ES2943310T3

ES2943310T3 - Aguja

Info

Publication number: ES2943310T3
Application number: ES20207942T
Authority: ES
Inventors: Harald Loy
Original assignee: Getzner Werkstoffe Holding GmbH
Current assignee: Getzner Werkstoffe Holding GmbH
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2023-06-12
Anticipated expiration: 2038-09-06
Also published as: HUE062004T2; AU2023282176A1; AU2018371681A1; EP3798360B9; CN114457631A; AT520697B1; BR112020005614A2; CN111630226A; DK3714101T3; RU2020108461A3; RU2022104201A; AT520697A1; ES2897484T3; CN111630226B; RU2770640C2; ES2943310T9; WO2019100089A1; FI3798360T3; PL3798360T3; AU2018371681B2

Abstract

Desvío (1) para un sistema de vía para vehículos sobre raíles, el desvío (1) tiene raíles (2) y una secuencia de traviesas (4) y en la parte superior de la traviesa (5) de la respectiva traviesa (4) al menos dos de los los rieles (2) se sujetan en pares opuestos entre sí y entre cada uno de los rieles (2) y el respectivo lado superior (5) de la traviesa se dispone una capa intermedia (6) y las traviesas (4) cada una en los lados inferiores (7) del durmiente opuesto a su respectivo lado superior (5) del durmiente tienen cada uno una suela (8) y cada una de las suelas (8) tiene al menos una capa de elastómero (9), las capas intermedias (6) cada una que tiene al menos una capa de elastómero (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aguja

Las agujas constituyen puntos de cruce en los sistemas de vías en los que al menos una vía desviada se introduce en una vía principal o la abandona. Existen las denominadas agujas simples en las que una vía desviada abandona una vía principal o se introduce en la misma. Sin embargo, también existen los denominados desvíos de cruzamiento, en los que una vía desviada cruza una vía principal y sale por encima de la misma a ambos lados. En el estado de la técnica se conoce equipar las vías tanto en la zona entre agujas como en la zona de las agujas con capas de elastómero para, de este modo, conseguir un alisamiento del asiento de carril y una amortiguación de las vibraciones durante el cruce de un tren. Por ejemplo se conoce disponer las denominadas suelas bajo traviesa por debajo de las traviesas. Así, estas suelas bajo traviesa se encuentran entre la traviesa y un lecho de balasto o una vía sólida sobre la que se apoya la traviesa respectiva. Por los documentos AT 506529 B1 y WO 2016/077852 A1 se conocen por ejemplo suelas bajo traviesa. En el documento AT 506529 B1 se propone por ejemplo una suela bajo traviesa en la que sobre una capa elástica de la suela bajo traviesa, en el lado orientado hacia la traviesa, están colocadas una capa de fibra aleatoria y, en el lado opuesto, una capa de refuerzo y una capa elástica adicional. La capa de fibra aleatoria sirve para fijar la suela bajo traviesa a traviesas fundidas en hormigón. La capa de refuerzo en el otro lado de la suela bajo traviesa limita la entrada del balasto del lecho de balasto en la suela bajo traviesa en la medida deseada.

Sin embargo, en el estado de la técnica también se conocen capas intermedias elásticas en el lado superior de traviesa, es decir, entre el carril y la traviesa. Esto se describe por ejemplo en el documento EP 0552788 A1.

El documento AT 503772 B1 muestra una aguja, en la que en los lados inferiores de traviesa de las traviesas están dispuestas en cada caso suelas bajo traviesa con al menos una capa de elastómero. En el documento AT 503772 B1, entre los carriles y las traviesas se encuentran unas capas intermedias que, en este documento, se denominan medios de fijación. Por el documento AT 503772 B1 se conoce además variar la blandura o dureza de la base de traviesa por la longitud de la traviesa.

Así, en el estado de la técnica se conocen diferentes enfoques para, en particular en el caso de agujas para sistemas de vías, garantizar un alisamiento del asiento de carril al paso de los trenes, utilizándose y, opcionalmente, optimizándose en este estado de la técnica en cada caso un único plano elástico en la estructura global para alcanzar este objetivo.

El documento FR 2410086 A1 muestra el estado de la técnica de tipo genérico. En este documento, entre el carril y la traviesa está prevista una capa intermedia elástica y por debajo de la traviesa una suela bajo traviesa elástica. El objetivo de la invención es contrarrestar una inclinación de la traviesa en puntos especiales en la aguja.

Partiendo del estado de la técnica de tipo genérico, la invención propone para ello una aguja según la reivindicación 1.

