MX2009009198A - Vagon de carga ferroviario para el transporte de material a granel. - Google Patents

Abstract

Se describe un vagón de carga para transportar material a granel en diferentes condiciones caracterizado porque que evita que la carga se adhiera a la superficie del vagón, acelerando el proceso de descarga, en que dicho vagón de carga se define por una estructura cuyo marco principal está conformado por una viga longitudinal, donde en forma transversal a dicha viga se han configurado costillas en forma semi-rectangular, las que otorgan la configuración de volumen a la carga del vagón; en los extremos terminales de dichas costillas existen vigas laterales que otorgan firmeza a las estructuras que definen las costillas; dichas vigas laterales poseen placas de acero en su extremo interior a todo lo largo de su extensión que conforman un extremo lateral superior del vagón; en que dichas placas de acero, y en forma suspendida, hay una serie de cuerdas sobre las cuales está ubicada en forma suspendida la carpeta de goma que define la estructura que recibe la carga.

Description

VAGON DE CARGA FERROVIARIO PARA EL TRANSPORTE DE MATERIAL A GRANEL DESCRIPCIÓN ANTECEDENTES 1. Campo de la invención La presente invención se refiere a un vagón ferroviario para el transporte de material a granel. Específicamente, se describe un vagón de tren cuya estructura de soporte está hecha de acero y el volumen de carga es de goma suspendida sobre elementos flexibles adheridos a la estructura de soporte de acero. Dichas estructuras flexibles permiten que el piso del carro se sostenga sobre sí mismo, y de la misma forma, proporcione la flexibilidad requerida para absorber el impacto de la carga así como la que se requiere para extraer la carga adherida al carro. 2. Antecedentes de la invención Históricamente, lo vagones de carga ferroviarios han estado constituidos por estructuras de acero que conforman una caja abierta en su parte superior para recibir el material a ser transportado. La industria minera no es una excepción en lo que se refiere al uso de este tipo de vagones de tren, en especial lo relacionado con el transporte de minerales hacia la planta de tratamiento, sea a través de medios hidro-metalúrgicos o piro-metalúrgicos.

Los vagones de tren están constituidos de tal forma que la carga puede recuperarse básicamente de tres formas diferentes. La más común es aquella en que el vagón es una caja estática desde la cual se extrae el material del interior mediante palas o cargadores. También hay otra modalidad en la que se incorpora una esclusa móvil en uno de los costados del carro, lo que permite sacar el material de la caja, mediante la gravedad. La última modalidad consiste i en vagones con mecanismos de pivote que por medio de aparatos hidráulicos levantan un extremo del vagón provocando que se vacíe su contenido.

Las alternativas mencionadas anteriormente presentan el inconveniente de ser estructuras muy rígidas y de gran tara, lo que lleva a una disminución de la capacidad de carga o a la obligación de contar con máquinas de gran potencia para poder mover el mismo número de carros. En forma adicional, al momento de extraer la carga de los vagones, se produce un efecto de devolución, que consiste en que parte de la carga no abandona completamente la caja, quedándose adherida al interior de la superficie del vagón. Este no es un problema menor ya que se requiere la intervención de máquinas y operadores para extraer la carga completa. El fenómeno descrito precedentemente también se produce en obras donde hay bajas temperaturas, debido al congelamiento de la carga, ya que al recibir bajas temperaturas, el vagón irradia el frío hacia el material.

Los desarrollos más recientes intentan resolver dichos problemas apuntando hacia la fabricación de vagones de tren cuyas cajas estén diseñadas con una carpeta de goma adherida al piso metálico de la caja. La patente DE 202005002765U describe un chasis con una superestructura en forma de caja para sólidos a granel con un costado de acceso móvil, es decir, una esclusa para carga y descarga. Su piso de carga está dispuesto en ángulo con respecto al plano horizontal y cuenta con elementos vibradores durante el proceso de descarga, con una o más capas de plástico o de goma adheridas a él. A diferencia de la invención aquí descrita, esta patente publicada corresponde a una típica caja de acero con un piso inclinado y una carpeta de goma adherida a ella, mientras que la invención no corresponde a una caja metálica de acero sino más bien a un marco de acero que soporta una carpeta de goma suspendida y que a su vez transporta la carga.

