ES2209749T5 - Contenedor para el chasis inferior de vehiculos ferroviarios. - Google Patents
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Abstract
Contenedor de subsuelo de un vehículo ferroviario para componentes eléctricos, caracterizado porque este esta dividido modularmente en varios contenedores individuales (1 a 4) que están mutuamente unidos mecánicamente y para la refrigeración están térmicamente conectados en serie.
Description
Contenedor para el chasis inferior de vehículos
ferroviarios.
La invención se refiere a un contenedor para el
chasis inferior de un vehículo ferroviario para componentes
eléctricos, según el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 9. Se
conoce un contenedor semejante, por ejemplo, por el documento
"Ferrocarril metropolitano de la segunda generación del tipo B
para los servicios públicos Märchen" de F. Feiertag, W. Biela y
G. Scholtis, librería industrial Georg Siemens, 1982. El contenedor
según la invención sirve para el alojamiento de aparatos
convertidores de corriente.
En vehículos ferroviarios, en especial en coches
de cercanías, se conoce instalar aparatos convertidores de
corriente y componentes correspondientes en un contenedor que está
montado en la zona del chasis inferior, en la zona del techo o en
una sala de máquinas del coche. Los contenedores semejantes
conocidos están fabricados de chapas que están recortadas de
conformidad con las dimensiones finales del contenedor, siendo
necesarias construcciones comparativamente costosas para garantizar
la estabilidad mecánica necesaria y la estanquidad del contenedor
contra la humedad y el polvo.
También se conoce en la construcción de tales
contenedores, fabricar partes de la pared, de perfiles extruídos de
aluminio, los cuales presentan ranuras abiertas producidas en el
curso de la extrusión. Los suplementos producidos aquí de forma de
nervios y que rodean la caja, sirven en primera línea para la
estabilidad mecánica del contenedor terminado, y también para el
tendido de líneas eléctricas.
En vehículos ferroviarios para el tráfico pesado
de cercanías, por ejemplo ferrocarriles suburbanos y metropolitanos,
en aparatos del chasis inferior se han de tener en cuenta las
alturas máximas posibles de construcción. En el futuro estarán en
unos 450 mm. Esta condición límite dificulta notablemente desde el
punto de vista constructivo, equipar vehículos ferroviarios para el
tráfico pesado de cercanías con aparatos del chasis inferior de
alta potencia.
La misión de la invención consiste en crear un
contenedor para el chasis inferior del tipo citado al comienzo que
esté en condiciones de alojar aparatos convertidores de corriente y
componentes constructivos correspondientes, para el tráfico pesado
de cercanías, en la forma constructiva de chasis inferior.
Esta misión se resuelve según un primer aspecto
de la invención, mediante el objeto de la reivindicación 1.
La invención muestra una manera de cómo están
configurados y hay que disponer contenedores para el chasis
inferior, también para potencias motrices relativamente grandes,
para poder prever aparatos convertidores de corriente que presenten
grandes dimensiones, para vehículos ferroviarios del tráfico pesado
de cercanías, y sus componentes correspondientes, de tal manera que
sea posible una disposición para el chasis inferior para la
potencia requerida. La subdivisión según la invención del contenedor
para el chasis inferior, en varios contenedores individuales, y la
disposición en serie uno tras otro según la invención en el aspecto
térmico, garantizan una evacuación correcta del calor perdido en
los componentes eléctricos, de los contenedores individuales, y
permiten así la necesaria forma constructiva compacta del
contenedor.
Según un segundo aspecto de la invención, está
previsto que un primero, un segundo y un tercer contenedores
individuales, estén unidos unos con otros mediante regletas de
montaje, y que las regletas de montaje sirvan para la fijación del
contenedor para el chasis inferior, al vehículo ferroviario. La
necesaria coordinación espacial de cada contenedor individual se
puede acondicionar en forma variable a las regletas de montaje.
Según la invención está previsto, además, que en
un primer contenedor individual esté dispuesto un ventilador; que
en cada uno de los costados opuestos del primer contenedor
individual, esté disponible otro (segundo y tercero) contenedor
individual; que en un tercer costado del contenedor individual, esté
previsto un cuarto contenedor individual; y que los contenedores
individuales presenten aberturas de ventilación e, inducidos por el
ventilador, sean recorridos de este modo por el aire de
refrigeración.