En la invención se implementan no sólo uno sino al menos dos planos elásticos distanciados entre sí en la dirección vertical, visto en la posición de montaje, para mejorar el alisamiento del asiento de carril al paso de los trenes sobre la aguja. A este respecto, un plano elástico se forma por la al menos una capa de elastómero de las suelas bajo traviesa. Un segundo plano elástico se forma por las capas de elastómero de las capas intermedias. Las propiedades elásticas de estas capas de elastómero pueden ajustarse entre sí en función de los requisitos para, de este modo, lograr una optimización ajustada por medio de ambos planos elásticos. De este modo es posible adaptar las propiedades de aislamiento de todo el sistema de la aguja de manera muy precisa a los diferentes requisitos que aparecen en la aguja en diferentes puntos. La desviación puede homogeneizarse por el recorrido de la aguja. La adición de al menos un segundo plano elástico permite un ajuste fino de las propiedades elásticas de la aguja a las tareas específicas que deben resolverse en cada caso localmente dentro de la aguja en diferentes puntos.

En las agujas según la invención tanto las suelas bajo traviesa como las capas intermedias pueden estar formadas en cada caso de una o varias piezas. Tanto las suelas bajo traviesa como las capas intermedias pueden estar compuestas en cada caso por una única capa de elastómero. Sin embargo, en cada caso también pueden presentar varias capas de elastómero. Además las suelas bajo traviesa al igual que las capas intermedias también pueden presentar capas o componentes no elásticos. En el caso de las suelas bajo traviesa puede tratarse por ejemplo de una construcción multicapa conocida por el documento AT 506 772 B1 con dos capas elásticas, una capa de refuerzo y una capa de fibra aleatoria o unión. Las capas intermedias pueden presentar además de la al menos una capa de elastómero por ejemplo también placas metálicas, como también se explicará más adelante a modo de ejemplo en la descripción de las figuras.

Variantes preferidas de la invención prevén que en la aguja las capas de elastómero de al menos dos suelas bajo traviesa diferentes presenten un módulo de balasto diferente y/o que en la aguja las capas de elastómero de al menos dos capas intermedias diferentes presenten una rigidez diferente. En aras de la diversidad de manera conveniente está previsto que los módulos de lecho de las capas de elastómero de las al menos dos suelas bajo traviesa diferentes difieran entre sí por una magnitud de al menos el 25% del módulo de balasto mayor y/o que las rigideces de las capas de elastómero de las al menos dos capas intermedias diferentes difieran entre sí por una magnitud de al menos el 25% de la rigidez mayor.

En particular las suelas bajo traviesa presentan a lo largo de la dirección longitudinal de la traviesa zonas con una dureza o blandura diferente.

A este respecto, puede tratarse de una única suela bajo traviesa continua, pero también de segmentos separados entre sí que, en conjunto, forman la suela bajo traviesa.

Las capas de elastómero, como ya indica este término, son capas de al menos un elastómero. Los elastómeros son plásticos dimensionalmente estables pero elásticamente deformables que se deforman elásticamente cuando se someten a esfuerzos de tracción y compresión, pero luego vuelven, al menos esencialmente, a su forma original no deformada. De manera particularmente preferida está previsto que la capa de elastómero de la respectiva capa intermedia y/o la capa de elastómero de la respectiva suela bajo traviesa presente poliuretano o goma o una mezcla con poliuretano y/o goma. Dichas capas de elastómero también pueden estar compuestas en su totalidad por dichos materiales. En el caso de la goma puede tratarse de elastómeros de caucho naturales pero también sintéticos. Preferiblemente se trata de poliuretano espumado y/o goma espumada. Ambas variantes espumadas tienen preferiblemente una configuración de poro cerrado.

Preferiblemente está previsto que la capa de elastómero de la respectiva suela bajo traviesa presente un módulo de balasto en el intervalo de 0,02 N/mm3 (newton por milímetro cúbico) a 0,6 N/mm3, preferiblemente de 0,1 N/mm3 a 0,5 N/mm3, de manera particularmente preferida de 0,15 N/mm3 a 0,4 N/mm3.

El módulo de balasto se utiliza a menudo para describir el comportamiento de deformación en la vía de balasto. Describe la relación entre la presión superficial y el asiento asociado. Por tanto, un material más blando tiene un menor módulo de balasto y al revés. De manera simplificada el módulo de balasto indica la presión superficial con la que se produce un determinado asiento.

En la capa de elastómero de la respectiva capa intermedia se prevé de manera conveniente una rigidez en el intervalo de 5 kN/mm (kilonewton por milímetro) a 1.000 kN/mm, preferiblemente de 10 kN/mm a 300 kN/mm, de manera particularmente preferida de 20 kN/mm a 200 kN/mm. La rigidez también podría denominarse tasa de muelle o rigidez del punto de apoyo. Describe la relación entre la fuerza del punto de apoyo y el asiento. En el caso de materiales más blandos la rigidez es menor que en el caso de materiales relativamente más duros.

El módulo de balasto puede determinarse por ejemplo según la norma DIN 45673, edición de agosto de 2010. La rigidez puede determinarse según la norma EN 13146, edición de abril de 2012.

