ES2323388T3 - Disposicion para la proteccion contra impacto de piedras para vehiculos terrestres de guiado fijo. - Google Patents

Abstract

Disposición para la protección contra impacto de piedras para un vehículo terrestre de guiado fijo, caracterizada porque - la disposición presenta un blindaje (1, 3, 33) que se extiende sobre una superficie que actúa como barrera contra el impacto de piedras, - un material y/o una estructura del blindaje (1, 3, 33) están conformados elásticamente, de modo que una piedra que impacta sobre el blindaje (1, 3, 33) ocasiona una deformación elástica del blindaje (1, 3, 33), - el blindaje (1, 3, 33) presenta un entramado (91) y/o un tejido de alambres (81, 82) y/o cables.

Description

Disposición para la protección contra impacto de piedras para vehículos terrestres de guiado fijo.

El invento trata de una disposición para la protección contra impacto de piedras para vehículos terrestres de guiado fijo. En particular, el invento trata de la protección de vehículos ferroviarios en el rango de las altas velocidades, a velocidades por encima de 250 km/h.

Aun cuando en esta descripción y en las reivindicaciones adjuntadas se hable meramente de impacto de piedras, deben entenderse por ello también efectos similares que se alcanzan por las acciones por impulsos de otras partículas, por ejemplo, debido a trozos de hielo o piezas sueltas sobre o a lo largo de las vías transitables.

Las vías férreas para trenes de alta velocidad se construyen hoy en día frecuentemente en base a la técnica de hormigón colado, sin lecho de balasto. En tales vías férreas, el peligro de impactos de piedras es de por sí reducido. En algunos países, como por ejemplo, en España, Francia, Italia, se utilizan, sin embargo, también vías férreas con lecho de balasto para trenes de alta velocidad. Es por ello que particularmente los dispositivos en la zona del bastidor de ruedas y debajo del piso de vehículos de tracción y de otros vehículos están expuestos a un mayor impacto de piedras. En el caso de estos dispositivos se trata de por ejemplo, de convertidores de corriente, transformadores y otras piezas montadas. Por ello, sin dispositivos de protección debería contarse, con el correr del tiempo, con un deterioro, llegando hasta averías de operación, así como con accidentes.

Una posibilidad de proteger contra impacto de piedras consiste en disponer revestimientos macizos de chapa delante de los objetos a proteger, estando las superficies de los revestimientos en lo posible, orientadas de modo tal, que las piedras impactantes impactan en forma oblicua a la normal de la superficie y se desvían en direcciones que no son peligrosas para otros componentes del vehículo ferroviario.

En tales dispositivos de protección es desventajoso el peso elevado resultante de las elevadas exigencias de resistencia que resultan de la elevada energía cinética de las partículas retenidas. A ello se agrega que sobre todo los vehículos de tracción, pero también los carros tirados, deben ser aptos para ambos sentidos de marcha y que por ello deben disponerse dispositivos de protección en ambos lados de los objetos a proteger. Además, los elementos de los revestimientos se deterioran con el correr del tiempo y deben reemplazarse entonces o cumplen con su función protectora ya
sólo en forma restringida. Esto último puede causar que el dispositivo de protección mismo se convierta en un peligro.

Es además desfavorable que tales revestimientos obstruyan la vista a componentes cubiertos y que se los deba desmontar y volver a montar en las inspecciones regulares del vehículo.

Del rango de bajas velocidades es conocida también la utilización de chapas delgadas, parrillas de chapa o dispositivos de protección fabricados a base de elastómeros o materiales reforzados con fibras. Sin embargo, estos dispositivos no son apropiados para el rango de altas velocidades.

La EP 1106467 A1 describe una protección para un vehículo sobre carriles con un deflector que lleva a cabo un movimiento elástico de torsión en el caso de la acción de objetos que impactan.

El presente invento tiene el objetivo de presentar una disposición, para la protección de vehículos terrestres de guiado fijo contra impactos de piedras y acciones de impulso similares, la cual con un bajo peso propio conduzca a una reducción de las fuerzas, que se producen al impactar una piedra sobre el objeto a proteger, que sea lo más amplia posible.

Este objetivo se consigue por medio de una disposición con los atributos indicados en la reivindicación 1.

Un concepto esencial del presente invento consiste en realizar la disposición de protección en forma elástica, al menos en áreas parciales. Si una piedra u otro objeto impactan sobre el dispositivo de protección o sobre una parte del dispositivo de protección, el golpe causa una deformación elástica y con ello una reducción de las fuerzas actuantes en forma máxima en comparación con una disposición rígida. La aparición de una deformación elástica no excluye que (particularmente en el caso de impulsos muy elevados de las partículas que impactan) adicionalmente se produzca también una deformación plástica del blindaje.

En los primeros ensayos del inventor se disparó con partículas sobre un elemento macizo de acero (por ejemplo, placa de acero) para simular el impacto de piedras sobre los elementos de protección macizos conocidos según el estado de la técnica. Los ensayos han mostrado que los elementos de acero deben tener varios centímetros de espesor para ofrecer suficiente protección a elevadas velocidades de marcha.

En base a la idea inicial de conformar el blindaje en forma elástica, se armaron primeramente placas metálicas con elementos de goma, exponiendo la superficie de goma al impacto de piedras. Sin embargo, se puso de manifiesto que con las altas velocidades de impacto de 350 km/h se convertían en el material de goma energías tan elevadas en calor en forma puntual y en tiempo breve, que el material de goma se sobrecalentaba en su interior y perdía sus propiedades elásticas. Se puso además de manifiesto que las fuerzas actuantes sobre el apoyo del dispositivo de protección no podían reducirse en forma significativa.

