ES2220022T3 - Carreton para coche ferroviario y su metodo de fabricacion. - Google Patents

Abstract

Bogie de material rodante para ferrocarriles. El bogie, con ruedas en al menos dos ejes, tiene largueros de igual longitud (4, 4'') para unirlas a un chasis (2), estando fabricados tanto largueros como el chasis en material compuesto o en acero. El chasis tiene canales (61, 61'') de similar sección recta para recibir los largueros, y tiene elementos de cierre (62, 62'') con forma de pernos o de mordazas revestidas de elastómero, para fijar los largueros en su sitio.

Description

Carretón para coche ferroviario y su método de fabricación.

El invento se refiere a un carretón para vehículo ferroviario y a un procedimiento de fabricación de un carretón de esta clase.

Un carretón para vehículo ferroviario está destinado a soportar un vehículo, tal como un vagón o una unidad motriz, apoyado sobre varias ruedas repartidas en ejes.

Teniendo en cuenta las masas de las unidades motrices y su velocidad de desplazamiento, los esfuerzos debidos a las aceleraciones de estos materiales, principalmente durante cambios de dirección, son importantes, de modo que es usual realizar los carretones en forma de piezas masivas de acero o de estructuras mecanosoldadas. Estas piezas masivas y estas estructuras mecanosoldadas tienen una configuración fija a partir de su concepción, de modo que no pueden ser adaptadas, en el transcurso de su fabricación, a las condiciones de uso del carretón.

La distancia entre ejes del carretón, la altura de la caja, la anchura de vía y la carga por eje son, igualmente, parámetros variables de un carretón a otro, que deben tenerse en cuenta durante su concepción. En la práctica, se tiene tendencia a sobredimensionar los carretones para permitirles soportar los esfuerzos sufridos en todas las configuraciones, lo que lleva a un sobrecoste de estos carretones y a una rigidez aumentada que ha de ser compensada por sistemas de suspensión y de amortiguación destinados a asegurar el confort de los pasajeros o la absorción de las vibraciones debidas a las irregularidades de las vías sobre las que circula el material.

A través de la solicitud de patente europea 0 031 008, se conoce un carretón para vehículo ferroviario que comprende travesaños en forma de H realizados en material compuesto. Estos travesaños tienen una sección y una longitud definidas desde su moldeado, de modo que no pueden ser adaptados a las condiciones de utilización de cada carretón.

Son estos los inconvenientes que pretende en particular remediar este invento, proponiendo un carretón que pueda ser adaptado a sus condiciones de utilización en todas las etapas de su fabricación.

De este modo, el invento concierne un carretón para vehículo ferroviario, estando este carretón apoyado sobre ruedas repartidas en, al menos, dos ejes, estando previsto al menos un larguero para unir estos ejes a un chasis, caracterizado porque este chasis comprende al menos un alojamiento, en forma de tubo, orientado en el sentido longitudinal del carretón, y que desemboca en dos extremidades del citado chasis, para recibir el larguero.

Gracias al invento, el chasis, por un lado, y el o los largueros, por otro lado, pueden fabricarse independientemente unos de otros, fabricándose los largueros con geometrías diferentes adaptadas a las diferentes condiciones de utilización del carretón. En particular, los largueros pueden corresponder a distancias entre ejes diferentes del carretón, a una carga por eje y a una altura de caja variables. En el transcurso de la fabricación, es entonces posible elegir un larguero, adaptado a las condiciones finales de utilización del carretón, para montarlo sobre un chasis que puede ser común a diferentes tipos de largueros utilizados. Esta flexibilidad de fabricación, debida a la modularidad del concepto del carretón según el invento permite adaptar fácilmente los carretones a sus condiciones reales de utilización. Esta flexibilidad permite, igualmente, reemplazar los largueros de un carretón en el curso de su vida útil, lo que permite adaptar sus propiedades mecánicas a nuevas condiciones eventuales de utilización del carretón.