Mediante el uso del principio básico de los al menos dos planos elásticos en la aguja, que pueden ajustarse entre sí de manera correspondiente, pueden resolverse mejor diferentes tareas especiales dentro de la aguja en comparación con lo que es posible en el estado de la técnica. Por ejemplo, mediante el uso de este principio básico en puntos especiales en la aguja puede contrarrestarse mejor una inclinación de las traviesas, por ejemplo esto es posible en particular en la zona del corazón o en la zona de traviesas cortas dentro de la aguja. Para ello, según la invención está previsto que la capa de elastómero de la suela bajo traviesa de una traviesa respectiva presente al menos dos zonas con una blandura diferente, estando dispuesta la zona más dura de la capa de elastómero de la suela bajo traviesa bajo un primer carril y la zona más blanda de la capa de elastómero de la suela bajo traviesa bajo un segundo carril, estando fijados el primer carril y el segundo carril distanciados entre sí en el lado superior de traviesa de la traviesa respectiva y teniendo la capa de elastómero de la capa intermedia dispuesta entre el primer carril y el lado superior de traviesa de esta traviesa y la capa de elastómero de la capa intermedia dispuesta entre el segundo carril y el lado superior de traviesa de esta traviesa una blandura diferente una respecto a otra. Por tanto, además del principio conocido por el estado de la técnica de configurar la capa de elastómero de la suela bajo traviesa con una blandura diferente en la dirección longitudinal a lo largo de la traviesa, está previsto adicionalmente que también las capas de elastómero de las capas intermedias por encima de la traviesa, es decir, en el lado superior de traviesa, en los puntos distanciados entre sí en la dirección longitudinal de la traviesa, estén configuradas con una dureza o blandura diferente. A este respecto, de manera particularmente preferida está previsto que en la zona por una zona relativamente blanda de la capa de elastómero de la suela bajo traviesa también se encuentre una capa intermedia con una capa de elastómero relativamente blanda y al revés. Por tanto, en este sentido, de manera conveniente está previsto que la capa de elastómero de la capa intermedia dispuesta entre el primer carril y el lado superior de traviesa de esta traviesa sea más dura que la capa de elastómero de la capa intermedia dispuesta entre el segundo carril y el lado superior de traviesa de esta traviesa. Mediante esta variación de las durezas o blanduras tanto en la capa intermedia como en la suela bajo traviesa a lo largo de la dirección longitudinal de la traviesa, de manera especialmente ajustada puede conseguirse una transferencia de carga mejorada y más homogénea para contrarrestar las inclinaciones de las traviesas. De manera particularmente preferida la invención se utiliza con traviesas cortas que siguen a la última traviesa continua, pero también en la denominada zona del corazón de la aguja.

Otra aplicación del principio básico mencionado anteriormente también puede utilizarse para evitar transiciones bruscas en las propiedades elásticas en la dirección longitudinal de la aguja en la dirección longitudinal de la vía principal y de la vía desviada. Para ello, en variantes preferidas está previsto que, visto en una dirección longitudinal transversalmente, preferiblemente de manera ortogonal, a las traviesas, las capas de elastómero de las suelas bajo traviesa de al menos dos de las traviesas dispuestas sucesivamente estén configuradas con una blandura diferente una respecto a otra y que también las capas de elastómero de las capas intermedias en al menos dos de las traviesas dispuestas sucesivamente estén configuradas con una blandura diferente una respecto a otra, donde en el caso de un cambio de la blandura de la capa de elastómero de la suela bajo traviesa de una de las traviesas a la traviesa sucesiva en la dirección longitudinal, las capas de elastómero de las capas intermedias en estas dos traviesas son igual de blandas y/o en el caso de un cambio de la blandura de la capa de elastómero de la capa intermedia de una de las traviesas a la traviesa sucesiva en la dirección longitudinal, las capas de elastómero de las suelas bajo traviesa bajo estas dos traviesas son igual de blandas. Por tanto, de manera simplificada, en esta aplicación del principio básico mencionado está previsto que las variaciones de blandura en el plano de la base de traviesa no se produzcan al mismo tiempo que las variaciones de blandura en el plano de las capas intermedias, sino que estas variaciones en la dirección longitudinal transversalmente a las traviesas están distanciadas por al menos una traviesa una respecto a otra. Esto permite suavizar o difuminar las variaciones de las propiedades elásticas a lo largo de la aguja. Este principio se aplica de manera conveniente en toda la zona de aguja. Resulta conveniente un solapamiento por varias traviesas. Por tanto, según esta variante del principio básico mencionado está previsto que las variaciones de la blandura o dureza en el plano de las capas intermedias siempre estén dispuestas de manera distanciada con respecto a las variaciones de la blandura o dureza en el plano de la base de traviesa.