Se ha mostrado que en esta variante de la
invención según la invención está garantizada una conducción
especialmente efectiva del aire de refrigeración, lo cual es
condición previa para la pretendida baja altura constructiva del
contenedor para el chasis inferior según la invención.
Cuando al proseguir con la idea básica de la
invención, esté previsto que los contenedores individuales presenten
en lo esencial igual altura constructiva, esto sirve a la
posibilidad de una producción barata del contenedor para el chasis
inferior según la invención. Gracias a las alturas constructivas
iguales predeterminadas para todos los contenedores individuales,
se pueden optimizar los costes de fabricación, así como el
almacenamiento para todos los contenedores individuales.
También está en el marco de la invención cuando
los contenedores individuales presentan paredes de perfiles
extruídos con canales abiertos y cerrados. Este diseño según la
invención produce también -en forma conocida- una forma constructiva
comparativamente robusta de los contenedores individuales. Pero,
además, los canales cerrados se pueden preparar con ventaja para la
guía forzada del aire de refrigeración dentro de los contenedores
individuales. La evacuación del calor perdido se lleva cabo
entonces, no sólo mediante la corriente de aire inducida por el
ventilador, y que en ultimo término sale del contenedor para el
chasis inferior según la invención, sino también por intercambio de
calor en las superficies exteriores de los contenedores
individuales, favorecido por el viento relativo en el movimiento
del vehículo ferroviario, equipado con el contenedor para el chasis
inferior según la invención.
Otras particularidades, notas características y
ventajas de la invención se deducen de la descripción siguiente de
un ejemplo preferente de realización, de las reivindicaciones, así
como de la mano del dibujo esquemático. Se mues-
tran:
tran:
Figura 1, el contenedor para el chasis inferior
según la invención, en representación en perspectiva.
Figura 2, el objeto de la figura 1, en vista en
planta desde arriba.
Figura 3, el objeto de la figura 1, en un alzado
lateral.
Figura 4, el contenedor para el chasis inferior
según la invención, conforme a la figura 1, en una vista
frontal.
Figura 5, un esquema ficticio de una conexión
térmica en serie, según la invención, de contenedores individuales
del contenedor para el chasis inferior según la invención.
Figura 6, un perfil extrudido en un corte
perpendicular a la dirección de extrusión.
Figura 7, un contenedor individual en
representación en perspectiva.
Figura 8, una zona de arista de un contenedor
individual y
Figura 9, un corte a lo largo del plano
I-I de la figura 7.
En la figura 1 está representado
esquemáticamente un contenedor 10 para el chasis inferior según la
invención. Se compone de un primer contenedor 1 individual, de un
segundo contenedor 2 individual, de un tercer contenedor 3
individual, así como de un cuarto contenedor 4 individual. La
estructura de estos contenedores 1 a 4 individuales todavía se
explicará en detalle más abajo.
Como se deduce de las figuras 1 a 4, los
contenedores 1 a 4 individuales están unidos mecánicamente unos con
otros. En el ejemplo dibujado de realización los contenedores 1 a 3
individuales están unidos unos con otros, en sus costados 5 y 6
estrechos, mediante piezas 7 y 8 de perfiles angulares, a las que
están fijados mecánicamente. Alas 9 y 11 de estos perfiles
angulares, pueden servir para la fijación del mostrado contenedor
para el chasis inferior, al vehículo ferroviario que se equipa con
él. Por conveniencia se hace esto mediante una guía enchufable allí
prevista y/o mediante uniones roscadas, estando previstos en las
alas 9 y 11 los correspondientes alojamientos para la perforación
de los tornillos.
Como muestran también las figuras 1 a 3,
mediante el ala 11 de la pieza 8 de perfil angular, el contenedor 4
individual está dispuesto fijo a los contenedores 1, 2 y 3
individuales reunidos mediante las piezas 7 y 8 de perfiles
angulares. Para ello sirve otra pieza 12 de perfil angular dispuesta
primeramente en el contenedor 4 individual, la cual por una parte
está unida fija mecánicamente con el contenedor 4 individual, así
como con el ala 11 de la pieza 6 de perfil angular. De esta forma se
produce una unión fija mecánica entre los cuatro contenedores 1 a 4
individuales. No obstante, este contenedor 4 individual también
puede estar unido separadamente al piso del coche (ninguna unión
que sujete mecánicamente a la pieza 8 de perfil angular). No
obstante, este contenedor 4 individual está acoplado térmicamente a
los contenedores 1, 2 y 3 individuales.
