ES2955534T3 - Juego de ruedas de carril y carro - Google Patents

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ES2955534T3 ES19736654T ES19736654T ES2955534T3 ES 2955534 T3 ES2955534 T3 ES 2955534T3 ES 19736654 T ES19736654 T ES 19736654T ES 19736654 T ES19736654 T ES 19736654T ES 2955534 T3 ES2955534 T3 ES 2955534T3
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Abstract

Juego de ruedas de carril (2) para vagón desplazable sobre un carril (9) de un sistema ferroviario, que comprende una superficie de rodadura de carril cuya forma se adapta al contorno de una superficie de rodadura (91).) del carril (9), y una carcasa de cojinete (6) con suspensión radial para conectar el juego de ruedas del carril (2) al vagón. El juego de ruedas de carril (2) tiene dos ruedas de rodadura (4, 5) que están montadas de forma giratoria en la carcasa de cojinete (6) y cada una de las cuales tiene una superficie de rodadura de carril respectiva y una superficie de rodadura de suelo respectiva que puede rodar sobre la superficie de rodadura. (91) del carril (9) o en el suelo de forma independiente entre sí. Además, la invención se refiere a un vagón para el transporte de objetos sobre un sistema ferroviario, que comprende un chasis (3) y juegos de ruedas de carril (2) fijados al chasis (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Juego de ruedas de carril y carro
La presente invención se refiere a un juego de ruedas de carril para un carro que se puede desplazar sobre un carril de un sistema de carriles según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención también se refiere a un carro.
Las ruedas de carril genéricas y los carros provistos de tales ruedas de carril se utilizan habitualmente para el transporte de objetos pesados en naves de fábricas, en donde en el suelo de la nave de fábrica hay tendido un sistema de carriles con, por ejemplo, carriles redondos sobre los que pueden rodar las ruedas de carril con poca fricción.
Se conocen diferentes diseños de ruedas de carril y sistemas de carriles para poder cambiar el sentido de la marcha de los carros guiados sobre este sistema de carriles.
Por ejemplo, se conoce colocar en los carros mecanismos de traslación en cruz que permiten un cambio de dirección en el área de una pieza de cruzamiento tendida en el sistema de carriles mediante la subida o bajada del respectivo carro, lo que resulta muy costoso debido a los dos mecanismos de traslación que se han de colocar en cada carro y a las piezas de cruce en el sistema de carriles.
También se conocen juegos de ruedas giratorios en el carro en combinación con piezas de cruzamiento de carril giratorias, las llamadas agujas giratorias, que deben tenderse en el suelo de la nave y deben estar exactamente alineadas en posición y eje de giro con los juegos de ruedas dispuestos encima en al menos cuatro puntos.
Esta variante también es muy costosa y requiere un elevado coste de instalación, en particular del sistema de carriles, debido a la provisión de agujas rotatorias. Además, las agujas rotatorias tienden a ensuciarse, ya que están empotradas en el suelo de la nave de fábrica.
También se conoce colocar juegos de ruedas giratorios al carro y levantar el carro fuera de los carriles para efectuar el cambio de dirección de la marcha.
El inconveniente de esta variante es el cambio de altura del carro para efectuar el cambio de sentido de la marcha, lo que también es muy difícil de efectuar, en particular en el caso de componentes pesados que se han de transportar en el carro.
También se conoce el montaje en el suelo de la nave, como parte del sistema de carriles, de una denominada plataforma giratoria, a la que sube el carro, el cual, estando sobre la plataforma giratoria, rota junto con esta, para a continuación bajar de nuevo de la plataforma giratoria en una dirección de la marcha diferente.
Otra desventaja de los carros y ruedas de carril conocidos por el estado de la técnica es que las ruedas de carril monobloque en la zona de contacto con el carril, en particular en el caso de carriles redondos con superficies de rodadura de carril cóncavas, se apoyan en el carril bajo carga en la zona de una denominada elipse de presión a ambos lados del centro de las ruedas, lo que conlleva una mayor fricción de las superficies de rodadura de carril y de las superficies de rodadura de las ruedas de carril, en particular en la marcha en curva.