La Patente Publicada WO 9950162 describe un vagón para el transporte de minerales con una superficie de soporte de carga en forma de una capa de goma receptora sujeta al piso del vagón mediante elementos de fijación. Los elementos de fijación se encuentran alrededor de las paredes. La capa no se encuentra configurada alrededor del vagón en la intersección de las paredes y el piso, sino soportada solo sobre dos tercios del piso en la primera etapa del vagón vacío. Cuando el vagón está cargado con minerales, la capa se ajusta dentro de una segunda etapa, con un potencial de energía mayor y adquiriendo la forma del vagón. Es decir, esta invención corresponde a un vagón al cual se le ha incorporado una carpeta que se estira cuando recibe la carga y se contrae cuando se descarga. Al igual que en el caso mencionado previamente, corresponde a una caja metálica incorporada con una carpeta de goma, sin que esté suspendida.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención propuesta presenta un nuevo concepto en vagones ferroviarios que consiste en una estructura conformada por un marco de acero que disminuye considerablemente la tara del carro. Se coloca una serie de correas en forma transversal al eje longitudinal en dicha estructura, sobre la cual se dispone la carpeta de goma de manera suspendida con la intención de recibir la carga que el vagón transportará. Esta configuración presenta la ventaja que, aparte de reducir el peso, tiene un centro de gravedad bajo y una mayor estabilidad, ya que cuando se carga el carro, la carpeta ejerce presión sobre las correas y tiende a concentrar el centro de gravedad en la zona que se encuentra debajo del marco estructural, obteniéndose no solo un aumento de la carga útil sino una mayor seguridad. Adicionalmente, el hecho de que la zona de carga sea una carpeta suspendida, permite que, al moverse a lo largo del carro, el material tenga un leve movimiento que, adem de las características típicas de la goma, tienda a no adherirse a las superficies de carga, disminuyendo así la posibilidad de que ocurra el fenómeno de devolución al momento de la descarga y que fue descrito previamente.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS.

FIG. 1 : representa una vista lateral en elevación del vagón de la presente invención.

FIG. 2: corresponde a una vista general explosiva del vagón de la presente invención.

FIG. 3: corresponde a una vista general del vagón de la presente invención.

FIG. 4: corresponde a una vista general desde la parte inferior del vagón de la presente invención.

FIG. 5: corresponde a una vista del brazo articulado que permite el pivoteo para la descarga del vagón.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION El vagón ferroviario de la presente solicitud está compuesto por una estructura definida por un marco cuya columna vertebral se conforma por una viga rectangular o doble T (1), que en forma transversal a dicha viga, cuenta con costillas (2) que definen una forma semi-rectangular que finalmente dará forma al volumen de carga del vagón. En los extremos terminales de dichas costillas hay vigas laterales (3) destinadas a otorgarle rigidez a la estructura conformada por las costillas (2). Estas vigas laterales poseen placas de metal (4) en sus extremos interiores a todo lo largo de la estructura que conforma el extremo lateral superior del vagón. La viga (1), que consiste en una viga longitudinal en la parte central del vagón, se ubica sobre los carros de plataforma que van en la vía.

Las costillas (2) van conectadas a la viga (1) solo mediante uno de sus extremos por medio de un conector de pivote (19) dispuesto en la parte inferior y hacia uno de los costados de la parte inferior de cada costilla (2). A su vez, cada conector de pivote (19) va conectado a las estructuras laterales de soporte (20) fijos al extremo lateral (21) de la viga (1). Este conector de pivote (19) bajo las costillas (2) permite que éstas se levanten desde el otro lado, no moviéndose sino girando en ese punto, produciendo de esta forma la acción de voltear el vagón.

La carpeta de goma (5), que es donde la carga se va a recibir, está suspendida sobre una serie de cuerdas (6) que cuelgan de las placas de acero (4). Estas cuerdas se fijan a la placa de acero (4) mediante abrazaderas de sujeción con pernos (que no se muestran en los dibujos), para los cuales hay agujeros (7) dispuestos en las placas de acero (4) que tienen el propósito de asegurar las abrazaderas de sujeción de los pernos para las cuerdas. Aunque las cuerdas cuelgan de la placa de acero (4) y de esta forma también la carpeta de goma (5), cuando se carga el vagón el peso de la carga produce en forma natural que la carpeta y las cuerdas se posen levemente sobre las costillas estructurales (2), por medio de las cuales se distribuye el peso de la carga en las cuerdas (6) así como en la estructura del vagón, aliviando de esta forma las tensiones completas del vagón.

En los extremos terminales de los extremos longitudinales de la viga (1) posee dos costillas laterales (8) cuya finalidad es soportar la pared interior y posterior del vagón, dichas paredes (9) corresponden a los elementos que en conjunto con la carpeta suspendida (5) definen el volumen de carga del vagón. A su vez, en el extremo superior de dichas paredes (9) se han colocado visores (10) con el objeto de formar una especie de embudo en el volumen de la carga. Esto evita que la carga se deslice hacia el frente o hacia la parte posterior del vagón.