Según las figuras 1 y 2, el contenedor 1
individual está provisto de aberturas 13 y 14 de ventilación, de
forma de rendija. De esta forma, mediante un ventilador 15 dispuesto
en el contenedor 1 individual se aspira aire como medio
refrigerante, y se transporta a través de aletas refrigeradoras de
los contenedores 2 y 3 individuales; véanse las flechas 16. Las
aberturas 13 y 14 de ventilación están en comunicación con los
contenedores 2 y 3 individuales. Desde allí el aire aspirado fluye
en el contenedor 4 individual, por aberturas de ventilación no
mostradas.
Los contenedores 1 y 4 individuales presentan en
sus superficies opuestas una a otra, así como las piezas 8 y 12 de
perfiles angulares allí dispuestas, aberturas no mostradas, a través
de las cuales el aire aspirado por el ventilador 15 pasa al
contenedor 1 individual para la refrigeración de un componente
constructivo eléctrico dispuesto allí entre otras cosas, fluye a
continuación en el contenedor 4 individual, y allí puede refrigerar
otros componentes eléctricos, por ejemplo resistencias de frenado.
El aire de refrigeración llegado allí puede salir entonces del
contenedor 4 individual, y abandonar el contenedor 10 para el chasis
inferior según la invención.
El contenedor 1 individual y los contenedores 3
y 2 individuales lindantes con él están provistos, asimismo en sus
paredes apoyadas unas en otras, de aberturas no representadas, de
manera que el aire de refrigeración de los contenedores 3 y 2
individuales pueda fluir a continuación en el contenedor 1
individual, para la refrigeración de los componentes constructivos
allí dispuestos. La ulterior conducción del aire se puede
acondicionar de manera que el aire de refrigeración procedente de
los contenedores 3 y 2 individuales, introducido en el contenedor 1
individual, o bien se evacúe al entorno directamente después del
contenedor 1 individual, o bien que fluya aún a través de canales
de conducción asimismo no mostrados en detalle, al contenedor 4
individual, y allí favorezca la ulterior refrigeración de elementos
constructivos, para que no se evacúe hasta después del contenedor 4
individual.
En la figura 5 está reproducido el esquema
reotécnico ficticio para el contenedor 10 para el chasis inferior
mostrado en las figuras 1 a 4. De conformidad con las flechas 40, el
aire aspirado por el ventilador 15 fluye a través de los
contenedores 2, 3 individuales, y desde allí a través de enlaces 41
entre los contenedores 3 y 1 ó 2 y 1 individuales, al contenedor 1
individual. En el ejemplo mostrado de realización, el ventilador 15
está previsto en el contenedor 1 individual, Pero básicamente podría
estar previsto del mismo modo, por ejemplo, en el contenedor 4
individual. Desde el contenedor 1 individual, el aire, medio de
refrigeración, fluye a través de otras aberturas/enlaces 42, al
contenedor 4 individual, y de allí sale entonces, como lo muestra
la flecha 43, del contenedor 10 para el chasis inferior, al aire
exterior.
En los contenedores individuales están
previstos, como se ha mencionado, componentes eléctricos. Así por
ejemplo, en los contenedores 2 y 3 individuales pueden estar
dispuestos onduladores, en el contenedor 1 individual, junto al
ventilador 15, una o varias bobinas de inductancia, y en el
contenedor 4 individual, una o varías resistencias de frenado.
Este esquema ficticio muestra la conducción de
la corriente de aire de refrigeración, en el contenedor para el
chasis inferior según la invención. Por lo tanto, los componentes a
refrigerar son recorridos en serie, por el aire de refrigeración, a
pesar de su disposición constructiva según las figuras 1 a 4. Los
contenedores 2 y 3 individuales están conectados en paralelo
respecto a la corriente de aire. No obstante, al combinarse forman
el elemento de entrada para la conexión en serie de toda la
corriente de aire de refrigeración.
La figura 6 muestra en corte un perfil 20
extruído para la fabricación de los contenedores 1 a 3 individuales.
Se reconocen en primera línea canales 21 cerrados para medio
refrigerante, canales 22 para cables, un canal 23 para el
alojamiento de barras conductoras, ranuras 24 para la fijación de
piezas de montaje interno en la caja, por ejemplo tabiques de
separación, una arista 25 por el lado de la cubierta para enganchar
una charnela de la cubierta, y una brida 26 en el lado de la pared
posterior. Por lo demás se reconoce un reborde 39 de
obturación.