Por el documento US 4943 101 A se conoce un juego de ruedas para un carro de cámara que se puede desplazar sobre un carril y un suelo de nave, teniendo las ruedas del juego de ruedas una superficie de rodadura de carril maciza y, junto a ella, una superficie de rodadura de suelo constituida por un neumático. Sin embargo, en particular, tales neumáticos no son adecuados para cargas pesadas o al menos conducen a resistencias de fricción muy elevadas.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un juego de ruedas de carril para un carro que se puede desplazar sobre un carril de un sistema de carriles, así como un carro, con el que se eliminan las desventajas mencionadas anteriormente.
Este objetivo se consigue mediante un juego de ruedas de carril para un carro que se puede desplazar sobre un carril de un sistema de carriles con las características de la reivindicación 1.
El objetivo se consigue, además, mediante un carro con las características de la reivindicación 11.
El juego de ruedas de carril según la invención presenta una superficie de rodadura de carril conformada de manera adaptada al contorno de una superficie de rodadura del carril y una carcasa de montaje con una suspensión de ruedas para conectar el juego de ruedas de carril con el carro.
El juego de ruedas de carril presenta además dos ruedas de rodadura montadas de manera giratoria en la carcasa de montaje, con una respectiva superficie de rodadura de carril y una respectiva superficie de rodadura de suelo, en donde las ruedas de rodadura pueden rodar independientemente una de otra sobre la superficie de rodadura del carril o sobre el suelo. Las superficies de rodadura de suelo de la respectiva rueda de rodadura están conformadas, a este respecto, en un borde de las superficies de rodadura de carril.
La configuración de un juego de ruedas de carril con dos ruedas de doradura montadas de manera giratoria en la carcasa de montaje permite de forma sencilla un desplazamiento con poca fricción sobre tramos curvos de un carril, ya que la rueda de rodadura situada en el interior de la curva ahora puede rodar más lentamente que la rueda de rodadura situada en el exterior de la curva, conforme al tramo que se va a recorrer.
La conformación tanto de una superficie de rodadura de carril como de una superficie de rodadura de suelo permite el uso de dicho juego de ruedas de carril en un sistema de carriles en el que el carril se omite en el área de cruce de dos vías y el juego de ruedas de carril se sitúa así sobre una superficie de suelo lisa y puede continuar rodando sobre las superficies de rodadura de suelo avanzando por este suelo plano.
Esto permite virar un carro o los juegos de ruedas de carril integrados en el carro alrededor de su respectivo eje central vertical, sin tener que tender costosas piezas de cruzamiento de carril adicionales, como por ejemplo agujas elevables y/o giratorias o similares, en el suelo de la nave de fábrica o sin tener que integrar correspondientes mecanismos de elevación en el carro.
Variantes de realización ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Según una variante de realización ventajosa de la invención, las ruedas de rodadura están dispuestas orientadas de manera inclinada entre sí en ángulo en la carcasa de montaje.
Esto permite mejorar el comportamiento de rodadura de las ruedas de rodadura con respecto a un deslizamiento diferencial reducido.
De manera especialmente preferida, las ruedas de rodadura están dispuestas en la carcasa de montaje orientadas de manera inclinada entre sí en ángulo, con un ángulo de 40° a 80°, en particular con un ángulo de 60°.
Según una variante de realización alternativa, las ruedas de rodadura están orientadas en paralelo entre sí.
Según otra variante de realización, las superficies de rodadura de carril están conformadas, vistas a través de un diámetro de la respectiva rueda de rodadura, como segmento de círculo, lo que representa una forma óptima en combinación con un carril redondo.
Según otra variante de realización, un ángulo envolvente formado por las dos superficies de rodadura de carril de las ruedas de rodadura, visto en sección transversal a través de un diámetro de la respectiva rueda de rodadura, es inferior a 180° o exactamente 180°.
Esto significa que las ruedas de rodadura se pueden colocar sobre el carril respectivo y se pueden retirar de nuevo sin más en perpendicular a la dirección longitudinal del carril.