Los visores (10) se instalan en forma angular sobre las paredes (9) por medio de un conjunto de escuadras (11) que descansan sobre la parte superior de dicha pared. Las paredes (9) están debidamente ajustadas por dos conjuntos de escuadras (12) que buscan dar firmeza a dichas partes y así soportar la compresión a la cual están sujetas cuando están cargadas. Adicionalmente, en la superficie exterior de cada pared (9) se ha configurado el aparato de pivote (13) del vagón; este mecanismo de pivote se encuentra en el extremo inferior y va fijo a la viga longitudinal (1) mediante una placa perforada (14) que permite la articulación del brazo posterior (15) del mecanismo de pivote. El aparato de pivote posee un elemento central (16) que conecta el brazo posterior (15) con el brazo superior (17), de esta forma, cuando el aparato se articula, uno de los extremos de la estructura se levanta y se produce el vaciado del material. Para tal efecto, el brazo superior (15), en su extremo frontal, se conecta a uno de los costados de las paredes (9) mediante la conexión articulada (18) y en su extremo posterior, a dicho elemento central (16). En estricto rigor, cuando se activa el aparato de pivote, se produce la elevación de la costilla (2), como consecuencia de esto, se eleva la carpeta suspendida, y junto a ello, se descarga el material.

El material de los visores (10) puede estar compuesto por cualquier material polímero, aunque se usa preferentemente goma, con las mismas características de la carpeta suspendida, ya que se ha demostrado que este material es más resistente a la corrosión, especialmente cuando el elemento transportado es mineral concentrado.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. - Vagón de carga para transportar material a granel en diferentes condiciones caracterizado porque que evita que la carga se adhiera a la superficie del vagón, acelerando el proceso de descarga, en que dicho vagón de carga se define por una estructura cuyo marco principal está conformado por una viga longitudinal, donde en forma transversal a dicha viga se han configurado costillas en forma semi-rectangular, las que otorgan la configuración de volumen a la carga del vagón; en los extremos terminales de dichas costillas existen vigas laterales que otorgan firmeza a las estructuras que definen las costillas; dichas vigas laterales poseen placas de acero en su extremo interior a todo lo largo de su extensión que conforman un extremo lateral superior del vagón; en que dichas placas de acero, y en forma suspendida, hay una serie de cuerdas sobre las cuales está ubicada en forma suspendida la carpeta de goma que define la estructura que recibe la carga.

2. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado porque en que el piso en suspensión del mismo permite disminuir el impacto de la carga sobre sí mismo y sobre la estructura metálica del carro.

3. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado porque en que la flexibilidad del piso permite eliminar el 100% de la carga transportada, reduciendo el desgaste del piso debido a la elevada corrosión.

4.- Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado porque dicha viga posee una forma rectangular o de doble T.

5.- Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado porque dicha viga, que corresponde estrictamente a una viga longitudinal, está al centro del vagón y está colocada sobre carros de plataforma con el fin de montar el carro en la vía.

6. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado porque dichas costillas están conectadas a dicha viga solo en uno de sus extremos mediante un conector de pivote dispuesto en la parte inferior y hacia los costados de cada costilla, estando dicho conector de pivote conectado a estructuras laterales de soporte aseguradas a un extremo lateral de la viga, de manera que a través de dicho conector de pivote se elevan las costillas desde el otro extremo de dicho conector, produciendo así la acción de voltear el vagón.

7. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado porque dichas cuerdas se fijan a las mencionadas placas de acero por medio de abrazaderas de sujeción con pernos, a través de agujeros en dichas placas.

8. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado porque en que en los extremos terminales de dicha viga tienen configuradas dos vigas laterales que soportan una pared interior y posterior del vagón, en que dichas paredes corresponden a los elementos que en conjunto con la mencionada carpeta suspendida definen el volumen de carga del vagón.

9. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 8, caracterizado porque en que en el extremo superior de dichas paredes se configuran visores con el fin de formar una especie de embudo en el volumen de carga.

10. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 9, caracterizado porque dichos visores están configurados en forma angular sobre dichas paredes por medio de un conjunto de escuadras que descansan sobre la parte superior de dicha pared.

11. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 8, caracterizado porque dichas paredes están debidamente fijadas por medio de conjuntos de escuadras que otorgan firmeza a las compresiones de la carga.

12. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 8, caracterizado porque se ha configurado un mecanismo de pivote del vagón en la superficie exterior de dichas paredes, estando dicho mecanismo fijo a la viga longitudinal por su extremo inferior, a través de una placa perforada que permite la articulación de un brazo posterior del aparato de pivote; en que también posee un elemento central que conecta dicho brazo posterior de manera que cuando se activa el aparato, uno de los extremos de la estructura se eleva, produciendo el vaciado del material.

13. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 12, caracterizado porque dicho brazo superior, en su extremo frontal, está conectado a uno de los costados de las paredes por medio de una conexión articulada, y en su extremo posterior, está conectado a dicho elemento central.

14. - Vagón de carga de acuerdo a la reivindicación 9, caracterizado porque dichos visores están fabricados de material polímero, preferentemente goma.