ES2948974T3 - Carrocería con dispositivo de junta y configuración de un vagón - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un cajón de vagón (1) para un vehículo ferroviario, que comprende una carcasa de cajón de vagón (4) y un dispositivo de conexión (5), que está dispuesto en dirección longitudinal en o sobre la carcasa de cajón de vagón (4), y que está diseñado para conectar la caja de carro (1) a dos cajas de carro adyacentes. El objeto de la invención es proporcionar una caja de transporte (1) de un tipo que permita disposiciones de transporte con un mayor número de cajas de transporte cortas. Según la invención, se proporciona una caja de carro (1), en la que el dispositivo de conexión (5) comprende una varilla de acoplamiento, una primera articulación externa (9) para la conexión a una caja de carro adyacente, y una segunda articulación externa (12) para conexión a una caja de transporte adyacente. La varilla de acoplamiento puede estar sometida tanto a tensión como a presión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Carrocería con dispositivo de junta y configuración de un vagón
La invención se refiere a una carrocería para un vehículo ferroviario que comprende una carcasa de carrocería y un dispositivo de junta que está dispuesto en o sobre la carcasa de carrocería en dirección longitudinal y que está dispuesto para conectar la carrocería a dos carrocerías adyacentes, en cuyo caso el dispositivo de junta comprende:
- una barra de acoplamiento
- una primera articulación exterior para la junta con una carrocería adyacente, y
- una segunda articulación exterior para la junta con una carrocería adyacente,
en donde la barra de acoplamiento puede estar sujeta a cargas tanto de tracción como de compresión y transmite directamente fuerzas longitudinales entre las carrocerías adyacentes sin someter la carrocería longitudinalmente a carga. La invención también se relaciona con una configuración del vagón que comprende una carrocería de este tipo.
Se conocen ejemplos de realizaciones de este tipo de carrocería en las publicaciones AT 502530 A1, DE 508005 C, CH 153359 A o también en la publicación US 2506460 A.
Las carrocerías de aluminio, especialmente en la estructura integral habitual hecha de perfiles extruidos, son poco adecuadas para la transferencia concentrada de cargas. Por lo tanto, la conexión de los dispositivos de acoplamiento para conectar las carrocerías individuales de un vehículo ferroviario de varias unidades implica un esfuerzo comparativamente elevado. Este elevado esfuerzo en las juntas hace que la producción de vehículos ferroviarios de varias unidades sea menos económica en comparación con los conceptos con menos vagones, pero más largos.
En el estado de la técnica, los elementos de junta articulados se fijaban preferentemente a los extremos de las carrocerías con juntas de brida orientadas transversalmente a la dirección de la marcha.
Detrás de la superficie de la brida, en el caso de las carrocerías de aluminio son necesarias complejas construcciones de transición para distribuir uniformemente el flujo de fuerzas sobre el tubo, que preferentemente está compuesto de perfiles de cámara hueca de paredes delgadas.
También se conocen dispositivos de junta en los que las partes de los puentes de transición y los fuelles ondulados que encierran la transición se apoyan mediante piezas deslizantes en la barra de acoplamiento que conecta las dos carrocerías adyacentes. En este caso, las transiciones no tienen ninguna funcionalidad más allá de conectar los vagones adyacentes, aparte del área en el suelo que se puede utilizar como zona de estacionamiento o lugar para estar de pie, si es necesario.
El objetivo consiste en proporcionar una carrocería del tipo descrito anteriormente que permita configuraciones de vagones con un mayor número de carrocerías cortas. Este objetivo se logra para la carrocería descrita anteriormente por el hecho de que la barra de acoplamiento comprende:
- una barra central,
- un primer brazo articulado conectado a la barra central por una primera junta, en cuyo caso el primer brazo articulado tiene la primera articulación exterior en un extremo no enfrentado a la barra central, y
- un segundo brazo articulado conectado a la barra central por una segunda junta, en cuyo caso el segundo brazo articulado tiene la segunda articulación externa en un extremo no enfrentado a la barra central.