Puede utilizarse otra aplicación del principio básico mencionado para conseguir mejoras en la denominada zona del cambio de la aguja. En esta denominada zona del cambio de la aguja, por un lado debe considerarse que aquí el lecho de balasto suele estar configurado de manera relativamente delgada, es decir, con una extensión vertical relativamente reducida y que además las traviesas están configuradas de manera relativamente corta. Por otro lado, en particular en esta zona del carril se acumulan fuerzas por la dilatación y la contracción de los carriles producidas por la temperatura, pero también por los sistemas de calefacción de aguja dispuestos aquí a menudo. Ambas cosas hacen que las vías tiendan a doblarse horizontalmente hacia los lados. Para contrarrestar esta tendencia, la base de traviesa, en la zona del cambio, debería estar configurada de manera relativamente plástica o viscoelástica para, de este modo, alcanzar la mayor resistencia posible al desplazamiento transversal en el lecho de balasto o en otra base. Sin embargo, por otro lado, esto lleva de nuevo a que también en la dirección vertical las propiedades elásticas sean relativamente duras. Para compensar esto, puede estar previsto que, en particular en una zona del cambio de la aguja, la capa de elastómero de la capa intermedia en una traviesa respectiva sea más blanda que la capa de elastómero de la suela bajo traviesa bajo esta traviesa. Así, mediante la capa de elastómero relativamente blanda en la capa intermedia puede compensarse una capa de elastómero relativamente dura en la suela bajo traviesa para garantizar la resistencia necesaria al desplazamiento transversal de modo que en la dirección vertical en conjunto se obtenga el comportamiento elástico deseado. En particular de manera conveniente está previsto que, en particular en una zona del cambio de la aguja, las capas de elastómero de la suela bajo traviesa estén configuradas de manera viscoelástica con un índice EPM en un intervalo del 10% al 25%, preferiblemente del 10% al 20%, estando definido y pudiendo medirse el índice EPM como en el documento WO 2016/077852 A1.

Además es conveniente que, en particular en una zona del cambio de la aguja, las capas de elastómero de las capas intermedias presenten una rigidez en un intervalo de 20 kN/mm a 200 kN/mm, preferiblemente de 40 kN/mm a 100 kN/mm. Las relaciones y propiedades preferidas indicadas en las reivindicaciones 5 a 8 pueden aplicarse en cada caso para la al menos una capa de elastómero de la suela bajo traviesa y/o la al menos una capa de elastómero de la capa intermedia, pero también para toda la suela bajo traviesa y/o toda la capa intermedia.

A continuación, mediante la descripción de las figuras se explicarán a modo de ejemplo características y detalles adicionales de variantes preferidas de la invención. Muestran:

la figura 1, una aguja según la invención representada de manera esquemática en forma de una denominada aguja simple en una vista en planta;

la figura 2 muestra una sección vertical esquemática a lo largo de la línea de sección AA de la figura 1;

la figura 3 muestra una sección vertical esquemática a lo largo de la línea de sección BB de la figura 1;

la figura 4 muestra una sección vertical esquemática a lo largo de la línea de sección CC de la figura 1;

la figura 5 muestra una sección vertical representada de manera esquemática a lo largo de la línea de sección DD de la figura 1;

la figura 6 muestra una sección vertical esquemática a lo largo de la línea de sección VV de la figura 1;

la figura 7 muestra una sección vertical esquemática a lo largo de la línea de sección ZZ de la figura 1 y la figura 8 muestra de manera esquemática una forma de configuración alternativa de una capa intermedia.

En el caso de la aguja 1 representada de manera esquemática en la figura 1 en una vista en planta se trata de una denominada aguja simple, en la que una vía desviada 18 desemboca en una vía principal 3. En aras de la exhaustividad, cabe señalar que la invención también puede implementarse en los denominados desvíos de cruzamiento, en los que una vía desviada 18 desemboca en un lado en la vía principal 3 y en el otro lado la sobrepasa. A este respecto, como vía principal 3 se designa la vía que más se utiliza. En el caso de la vía desviada 18 se trata por regla general de una vía menos utilizada.

Delante y detrás de la aguja los carriles 2 están fijados opuestos entre sí por pares sobre en cada caso una de las traviesas 4. Las traviesas 4 están dispuestas a lo largo de toda la aguja transversalmente y por zonas incluso de manera ortogonal a la dirección longitudinal 13 tanto de la vía principal 3 como de la vía desviada 18. La aguja 1 en sí misma presenta la zona del cambio 14, la zona de vía intermedia 15 y la zona del corazón 16. En la zona del cambio 14 se encuentran los carriles de aguja 23 dispuestos de manera pivotante en las articulaciones de carril de aguja 23. En la zona del corazón 16 de la aguja 1 se encuentra el corazón 17. La zona de vía intermedia 15 de la aguja 1 se encuentra entre la zona del cambio 14 y la zona del corazón 16. En la zona de vía intermedia 15 se encuentran los carriles intermedios 25 fijados en cada caso de manera rígida sobre las traviesas 4. En la zona del cambio 14 los carriles 2 exteriores se denominan también carriles de apoyo 24. La zona del corazón 16 de la aguja 1 termina en el lado en sentido opuesto a la zona del cambio 14 con la última traviesa 20 continua, que a menudo también se denomina LDS. A continuación le siguen tanto en la zona de la vía principal 3 como en la zona de la vía desviada 18 varias denominadas traviesas cortas 21 que, debido a las condiciones de espacio dadas, pueden acortarse por un lado en comparación con las traviesas 4 utilizadas en la vía principal 3 y en la vía desviada 18 por razones de espacio.