Por ello se propone que la disposición presente un blindaje que se extienda sobre una superficie que actúa como barrera contra el impacto de piedras, estando un material y/o una estructura del blindaje conformado elásticamente, de modo que una piedra que impacte sobre el blindaje tenga como efecto una deformación elástica del blindaje.

Como blindaje elástico, que pueda montarse delante de un objeto a proteger, se utiliza un entramado y/o tejido de alambres y/o cables (por ejemplo, cable de alambre que se fabricó de un sinnúmero de alambres individuales). En el caso de la superficie mencionada arriba, sobre la que se extiende el blindaje, no se trata entonces de una superficie formada por un material, sino de una superficie en el espacio que está pensada o es matemática.

En relación a la resistencia alcanzada, un entramado o un tejido pueden fabricarse en forma particularmente sencilla. Además, por lo general, un tejido es en sí mismo deformable elásticamente. Esto rige de todos modos cuando (como es el caso en una forma de fabricación preferida), en el caso de las acciones de impulso esperables, los alambres y/o los cables pueden desplazarse elásticamente al menos en algunos lugares en forma transversal a su alargamiento longitudinal.

Un modelo de fabricación particularmente preferido de un blindaje que puede utilizarse para la disposición según el invento es conocido por la CH 692 921 A5.

El modelo de fabricación preferido se describe en la publicación mencionada en base a la figura 1, considerando sin embargo, que la fijación de las mallas del entramado de alambres en el borde del entramado de alambres se realiza preferentemente de otra manera según el invento. Sobre ello se tratará más adelante. Respecto al entramado de alambres en sí, se toma como referencia la descripción de la CH 692 921 A5 en todo su contenido, es decir, en lo concerniente a cómo está formado un entramado de alambres a partir de los distintos alambres, en lo referente a la resistencia nominal de los alambres y en lo referente al material de los alambres. Asimismo, en la fabricación del entramado de alambres, los alambres pueden estar doblados previamente en forma de hélice y a continuación se los trenza uno con el otro, de modo que se produce un entramado de alambres regular con mallas casi cuadrangulares.

En los alambres se trata preferentemente de alambres macizos que no se componen a su vez de varios alambres individuales. Asimismo, se trata en el caso de los alambres preferentemente de alambres de acero de alta resistencia, los cuales se utilizan por ejemplo, en otras aplicaciones para la fabricación de cables de alambre. Por ejemplo, se utilizan alambres que presentan una resistencia nominal entre 1000 y 2000 N/mm^{2} según la norma DIN 2078. Preferentemente, la resistencia nominal es de más de 1200 N/mm^{2}, particularmente se prefieren más de 1600 N/mm^{2}. Sin embargo, también pueden utilizarse alambres de acero para muelles según la norma DIN 17223. El espesor de alambre es de preferentemente al menos de 3 mm, particularmente al menos de 4 mm. El espesor depende del material elegido en cada caso y de la resistencia deseada a la tracción. Si se esperan del vehículo de guiado fijo velocidades de hasta
350 km/h, el espesor es por ejemplo 4 mm con una resistencia a la tracción de 1800 N/mm^{2}.

A diferencia del entramado de alambres descrito en base a la figura 1 de la CH 692 921 A5, el ángulo obtenido por la formación de lazos en los vértices de malla, alrededor del cual se modifica el recorrido del alambre, visto en el plano del entramado, puede adoptar también otros valores. Por ejemplo, en un modelo preferente de fabricación es de 150º, de modo que se forma un ángulo interno de las mallas de 30º.

Como puede distinguirse de la figura 2 de la CH 692 921 A5, los distintos alambres se extienden, en su recorrido delante y detrás de un lazo formado con un alambre adyacente, en diferentes planos, o sea un primer plano y un segun-
do plano que corren paralelos uno con respecto al otro. En este caso, los planos se distancian uno respecto al otro.

Expresado de otro modo, los alambres o cables forman con alambres o cables adyacentes un sinnúmero de lazos, extendiéndose los alambres o cables en su recorrido delante de un lazo esencialmente en un primer plano y detrás del lazo esencialmente en un segundo plano y corriendo el primer plano y el segundo plano paralelos uno con respecto al otro.

Según el presente invento, la distancia de ambos planos es preferentemente de al menos un diámetro de alambre, respectivamente de un espesor de alambre. En un modelo de fabricación preferente particularmente, la distancia es al menos el doble, particularmente al menos el triple, del espesor de alambre.

En suma está formado por ello un entramado de alambres que no sólo es una forma esencialmente plana, sino que adopta un volumen tridimensional. Esta propiedad permite una deformación elástica con una amplitud particularmente elevada en comparación con la resistencia a la tracción y el tipo de los alambres utilizados. Pueden elegirse entonces alambres muy resistentes a la tracción y relativamente gruesos y, sin embargo, el entramado de alambres puede permitir una amplitud de deformación comparativamente elevada.

Además, el entramado de alambres puede, como han mostrado ensayos, romper en pequeños fragmentos piedras y otras partículas que impactan. Aun cuando una parte de estos fragmentos pase a través del entramado de alambres, el impulso está reducido notablemente por dos motivos. Por un lado, las masa de los fragmentos es menor que la masa de la partícula original. Por el otro, la velocidad se reduce en el impacto sobre el entramado de alambres. El tamaño de los espacios entre los alambres puede elegirse de tal modo, que en el impacto de la piedra de mayor tamaño posible, ésta pueda pasar a través de un espacio sin efecto recíproco con los alambres y no tenga lugar un daño inaceptable a la velocidad máxima posible a esperar.