Tal solución tiene la ventaja de que las elevadas fuerzas longitudinales dentro de los vehículos ferroviarios de varias unidades se transmiten entre las articulaciones externas sin un flujo de fuerza en dirección longitudinal a través de la carcasa de carrocería, sino directamente a través de una barra de acoplamiento que puede someterse a cargas de tensión y compresión. De este modo, el dispositivo de junta proporciona una trayectoria de carga separada de la carcasa de la carrocería. La barra de acoplamiento puede estar dispuesta en o sobre la carcasa de la carrocería del vagón, por ejemplo, debajo de la carcasa de la carrocería o en un canal longitudinal de la carcasa de la carrocería.
En el contexto de esta solicitud, por dirección longitudinal se entiende la dirección a lo largo del vehículo ferroviario, es decir, desde y hacia las carrocerías de vagones adyacentes. Por dirección transversal se entiende la dirección horizontal perpendicular a la dirección longitudinal y a la dirección vertical.
Así, en contraste con el estado de la técnica, el dispositivo de junta proporciona una junta continua con las carrocerías adyacentes, lo que alivia la carcasa de la carrocería. Las juntas de brida habituales en el estado de la técnica pueden omitirse. Esto es especialmente ventajoso para las carrocerías de aluminio, en las que estas bridas son difíciles de implementar. Por otra parte, el dispositivo de junta puede ser esencialmente de acero, lo que también es muy adecuado para la barra de acoplamiento con sus juntas a los brazos articulados, que pueden realizarse con dimensiones relativamente compactas.
La invención permite la fabricación muy sencilla y, por tanto, fácil y económica de carrocerías cortas, en las que la ventaja de omitir las juntas de brida que pueden someterse totalmente a cargas compensa la desventaja fundamental
de la guía paralela de las trayectorias de carga. Esto hace que, en comparación, resulten más económicos los diseños de varias unidades de disposiciones de vagones en vehículos ferroviarios.
La barra de acoplamiento comprende
- una barra central
- un primer brazo articulado conectado a la barra central por medio de una primera junta, en cuyo caso el primer brazo articulado tiene la primera articulación exterior en un extremo no enfrentado a la barra central, y
- un segundo brazo articulado conectado a la barra central mediante una segunda junta, en cuyo caso el segundo brazo articulado tiene la segunda articulación exterior en un extremo no enfrentado a la barra central. Las juntas soportan la capacidad de someterse a carga por compresión y tensión que tiene el dispositivo de junta. Además, esta estructura permite cierta flexibilidad del dispositivo de junta en dirección transversal y dirección vertical.
Se prefiere que la carcasa de la carrocería comprenda un canal de guía en dirección longitudinal, en el que se guía el dispositivo de unión en dirección vertical y en dirección transversal. Ventajosamente, el canal de guía está integrado en un cuerpo inferior de la carrocería. Por lo tanto, la carrocería puede comprender un canal de guía continuo en el que la barra central y los brazos articulados se guían en dirección vertical y en dirección transversal.
En una forma de realización, la carrocería comprende un elemento de arrastre que forma una junta de cierre geométrico entre el dispositivo de junta y la carcasa de la carrocería. El elemento de arrastre puede proporcionarse como una junta de cierre geométrico para transmitir fuerzas de tracción entre partes de la barra de acoplamiento y para la junta con la carcasa de la carrocería. El elemento de arrastre puede estar diseñado como un manguito rotacionalmente simétrico, que preferentemente discurre en dirección vertical (perpendicular a la dirección de carga). El elemento de arrastre puede comprender un pasador cilíndrico.
En una forma de realización preferida, al menos una junta entre uno de los brazos articulados y la barra central comprende una articulación interna y/o un elemento elástico. De este modo, la articulación o las articulaciones internas pueden permitir cierta flexibilidad del dispositivo de junta (por ejemplo, en las curvas). Con un elemento elástico, la junta permite la absorción reversible de energía en dirección longitudinal. Una o ambas juntas pueden comprender varios elementos elásticos. El elemento elástico o los elementos elásticos pueden ser placas muelles y/o anillos muelles, preferiblemente apilados en dirección longitudinal.