En la zona del corazón 17 los carriles 2 se denominan a menudo patas de liebre 26. Los carriles 2 en la zona de las traviesas cortas 21 se denominan a menudo carriles de conexión 27. Además en la zona de vía intermedia 15 y la zona del corazón 16, como se sabe y se dibuja aquí, puede haber los denominados contracarriles 19. La estructura de la aguja 1 de la figura 1 mostrada hasta ahora es en sí conocida y por tanto no tiene que explicarse adicionalmente. El término carril 2 comprende en principio todo tipo de carriles 2 independientemente de que estén o no especialmente designados y provistos adicionalmente de su propio símbolo de referencia.

En las figuras 2 a 7 explicadas a continuación se trata en cada caso de secciones verticales representadas de manera esquemática a lo largo de las líneas de sección mencionadas anteriormente. En cada caso se muestra cómo en las secciones correspondientes los carriles 2 respectivos se apoyan por medio de las capas intermedias 6 en los lados superiores de traviesa 5 de las traviesas 4 y las traviesas 4 se apoyan a través de las suelas bajo traviesa 8 dispuestas en sus lados inferiores de traviesa 7 en un lecho de balasto 28. En las representaciones no se muestra el tipo de fijación de los carriles 2 y de las capas intermedias 6 a las traviesas 4. Puede estar realizado como en el estado de la técnica. Lo mismo ocurre para la fijación de las suelas bajo traviesa 8 a los lados inferiores de traviesa 7 de las traviesas 4.

En lugar del lecho de balasto 28 también puede haber una infraestructura sólida en sí conocida, por ejemplo en forma de losas de hormigón o similares. Las suelas bajo traviesa 8, en particular con una infraestructura sólida, pueden estar dispuestas no sólo en el lado inferior de traviesa 7, sino también en las superficies laterales de la traviesa 4 respectiva, preferiblemente sobresalir algo hacia arriba. En particular en este caso las suelas bajo traviesa 8 también pueden denominarse zapatas de traviesa. Éstas también pueden presentar las plantillas envolventes para zapatas de traviesa en sí conocidas.

Salvo la figura 8 tanto las capas intermedias 6 como las suelas bajo traviesa 8 se representan configuradas como cuerpos monocapa en forma de capas de elastómero 10 o 9. Como se indicó al principio no es obligatorio. Tanto las capas intermedias 6 como las suelas bajo traviesa 8 pueden presentar capas adicionales además de sus capas de elastómero 10 o 9, como ya se indicó al principio y se describe mediante la figura 8 que todavía se explicará más abajo también a modo de ejemplo al menos para la capa intermedia 6.

En todas las figuras descritas a continuación las capas de elastómero 9 de las suelas bajo traviesa 8 y también las capas de elastómero 10 de las capas intermedias 6 se han sombreado de manera diferente. Cada tipo de sombreado indica a modo de ejemplo una cierta dureza o blandura de la respectiva capa de elastómero 9 o 10, refiriéndose la representación elegida puramente a las relaciones entre sí. En todas las representaciones las capas de elastómero 9 o 10 más duras se indican con líneas verticales. Las blanduras o los grados de dureza medios se indican con líneas oblicuas. Las capas de elastómero 9 y 10 más blandas al respecto se indican con líneas horizontales.

La figura 2 muestra la sección vertical a lo largo de la línea de sección AA en la zona de vía intermedia 15, en la que los carriles 2 también se denominan carriles intermedios 25. Como se indicó al principio hay dos planos elásticos distanciados verticalmente entre sí. El plano elástico inferior se forma por la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8. El plano elástico superior se implemente mediante las capas de elastómero 10 de las capas intermedias 6. En general, mediante el ajuste de las propiedades elásticas o de la blandura de las capas de elastómero 9 y 10 que se emplean en cada caso es posible adaptar la elasticidad total a lo largo de la aguja 1 a los requisitos existentes localmente en cada caso. En la zona de vía intermedia 15 según la figura 2 la elasticidad o blandura de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 está configurada de manera constante por toda la extensión longitudinal en la dirección longitudinal 31 de la traviesa 4. Las capas de elastómero 10 de las capas intermedias 6 dispuestas en el lado superior de traviesa 5 están configuradas de manera más dura que la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8, aunque con la misma blandura o dureza una respecto a otra.

La figura 3 muestra una sección vertical a lo largo de la línea de sección BB de la figura 1 en la dirección longitudinal 13 de la aguja 1 a través de la misma traviesa que la figura 2.