Según una variante de realización alternativa, este ángulo envolvente es superior a 180°, de modo que el juego de ruedas de carril queda fijado de forma cautiva al carril tras su colocación sobre el carril.
Según otra variante de realización preferida, la superficie de rodadura de suelo está diseñada como superficie de rodadura de suelo rectilínea, vista en sección transversal a través de un diámetro de la rueda de rodadura respectiva. Según otra variante de realización ventajosa del juego de ruedas de carril, en la carcasa de montaje está dispuesto un plato para la conexión con el carro.
De manera especialmente preferida, este plato está fijado de manera rotatoria a la carcasa de montaje.
El carro según la invención para el transporte de objetos sobre un sistema de carriles con un chasis y juegos de ruedas de carril fijados al chasis se caracteriza por juegos de ruedas de carril como los descritos anteriormente.
A continuación se explican con más detalle ejemplos de realización de la invención con ayuda de los dibujos adjuntos. Muestran:
la Fig. 1 una representación esquemática en perspectiva de una variante de realización de un juego de ruedas de carril colocado sobre un carril,
la Fig. 2 una vista en sección a través del juego de ruedas de carril mostrado en la figura 1 y el carril, la Fig. 3 una representación esquemática en perspectiva de un fragmento de un sistema de carriles con una superficie de rodadura giratoria,
la Fig. 4 una representación en perspectiva de un juego de ruedas de carril situado en un punto de cruce de un sistema de carriles,
las Fig. 5 y 6 diferentes representaciones en perspectiva de un carro con juegos de ruedas de carril dispuestos en el mismo.
En la siguiente descripción de las figuras, términos como arriba, abajo, izquierda, derecha, delante, detrás, etc. se refieren exclusivamente a la representación y posición del juego de ruedas de carril, de los carriles, del carro, de la carcasa de montaje, de las ruedas de rodadura y similares que se han seleccionado a modo de ejemplo en las respectivas figuras. Estos términos no deben entenderse de manera restrictiva, es decir, estas referencias pueden cambiar debido a diferentes posiciones de trabajo o al diseño en simetría especular o similares.
En las figuras 1-4 y 6, la referencia 2 designa en conjunto una variante de realización de un juego de ruedas de carril para un carro 1 que se puede desplazar sobre un carril 9 de un sistema de carriles 12.
Como se muestra en particular en las figuras 1 y 2, el juego de ruedas de carril 2 presenta una carcasa de montaje 6 con dos alojamientos de eje 61 para el montaje giratorio de dos ruedas de rodadura 4, 5.
Las ruedas de rodadura 4, 5 montadas de manera giratoria en la carcasa de montaje 6 presentan en cada caso una superficie de rodadura de carril 41,51 y una superficie de rodadura de suelo 42, 52.
Las dos ruedas de rodadura 4, 5 pueden rodar independientemente una de otra sobre la superficie de rodadura 91 del carril 9 o sobre un suelo plano.
Las superficies de rodadura de carril 41, 51 de las ruedas de rodadura 4, 5 están conformadas de manera adaptada al contorno de la superficie de rodadura 91 del carril 9. En el ejemplo de realización mostrado en las figuras, el carril 9 está diseñado como carril redondo que está integrado en un asiento de carril 11 que puede instalarse en el suelo de una nave de fábrica o similar.
En consecuencia, las superficies de rodadura de carril 41, 51 de las dos ruedas de rodadura 4, 5 tienen forma de segmento de círculo, vistas en sección transversal a través de un diámetro de la respectiva rueda de rodadura 4, 5, como se muestra en la figura 2, que muestra el juego de ruedas de carril 2 en el estado colocado sobre el carril 9 en dicha vista en sección transversal.
Las dos ruedas de rodadura 4, 5 están montadas, a este respecto, de manera giratoria en los alojamientos de eje 61 de la carcasa de montaje 6 a través de cojinetes, preferiblemente rodamientos 10.