Una ventaja adicional de un entramado de alambres en comparación con materiales en forma de placas o chapas consiste en su permeabilidad al aire. Es por ello que se evitan efectos aerodinámicos o aeroacústicos perturbadores. Es por ello que debido al blindaje, una correspondiente optimización de los objetos a proteger en lo que respecta a las propiedades aerodinámicas o aeroacústicas no se neutraliza o ello tiene lugar en forma insignificante.

Una ventaja adicional del entramado de alambres consiste en que su tamaño (es decir el tamaño de la superficie, por encima de la cual el entramado de alambres forma un blindaje) puede adecuarse individualmente en forma sencilla para el caso requerido en la situación dada. Por ejemplo, un entramado de alambres suministrado puede subdividirse o hacerse más pequeño con un gasto relativamente reducido. Estas propiedades posibilitan particularmente también colocar ulteriormente con un gasto aceptable el entramado de alambres en vehículos ya existentes, dado que se lo puede montar en forma relativamente sencilla. Además, un entramado de alambres puede reemplazarse más fácilmente que placas macizas.

Si el blindaje elástico presenta un marco, a través del cual se sostiene una parte de blindaje conformada elásticamente (por ejemplo, el entramado de alambres), el marco puede estar conformado, opcionalmente en la dirección, de la cual es de esperar el impacto de piedras, formando una punta. Con ello puede lograrse que las piedras que impactan sobre el marco no actúen con todo su impulso sobre el marco, sino que se las desvíe y fragmente, o bien se las destroce.

Otro concepto esencial del presente invento radica en una configuración de un apoyo, con el cual puede fijarse a otro objeto un blindaje (no importa de qué tipo, por ejemplo, también un blindaje no elástico) contra impacto de piedras. En el caso del otro objeto puede tratarse por ejemplo del objeto a proteger, pero también de un objeto adicional. El apoyo también puede denominarse soporte. Según el invento, el apoyo mismo se conforma preferentemente en forma elástica. Con ello pueden reducirse también impactos de piedras sobre partes de marco del blindaje que estén eventualmente presentes o sobre un blindaje conformado en forma no elástica, en lo referente a su efecto de fuerza sobre el objeto a proteger, o bien sobre el otro objeto.

Si un blindaje conformado en forma elástica se apoya, o bien se sostiene, por medio de un apoyo, tiene la ventaja adicional de que se reduce el desgaste del blindaje elástico debido a la elasticidad del apoyo.

Preferentemente se utiliza en el apoyo elástico al menos un elemento elástico (particularmente un elemento de una pieza de material elastómero).

Cuando una piedra u otra partícula impactan sobre el blindaje, la partícula transmite al menos una parte de su impulso al blindaje. A raíz de ello, el blindaje o al menos una parte del mismo realizan un movimiento, en el que el elemento elástico se somete a presión y se deforma por ello elásticamente hasta que se alcanza un estado de deformación máxima. Debido a la elasticidad, por lo general comienza (si entre tanto no ha tenido lugar otro impacto o no actúan otras fuerzas externas) un movimiento contrario (movimiento con sentido contrario de desplazamiento), a efectos de deshacer la deformación elástica. El rozamiento interno del elemento elástico causa una amortiguación de esa vibración. Además, se prefiere que el elemento elástico esté conformado y dispuesto de tal modo, que aun después de una inversión del sentido de movimiento y después del retorno a la posición existente originalmente (antes de la acción de la piedra) de reposo (en ese momento está finalizado un primer período medio de vibración) también se deforme elásticamente en el período medio de vibración que sigue a ello y, debido a esto, continúe amortiguando la vibración. En esta conformación, el mismo elemento elástico amortigua entonces la vibración durante todo el ciclo de vibración. Se prefiere particularmente en esto que en cada período medio de vibración se someta a presión una parte del elemento elástico, mientras que otra parte del elemento elástico se descarga y/o se somete a tracción.

Alternativamente pueden usarse dos elementos elásticos en el apoyo elástico, sometiéndose inmediatamente al impactar la piedra primeramente el primer elemento elástico (dado el caso, adicionalmente a una precarga), a presión y se deforma elásticamente y teniendo lugar nuevamente una descarga del elemento elástico después de alcanzar la amplitud máxima de deformación. Después de que el punto de equilibrio ha sido alcanzado, que por lo general existe antes del impacto de la piedra, se somete a presión el segundo elemento elástico hasta que nuevamente esté alcanzada la amplitud máxima de vibración, etc.

El elemento elástico o los dos elementos elásticos pueden presentar en un modelo concreto de fabricación, por ejemplo, en cada caso una abertura de paso, a través de la cual se extiende un elemento extendido, por ejemplo una varilla, un casquillo y/o una varilla roscada. En una zona media (vista en dirección del movimiento) del elemento elástico se apoya un elemento de fijación, mediante el cual el elemento está fijado al blindaje o a otro objeto (base de sostén) que sostiene el blindaje. En el modelo de fabricación con los dos elementos elásticos (segundo caso), el elemento de fijación se encuentra entre los dos elementos elásticos y también puede estar provisto de una abertura de paso.