En una forma de realización preferida, la carrocería comprende al menos una configuración de apoyo unida a la carcasa de la carrocería, la cual apoya la configuración de junta en dirección vertical y en dirección transversal. Preferiblemente, una configuración de apoyo está dispuesta debajo de cada uno de los brazos de enlace. Para apoyar la configuración de junta, la configuración de apoyo puede comprender piezas deslizantes. Esto permite un movimiento muelle de bajo desgaste por fricción de las articulaciones interiores (elásticas). También pueden preverse dos o más configuraciones de apoyo por cada brazo articulado, por ejemplo, una por encima y otra por debajo del brazo articulado. La(s) configuración(es) de apoyo está(n) dispuesta(s) preferentemente en el canal de guía.
En otra forma de realización preferida, la configuración de apoyo comprende piezas deslizantes que tienen una sección transversal en forma de cuña perpendicular a la dirección longitudinal. Cada par de piezas deslizantes puede disponerse en dirección transversal por debajo o por encima de la configuración de junta y estrecharse en forma de cuña. De este modo, la configuración de junta o los brazos articulados se centran sin holgura.
Se prefiere que la carrocería no tenga chasis. Con la carrocería de vagón según la invención, es significativamente menos complicado y más económico fabricar carrocerías de vagón cortas y, por lo tanto, totalmente más ligeras. De este modo, la carrocería del vagón puede diseñarse como módulo de transición sin chasis propio entre dos vagones portadores. Las articulaciones exteriores para la junta de los vagones portadores pueden diseñarse para absorber fuerzas verticales y laterales.
En una forma de realización, la carcasa de carrocería de vagón también contiene elementos funcionales que no se utilizan para la junta mecánica con las carrocerías de vagón adyacentes. Así, en este caso, la carrocería es, por ejemplo, un vagón de pasajeros o un vagón de mercancías, preferiblemente sin chasis.
En otra forma de realización, la carcasa de carrocería del vagón incluye al menos uno de los siguientes elementos funcionales:
- puertas laterales exteriores
- asientos,
- aseos,
- equipos técnicos para la conversión de energía o el tratamiento de la información. De este modo, la carrocería del vagón puede equiparse como un vagón de pasajeros o un vagón de mercancías, preferiblemente sin chasis y con una longitud inferior a la de las carrocerías de vagones de carga adyacentes.
El objetivo según la invención se resuelve además mediante una configuración de vagón para un vehículo ferroviario, que comprende una carrocería de vagón según una de las formas de realización anteriores, así como un primer vagón
portador conectado a un lado delantero del dispositivo de junta y un segundo vagón portador conectado a un lado trasero del dispositivo de junta.
Se prefiere si el primer vagón portador y el segundo vagón portador comprenden cada uno un chasis, en cuyo caso la carrocería es sin chasis. De este modo, las carrocerías según la invención también pueden llevarse por los vagones adyacentes (vagones portadores), con lo que se reduce aún más el coste total del vehículo ferroviario.
Las propiedades, características y ventajas de esta invención descritas anteriormente, y la forma en que se consiguen, se entenderán más clara y fácilmente en relación con la siguiente descripción de los ejemplos de realización, que se explicarán con más detalle en relación con los dibujos.
La figura 1 muestra una vista en sección de una configuración de vagón según la invención en dirección longitudinal con una carrocería según la invención,
La figura 2 muestra una sección de un dispositivo de junta según la invención, y
La figura 3 muestra una vista seccional de una sección de una configuración de vagón según la invención.
La figura 1 muestra una vista en sección de una configuración de vagón según la invención en dirección longitudinal, que comprende una carrocería 1 según la invención, así como un primer vagón portador 2 y un segundo vagón portador 3. En esta forma de realización, la carrocería 1 no tiene chasis, pero también es posible que la carrocería 1 comprenda su propio chasis.
La carrocería 1 comprende una carcasa de carrocería 4 y un dispositivo de junta 5. El dispositivo de junta 5 está dispuesto longitudinalmente en la carcasa de carrocería 4 y está configurado para conectar la carrocería 1 a dos carrocerías adyacentes (primer vagón portador 2 y segundo vagón portador 3).