Como se puede ver claramente en las figuras 1 y 2, las ruedas de rodadura 4, 5 están dispuestas orientadas de manera inclinada entre sí en ángulo en la carcasa de montaje 6.
Por consiguiente, los alojamientos de eje 61 de la carcasa de montaje 6 no están configurados horizontalmente, sino inclinados.
El ángulo de inclinación a de las ruedas de rodadura 4, 5 es, a este respecto, de preferiblemente entre 20° y 40° con respecto a un eje vertical del juego de ruedas de carril 2. Las ruedas de rodadura 4, 5 están orientadas de manera inclinada, en particular con un ángulo de inclinación a de 30°, con respecto a la vertical y, por consiguiente, con un ángulo de inclinación de 60° entre sí.
Las ruedas de rodadura 4, 5 están fijadas con respectivos pernos roscados 63 en perforaciones de alojamiento de los alojamientos de eje 61.
También es concebible orientar las ruedas de rodadura 4, 5 en paralelo entre sí.
Como también se muestra en la figura 2, un ángulo envolvente p, que está definido por la distancia angular entre los bordes exteriores de las superficies de rodadura de carril 41,51, es inferior a o exactamente 180°, preferiblemente se sitúa en un intervalo de 90° a 130°, lo que permite colocar el juego de ruedas de carril 2 sobre la superficie de rodadura 91 del carril 9.
En principio también es concebible diseñar las superficies de rodadura de carril 41,51 de tal modo que rodeen el carril 9 en un ángulo envolvente p superior a 180°, lo que conllevaría un soporte cautivo del juego de ruedas de carril 2.
Las superficies de rodadura de suelo 42, 52 de la respectiva rueda de rodadura 4, 5 están conformadas, a este respecto, en un borde de las superficies de rodadura de carril 41,51.
En la variante de realización aquí representada del juego de ruedas de carril 2 que se desplaza sobre un carril redondo, las superficies de rodadura de suelo 42, 52 están conformadas en el borde exterior respectivo de las superficies de rodadura de carril 41,51.
A este respecto, las superficies de rodadura de suelo 42, 52 son rectilíneas o ligeramente convexas, en sección transversal a través de un diámetro de la respectiva rueda de rodadura 4, 5, como se muestra en la figura 2, para garantizar una suficiente superficie de apoyo sobre un suelo plano.
Para fijar el juego de ruedas de carril 2 a un carro 1, como se muestra a modo de ejemplo en las figuras 5 y 6, la carcasa de montaje 6 presenta un alojamiento de montaje de plato 62 para el alojamiento de un plato 7, que puede fijarse, en particular atornillarse, a un chasis 3 del carro 1.
Para atornillar el plato 7 están previstas a este respecto en el plato 7 varias perforaciones 73, que sirven para el paso de pernos roscados y con las que se puede atornillar el plato 7 al chasis 3, por ejemplo a placas de fijación 32 del chasis 3.
Como se muestra en la figura 2, el plato 7 está preferiblemente fijado de manera rotatoria a la carcasa de montaje 6 a través de un cojinete giratorio 8. El plato 7 está montado a este respecto preferiblemente a través de rodamientos 10, tanto alrededor de un eje de giro vertical en el alojamiento de montaje de plato 62 como a través de un cojinete giratorio orientado horizontalmente en la carcasa de montaje 6.
La figura 3 muestra un fragmento de un sistema de carriles 12 con carriles 9 que discurren con el mismo ángulo entre sí y que se encuentran en respectivos puntos de cruce 14.
En la zona de estos puntos de cruce 14 no está dispuesto ningún carril, sino una placa 15 plana.
Desde este punto de cruce 14 con la placa 15 plana dispuesta centralmente se extienden tanto carriles 9 como una pista giratoria 13 con superficie de rodadura plana.
La pista giratoria 13 y las distancias entre los puntos de cruce 14 están adaptadas a este respecto a las dimensiones de las posiciones de los juegos de ruedas de carril 2 en el carro 1.