Un extremo del elemento extendido está unido (en forma directa o indirecta mediante un marco) con el blindaje. El elemento de fijación está unido con el objeto de proteger o con el otro objeto (base de sostén), sobre el cual se apoya la disposición. Alternativamente, el elemento de fijación puede estar unido al blindaje y el elemento extendido al objeto. Preferentemente están previstos varios apoyos de este tipo, que pueden apoyarse en el mismo o en diferentes objetos, para apoyar el blindaje. El extremo libre del elemento extendido está provisto por ejemplo, de un elemento de terminación, en el cual se apoyan el elemento elástico (primer caso) o uno de los dos elementos elásticos (segundo caso) en el correspondiente período medio de vibración, en el que una zona del elemento elástico, que es adyacente al elemento de terminación, se somete a presión. En el segundo caso, el elemento de terminación se coloca preferentemente de tal modo, que los dos elementos elásticos también se encuentran bajo carga de presión en la posición neutral, es decir que están precargados.

Particularmente, el apoyo puede presentar lo siguiente:

- un elemento extendido, que en un extremo está unido, o bien que puede unirse, al blindaje a apoyar (caso a) o a una base de sostén (caso b),

- al menos un elemento elástico que presenta una entalladura, a través de la cual se extiende el elemento extendido,

- un elemento de fijación, mediante el cual se apoyan una zona central del elemento elástico o dos de los elementos elásticos en la base de sostén (caso a), o bien en el blindaje a apoyar (caso b),

- un elemento de terminación que está dispuesto en la zona de un segundo extremo libre del elemento extendido, en el cual se apoya un extremo libre del elemento elástico o un extremo libre de al menos uno de los elementos elásticos.

Según otro concepto del presente invento, el cual se refiere al sostén del entramado de alambres y/o entramado de cables, un marco (preferentemente rígido) sujeta los bordes del entramado. Por ejemplo, en el caso del entramado puede tratarse de un entramado con una línea de contorno exterior cuadrangular. Correspondientemente, el marco es entonces un marco cuadrangular, juntándose a tope en los vértices dos tramos respectivamente (piezas de unión) del marco y están unidos uno con el otro en forma fija.

Al menos un tramo del marco, en el ejemplo mencionado arriba preferentemente todos los cuatro tramos, o bien piezas de unión del marco, presentan una construcción dividida en dos partes, estando previstas una parte inferior y una parte superior. Los términos abajo y arriba se utilizan sin restricciones de generalidad y no significan que la parte superior deba encontrarse efectivamente arriba en la operación práctica. Los extremos y dobladuras de los alambres o cables que se encuentran en la zona de la respectiva pieza de unión se disponen entre la parte superior y la parte inferior, y la parte superior y la parte inferior se fijan una con la otra. En este caso, los alambres o cables pueden aprisionarse entre la parte superior y la parte inferior o pueden en sí moverse libremente. Se prefiere que los alambres y/o cables puedan moverse libremente, con excepción en los vértices de malla, que se encuentran entre la parte superior y la parte inferior, en los que aquellos están acodados o enlazados uno con otro. Para ello, la parte superior y/o la parte inferior puede exhibir entalladuras que están formadas de acuerdo al tipo de entramado.

Para establecer los vértices de malla pueden correr en forma transversal, particularmente en forma perpendicular, al plano del entramado elementos extendidos, por ejemplo, pernos o tornillos. Preferentemente, la parte superior y la parte inferior se unen una con la otra y se fijan una a la otra con ayuda de los pernos o tornillos.

El alcance del invento incluye además, que un entramado de alambres, que es conocido en sí, como por ejemplo se conoce de la CH 692 921 A5, se utilice para la protección contra impactos de piedras en vehículos terrestres de guiado fijo. Particularmente, uno de los entramados de alambres está fijado al vehículo.

Para la fabricación de la protección contra impactos de piedras se une un blindaje, por ejemplo, en una de las configuraciones descritas arriba, al vehículo. El blindaje se encuentra entonces fijado por ejemplo, en la zona de la parte inferior de la carrocería de un vehículo sobre carriles o por ejemplo, en el componente giratorio, o en objetos o dispositivos montados.

Según otro concepto del invento, el blindaje según el invento puede utilizarse en cualquier configuración (preferentemente con el apoyo elástico) para la protección de objetos estacionarios contra impactos de piedras. En particular puede protegerse así el entorno de vías férreas de partículas que se arremolinan por vehículos sobre carriles que pasan, particularmente por acción mecánica y/o debido a efectos hidrodinámicos; el blindaje puede disponerse por ejemplo, en puentes (para evitar que caigan partículas), en la zona de equipos de señalización u otros dispositivos para la operación del tramo de servicio o para la protección de personas (por ejemplo, entre la vía férrea y caminos peatonales que se encuentren en la cercanía).

