ES2917778T3 - rail car with roof - Google Patents
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Abstract
La invención afecta a un vehículo ferroviario con un techo. El techo del vehículo ferroviario se ejecuta como una hoja de perfil con montañas de perfil alternas y valles de perfil, cada uno conectado entre sí, las pendientes o al menos parte de la inclinación, un material más bajo El grosor que las montañas de perfil y/o los valles de perfil tienen. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The invention concerns a railway vehicle with a roof. The roof of the rail vehicle is executed as a profile sheet with alternating profile mountains and profile valleys, each connected to each other, the slopes or at least part of the pitch, a lower material thickness than the profile mountains and /o profile valleys have. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Vehículo ferroviario con techorail car with roof
La presente invención hace referencia a un vehículo ferroviario con techo.The present invention relates to a rail vehicle with a roof.
Los techos de los vehículos ferroviarios, especialmente, en el transporte público de pasajeros, como tranvías, metros, etc., están fabricados, entre otros, con hojas de chapa.The roofs of railway vehicles, especially in public passenger transport, such as trams, subways, etc., are made, among others, with sheet metal.
Debido a que las hojas planas y lisas presentan una resistencia a la flexión, al pandeo y a la compresión mucho menor que las hojas perfiladas, normalmente se utilizan hojas perfiladas para la construcción de dichos techos. Las hojas perfiladas consisten en láminas plegadas y consisten en múltiples valles perfilados que se suceden alternadamente y picos perfilados, que están conectados entre sí con superficies inclinadas. Los picos perfilados también se denominan como puentes o cordones altos, los valles perfilados, como depresiones, cordones profundos o cordones, por lo cual estas hojas perfiladas también se denominan hojas de cordón.Because flat, smooth sheets have much lower flexural, buckling, and compressive strength than profiled sheets, profiled sheets are typically used for the construction of such roofs. Profiled sheets consist of folded sheets and consist of multiple alternately succeeding profiled valleys and profiled peaks, which are connected to each other with sloping surfaces. Profiled peaks are also referred to as bridges or high ridges, profiled valleys as depressions, deep ridges or ridges, which is why these profiled sheets are also called cordon sheets.
Las hojas de cordón o perfinadas que se utilizan por lo general actualmente como construcciones de techo presentan un grosor de pared constante y, por lo tanto, un grosor de material constante, también debido al proceso de producción.The cord or perfined sheets that are currently generally used as roof constructions have a constant wall thickness and thus a constant material thickness, also due to the production process.
Debido a que el peso de un vehículo ferroviario, especialmente, en el transporte público de pasajeros, por ejemplo, en tranvías, etc., es un factor operativo decisivo, por ejemplo, para cumplir con las cargas por rueda especificadas, el ahorro de peso es un factor importante en el desarrollo de vehículos ferroviarios o parte del mismo.Since the weight of a rail vehicle, especially in public passenger transport, e.g. trams, etc., is a decisive operational factor, e.g. to meet specified wheel loads, the weight savings it is an important factor in the development of railway vehicles or part of it.
El momento de inercia de la superficie que determina la resistencia a la flexión, el pandeo y la compresión de las hojas perfiladas está influenciado esencialmente por una acumulación de material en los valles y picos perfilados, que está dimensionado y por lo tanto tiene una influencia decisiva en el grosor del material de las hojas de cordón. Por lo tanto, el grosor del material proporcionado para los picos y valles perfilados en la zona de las superficies inclinadas no se requiere en la misma medida, por lo cual el grosor del material en la zona de las superficies inclinadas puede ser correspondientemente menor que el grosor del material en la zona de los picos y valles perfilados.The moment of inertia of the surface that determines the resistance to bending, buckling and compression of the profiled sheets is essentially influenced by an accumulation of material in the profiled valleys and peaks, which is dimensioned and therefore has a decisive influence. in the material thickness of the cord sheets. Therefore, the material thickness provided for the profiled peaks and valleys in the area of the sloped surfaces is not required to the same extent, whereby the material thickness in the region of the sloped surfaces can be correspondingly less than the thickness of the material in the area of the profiled peaks and valleys.
La solicitud DE 1202815 B describe un vehículo ferroviario con un techo, en donde el techo consiste en una hoja perfilada con múltiples valles perfilados que se suceden alternadamente y picos perfilados; en donde los valles perfilados que se suceden alternadamente y los picos perfilados están conectados respectivamente entre sí con al menos una superficie inclinada.Application DE 1202815 B describes a rail vehicle with a roof, where the roof consists of a profiled sheet with multiple alternately succeeding profiled valleys and profiled peaks; wherein the alternately succeeding profiled valleys and profiled peaks are respectively connected to each other with at least one inclined surface.