Según un primer aspecto ventajoso del invento, el alojamiento está provisto de medios de inmovilización del larguero con respecto al chasis. Estos medios pueden estar formados por dispositivos bulonados o por mordazas articuladas revestidas de elastómero y fijadas al interior de los alojamientos.

Según otro aspecto ventajoso del invento, la sección interna del alojamiento está adaptada para casar con la forma exterior del larguero. Gracias a este aspecto del invento, el soporte del larguero se puede efectuar en toda la longitud del alojamiento, lo que garantiza una buena repartición de los esfuerzos mecánicos entre el larguero y el chasis y, por tanto, una buena estabilidad del carretón así formado. Es igualmente posible prever que el apoyo del larguero sobre el chasis se efectúa gracias a medios de articulación repartidos a lo largo del alojamiento, permitiendo así una gran flexibilidad del larguero.

Según variantes de utilización del invento, el chasis y el larguero pueden realizarse en material compuesto o en acero.

Según otro aspecto ventajoso del invento, el chasis comprende dos vigas huecas que se extienden según una dirección globalmente paralela a la dirección de avance normal del vehículo, estando previsto un alojamiento de recepción de larguero en cada viga. Este aspecto del invento, permite conferir al chasis una geometría simple, lo que permite controlar eficazmente el precio de un material de esta clase. El chasis es, ventajosamente, de forma globalmente paralelepipédica y está provisto de un hueco central bordeado por las vigas huecas y por dos travesaños provistos de medios de fijación para elementos funcionales del carretón. En este caso, se puede prever que los travesaños estén realizados de material compuesto y que los medios de fijación comprendan al menos un soporte rígido alargado inmovilizado en uno de los travesaños, siendo este soporte apto para recibir, de forma amovible, en varios emplazamientos repartidos en su longitud, unos medios de fijación de elementos funcionales del carretón.

El invento concierne igualmente a un procedimiento de fabricación de un carretón tal como el descrito precedentemente y, más específicamente, a un procedimiento que consiste en:

-

realizar un chasis provisto de, al menos, un alojamiento orientado en el sentido longitudinal del carretón, para la recepción de un larguero de soporte del chasis apoyado en dos ejes de ruedas;

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elegir, entre varios largueros de geometría diferente, un travesaño adaptado a la utilización prevista del carretón;

-

insertar este larguero en el alojamiento, e

-

inmovilizar el larguero en el interior del alojamiento.

El invento se comprenderá mejor y otras ventajas del mismo aparecerán más claramente a la luz de la descripción que sigue de un modo de realización de un carretón para un vehículo ferroviario conforme a su principio, y de su procedimiento de fabricación, dada únicamente a título de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista lateral de un carretón para un vehículo ferroviario conforme al invento;

- la figura 2 es un corte por la línea II-II de la figura 1, y

- la figura 3 es una representación esquemática de principio, en perspectiva y en despiece ordenado, de ciertos elementos de estructura del carretón de las figuras 1 y 3.

El carretón 1 representado en la figura 1 está destinado a soportar un vehículo ferroviario V, representado en trazo mixto, apoyado sobre carriles de los cuales sólo uno es visible en la figura 1 con la referencia R. Este carretón 1 está soportado por dos trenes de ruedas 3 y 3' agrupadas en dos ejes representados por los ejes geométricos A-A' y B-B' de rotación de ruedas. Los largueros 4 y 4' están previstos para soportar el chasis 2 apoyado sobre cajas de eje 5 y 5' de las ruedas 3 y 3'.

El chasis 2 y los largueros 4 y 4' están realizados en material compuesto, preferentemente a base de resina epoxídica o fenólica, cargada con fibras de vidrio, de carbono, de aramida o equivalente. Así, el carretón es sensiblemente más ligero que los carretones clásicos de acero, al tiempo que presenta excelente propiedades mecánicas, y su precio puede ser relativamente bajo.