En la variante de realización representada aquí en las figuras 3, 5 y 6, los juegos de ruedas de carril 2 están dispuestos formando un cuadrado entre sí, de modo que un molinete representado a modo de ejemplo en la figura 3 únicamente requiere cuatro puntos de cruce 14 de este tipo.
Por ejemplo, también es concebible una disposición rectangular de los juegos de ruedas de carril 2 en el carro 1, para la cual en un molinete representado en la figura 3 deberían estar previstos cuatro o más puntos de cruce 14.
Para poder efectuar un giro del carro 1, los juegos de ruedas de carril 2 deben empujarse hacia abajo desde el carril 9 sobre la placa 15 plana, como se muestra a modo de ejemplo en la figura 4.
Las superficies de rodadura de suelo 42, 52 se apoyan ahora sobre la superficie de las placas 15 en esta placa 15 plana y pueden hacerse girar de manera sencilla alrededor de un eje central vertical del respectivo juego de ruedas de carril 2 para efectuar el movimiento de giro, de modo que la orientación del juego de ruedas de carril 2 apunte en dirección a la pista giratoria 13 o al carril 9 que discurre transversalmente. Durante este giro de los respectivos juegos de ruedas de carril 2, las ruedas de rodadura 4, 5 giran en sentidos contrarios.
A continuación, el carro 1 se puede seguir moviéndose sobre el molinete 16 en un movimiento giratorio, de tal modo que los juegos de ruedas de carril 2 se desplacen desde un primer punto de cruce 14 hasta un segundo punto de cruce 14 adyacente a lo largo de las pistas giratorias 13.
Como alternativa al giro del carro, este se puede seguir moviéndose sobre el carril 9 que discurre transversalmente colocando los juegos de ruedas 2 transversalmente en el respectivo punto de cruce 14.
Después de alcanzar el siguiente punto de cruce 14, los juegos de ruedas de carril 2 rotan de nuevo alrededor de su eje vertical hasta que quedan orientados en paralelo a un carril 9, de modo que el carro 1 puede moverse a continuación a lo largo de una prolongación imaginaria de carriles 9 que discurren en paralelo entre sí en una dirección diferente a la dirección inicial.
Además de la disposición representada como ejemplo de realización preferido del plato 7 montado de manera giratoria y centrada respecto a las ruedas de rodadura 4, 5 en la carcasa de montaje 6, también es concebible colocar el eje de giro del plato 7 de forma excéntrica en la carcasa de montaje 6.
Otra ventaja de las ruedas de rodadura 4, 5 orientadas entre sí en ángulo respecto a una rueda de rodadura monobloque colocada sobre el carril es la fricción reducida entre las ruedas de rodadura y el carril. Debido a la gran fuerza que se produce habitualmente cuando tales carros 1 se utilizan para transportar objetos pesados, al rodar ruedas de rodadura con una superficie de rodadura de carril cóncava siempre se forma una elipse de presión, que va acompañada de un desplazamiento del radio de rodadura dentro de la superficie de rodadura de carril.
Dado que en una rueda de rodadura monobloque la fuerza se aplica en dirección vertical (dirección de la fuerza del peso), se produce en este caso un mayor desplazamiento del radio de rodadura que en el caso de un juego de ruedas de carril con dos ruedas de rodadura, en particular ruedas de rodadura 4, 5 orientados entre sí en ángulo, como se muestra a modo de ejemplo en la figura 2 , ya que en este caso la fuerza se aplica en ángulo respecto a la vertical del carril 9.
Si la elipse de presión se desarrolla simétricamente respecto al punto de aplicación de fuerza, el desplazamiento resultante del radio de rodadura se reduce significativamente en comparación con una rueda de carril con una rueda de rodadura colocada perpendicularmente sobre el carril.
Otra ventaja de las ruedas de rodadura 4, 5 inclinadas es que, en comparación con una disposición de ruedas de rodadura perpendicular, son posibles diámetros de rodadura mayores con la misma altura total del juego de ruedas de carril o es posible una altura total más plana y compacta con el mismo diámetro de rodadura de las ruedas de rodadura, en comparación con las ruedas de rodadura situadas en perpendicular sobre un carril redondo.