La figura 4 muestra la sección vertical en la zona del corazón 16 de la aguja 1 a lo largo de la línea de sección CC de la figura 1 y así a lo largo de una traviesa 4 configurada como traviesa larga que, al pasar un tren, siempre se solicita de manera excéntrica porque el tren se desplaza a lo largo de la vía principal 3 o a lo largo de la vía desviada 18. Esto lleva obligatoriamente a una solicitación unilateral y así a una tendencia a la inclinación de las traviesas 4 en esta zona. Para contrarrestar esto, las zonas 11 exteriores de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 están configuradas más duras que la zona 12 central de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8. Sin embargo, esta posibilidad para compensar los efectos de la inclinación tiene limitaciones. Para evitar una sobrecarga de estas traviesas 4 en su segmento central la blandura en la suela bajo traviesa 8 o su capa de elastómero 9 en la zona 12 no debe diferir demasiado de las zonas 11 de borde. Para conseguir de todas formas una blandura ideal del apoyo de los segundos carriles 30 en esta zona central de la traviesa 4, adicionalmente también se varía la blandura de las capas de elastómero 10 de las capas intermedias 6 a lo largo de la dirección longitudinal 31 de la traviesa 4. Así, se trata de un primer ejemplo en el que está previsto que la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 de una traviesa 4 respectiva presente al menos dos zonas 11 y 12 con una blandura diferente, estando dispuesta la zona 11 más dura de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 bajo un primer carril 29 y la zona 12 más blanda de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 bajo un segundo carril 30, estando fijados el primer carril 29 y el segundo carril 30 distanciados entre sí en el lado superior de traviesa 5 de la traviesa 4 respectiva y teniendo la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 dispuesta entre el primer carril 29 y el lado superior de traviesa 5 de esta traviesa 4 y la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 dispuesta entre el segundo carril 30 y el lado superior de traviesa 5 de esta traviesa 4 una dureza diferente una respecto a otra, estando previsto en concreto en este caso que la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 dispuesta entre el primer carril 29 y el lado superior de traviesa 5 de esta traviesa 4 sea más dura que la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 dispuesta entre el segundo carril 30 y el lado superior de traviesa 5 de esta traviesa 4.

En la figura 5 se muestra un segundo ejemplo en el que se varía la blandura de las capas de elastómero 9 y 10 tanto en la suela bajo traviesa 8 como en las capas intermedias 6 a lo largo de la dirección longitudinal 31 de la traviesa 4. En este caso se trata de una sección vertical a lo largo de la línea de sección DD de la figura 1, es decir, de una sección vertical de la traviesa corta 21 que sigue directamente a la última traviesa 20 continua. Estas traviesas cortas 21 tienden a inclinarse porque sobresalen menos del carril 2 en un lado que en el lado opuesto debido al espacio limitado en un lado. Este efecto de inclinación también puede contrarrestarse con zonas 11 y 12 de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 con una blandura o dureza diferentes. Sin embargo, las mediciones han demostrado que de este modo puede conseguirse un alisamiento aunque, a pesar de ello, las cargas aplicadas siguen siendo muy poco homogéneas, de modo que así en la infraestructura, en este caso en el lecho de balasto 28, pueden producirse asentamientos diferentes. También en este caso, mediante las capas de elastómero 10 de las capas intermedias 6 existentes adicionalmente, mediante un segundo plano elástico puede conseguirse un ajuste fino adicional de las elasticidades o de la blandura en la dirección longitudinal 31 a lo largo de la traviesa 4, lo que en conjunto lleva a una transferencia de carga mejorada y más homogénea también en la zona de estas traviesas cortas 21 acortadas por un lado. También en este caso está previsto preferiblemente que sobre una zona 12 más blanda de la suela bajo traviesa 8 se encuentre una capa intermedia 6 más blanda y sobre la zona 11 más dura de la suela bajo traviesa 8 también se encuentre una capa intermedia 6 más dura.