Se han previsto elementos de suspensión secundarios 10 para intercalarse entre el chasis 2 y la caja V del vehículo. El chasis 2 soporta, igualmente, un motor de accionamiento 11 y un sistema de frenado 12. Se intercalan amortiguadores 14 entre las partes en movimiento del carretón 1. Las bielas 15 se articulan sobre el chasis 2 mientras que se disponen topes de retención 16 alrededor de un pivote de arrastre 17 para limitar su recorrido transversal. Los elementos 10 a 17 constituyen los elementos funcionales del carretón 1.

En función del tipo de carretón, portador o motor, los equipos específicos para dicho tipo de carretón y los equipos opcionales del vehículo V, los elementos funcionales 10 a 17 o equivalentes pueden ser de tamaño y de forma variables, lo que influye en su implantación con respecto al chasis 2.

Los carriles 20 están previstos para integrarse en la estructura del chasis 2, más precisamente en el interior de las dos vigas 2a y 2b de este chasis, que se extienden globalmente de forma perpendicular a la dirección de avance del vehículo V sobre los carriles R, representada por la flecha F en la figura 1.

Estos carriles 20 tienen una sección transversal en forma de C y hay correderas 30 dispuestas en el volumen interior de cada carril 20 de forma que se pueda desplazar en traslación a lo largo de este carril. Cada corredera 30 está provista de un orificio central terrajado destinado a recibir un tornillo de fijación cuyo apriete en el orificio terrajado correspondiente permite inmovilizar un soporte 33 para uno de los elementos 10 a 17. Como las correderas pueden desplazarse en el interior de los carriles 20, los elementos 10 a 17 pueden ser recibidos en los carriles 20 de forma amovible en varios emplazamientos repartidos en su longitud.

Como se observa en la figura 3, el chasis 2 es de forma globalmente paralelepipédica, y comprende un hueco central 60, en el que las dos vigas 2a y 2b constituyen dos de sus bordes. Los otros dos bordes del hueco 60 están constituidos por dos vigas huecas 2c y 2d enlazadas con los travesaños 2a y 2b por la continuidad del material compuesto, formando el chasis 2.

Conforme al invento, los volúmenes interiores respectivos 61 y 61' de las vigas huecas 2c y 2d constituyen los alojamientos de recepción de los largueros 4 y 4'. Estos alojamientos 61 y 61' pueden estar atravesados de lado a lado por los largueros 4 y 4' para unir las cajas de eje 5 y 5'.

Así, la fabricación de un carretón conforme al invento comprende una etapa de inserción de los largueros 4 y 4' en el interior de los alojamientos 61 y 61', como representan las flechas I en la figura 3, habiendo sido seleccionados previamente estos largueros en función de la utilización del carretón y, en particular, de su distancia entre ejes, de su carga por eje y de la altura de caja previstas. El invento permite, por lo tanto, conseguir una modularidad particularmente ventajosa de un carretón para un vehículo ferroviario en la medida en que un único tipo de chasis puede utilizarse con largueros diferentes, en función de la utilización final del carretón.

La sección interior de los alojamientos 61 y 61' es sensiblemente equivalente a la sección exterior de los largueros 4 y 4', de modo que la cooperación de formas de estos elementos contribuya a una buena inmovilización de loslargueros en el interior de los alojamientos.

Teniendo en cuenta el carácter pasante de los alojamientos 61 y 61' y que los largueros se extienden a una parte y otra parte del chasis 2, es decir, delante o detrás de éste con respecto a la dirección de desplazamiento F del vehículo sobre los carriles, la superficie de apoyo del larguero 4 y 4' en el interior de los alojamientos 61 y 61' es sensiblemente igual a la longitud de las vigas 2c y 2d, de modo que el mantenimiento de los largueros con respecto al chasis pueda ser efectivo en una gran longitud.