El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un vehículo ferroviario con un techo, queresulte sencillo y económico.The object of the present invention is to provide a railway vehicle with a roof, which is simple and inexpensive.
El objeto se resuelve mediante las características de la reivindicación independiente 1. Los perfeccionamientos y acondicionamientos de la invención se encuentran en las características de las reivindicaciones relacionadas.The object is solved by the features of independent claim 1. Improvements and refinements of the invention are found in the features of the related claims.
Allí, se presenta el techo de un vehículo ferroviario, en donde el techo consiste en una hoja perfilada con múltiples valles perfilados que se suceden alternadamente y picos perfilados; en donde los valles perfilados que se suceden alternadamente y los picos perfilados están conectados respectivamente entre sí con al menos una superficie inclinada; en donde el techo está diseñado conforme a la invención de modo que, al menos una parte de al menos una superficie inclinada entre un primer y un segundo valle perfilado o entre un primer y un segundo pico perfilado presenta un grosor de material d menor que el grosor de material D de los valles perfilados o picos perfilados que están respectivamente conectados con la superficie inclinada.There, the roof of a railway vehicle is presented, where the roof consists of a profiled sheet with multiple profiled valleys that alternately follow each other and profiled peaks; wherein the alternately succeeding profiled valleys and profiled peaks are respectively connected to each other with at least one inclined surface; wherein the roof is designed according to the invention in such a way that at least a part of at least one inclined surface between a first and a second profiled valley or between a first and a second profiled peak has a material thickness d less than the material thickness D of the profiled valleys or profiled peaks which are respectively connected with the inclined surface.
La solución conforme a la invención ofrece la ventaja de que al reducirse el grosor del material en la zona de las superficies inclinadas, se requiere correspondientemente menos material para la fabricación de la hoja perfilada y, por lo tanto, el techo del vehículo ferroviario es significativamente más ligero y, por lo tanto, también se puede fabricar de una manera más rentable, mientras que al mismo tiempo la rigidez a la flexión, al pandeo y a la compresión de la hoja perfilada y, por lo tanto, del techo no se ve afectada o sólo levemente.The solution according to the invention offers the advantage that by reducing the thickness of the material in the region of the inclined surfaces, correspondingly less material is required for the production of the profiled sheet and thus the roof of the rail vehicle is significantly smaller. lighter and thus can also be manufactured in a more cost-effective way, while at the same time the bending, buckling and compressive stiffness of the profiled sheet and thus of the roof remain unaffected or only slightly.
De acuerdo con una forma de ejecución particularmente preferida de la invención, todas las superficies inclinadas de la hoja perfilada presentan un grosor de material d menor que el grosor de material D de los valles perfilados o picos perfilados conectados respectivamente a las superficies inclinadas. De esta manera, el ahorro de material para todo el techo es comparativamente el más alto posible y, por lo tanto, el techo es aún más liviano y también se puede fabricar correspondientemente de manera aún más rentable. According to a particularly preferred embodiment of the invention, all inclined surfaces of the profiled sheet have a material thickness d less than the material thickness D of the profiled valleys or profiled peaks respectively connected to the inclined surfaces. In this way, the material savings for the entire roof are comparatively the highest possible and thus the roof is even lighter and can also be correspondingly manufactured even more economically.
Según otra forma de ejecución preferida de la invención, en las zonas de transición entre la superficie inclinada y el valle perfilado conectado, el grosor de material aumenta continuamente desde el grosor de material d de la superficie inclinada hasta el grosor del material D del valle perfilado. De esta manera se evitan transiciones difíciles, es decir, saltos en el grosor del material entre la superficie inclinada y el valle perfilado conectado, lo que minimiza el riesgo de posibles puntos de fractura bajo carga en estas posiciones y, por lo tanto, la intensidad del mantenimiento no se ve afectada negativamente.According to a further preferred embodiment of the invention, in the transition areas between the inclined surface and the connected profiled valley, the material thickness increases continuously from the material thickness d of the inclined surface to the material thickness D of the profiled valley. . In this way difficult transitions, i.e. jumps in material thickness between the inclined surface and the connected profiled valley, are avoided, minimizing the risk of possible fracture points under load in these positions and thus the intensity of maintenance is not negatively affected.