La figura 6 muestra una sección longitudinal paralela a la dirección longitudinal 13 de la aguja 1 o de la vía principal 3 transversalmente a las traviesas 4. Aquí se cumple el principio de que las variaciones de la elasticidad en las capas de elastómero 9 y 10 de la suela bajo traviesa 8 y de la capa intermedia 6 sólo se implementan con un distanciamiento entre sí, es decir, no entre las mismas traviesas 4. Así, en la figura 6 está previsto que, visto en una dirección longitudinal 13 transversalmente, preferiblemente de manera ortogonal, a las traviesas 4, las capas de elastómero 9 de las suelas bajo traviesa 8 de al menos dos de las traviesas 4 dispuestas sucesivamente estén configuradas con una blandura diferente una respecto a otra y también las capas de elastómero 10 de las capas intermedias 6 en al menos dos de las traviesas 4 dispuestas sucesivamente estén configuradas con una blandura diferente una respecto a otra, donde en el caso de un cambio de la blandura de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 de una de las traviesas 4 a la traviesa 4 sucesiva en la dirección longitudinal 13, las capas de elastómero 10 de las capas intermedias 6 en estas dos traviesas 4 son igual de blandas y/o en el caso de un cambio de la blandura de la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 de una de las traviesas 4 a la traviesa 4 sucesiva en la dirección longitudinal, las capas de elastómero 9 de las suelas bajo traviesa 8 bajo estas dos traviesas 4 son igual de blandas. Como las variaciones de la elasticidad o blandura en las transiciones en los dos planos elásticos en la dirección longitudinal 13 tienen lugar con un distanciamiento entre sí, se evitan variaciones bruscas en las propiedades elásticas a lo largo de la aguja 1. Es decir, existe una especie de efecto difuminador o de compensación. Esto se representa a modo de ejemplo en la figura 6. Visto de izquierda a derecha, en primer lugar, entre la primera y la segunda traviesa 4 varía la elasticidad de la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 mientras que la elasticidad de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8, en la transición de la primera a la segunda traviesa 4, permanece constante. Entonces, de la segunda a la tercera traviesa 4 se varía la elasticidad o blandura de la capa de elastómero 9 en la suela bajo traviesa 8, mientras que en la transición entre estas dos traviesas la elasticidad o blandura de la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 permanece invariable. Entonces entre la tercera y la cuarta así como entre la cuarta y la quinta traviesa 4 no varía la elasticidad de la capa de elastómero 9 ni la de la capa de elastómero 10, mientras que entonces entre la quinta y la sexta traviesa 4 varía la blandura de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8, mientras que la blandura de la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 permanece constante. Entonces, en la transición de la sexta a la séptima traviesa 4 se varía la blandura de la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6, mientras que en la blandura de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 entre estas dos traviesas 4 ya no se produce ninguna variación. Este principio se implementa de manera conveniente por toda la extensión longitudinal de la aguja 1, es decir, tanto en la vía principal 3 como en la vía desviada 18.

En principio, en el caso de los principios descritos hasta ahora mediante las figuras 4 a 6 es conveniente que con un módulo de balasto de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 en el intervalo de 0,02 a 0,2 N/mm3 la rigidez de la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 se encuentre en el intervalo entre 5 y 150 kN/mm. En caso de que el módulo de balasto de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 se encuentre en el intervalo de 0,2 a 0,3 N/mm3, entonces en estas variantes la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 presenta de manera conveniente una rigidez en el intervalo de 10 a 200 kN/mm. En caso de que, por el contrario, el módulo de balasto de la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 se encuentre en un intervalo de 0,3 a 0,6 N/mm3, entonces en dichas variantes la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 presenta de manera conveniente una rigidez en el intervalo de 15 a 250 kN/mm.

La figura 7 muestra la sección ZZ de la figura 1 en la zona del cambio 14. Para garantizar una resistencia al desplazamiento transversal correspondientemente elevada entre la traviesa 4 respectiva y la base, en este caso en forma de lecho de balasto 28, en este caso de manera conveniente se emplean suelas bajo traviesa 8 cuyas capas de elastómero 10 tienen propiedades viscoelásticas. El índice EPM de las capas de elastómero 9 de las suelas bajo traviesa 8 en esta zona se encuentra de manera conveniente en el intervalo entre el 10% y el 25%, preferiblemente entre el 10% y el 20%. El módulo de balasto de las capas de elastómero 9 de las suelas bajo traviesa 8 en esta zona del cambio 14 se encuentra de manera conveniente en el intervalo de 0,1 a 0,6 N/mm3. A pesar de ello, para conseguir un apoyo suficientemente blando de los carriles 2 en la dirección vertical, en esta zona del cambio 14 las capas intermedias 6 están configuradas de manera conveniente con una blandura correspondiente. Las capas de elastómero 10 de las capas intermedias 6 presentan en este caso de manera conveniente una rigidez en el intervalo de 20 a 200 kN/mm, preferiblemente de 40 a 100 kN/mm. En conjunto, así en la zona del cambio 14 de la aguja 1 de manera conveniente está previsto que la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6 en una traviesa 4 respectiva sea más blanda que la capa de elastómero 9 de la suela bajo traviesa 8 bajo esta traviesa 4.

En las secciones mostradas hasta ahora la capa intermedia 6 está compuesta en cada caso por una única capa de elastómero 10. Sin embargo, como ya se explicó al inicio, la capa intermedia 6 también puede estar compuesta por varias capas y diferentes materiales. En la figura 8 se muestra un ejemplo de este tipo. En este caso, la capa intermedia 6 presenta además de la capa de elastómero 10 una placa metálica 32. El carril 2 está fijado sobre la placa metálica 32. Estas placas metálicas 32 pueden emplearse por ejemplo para ampliar la superficie con la que se presiona sobre la capa de elastómero 10 de la capa intermedia 6. Evidentemente existen numerosas otras variantes de cómo puede estar construida la capa intermedia 6 en varias capas. Esto también ocurre con la suela bajo traviesa 8, remitiéndose en este caso en particular al estado de la técnica ya mencionado al inicio, que muestra suelas bajo traviesa 8 multicapa.