La figura 7 muestra una representación en
perspectiva de un contenedor individual en el ejemplo del contenedor
2 ó 3 individual. Está compuesto de cuatro componentes principales,
a saber, una pieza 27 superior, una pieza 28 inferior, no estando
representadas la pared posterior y la cubierta. La pieza 27 superior
forma con la pieza 28 inferior, con las superficies 31 y 32
laterales, así como con la superficie 33. del techo y 34 del fondo,
el contenedor 2 ó 3 individual. La pared posterior, o la cubierta
están formadas de chapas planas, de preferencia de aluminio, y
cierran la cara 35 posterior o la cara 36 anterior del contenedor 1
individual. La pieza 27 superior, como también la pieza 28 inferior,
se componen en lo esencial del perfil extruído de aluminio según la
figura 6, descrito a continuación en detalle. En caso de una
realización menor del contenedor (1 a 3) individual, se puede
utilizar una variante, en la que la pieza 27 superior y la pieza 28
inferior, están reunidas en una pieza única. Tanto en la realización
de una sola pieza, como también en la de dos piezas en la que están
previstas pieza 28 inferior y 27 superior, se lleva a cabo la unión
de los perfiles extrudidos de aluminio, de preferencia, no en la
zona 29 de las aristas, sino a lo largo de una superficie 31, 32
lateral.
Tanto la pieza 27 superior, como también la
pieza 28 inferior del contenedor 1 individual, están dobladas cada
una en forma de U de una sola pieza. Los perfiles 20 extruídos de
aluminio utilizados para la fabricación, primeramente se tienen que
mecanizar, y después doblar 90º, para hacer posible cada uno de los
acodamientos en ángulo recto en la zona 29 de las aristas. Para
obtener la deseada estabilidad mecánica, las zonas de las aristas
están de preferencia soldadas, o atornilladas empleando piezas
angulares ajustadas. La unión de la pieza 27 superior y de la pieza
28 inferior, se puede llevar a cabo, de preferencia, por soldadura
en sus superficies 30 frontales.
A este respecto, en la figura 8 en el ejemplo de
la pieza 27 superior se representa la mecanización del perfil 20
extrudido de aluminio, para la creación de la zona 29 de una arista.
Los perfiles 20 extrudidos de aluminio se proveen en las zonas 29
de las aristas, con una incisión 38 en forma de V en ángulo recto,
transversalmente a la dirección de extrusión, hasta el espesor del
material de base, de preferencia por fresado.
La figura 9 muestra un corte del contenedor
individual de la figura 7, a lo largo del plano I-I
de corte. El perfil 20 extrudido de aluminio empleado para la
formación de las superficies 31, 32 laterales, de la superficie 33
del techo y de la superficie 34 del fondo, posee una estructura
adaptada exactamente a las exigencias del contenedor 1 individual,
con al menos un canal 21 para medio refrigerante, al menos un canal
22 para cables, al menos un canal 23 para el alojamiento de barras
conductoras, al menos una ranura 24 para la fijación de tabiques de
separación internos de la caja, con una arista 25 por el lado de la
cubierta para enganchar una charnela de la cubierta, con un reborde
39 de obturación por el lado de la cubierta, y con una brida 26 en
el lado de la pared posterior.
El al menos un canal 21 para medio refrigerante
está provisto de sección transversal cerrada, y unido de preferencia
en forma continua en las zonas 29 de las aristas, pudiendo llevarse
a cabo la obturación en la zona 29 de las aristas, mediante masilla
de obturación en el caso de emplear aire como medio refrigerante.
Con ayuda de los canales 21 para medio refrigerante, se forma un
circuito cerrado de refrigeración, interno del equipo, de
preferencia un circuito cerrado de aire de refrigeración. La energía
térmica producida e irradiada en los componentes individuales
instalados en el espacio interior del contenedor, es absorbida por
el circuito cerrado de refrigeración, interno del equipo, y
evacuada a través de la superficie del contenedor, a la atmósfera
exterior. De este modo se impide la generación de altas temperaturas
inadmisibles dentro del contenedor 1 individual.
El al menos un canal 22 para cables presenta una
abertura 40 pasante dirigida hacia el espacio interior del
contenedor, y de este modo permite la introducción y guía de líneas
eléctricas que están tendidas dentro del contenedor 1 individual,
entre los componentes individuales.