Además, las vigas 2c y 2d comprenden inserciones 62 y 62' de inmovilización de los largueros 4 y 4' en el interior de los alojamientos 61 y 61'. Estas inserciones están provistas de órganos de bloqueo tales como tornillos destinados a cooperar con medios correspondientes previstos en los largueros 4 y 4'.

El invento se ha presentado con un chasis y con largueros realizados de material compuesto. El invento es, sin embargo, aplicable a elementos de estructura realizados en otros materiales y, en particular, en acero.

El invento se ha representado con los largueros 4 y 4' de sección cuadrada o rectangular y de forma globalmente rectilínea; bien entendido, es aplicable cualquiera que sea la geometría de los largueros y en particular con largueros en forma de bucle aplastado, estando adaptados entonces los medios de fijación de los largueros en el interior de los alojamientos correspondientes.

Claims (11)

1. Carretón para vehículo ferroviario (V), estando el citado carretón apoyado sobre ruedas (3, 3') repartidas en, al menos, dos ejes (A-A', B-B'), estando previsto al menos un larguero para unir los citados ejes a un chasis (2), caracterizado porque el citado chasis (2) comprende, al menos, un alojamiento (61, 61') en forma de tubo orientado en el sentido longitudinal del carretón, que desemboca en las dos extremidades del citado chasis, para la recepción del citado larguero (4, 4').

2. Carretón según la reivindicación 1, caracterizado porque el citado alojamiento (61, 61') está provisto de medios (62, 62') de inmovilización del citado larguero (4, 4') con respecto a dicho chasis (2).

3. Carretón según la reivindicación 2, caracterizado porque los citados medios de inmovilización están formados por dispositivos bulonados o por mordazas articuladas revestidas de elastómero y fijadas en el citado alojamiento (61, 61').

4. Carretón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la sección interna de dicho alojamiento (61, 61') está adaptada para casar con la forma exterior del citado larguero (4, 4').

5. Carretón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el apoyo de dicho larguero (4, 4') en el citado alojamiento (61, 61') se efectúa gracias a medios de articulación repartidos a lo largo de dicho alojamiento.

6. Carretón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el citado chasis (2) y el citado larguero (4, 4') están realizados en material compuesto.

7. Carretón según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el citado chasis (2) y el citado larguero (4, 4') están realizados en acero.

8. Carretón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el citado chasis (2) comprende dos vigas huecas (2c, 2d) que se extienden según una dirección globalmente paralela a la dirección de avance normal (F) de dicho vehículo (V), estando dispuesto en cada viga un alojamiento (61, 61') de recepción de un larguero (4, 4').

9. Carretón según la reivindicación 8, caracterizado porque el citado chasis (2) es de forma globalmente paralelepipédica, y está provisto de un hueco central (60) bordeado por las citadas dos vigas huecas (2c, 2d) y por dos travesaños (2a, 2b) provistos de medios (20, 30, 33) de fijación de elementos funcionales (10-17) del carretón.

10. Carretón según la reivindicación 9, caracterizado porque los citados travesaños (2a, 2b) están realizados en material compuesto y porque los citados medios de fijación comprenden al menos un soporte rígido alargado (20) inmovilizado en uno de dichos travesaños, estando el citado soporte preparado para recibir, de forma amovible, en varios emplazamientos repartidos en su longitud, medios (30, 33) de fijación de elementos funcionales (10-17) del carretón.

11. Proceso de fabricación de un carretón para un vehículo ferroviario, caracterizado porque consiste en:

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realizar un chasis (2) provisto, al menos, de un alojamiento (61, 61') orientado en el sentido longitudinal del carretón, para la recepción de un larguero (4, 4') de soporte del citado chasis apoyado en dos ejes (A-A', B-B') de ruedas (3, 3');

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elegir, entre varios largueros (4, 4') de geometrías diferentes, un larguero adaptado a la utilización prevista del citado carretón;

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insertar el citado larguero (4, 4') en el citado alojamiento (61, 61'), e

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inmovilizar el citado larguero en el interior del citado alojamiento.