Leyenda de los números de referencia

1 aguja

2 carril

3 vía principal

4 traviesa

5 lado superior de traviesa

6 capa intermedia

7 lado inferior de traviesa

8 suela bajo traviesa

9 capa de elastómero

10 capa de elastómero

11 zona

12 zona

13 dirección longitudinal

14 zona del cambio

15 zona de vía intermedia

16 zona del corazón

17 corazón

vía desviada

contracarriles

LDS

traviesa corta

carriles de aguja

articulación de carril de aguja

carriles de apoyo

carriles intermedios

patas de liebre

carriles de conexión

lecho de balasto

primer carril

segundo carril

dirección longitudinal

placa metálica

Claims

REIVINDICACIONES

1. Aguja (1) para un sistema de vías para vehículos ferroviarios, presentando la aguja (1) carriles (2) y una secuencia de traviesas (4) y estando fijados en cada caso en un lado superior de traviesa (5) de la traviesa (4) respectiva al menos dos de los carriles (2) de manera opuesta entre sí por pares y estando dispuesta entre un carril (2) respectivo y el lado superior de traviesa (5) respectivo en cada caso una capa intermedia (6) y presentando las traviesas (4) en cada caso en lados inferiores de traviesa (7) opuestos a sus respectivos lados superiores de traviesa (5) en cada caso una suela bajo traviesa (8) y presentando las suelas bajo traviesa (8) en cada caso al menos una capa de elastómero (9) y presentando las capas intermedias (6) en cada caso al menos una capa de elastómero (10), caracterizada por que la capa de elastómero (9) de la suela bajo traviesa (8) de una traviesa (4) respectiva presenta al menos dos zonas (11, 12) con una blandura diferente, estando dispuesta la zona (11) más dura de la capa de elastómero (9) de la suela bajo traviesa (8) bajo un primer carril (2, 29) y la zona (12) más blanda de la capa de elastómero (9) de la suela bajo traviesa (8) bajo un segundo carril (2, 30), estando fijados el primer carril (2, 29) y el segundo carril (2, 30) distanciados entre sí en el lado superior de traviesa (5) de la traviesa (4) respectiva y teniendo la capa de elastómero (10) de la capa intermedia (6) dispuesta entre el primer carril (2, 29) y el lado superior de traviesa (5) de esta traviesa (4) y la capa de elastómero (10) de la capa intermedia (6) dispuesta entre el segundo carril (2, 30) y el lado superior de traviesa (5) de esta traviesa (4) una blandura diferente una respecto a otra.

2. Aguja (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que en la aguja (1) las capas de elastómero (9) de al menos dos suelas bajo traviesa (8) diferentes presentan un módulo de balasto diferente y/o por que en la aguja (1) las capas de elastómero (10) de al menos dos capas intermedias (6) diferentes presentan una rigidez diferente.

3. Aguja (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que la capa de elastómero (9) de la respectiva suela bajo traviesa (8) presenta un módulo de balasto en el intervalo de 0,02 N/mm3 a 0,6 N/mm3, preferiblemente de 0,1 N/mm3 a 0,5 N/mm3, de manera particularmente preferida de 0,15 N/mm3 a 0,4 N/mm3 y/o por que la capa de elastómero (10) de la respectiva capa intermedia (6) presenta una rigidez en el intervalo de 5 kN/mm a 1000 kN/mm, preferiblemente de 10 kN/mm a 300 kN/mm, de manera particularmente preferida de 20 kN/mm a 200 kN/mm.

4. Aguja (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la capa de elastómero (10) de la respectiva capa intermedia (6) y/o la capa de elastómero (9) de la respectiva suela bajo traviesa (8), presenta poliuretano o goma preferiblemente espumados o una mezcla con poliuretano y/o goma, preferiblemente espumados o está compuesta por éstos.

5. Aguja (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la capa de elastómero (10) de la capa intermedia (6) dispuesta entre el primer carril (2, 29) y el lado superior de traviesa (5) de esta traviesa (4) es más dura que la capa de elastómero (10) de la capa intermedia (6) dispuesta entre el segundo carril (2, 30) y el lado superior de traviesa (5) de esta traviesa (4).

6. Aguja (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que, en particular en una zona del cambio (14) de la aguja (1), la capa de elastómero (10) de la capa intermedia (6) en una traviesa (4) respectiva es más blanda que la capa de elastómero (9) de la suela bajo traviesa (8) bajo esta traviesa (4).

7. Aguja (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que, en particular en una zona del cambio (14) de la aguja (1), las capas de elastómero (9) de la suela bajo traviesa (8) están configuradas de manera viscoelástica con un índice EPM en un intervalo del 10% al 25%, preferiblemente del 10% al 20%.

8. Aguja (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que, en particular en una zona del cambio (14) de la aguja (4), las capas de elastómero (10) de las capas intermedias (6) presentan una rigidez en un intervalo de 20 kN/mm a 200 kN/mm, preferiblemente de 40 kN/mm a 100 kN/mm.