ES2882521T3 - Sistema de control de nivel para un vehículo ferroviario - Google Patents

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Ulrich Wermund
Reinhard Loebner
Jürgen Muhr
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Abstract

Sistema de control de nivel (10) para un vehículo ferroviario (12), con al menos un cilindro de control de nivel (18) y un pistón de control de nivel (16), donde el pistón de control de nivel (16) es guiado de manera desplazable en el cilindro de control de nivel (18) para regular el nivel del vehículo ferroviario (12), caracterizado porque el pistón de control de nivel (16) tiene un manguito del pistón externo y un cuerpo base del pistón (22), que está alojado al menos parcialmente en el manguito del pistón, y el cuerpo base del pistón (22) puede desplazarse respecto al manguito del pistón (20) para su reajuste y se puede establecer y/o fijar en al menos dos posiciones de ajuste (46, 48, 50, 52).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de control de nivel para un vehículo ferroviario
La presente invención se refiere a un sistema de control de nivel para un vehículo ferroviario con al menos un cilindro de control de nivel accionado hidráulicamente y un pistón de control de nivel, donde el cilindro de control de nivel está guiado de forma desplazable en el pistón de control de nivel para ajustar el nivel del vehículo ferroviario. Del estado actual de la técnica se conocen ya sistemas de control de nivel para vehículos ferroviarios, mediante los cuales se puede ajustar la altura entre el chasis y la carrocería para controlar el nivel de la carrocería del vehículo ferroviario.
Un sistema del tipo mencionado inicialmente se conoce, por ejemplo, gracias a la DE 102006027388 A1. La DE 10 2006 027388 a 1 revela un sistema de resorte con un amortiguador de resorte dispuesto entre el bogie y la carrocería de un vehículo ferroviario con un cilindro y un pistón alojado de manera deslizante en el cilindro, que delimitan una cámara del pistón, donde el pistón o cilindro puede conectarse con el bogie. y el otro de los componentes se puede conectar a la carrocería, así como con uno o varios resortes, que amortiguan la carrocería respecto el bogie, con un sistema hidráulico no resiliente, que está conectado a la cámara del pistón y mediante el cual se puede cambiar la cantidad de medio hidráulico en la cámara del pistón para ajustar la longitud del amortiguador de resorte, donde hay previsto un elemento de tope, por medio del cual se puede cambiar la posición final del pistón en el cilindro, y donde se prevén medios, que están diseñados de tal forma que accionen el elemento de tope cuando la cámara del pistón o el sistema hidráulico estén despresurizados o la presión en la cámara del pistón o en el sistema hidráulico caiga por debajo de un valor.
Por otra parte, gracias a la DE 102015 016024 A1 se conoce ya un sistema de resorte de un vehículo ferroviario con un amortiguador de resorte para disponerlo entre el bogie y la carrocería del vehículo ferroviario, donde el amortiguador de resorte tiene un cilindro y un pistón alojado de forma deslizante en el cilindro, donde las cámaras de pistón limitan por debajo y por encima la cabeza del pistón, donde el pistón o el cilindro se puede conectar directa o indirectamente al bogie y el otro de los componentes se puede conectar directa o indirectamente a la carrocería, así como con un resorte, que está dispuesto de tal manera que amortigüe la carrocería del vehículo respecto al bogie, donde el sistema de resorte tiene un sistema hidráulico, que está conectado con al menos una de las cámaras del pistón, de tal manera que se le pueda aplicar medio hidráulico, y donde las cámaras del pistón están dispuestas de tal manera que el pistón contraiga el resorte, cuando en la cámara inferior del pistón opuesta a la cámara superior del pistón predomine una sobrepresión, donde el resorte rodea el cilindro, que haya previsto un elemento de arrastre, con el que limita el resorte, que el pistón y particularmente su vástago del pistón esté dispuesto de tal manera que solo ejerza una fuerza sobre el elemento de arrastre cuando en la cámara inferior del pistón haya una sobrepresión respecto a la cámara superior del pistón.