Según otra forma de ejecución preferida de la invención, en las zonas de transición entre la superficie inclinada y el pico perfilado conectado, el grosor de material aumenta continuamente desde el grosor de material d de la superficie inclinada hasta el grosor del material D del pico perfilado. De esta manera se evitan transiciones difíciles, es decir, saltos en el grosor del material entre la superficie inclinada y cada picol perfilado conectado, lo que también minimiza el riesgo de posibles puntos de fractura bajo carga en estas posiciones. Las actividades de mantenimiento tampoco se ven influenciadas negativamente por esto.According to a further preferred embodiment of the invention, in the transition areas between the inclined surface and the connected profile peak, the material thickness increases continuously from the material thickness d of the inclined surface to the material thickness D of the profile peak. . Difficult transitions, i.e. jumps in material thickness between the inclined surface and each connected profile picol, are thus avoided, which also minimizes the risk of possible fracture points under load in these positions. Maintenance activities are also not negatively influenced by this.
De manera particularmente preferida, la hoja perfilada está diseñada como una hoja trapezoidal. Una hoja trapezoidal presenta una sección transversal similar a un trapezoide y es muy variable con respecto a las dimensiones correspondientes, por ejemplo, a longitudes de los cordones profundos y altos, superficies inclinadas, ángulos entre cordones profundos y superficies inclinadas, grosor del material, etc., y también resulta de fabricación sencilla y económica y, por lo tanto, es particularmente adecuada para la construcción o fabricación del techo de un vehículo ferroviario, en particular, para el transporte público de pasajeros, por ejemplo, para tranvías, metros, etc. En resumen, un techo de un vehículo ferroviario de acuerdo con la invención está diseñado como una hoja perfilada con picos perfilos alternados y valles perfilados, que están conectados entre sí con superficies inclinadas; en donde las superficies inclinadas, o al menos una parte de las superficies inclinadas presentan conforme a la invención un grosor de material menor que los picos perfilados y/o que los valles perfilados.Particularly preferably, the profiled sheet is designed as a trapezoidal sheet. A trapezoidal blade has a cross section similar to a trapezoid and is highly variable with respect to corresponding dimensions, for example, lengths of deep and high beads, rake surfaces, angles between deep beads and rake surfaces, material thickness, etc. ., and it is also simple and cheap to manufacture and is therefore particularly suitable for the construction or fabrication of the roof of a railway vehicle, in particular for public passenger transport, for example for trams, subways, etc. . In short, a roof of a railway vehicle according to the invention is designed as a profiled sheet with alternate profiled peaks and profiled valleys, which are connected to each other with inclined surfaces; where according to the invention the sloped surfaces, or at least some of the sloped surfaces, have a smaller material thickness than the profiled peaks and/or the profiled valleys.
En las transiciones entre la superficie inclinada y el pico perfilado y/o el valle perfilado, el grosor del material aumenta continuamente desde el grosor del material de la superficie inclinada hasta el grosor del material del correspondientepico perfilado y/o el valle perfilado.At the transitions between the sloped surface and the profiled peak and/or profiled valley, the material thickness increases continuously from the material thickness of the sloped surface to the material thickness of the corresponding profiled peak and/or profiled valley.
A continuación, se explican en detalle ejemplos de ejecución preferidos de la presente invención en relación con los dibujos. Las figuras muestran:In the following, preferred embodiments of the present invention are explained in detail with reference to the drawings. The figures show:
Figura 1: un corte transversal de una hoja perfilada (1) conforme a al invención.Figure 1: a cross section of a profiled sheet (1) according to the invention.
Figura 2: un recorte ampliado del corte transversal de una hoja perfilada (1) conforme a al invención.FIG. 2: An enlarged cutaway of the cross section of a profiled sheet (1) according to the invention.
Figura 3: un vehículo ferroviario (10) con un techo (15) conforme a la invención.Figure 3: a railway vehicle (10) with a roof (15) according to the invention.