Se describe ahora ejemplos de fabricación del invento tomando como referencia el dibujo adjunto. Combinaciones individuales o cualesquiera combinaciones de los atributos descritos a continuación pueden combinarse con las configuraciones del invento descritas anteriormente. Las distintas figuras del dibujo muestran:

la figura 1, una disposición con dos blindajes que están dispuestos p. ejemplo, en una carcasa de subgrupo debajo del piso de una locomotora,

la figura 2, el lado posterior de uno de los blindajes según la figura 1 con cuatro apoyos fijados al blindaje,

la figura 3, sección transversal de una representación esquemática de uno de los dos apoyos representados arriba en la figura 2,

la figura 4, una sección transversal a través del marco de uno de los dos blindajes representados en la figura 1,

la figura 5, una vista lateral esquemática sobre una parte del marco representado en la figura 4,

la figura 6, una sección longitudinal a través de una parte de un marco para un blindaje con entramado de alam-
bres,

la figura 7, una vista sobre un lazo que se forma por medio de dos alambres diferentes de un entramado de alambres, recorriendo el sentido de vista de la figura, en el plano del entramado de alambres,

la figura 8, una vista de un entramado de alambres que por ejemplo, forma uno de los dos blindajes representados en la figura 1,

la figura 9, en representación esquemática, una sección transversal (cuyo plano de ilustración contiene un eje longitudinal de un elemento elástico 43) de una forma de fabricación alternativa de un apoyo.

Los blindajes 1a, 1b representados en la figura 1 presentan en cada caso un marco 3a, 3b. En la figura 1 no están representados detalladamente entramados de los blindajes 1a, 1b. Meramente pueden distinguirse superficies blancas dentro de los marcos 3a, 3b. Por ejemplo, el entramado de alambres representado en la figura 8, el cual se describirá más detalladamente, forma en cada caso la superficie de protección de los blindajes 1a, 1b.

Los blindajes 1a, 1b están unidos mediante sus marcos 3a, 3b y otros medios, sobre los que se entrará más en detalle en base a la figura 2 y a la figura 3, con la carcasa 5 de un convertidor. Para poder mantener los blindajes 1a, 1b en la alineación inclinada levemente hacia abajo, tal como se representa, están fijadas a la carcasa 5 placas de fijación 6a hasta 6d adicionales, con las cuales nuevamente están unidos elementos de fijación 30a, 30b, sobre los que se entrará más en detalle en base a la figura 2.

La figura 2 muestra el lado posterior de uno de los dos blindajes 1a, 1b. Se distingue que al marco 3 está fijado en cada caso en la zona de vértice, un elemento 32a hasta 32d que tiene forma de placa, preferentemente unido en cada caso diagonalmente a ambas piezas de unión del marco 3 (por ejemplo, unido por soldadura, o soldado con estaño) que forman el vértice. Se distingue además, que en cada uno de los elementos 32 que tienen forma de placa está colocado uno de en total cuatro apoyos 33a hasta 33d. En este caso, los elementos de fijación 30a, 30b de los dos apoyos 33a, 33b superiores están conformados únicamente de forma diferente que los elementos de fijación 30c, 30d de los dos apoyos inferiores 33c, 33d. Por lo demás, los apoyos están conformados de igual manera.

Para poder describir la construcción de los apoyos en forma detallada se hace referencia a continuación a la figura 3. La sección a través de uno de los dos apoyos superiores muestra además el marco 3, o sea su pieza de unión 3-1 superior que en el ejemplo de fabricación está realizada de dos piezas. Sobre la fabricación de dos piezas se entrará más en detalle. La pieza de unión 3-1 está unida al elemento 32, que tiene forma de placa, (por ejemplo, una placa de acero), el cual presenta un agujero central (por ejemplo, un agujero roscado 41, en el que una varilla roscada 42 está enroscada y asegurada contra desenroscado involuntario. La varilla roscada 42 (no representada en la figura 3, pero véase un modelo alternativo de fabricación en la figura 9) define un eje longitudinal del apoyo y de un elemento elástico 43, a lo largo del cual puede moverse, limitado por las propiedades del elemento 43 elástico, el elemento de fijación 30 con respecto al marco 3.

El elemento de fijación 30 presenta un agujero de paso, a través del cual se extiende el elemento 43 elástico. En el elemento 43 elástico está introducido al menos un elemento adicional de fijación, cuyas zonas representadas arriba y abajo en la figura 3 están marcadas con los caracteres de referencia 101, 102. En el presente caso, las zonas 101, 102 pertenecen a un elemento de una pieza, con forma anular y/o de tipo brida, el cual está vulcanizado en el elemento 43 elástico.

Dentro del agujero de paso del elemento 43 elástico se extiende en dirección longitudinal del agujero (que es equivalente a la dirección longitudinal del elemento 43 elástico) un casquillo 40 (en el ejemplo de fabricación, un cilindro hueco de metal), el cual en un extremo libre del elemento 43 elástico está unido a un elemento de terminación 46 que tiene forma de placa.

El elemento 43 elástico presenta una zona base 44 (preferentemente cilíndrica) que en cada caso se estrecha hacia el extremo de la varilla roscada 42 que se encuentra más cercano. Sin embargo, los elementos elásticos también pueden presentar un contorno exterior con otra forma. En el presente caso, la sección 44 cilíndrica forma unilateralmente (a la derecha en la figura 3) un hombro, que es entrante en dirección del eje longitudinal del agujero de paso (siendo el desarrollo anguloso en la sección del contorno exterior, pero en la práctica puede estar redondeado), al cual se une una sección 45 que se estrecha. En el otro extremo del elemento 43 elástico, el extremo de una sección 45', que se estrecha, apoya en el elemento de terminación 46 que tiene forma de placa. Además, en el lado exterior del elemento de terminación 46 puede apoyar por ejemplo, la cabeza de un tornillo, el cual se extiende a través del agujero de paso y con el cual el elemento 43 elástico está atornillado firmemente al elemento 32, que tiene forma de placa, (por atornillado en el agujero roscado 41 o en una tuerca 49 que está prevista en forma opcional y alternativa al agujero roscado 41).

