (100) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de la válvula (14) está dispuesto de forma móvil entre dos de las tres posiciones siguientes (0, I, II) dentro o sobre un cuerpo base (20) del aparato de drenaje (12):
- una posición de apertura (0) en la que el pasaje de fluido (17) está abierto para el paso de un fluido, en particular agua, pudiendo adoptarse la posición de apertura (0) cuando la diferencia de presión no supera un valor límite predefinido;
- una primera posición de cierre (I) en la que el pasaje de fluido (17) está en particular cerrado de forma estanca, adoptando el cuerpo de la válvula (14) al menos la primera posición de cierre (I) cuando se ha superado el valor límite de la diferencia de presión y la presión (IR) dentro de la zona de paso (11) es mayor que fuera (AR) de la zona de paso (11); y
- una segunda posición de cierre (II) en la que el pasaje de fluido (17) está cerrado, en particular de forma estanca, adoptando el cuerpo de la válvula (14) al menos la segunda posición de cierre (II) cuando el valor límite de la diferencia de presión se ha superado y la presión dentro (IR) de la zona de paso (11) es menor que fuera (AR) de la zona de paso (11).
3. Dispositivo de transición (100) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aparato de drenaje (12) dispone de un sensor (15) para detectar la diferencia de presión y un dispositivo de accionamiento (16) para accionar el cuerpo de la válvula (14) en función de la diferencia de presión detectada, pudiéndose activar el cuerpo de la válvula (14), en particular electromagnéticamente.
4. Dispositivo de transición (100) según la reivindicación 2, caracterizado porque el cuerpo de la válvula presenta un elemento de sellado (37), en particular de goma, mediante el cual el cuerpo de la válvula (14) está en contacto de estanqueidad con una superficie de contra-sellado (18) en su posición de cierre (I, II), de manera que el pasaje de fluido (17) esté cerrado.
5. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 ó 4, caracterizado porque el cuerpo de la válvula (14) presenta un elemento de guía (19) para guiar el cuerpo de la válvula (14) en su movimiento desde su posición de apertura (0) hasta su posición de cierre (I, II).
6. Dispositivo de transición (100) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aparato de drenaje (12) presenta un cuerpo base (20) con una cámara (21) formada en el mismo en el que el cuerpo de la válvula (14) se recibe de forma móvil, pudiendo el cuerpo de la válvula (14) ser recibido opcionalmente de forma extraíble desde la cámara (21).
7. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el cuerpo base (20) está formado de forma dividida, con al menos dos componentes del cuerpo base que están interconectados de forma desmontable.
8. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aparato de drenaje (12) presenta un tamiz (22) para retener las partículas sólidas.
9. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo de la válvula (14) está formado como un flotador y presenta una densidad que es menor que la densidad del agua y/o que el cuerpo de la válvula (14) presenta un material poroso como el poliestireno o el corcho y/o está formado como un cuerpo hueco.
10. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 2, 4 o 5, caracterizado porque el aparato de drenaje (12) presenta al menos un elemento de muelle (23), siendo el cuerpo de la válvula (14) deflectable a su posición de cierre (I, II) contra una fuerza de muelle ejercida por el elemento de muelle (23).
11. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo de la válvula (14) presenta un elemento plano (24) que está formado en particular como una chapaleta o como una membrana mediante el cual se puede cerrar una entrada (25) y/o una salida (26) del pasaje de fluido (17).
12. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado porque el cuerpo de la válvula (14) es móvil en traslación en la dirección del eje del cuerpo de la válvula (27) con respecto al cuerpo base (20) y/o está soportado pivotantemente alrededor de un eje de pivotamiento (28).
13. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aparato de drenaje (12) presenta un contrapeso (32) que se recibe de forma rotativa alrededor de un eje de pivotamiento (28) en conexión con el cuerpo de la válvula (14), por lo que el cuerpo de la válvula (14) permanece en la posición de apertura (0) si la diferencia de presión no supera un valor límite predefinido.
14. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo de la válvula (14) del aparato de drenaje (12) está formado por un segmento de fuelle (10') del propio fuelle, estando el segmento de fuelle (10') rodeado por medio de cuerpos planos (35) espaciados entre sí, de manera que dependiendo de la diferencia de presión, el segmento de fuelle (10') en función de su flexibilidad puede ponerse alternativamente en contacto desde el interior con el cuerpo plano (35) y cierra una entrada (25) o una salida (26) en el cuerpo plano (35).
15. Dispositivo de transición (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aparato de drenaje (12) está dispuesto en un elemento del marco del dispositivo de transición (100), en particular, de tal manera que el pasaje de fluido (17) está dispuesto en alineación con una abertura de paso prevista en el dispositivo de transición (100).
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