La figura 1 muestra un corte transversal de una hoja perfilada (1) conforme a al invención. La hoja perfilada (1), está diseñada aquí como una hoja trapezoidal, que consta de múltiples valles perfilados (2) y picos perfilados (3) que se suceden alternadamente; en donde los valles perfilados (2) y picos perfilados (3) que se suceden alteradamete están conectados entre sí mediante superficies inclinadas (4). En el ejemplo de realización que se muestra aquí, los valles perfilados (2) y los picos perfilados (3) presentan un grosor de material D y las superficies inclinadas (4) un grosor de material d en comparación menor.Figure 1 shows a cross section of a profiled sheet (1) according to the invention. The profiled sheet (1), is designed here as a trapezoidal sheet, consisting of multiple profiled valleys (2) and profiled peaks (3) that follow one another alternately; where the profiled valleys (2) and profiled peaks (3) that alternately follow each other are connected to each other by means of inclined surfaces (4). In the exemplary embodiment shown here, the profiled valleys (2) and profiled peaks (3) have a material thickness D and the sloping surfaces (4) have a comparatively smaller material thickness d.
Debido a que el momento de inercia de la superficie y, por lo tanto, la resistencia a la flexión, al pandeo y a la compresión de una hoja perfilada (1) está determinada esencialmente por el grosor del material o el grosor de los valles perfilados (2) y los picos perfilados (3), el grosor del material d es en la zona de las superficies inclinadas (4) se reduce significativamente en comparación con el grosor del material D en la zona de los valles perfilados (2) y los picos perfilados (3), lo que reduce tanto el peso total como los costes de fabricación del techo. La reducción del grosor del material d en la zona de las superficies inclinadas (4) en comparación con el grosor del material D en la zona de los valles perfilados (2) y los picos perfilados (3) es variable y ajustable, por lo cual se puede ajustar correspondientemente según sea necesario. Aquí resulta posible un ahorro de peso de hasta el 20% del peso total del techo.Because the moment of inertia of the surface and thus the resistance to bending, buckling and compression of a profiled sheet (1) is essentially determined by the thickness of the material or the thickness of the profiled valleys ( 2) and the profiled peaks (3), the thickness of the material d is in the area of the inclined surfaces (4) is significantly reduced compared to the thickness of the material D in the region of the profiled valleys (2) and the peaks profiles (3), which reduces both the total weight and the manufacturing costs of the roof. The reduction in the thickness of the material d in the area of the inclined surfaces (4) compared to the thickness of the material D in the area of the profiled valleys (2) and the profiled peaks (3) is variable and adjustable, whereby can be adjusted accordingly as needed. Here a weight saving of up to 20% of the total roof weight is possible.
Por supuesto, también es muy posible que, dependiendo de la aplicación y las necesidades, sólo una parte de las superficies inclinadas (4) y/o sólo superficies inclinadas individuales (4) presenten un grosor de material d menor que el grosor de material D de los valles perfilados (2) o de los picos perfilados (3) conectados respectivamente con las superficies inclinadas (4). Aqií, resultan concebibles todas las combinaciones posibles.Of course, it is also quite possible that, depending on the application and requirements, only a part of the inclined surfaces (4) and/or only individual inclined surfaces (4) have a material thickness d less than the material thickness D of the profiled valleys (2) or of the profiled peaks (3) connected respectively with the inclined surfaces (4). Here, all possible combinations are conceivable.
Todas las dimensiones mostradas de la sección transversal de la hoja perfilada (1), es decir, las respectivas longitudes de los valles perfilados (2), los picos perfilados (3) y las superficies inclinadas (4), así como los ángulos y los grosores de material d y D mostrados, así como los mostrados en la figura 2, son meramente ilustrativos y no significan una limitación.All shown dimensions of the cross-section of the profiled sheet (1), i.e. the respective lengths of the profiled valleys (2), the profiled peaks (3) and the inclined surfaces (4), as well as the angles and the material thicknesses d and D shown, as well as those shown in Figure 2, are merely illustrative and not meant to be limiting.