Como se distingue en las partes superior e inferior de la figura, tanto el elemento de fijación 102, que está anclado fijamente en el elemento 43 elástico, como el elemento de fijación 30 presentan al menos un agujero 103, 103'. No están representados medios de fijación que penetran en los agujeros 103, 103' (por ejemplo, un tornillo) y unen firmemente unos con otros los elementos de fijación 30, 101, respectivamente 30, 102.

El elemento 43 elástico con elemento de fijación 101, 102 y casquillo 40, así como elemento de terminación 46, puede adquirirse bajo la designación Soporte de cabina (número de artículo 18.01.01-..NR) en Schwab Schwingungstechnik AG, Soodstrasse 57, CH-8134 Adliswill, Suiza.

En la figura 9 está representada una configuración alternativa del apoyo. A continuación se explican meramente las diferencias con respecto a la forma de fabricación descrita en base a la figura 3. Iguales caracteres de referencia en la figura 3 y la figura 9 denominan piezas iguales, o idénticas o similares en lo referente a sus funciones.

El apoyo según la figura 9 presenta en lugar del elemento 43 elástico dos elementos 43a, 43b elásticos que están dispuestos uno detrás de otro en la dirección longitudinal. El elemento de fijación 30 separa uno de otro los dos elementos 43a, 43b elásticos. A través de un agujero de paso en cada caso en los dos elementos 43a, 43b elásticos y en el elemento de fijación 30 se extiende una varilla roscada 42.

Los dos elementos 43 elásticos presentan preferentemente una zona base 44 cilíndrica que se estrecha en cada caso hacia el extremo de la varilla roscada 42 que se encuentra más cercano. Sin embargo, los elementos elásticos también pueden presentar un contorno exterior con otra forma. En el presente caso, la sección 44 cilíndrica forma un hombro que es entrante en dirección de la varilla roscada 42, al cual se une la sección 45 que se estrecha. El extremo de la sección 45, que se estrecha, apoya en forma plana en el elemento 42, que tiene forma de placa, o bien en el caso del otro elemento 43b elástico, en un elemento de terminación 46 que está atornillado sobre el extremo libre de la varilla roscada 42 y asegurado, en el presente ejemplo de fabricación, por medio de una contratuerca 47 contra desatornillado involuntario.

Las piedras u otros objetos que impactan contra los blindajes 1a ó 1b tienen un impulso, cuyo componente más grande está orientado generalmente en dirección perpendicular al plano del blindaje. Por consiguiente, al menos el componente de dirección también corre en dirección de la varilla roscada 42. El impulso se amortigua por ello y se transmite por el elemento 32, que tiene forma de placa, al elemento de fijación 30 en forma retardada debido a los dos elementos 43 elásticos. Primeramente, al impactar la piedra se comprime el elemento 43a elástico hasta que se alcanza el punto de desviación máximo de la deformación del elemento 43a elástico. Medio ciclo de oscilación más adelante, el otro elemento 43b elástico está luego acortado en forma máxima en dirección longitudinal de la varilla roscada 42, es decir comprimido, siendo la compresión sin embargo, ya no tan fuerte como en un semiciclo de oscilación previo debido a las propiedades de amortiguación de los elementos 43 elásticos. Los elementos 43 elásticos también están precargados en la posición neutral por medio de un correspondiente tensado del elemento de terminación 46. Si los elementos 43 elásticos están adosados por vulcanización a piezas adyacentes, la precarga también protege los elementos 43 de que se los someta a tracción y, por consiguiente, puedan desgarrarse o arrancarse.

Con respecto al material de los elementos 43 y 43a, 43b elásticos se trata de un elastómero que por ejemplo, puede producirse de caucho natural y/o materiales de goma artificiales (como por ejemplo, caucho de nitrilo o butilo).

Tomando nuevamente como referencia la figura 2 debe mencionarse que los elementos de fijación 30c, 30d están conformados con forma de U en la sección, a diferencia de la configuración en L de los elementos de fijación 30a, 30b. El conformado de los elementos de fijación generalmente libre y se rige según las circunstancias, bajo las que deben colocarse los blindajes.

La figura 4 muestra una configuración preferida de un marco para un entramado de alambres. Por ejemplo, en el caso del marco representado puede tratarse de uno de los marcos 3a, 3b según la figura 1. El marco 51 representado en la figura 4 está fabricado de dos partes. Puede distinguirse la parte inferior, es decir la parte, con la cual están unidos los elementos 32a hasta 32d, que tienen forma de placa, que también están esbozados. También pueden distinguirse los agujeros roscados 41 dentro de los elementos 32 que tienen forma de placa. Tal como está esbozado por medio de dos líneas paralelas oblicuas, el marco 51 no está representado en su tamaño completo. Las distintas piezas de unión del marco 51 son elementos perfilados de metal y están marcados con los caracteres de referencia 3-1 (en la figura, arriba), 3-2 (a la derecha), 3-3 (abajo) y 3-4 (a la izquierda). En los vértices del marco 51, las piezas de unión están unidas firmemente una con otra. Además, las piezas de unión presentan entalladuras, o bien, cavidades, que están conformadas diferentemente según la pieza de unión. De acuerdo con la estructura del tejido que debe sostener el marco 51, las cavidades en las piezas de unión superior e inferior están desarrolladas en forma zigzagueante a lo largo de toda la extensión longitudinal de las piezas de unión. Las cavidades están marcadas con los caracteres de referencia 53a y 53b. Como se distingue, las cavidades 53a y 53b, que tienen forma zigzagueante, presentan tanto aberturas 54 hacia el lado interior del marco 51 como aberturas 55 hacia el lado exterior del marco, considerando sin embargo, que no es necesario que estén obligadamente las aberturas 55 hacia el lado exterior. En cambio deben estar las aberturas 54 hacia el lado interior para permitir la entrada y la salida de los alambres o cables, del entramado. Si por ejemplo, el entramado representado en la figura 8 es sostenido por el marco 51, el borde 92, que está representado a la izquierda en la figura 8, del entramado 91 se encontraría en la cavidad 53b de la pieza de unión 3-3 inferior. El borde 93 superior del entramado 91 se encontraría en las cavidades 53c de la pieza de unión 3-4 izquierda, estando las cavidades conformadas trapezoidalmente en la sección mostrada. Las cavidades 53d en la pieza de unión 3-2 derecha también están conformados trapezoidalmente.