El dispositivo de junta 5 (véanse las figuras 1 a 3) comprende una barra de acoplamiento. La barra de acoplamiento comprende una barra central 6 y un primer brazo articulado 7 conectado a la barra central 6 por medio de una primera junta 8. El primer brazo articulado 7 tiene una primera articulación exterior 9 en un extremo no enfrentado a la barra central 6 para la junta a una carrocería adyacente (del segundo vagón portador 3).
El dispositivo de junta 5 comprende además un segundo brazo articulado 10 conectado a la barra central 6 por medio de una segunda junta 11. En un extremo no enfrentado de la barra central 6, el segundo brazo articulado 10 tiene una segunda articulación externa 12 para la junta a una carrocería adyacente (del primer vagón portador 2).
Así, en contraste con el estado de la técnica, el dispositivo de junta 5 proporciona una junta continua con las carrocerías adyacentes de los vagones portadores 2, 3, que alivia la carcasa de la carrocería 4. Las juntas de brida habituales en el estado de la técnica pueden omitirse. Esto es especialmente ventajoso para las carrocerías de vagón fabricadas en aluminio, en las que estas bridas son difíciles de implementar. Por otra parte, el dispositivo de junta 5 puede estar hecho esencialmente de acero, lo que también es muy adecuado para la barra central 6 con sus juntas con los brazos articulados, que puede realizarse con dimensiones relativamente compactas.
Los vagones portadores 2, 3 tienen aquí, por ejemplo, las juntas de brida 13, 14 conocidas en el estado de la técnica para la junta con cada una de las articulaciones exteriores 12, 9.
La invención permite una fabricación muy sencilla y, por tanto, fácil y económica de carrocerías 1 cortas. En comparación, esto hace que las estructuras de varias unidades de disposiciones de carrocerías en vehículos ferroviarios sean más económicas.
La carcasa de carrocería 4 comprende un canal de guía 15 en dirección longitudinal, en el que el dispositivo de junta 5 es guiado en dirección vertical y en dirección transversal. El canal de guía 15 está integrado en un subsuelo de la carrocería 4. De este modo, la carrocería 4 comprende un canal de guía 15 continuo en dirección longitudinal, en el que la barra central 6 y los brazos articulados 7, 10 son guiados en dirección vertical y en dirección transversal.
La carrocería 1 comprende un elemento de arrastre 16 que forma una junta de cierre geométrico entre el dispositivo de junta 5 y la carcasa de la carrocería 4. El elemento de arrastre 16 puede estar previsto como una junta de cierre geométrico para la transmisión de fuerzas de tracción entre partes de la barra de acoplamiento y para la junta con la carcasa de la carrocería 4. El elemento de arrastre 16 puede estar diseñado como un manguito con simetría de rotación, que preferentemente se extiende en dirección vertical (perpendicular a la dirección de carga). El elemento de arrastre 16 puede comprender un perno cilíndrico.
Las juntas 8, 11 entre los brazos articulados 7, 10 y la barra central 6 comprenden respectivamente una articulación interna.
Las juntas 8, 11 comprenden al menos un elemento elástico (tres en cada caso) entre los brazos articulados 7, 10 y la barra central 6. De esta manera, la junta permite una absorción reversible de energía en dirección longitudinal, por ejemplo, durante el frenado normal del vehículo ferroviario. En este caso, los elementos elásticos son anillos muelles que se disponen apilados en dirección longitudinal. Sin embargo, también son concebibles otros elementos elásticos.
Por cada brazo articulado 7, 10, la carrocería 1 comprende dos configuraciones de apoyo 17, 18 conectadas a la carcasa de la carrocería 4, que soportan la configuración de junta en dirección vertical y en dirección transversal (véanse en particular las figuras 2 y 3). Un dispositivo de apoyo 17 está dispuesto respectivamente en dirección vertical debajo de cada uno de los brazos articulados 7, 10. En dirección vertical, por encima de cada uno de los brazos articulados 7, 10, respectivamente está dispuesta una configuración de apoyo 18. Para apoyar la configuración de junta, la configuración de apoyo comprende piezas deslizantes 19. Esto permite un movimiento de muelle de bajo desgaste por fricción de las articulaciones interiores (elásticas). También se pueden prever más de dos configuraciones de apoyo 17, 18 o sólo una configuración de apoyo 17, 18 por cada brazo articulado 7, 10. Las configuraciones de apoyo 17, 18 están dispuestas en el canal de guía 15.