Lista de referencias
1 carro
2 juego de ruedas de carril
3 chasis
31 alojamiento de rueda
4 rueda de rodadura
41 superficie de rodadura de carril
42 superficie de rodadura de suelo
5 rueda de rodadura
51 superficie de rodadura de carril
52 superficie de rodadura de suelo
6 carcasa de montaje
61 alojamiento de eje
62 alojamiento de montaje de plato
63 perno roscado
7 plato
71 lado superior
72 lado inferior
73 perforación
8 cojinete giratorio
9 carril
91 superficie de rodadura
10 rodamiento
11 asiento de carril
12 sistema de carriles
13 pista giratoria
14 área de cruce
15 placa
16 molinete
a ángulo de inclinación
p ángulo envolvente

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Juego de ruedas de carril (2) para un carro (1) que se puede desplazar sobre un carril (9) de un sistema de carriles (12), con una superficie de rodadura de carril (41, 51) conformada de manera adaptada al contorno de una superficie de rodadura (91) del carril (9) y una carcasa de montaje (6) con una suspensión de ruedas para conectar el juego de ruedas de carril (2) al carro (1), en donde el juego de ruedas de carril (2) presenta dos ruedas de rodadura (4, 5) montadas de manera giratoria en la carcasa de montaje (6) con una respectiva superficie de rodadura de carril (41, 51) y una respectiva superficie de rodadura de suelo (42, 52) que pueden rodar independientemente entre sí sobre la superficie de rodadura (91) del carril (9) o sobre el suelo, caracterizado por que las superficies de rodadura de suelo (42, 52) de la respectiva rueda de rodadura (4, 5) están conformadas en un borde de las superficies de rodadura de carril (41,51).
2. Juego de ruedas de carril (2) según la reivindicación 1, caracterizado por que las ruedas de rodadura (4, 5) están dispuestas orientadas de manera inclinada entre sí en ángulo en la carcasa de montaje (6).
3. Juego de ruedas de carril (2) según la reivindicación 2, caracterizado por que las ruedas de rodadura (4, 5) están orientadas inclinadas entre sí en cada caso con un ángulo de inclinación (a) de 40° a 80°, en particular con un ángulo de inclinación (a) de 60°.
4. Juego de ruedas de carril (2) según la reivindicación 1, caracterizado por que las ruedas de rodadura (4, 5) están orientadas en paralelo entre sí.
5. Juego de ruedas de carril (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las superficies de rodadura de carril (41,51), vistas en sección transversal a través de un diámetro de la respectiva rueda de rodadura (4, 5), tienen forma de segmento de círculo.
6. Juego de ruedas de carril (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un ángulo envolvente (p) formado por las dos superficies de rodadura de carril (41,51) de las ruedas de rodadura (4, 5), visto en sección transversal a través de un diámetro de la respectiva rueda de rodadura (4, 5), es inferior a 180° o exactamente 180°.
7. Juego de ruedas de carril (2) según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, caracterizado por que un ángulo envolvente (p) formado por las dos superficies de rodadura de carril (41,51) de las ruedas de rodadura (4, 5), visto en sección transversal a través de un diámetro de la respectiva rueda de rodadura (4, 5), es superior a 180°.
8. Juego de ruedas de carril (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las superficies de rodadura de suelo (42, 52) están diseñadas con sección transversal rectilínea, vista a través de un diámetro de la respectiva rueda de rodadura (4, 5).
9. Juego de ruedas de carril (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la carcasa de montaje (6) está dispuesto un plato (7) para la conexión con el carro (1).
10. Juego de ruedas de carril (2) según la reivindicación 9, caracterizado por que el plato (7) está fijado de manera rotatoria a la carcasa de montaje (6).
11. Carro (1) para el transporte de objetos sobre un sistema de carriles (12) con un chasis (3) y juegos de ruedas de carril (2) fijados al chasis (3), caracterizado por que los juegos de ruedas de carril (2) están diseñados según una de las reivindicaciones anteriores.
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