Dado que en la representación de la figura 4 se trata de una figura que es tipo plano de construcción, es distinguible un sinnúmero de líneas de centro que se cortan en cada caso en el centro de agujeros. Así, por ejemplo, se encuentra en cada caso dentro de uno de las cavidades 53c, 53d trapezoidales un agujero tal que sirve para alojar un elemento extendido (no representado) y que en algunos casos está marcado con el carácter de referencia 57. Estos agujeros 57, o bien los elementos extendidos dispuestos ahí dentro, que se extienden en forma perpendicular al plano de dibujo de la figura 4, se encuentran, con el entramado 91 sujetado, en los vértices de las mallas en el borde del entramado, las cuales presentan un ángulo interior de 30º, pues bien, como ya se mencionó, por ejemplo, en el borde 93 del entramado 91.

En el borde interior de las cavidades zigzagueantes 53b y 53a se encuentran por otra parte, agujeros 58 correspondientes para elementos extendidos, que al sostener el entramado 91 están en la zona de los vértices de malla con el ángulo obtuso de aprox. 150º. En la zona de los vértices del marco 51, las cavidades 53a, 53b zigzagueantes pasan en cada caso a uno de las cavidades 53c, 53d trapezoidales.

La figura 5, que debe entenderse como esquemática, muestra que el marco está configurado de dos piezas (aquí con parte superior 62, que en la figura se encuentra abajo, y parte inferior 63 representada arriba). Se distinguen dos de las aberturas 55 exteriores de las cavidades 53 que están conformadas tanto en la parte superior 62 como en la parte inferior 63. Además, puede distinguirse uno de los elementos 32 con forma de placa. El agujero roscado de paso 41a través del elemento 32 no se encuentra, sin embargo, en el plano de la ilustración, sino detrás, como puede distinguirse de la figura 4. El elemento 32 con forma de placa está soldado en este caso a la parte inferior 63, como puede distinguirse por las costuras de soldadura 64, 65. Se trata por ejemplo, de la pieza de unión 3-2 en su zona de vértice con respecto a la pieza de unión 3-3.

La figura 6 muestra un modelo de fabricación levemente modificado de un marco 71, que también es de dos piezas, con parte superior 74 y parte inferior 73 de una pieza de unión. Como en la figura 5, está representado el lado exterior del marco. Se distinguen por otra parte, aberturas de las cavidades conformadas en el marco, las cuales están marcadas aquí con el carácter de referencia 65. Los óvalos distinguibles en la figura 6 indican la posición aproximada de los lazos del entramado que puede sostenerse por medio del marco 71. A diferencia de lo que ocurre en el marco 51 según la figura 4, por lo general dos agujeros 75a, 75b, que se proyectan a través de la parte inferior 73 y hasta la parte superior 74, se extienden a través de la pieza de unión para el alojamiento de en total dos elementos extendidos (por ejemplo, tornillos) que se extienden a través de la misma malla del entramado. Únicamente un par completo de agujeros 75a, 75b, que están dispuestos uno junto al otro, está representado en la figura 6, dado que se trata solamente de una representación parcial.

De la figura 7 puede distinguirse que la configuración preferida del entramado de alambres según el invento presente no es únicamente una estructura bidimensional, sino que también presenta en forma transversal al plano de entramado un espesor que es más grande que el espesor de los alambres individuales del entramado. Por plano de entramado se entiende el plano que es el plano de ilustración de la figura 8, el cual, por consiguiente, pasa por todos los lazos en el modelo de fabricación representado en la figura 8.

La figura 7 muestra dos alambres 81, 82 que forman un lazo 83. El lazo 83 se forma en el presente caso por medio de tramos doblados de ambos alambres 81, 82, extendiéndose los alambres 81, 82, debido al recorrido doblado, aproximadamente por la mitad alrededor del otro alambre respectivamente. El primer alambre 81 se extiende, en la representación elegida, arriba desde atrás a la derecha en su recorrido a continuación hasta el lazo 83, allí, hacia adelante y abajo y en su recorrido a continuación hacia la derecha y adelante. Correspondientemente, el segundo alambre 82 se extiende desde arriba a la izquierda hasta el lazo, allí, hacia atrás abajo y a continuación hacia la izquierda atrás. En esto, las zonas de los dos alambres 81, 82, las cuales pasan arriba en la ilustración, se encuentran esencialmente dentro de un primer plano y los dos tramos de los alambres 81, 82, que están representados abajo en la ilustración, se encuentran esencialmente en un segundo plano paralelo al primer plano. Los dos planos, siempre que se los mire como definidos por los centros de alambre, tienen una distancia de aproximadamente el triple del espesor de los dos alambres 81, 82. Correspondientemente, la distancia de los tramos de los alambres 81, 82, que están representados arriba y abajo en la figura 7, en la zona de los lazos 83, es aproximadamente el doble del espesor de alambre.