Las piezas deslizantes 19 tienen una sección transversal en forma de cuña perpendicular a la dirección longitudinal (como se muestra en la figura 1 de izquierda a derecha). Un par de piezas deslizantes 19 puede disponerse en dirección transversal por debajo o por encima de la configuración de junta 5 y estrecharse en forma de cuña. De este modo, la configuración de junta 5 o los brazos articulados 7, 10 se centran sin holgura.
Aunque la invención se ha ilustrado y descrito en detalle mediante ejemplos de realización preferidos, la invención no está limitada por los ejemplos divulgados y los expertos en la materia pueden derivar otras variaciones de los mismos sin apartarse del ámbito de protección de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (11)
1. Carrocería (1) para un vehículo ferroviario que comprende:
- una carcasa de carrocería (4) y
- un dispositivo de junta (5) que está dispuesto en o sobre la carcasa de la carrocería (4) en dirección longitudinal y que está configurado para conectar la carrocería (1) a dos carrocerías adyacentes,
en donde el dispositivo de junta (5) comprende
- una barra de acoplamiento
- una primera articulación exterior (9) para la junta con una carrocería adyacente, y
- una segunda articulación exterior (12) para la junta con una carrocería adyacente,
en donde la barra de acoplamiento puede someterse a cargas tanto por tracción como por compresión y transmite directamente fuerzas longitudinales entre las carrocerías adyacentes sin someter la carrocería (4) a cargas en dirección longitudinal,
caracterizado porque
la barra de acoplamiento comprende
- una barra central (6)
- un primer brazo articulado (7) conectado a la barra central (6) por medio de una primera junta (8), en cuyo caso el primer brazo articulado (7) tiene la primera articulación externa (9) en un extremo no enfrentado a la barra central (6), y
- un segundo brazo articulado (10) conectado a la barra central (6) por medio de una segunda junta (11), en cuyo caso el segundo brazo articulado (10) tiene la segunda articulación externa (12) en un extremo no enfrentado a la barra central (6).
2. Carrocería (1) según la reivindicación 1,
caracterizada porque
la carrocería (4) tiene un canal de guía (15) en dirección longitudinal en el que se guía el dispositivo de junta (5) en dirección vertical y en dirección transversal.
3. Carrocería (1) según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque
la carrocería (1) comprende un elemento de arrastre (16) que forma una junta de cierre geométrico entre el dispositivo de junta (5) y la carcasa (4) de la carrocería.
4. Carrocería (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizada porque
al menos una junta (8, 11) entre uno de los brazos articulados (7, 10) y la barra central (6) comprende una articulación interna y/o un elemento elástico.
5. Carrocería (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque
la carrocería comprende al menos una configuración de apoyo (17, 18) conectada a la carcasa (4) de la carrocería y que soporta la configuración de junta (5) en dirección vertical y en dirección transversal.
6. Carrocería (1) según la reivindicación 5,
caracterizada porque
la configuración de apoyo (17, 18) comprende piezas deslizantes (19) que tienen una sección transversal en forma de cuña perpendicular a la dirección longitudinal.
7. Carrocería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
la carrocería (1) no tiene chasis.
8. Carrocería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
la carrocería (4) también contiene elementos funcionales que no sirven para la junta mecánica con carrocerías adyacentes.
9. Carrocería de vagón (1) según la reivindicación 8,
caracterizada porque
la carcasa (4) de la carrocería contiene al menos uno de los siguientes elementos funcionales
- puertas laterales exteriores,
- asientos,
- aseos,
- equipos técnicos para la conversión de energía o el tratamiento de la información.
10. Configuración de vagón para un vehículo ferroviario que comprende una carrocería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, así como un primer vagón portador (2) conectado a un lado delantero del dispositivo de junta (5) y un segundo vagón portador (3) conectado a un lado trasero del dispositivo de junta (5).
11. Configuración de vagón según la reivindicación 10, en la que el primer vagón portador (2) y el segundo vagón portador (3) comprenden cada uno un chasis, y en la que la carrocería (1) carece de chasis.
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