La figura 2 muestra un recorte ampliado del corte transversal de una hoja perfilada (1) conforme a al invención. En la figura 2 se muestra a modo de ejemplo, a partir de un valle perfildo (2) con grosor de material D, el curso de una sección transversal de una chapa perfilada (1) conforme a la invención sobre una superficie inclinada (4) con grosor de material d, un pico perfilado (3) con grosor de material D, superficie inclinada (4) con grosor de material d, valle perfilado (2) con grosor de material D y nuevamente sobre una superficie inclinada ( 4) con grosor de material d hacia un pico perfilado (3) con grosor de material D, etc. En particular, aquí, se muestran zonas de transición (5) entre el pico perfilado (3) y la superficie inclinada (4), la superficie inclinada (4) y el valle perfilado (2), el valle perfilado (2) y la superficie inclinada (4) y la superficie inclinada(4) y el pico perfilado (3), en las cuales el grosor del material cambia continuamente. En el ejemplo mostrado, esto cambia a partir del grosor de material D del pico perfilado (3) al grosor de material d de la superficie inclinada (4) al grosor de material D del valle perfilado (2) al grosor de material d de la superficie inclinada (4) al grosor del material D del pico perfilado (3), etc. De esta manera, se evitan transiciones difíciles, es decir, saltos en el grosor del material, entre las superficies inclinadas (4) y los picos perfilados (3) o los valles perfilados respectivamente conectados, minimizando así el riesgo de posibles puntos de fractura cuando se aplica tensión en estas posiciones.Figure 2 shows an enlarged cut of the cross section of a profiled sheet (1) according to the invention. As an example, FIG. 2 shows the course of a cross-section of a profiled sheet metal (1) according to the invention on an inclined surface (4), starting from a profiled valley (2) with material thickness D. with material thickness d, a profiled peak (3) with material thickness D, inclined surface (4) with material thickness d, profiled valley (2) with material thickness D and again on an inclined surface ( 4) with thickness of material d to a profiled peak (3) with material thickness D, etc. In particular, here, transition zones (5) are shown between the profiled peak (3) and the sloped surface (4), the sloped surface (4) and the profiled valley (2), the profiled valley (2) and the inclined surface (4) and the inclined surface (4) and the profiled peak (3), in which the thickness of the material changes continuously. In the example shown, this changes from the material thickness D of the profiled peak (3) to the material thickness d of the sloped surface (4) to the material thickness D of the profiled valley (2) to the material thickness d of the inclined surface (4) to the material thickness D of the profiled peak (3), etc. In this way, difficult transitions, i.e. jumps in material thickness, between the inclined surfaces (4) and the respectively connected profiled peaks (3) or profiled valleys are avoided, thus minimizing the risk of possible fracture points when voltage is applied at these positions.
La longitud de las zonas de transición (5) no está fijada en una longitud determinada, sino que se puede ajustar/adaptar de forma variable a la longitud deseada según sea necesario. Para lograr la mayor reducción posible de material y, por lo tanto, el menor peso posible de la chapa perfilada (1), las zonas de transición (5) se seleccionan preferentemente lo más pequeñas posible, de modo que, a la inversa, la mayor parte posible de la respectiva superficie inclinada (4), idealmente toda la longitud de la superficie inclinada (4), presente el grosor de material d. Cada una de las zonas de transición (5) también puede extenderse hasta cierto punto dentro de la zona real de los valles perfilados (2) o picos perfilados (3), de modo que los picos perfilados (3) y los valles perfilados (2) también contribuyan en cierta proporción a la reducción del peso. Esto se debe en parte a la tecnología de fabricación, pero también se puede extender deliberadamente dentro de ciertos límites para reducir aún más el peso. La gran parte de la reducción de peso proviene de la reducción de material en la zona de las superficies inclinadas (4).The length of the transition areas (5) is not fixed at a certain length, but can be variably adjusted/adapted to the desired length as required. In order to achieve the greatest possible material reduction and thus the lowest possible weight of the profiled sheet (1), the transition zones (5) are preferably selected as small as possible, so that, conversely, the largest possible part of the respective inclined surface (4), ideally the entire length of the inclined surface (4), has the material thickness d. Each of the transition zones (5) can also extend to some extent into the actual area of the sharp valleys (2) or sharp peaks (3), so that the sharp peaks (3) and sharp valleys (2 ) also contribute to some extent to weight loss. This is partly due to manufacturing technology, but it can also be deliberately extended within certain limits to further reduce weight. Much of the weight reduction comes from material reduction in the area of the sloped surfaces (4).
La figura 3 muestra un vehículo ferroviario (10) con un techo (15) conforme a la invención.Figure 3 shows a railway vehicle (10) with a roof (15) according to the invention.
Se muestra que el techo (15), que está fabricado del perfil de chapa conforme a la invención, se puede adaptar en cualquier momento sin ningún problema a las estructuras necesarias existentes de un vehículo ferroviario (10), que en este caso, se muestra a modo de ejemplo mediante un pantógrafo (20). It is shown that the roof 15, which is made of the sheet metal profile according to the invention, can be adapted at any time without any problem to the necessary existing structures of a rail vehicle 10, which in this case is shown for example by means of a pantograph (20).
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