El entramado según la figura 8 con el carácter de referencia 91 ya se mencionó. En el caso representado se trata de un entramado de alambres que a su vez se formaron en cada caso de un sinnúmero de alambres individuales por medio de retorcimiento (formación de cable de alambre). Sin embargo, alternativamente pueden utilizarse también alambres macizos que no se formaron de alambres individuales. En el modelo de fabricación representado, los alambres corren esencialmente de derecha a izquierda y forman alternadamente en cada caso, un lazo con su alambre próximo adyacente sobre el lado inferior y con su alambre próximo adyacente sobre el lado superior. Con los caracteres de referencia 81 y 82 están esbozados por ejemplo, los alambres representados en la figura 7.

Por medio del blindaje contra impactos de piedras, el cual se describe en base a las figuras, pueden reducirse notablemente las fuerzas que en el caso más desfavorable actúan sobre el objeto que sostiene el blindaje. El caso más desfavorable tiene lugar cuando la piedra impacta contra el marco. Ya debido a la fabricación elástica del apoyo, la reducción es de hasta 90 por ciento en comparación con el impacto directo de una piedra con igual impulso contra un objeto rígido. Según el lugar del impacto, cuando la piedra impacta contra el entramado, la reducción de las fuerzas es notablemente mayor y por lo general, se distribuyen además, sobre varios apoyos.

Claims (9)

1. Disposición para la protección contra impacto de piedras para un vehículo terrestre de guiado fijo, caracterizada porque

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la disposición presenta un blindaje (1, 3, 33) que se extiende sobre una superficie que actúa como barrera contra el impacto de piedras,

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un material y/o una estructura del blindaje (1, 3, 33) están conformados elásticamente, de modo que una piedra que impacta sobre el blindaje (1, 3, 33) ocasiona una deformación elástica del blindaje (1, 3, 33),

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el blindaje (1, 3, 33) presenta un entramado (91) y/o un tejido de alambres (81, 82) y/o cables.

2. Disposición, según la reivindicación precedente, presentando los alambres (81, 82) o cables una resistencia nominal de más de 1200 N/mm^{2}, preferentemente de más de 1600 N/mm^{2}, para fuerzas de tracción que actúan en dirección longitudinal.

3. Disposición, según una de las reivindicaciones precedentes, formando los alambres (81, 82) o cables con alambres (81, 82) o cables adyacentes, un sinnúmero de lazos (83), extendiéndose los alambres (81, 82) o cables en su recorrido delante de un lazo (83) esencialmente en un primer plano y detrás del lazo (83) se extienden esencialmente en un segundo plano, y corriendo el primer plano y el segundo plano paralelos uno con respecto al otro y presentan una distancia de al menos un espesor del alambre (81, 82) o cable.

4. Disposición, según la reivindicación precedente, presentando el primer plano y el segundo plano una distancia de al menos el doble del espesor del alambre (81, 82) o cable.

5. Disposición, según una de las reivindicaciones precedentes, presentando la disposición un apoyo (33) para apoyar el blindaje (1, 3, 33) en forma elástica contra un objeto, al cual debe fijarse o está fijado al blindaje (1, 3, 33), y presentando el apoyo (33) lo siguiente:

- un elemento (40; 42) extendido que en un extremo está unido o puede unirse con el blindaje a apoyar (caso a) o con una base de sostén (caso b),

- al menos un elemento elástico (43; 43a, 43b) que presenta una entalladura, a través de la cual se extiende el elemento (40; 42) extendido,

- un elemento de fijación (101, 102; 30), mediante el cual una zona central del elemento elástico (43) o al menos dos de los elementos elásticos (43a, 43b) se apoya/apoyan en la base de sostén (caso a), respectivamente en el blindaje a apoyar (caso b),

- un elemento de terminación (46) que está dispuesto en la zona de un segundo extremo libre del elemento (40; 42) extendido, en el cual se apoya un extremo libre del elemento elástico (43; 43b) o un extremo libre de al menos uno (43b) de los elementos elásticos (43a, 43b).

6. Disposición, según la reivindicación precedente, presentando el blindaje (1, 3, 33) un marco (51; 71) que lo rodea y el marco (51; 71) está unido en varios puntos en cada caso con uno de los apoyos (33).

7. Disposición, según una de las reivindicaciones precedentes, estando la disposición en un vehículo terrestre de guiado fijo, dispuesta en la zona de la parte inferior de la carrocería.

8. Proceso para la fabricación de una protección contra impacto de piedras para un vehículo terrestre de guiado fijo, caracterizado porque en el vehículo terrestre está dispuesto un blindaje (1, 3, 33) que se extiende sobre una superficie que actúa como barrera contra el impacto de piedras, estando conformados elásticamente un material y/o una estructura del blindaje (1, 3, 33), de modo que una piedra que impacta sobre el blindaje (1, 3, 33) ocasiona una deformación elástica del blindaje (1, 3, 33), y presentando el blindaje (1, 3, 33) un entramado (91) y/o un tejido de alambres (81, 82) y/o cables.

9. Utilización de una disposición, según una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizada porque el entramado (91) se fija al vehículo en la zona de la parte inferior de la carrocería del vehículo.