El reborde 39 de obturación todo alrededor en
forma de talón, presiona contra un perfil de obturación insertado
en la cubierta 41, y que se compone, por ejemplo, de goma. De esta
forma se obtiene una muy buena acción de obturación.
La brida 26 todo alrededor, sirve por una parte
para la fijación de la pared 42 posterior, estando previsto de
preferencia un perfil insertado de obturación para la obturación del
espacio interior de la caja, por otra parte mediante esta brida 26
se introducen en la estructura de la caja, las fuerzas de los
componentes instalados.
Claims (8)
1. Contenedor para el chasis inferior de un
vehículo ferroviario, para componentes eléctricos, que está
subdividido en forma modular en varios contenedores (1 a 4)
individuales que están unidos mecánicamente unos con otros, y con
objeto de refrigerar, están conectados térmicamente en serie,
caracterizado porque
- -
- la conexión en serie presenta en el lado de entrada, dos contenedores (2, 3) individuales conectados térmicamente en paralelo, y
- -
- la conexión en serie presenta, además, un contenedor (1, 4) individual provisto de un ventilador (15), aspirando el ventilador (15) aire de refrigeración de los dos contenedores (2, 3) individuales conectados térmicamente en paralelo, estando disponibles los dos contenedores (2, 3) individuales conectados térmicamente en paralelo, en costados opuestos del contenedor (1) individual central provisto con el ventilador, evacuando el ventilador el aire de refrigeración directamente en el entorno.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Contenedor para el chasis inferior de un
vehículo ferroviario, para componentes eléctricos, que está
subdividido en forma modular en varios contenedores (1 a 4)
individuales que están unidos mecánicamente unos con otros, y con
objeto de refrigerar, están conectados térmicamente en serie,
caracterizado porque
- -
- la conexión en serie presenta en el lado de entrada, dos contenedores (2, 3) individuales conectados térmicamente en paralelo, y
- -
- la conexión en serie presenta, además, un contenedor (1, 4) individual provisto de un ventilador (15), aspirando el ventilador (15) aire de refrigeración de los dos contenedores (2, 3) individuales conectados térmicamente en paralelo, estando disponibles los dos contenedores (2, 3) individuales conectados térmicamente en paralelo, en costados opuestos de un contenedor (1) individual central, estando previsto en un tercer costado del contenedor individual central, otro contenedor (4) individual conectado térmicamente en serie, estando disponible el ventilador en el contenedor individual central, o en el otro, y presentando los contenedores (1 a 4) individuales, aberturas (13, 14), e inducidos por el ventilador (15), son recorridos de este modo por aire de refrigeración.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Contenedor para el chasis inferior según al
menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque los contenedores (2, 3) individuales están unidos unos con
otros mediante regletas (7, 8) de montaje.
4. Contenedor para el chasis inferior de un
vehículo ferroviario, para componentes eléctricos, que está
subdividido en forma modular en varios contenedores (1 a 3)
individuales que están unidos mecánicamente unos con otros, y con
objeto de refrigerar, están conectados térmicamente en serie,
caracterizado porque
- -
- un primero (1), un segundo (2) y un tercero (3) de estos contenedores individuales están unidos unos con otros mediante regletas (7, 8) de montaje, y
- -
- las regletas de montaje sirven para la fijación del contenedor bajo el piso, al vehículo sobre carriles.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Contenedor para el chasis inferior según la
reivindicación 4, caracterizado porque el segundo y el tercer
contenedores (2, 3) individuales están disponibles en costados
opuestos del primer contenedor (1) individual, estando previsto en
un tercer costado del primer contenedor individual un cuarto
contenedor (4) individual, estando dispuesto un ventilador (15) en
el primero o en el cuarto contenedor (1, 4) individual, y
presentando los contenedores (1 a 4) individuales, aberturas (13,
14), e inducidos por el ventilador (15), son recorridos de este
modo por aire de refrigeración.
6. Contenedor para el chasis inferior según al
menos una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque
la conexión en serie presenta en el lado de entrada dos
contenedores individuales conectados térmicamente en paralelo, que
se componen del segundo (2) y del tercer contenedores (3)
individuales.
7. Contenedor para el chasis inferior según al
menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque los contenedores (1 a 4) individuales presentan en lo
esencial la misma altura constructiva.
8. Contenedor para el chasis inferior según al
menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque los contenedores (1 a 4) individuales presentan paredes de
perfiles extrudidos con canales abiertos y cerrados.
Applications Claiming Priority (2)
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