Gracias a la EP 1874571 B1 se conoce un dispositivo de suspensión secundaria para un vehículo ferroviario. Una suspensión secundaria entre la carrocería de un vehículo y un bogie de vía de un vehículo ferroviario se utiliza particularmente para el aislamiento adicional de vibraciones de la carrocería del vehículo, para permitir un viaje cómodo en el tráfico de pasajeros. En muchos casos, la suspensión secundaria también interactúa con un control de balanceo para la carrocería del vehículo. Además de la suspensión secundaria para aumentar la comodidad, un vehículo ferroviario del tipo aquí de interés también tiene suspensión primaria. La suspensión primaria actúa entre los ejes de las ruedas del vehículo ferroviario y el bogie y sirve principalmente para absorber los golpes fuertes a los que está expuesto el vehículo ferroviario durante el viaje debido a la guía irregular del raíl y similares.
De la DE 103 15 000 A1 deriva ya un dispositivo de suspensión secundaria. Para la suspensión secundaria, se prevé un elemento de resorte entre el bogie y la carrocería del vehículo, que puede ser un resorte hidráulico activo, un resorte de gas o similar, o, sin embargo, también un resorte pasivo en forma de un resorte de acero o similar, diseñado en forma de un resorte de compresión. Para el elemento de resorte, se prevé un cilindro de tracción entre el bogie y la carrocería del vehículo, con el cual se puede generar una fuerza de recuperación que actúe contra la fuerza del elemento de resorte, para llevar y mantener la carrocería desde el nivel de conducción elevado hasta un nivel de andén bajado (posición de carga/descarga). La desactivación del cilindro de tracción hace que la carrocería vuelva al nivel de conducción elevado debido a la fuerza de restauración de la etapa de suspensión. El cilindro de tracción es aquí un cilindro hidráulico sobre el que se puede actuar por un lado. Para que se produzca el efecto de tracción, es decir, que el vástago del pistón se sumerja en el cuerpo del cilindro del cilindro de tracción al aplicar el medio de presión, el medio de presión se aplica al pistón interno por el lado de la tapa del cilindro.
Particularmente, de la DE 103 15000 A1 deriva un vehículo ferroviario con una subestructura y una carrocería dispuesta encima, donde entre la carrocería y la subestructura hay prevista una etapa de suspensión, donde entre la carrocería y la subestructura hay previsto al menos un actuador, que está configurado para mover la carrocería desde una posición de conducción elevada a una posición de carga/descarga bajada en contra de una fuerza de restauración causada por la etapa de suspensión y para mantenerla en la posición de carga/descarga, donde la carrocería se eleva a una posición de conducción por la fuerza de recuperación al desactivar el actuador.
Gracias a la US 9,315,203 B2 se conoce asimismo un sistema de control de nivel para un vehículo ferroviario, que puede elevar la carrocería del vehículo ferroviario mediante cilindros hidráulicos. Además, los cilindros hidráulicos están, sin embargo, conectados al chasis del vehículo ferroviario.
El objeto de la presente invención es desarrollar ventajosamente un sistema de control de nivel de un vehículo ferroviario del tipo mencionado inicialmente, particularmente para que el sistema de control de nivel se pueda construir más compacto, permita un ajuste de nivel del vehículo ferroviario y, al mismo tiempo, una fijación en varias posiciones para permitir el ajuste del desgaste y el reajuste. Este objeto se resuelve conforme a la invención con un sistema de control de nivel para un vehículo ferroviario con las características de la reivindicación 1. Según esto, se prevé que el sistema de control de nivel para un vehículo ferroviario esté provisto de al menos un cilindro de control de nivel y un pistón de control de nivel, donde el pistón de control de nivel es guiado de manera desplazable en el cilindro de control de nivel para ajustar el nivel del vehículo ferroviario, donde el pistón de control de nivel tiene un manguito externo del pistón y un cuerpo base del pistón alojado al menos parcialmente en el manguito del pistón, y donde el cuerpo base del pistón se puede desplazar respecto al manguito del pistón para el reajuste y se puede bloquear y/o fijar en al menos dos posiciones de ajuste.
La invención se basa en las ideas fundamentales de prever en un sistema de control de nivel para un vehículo ferroviario, tanto en el cilindro de control de nivel una altura de elevación regulable, con la que se pueda regular el nivel del vehículo ferroviario hasta el suelo o hasta una plataforma. como un andén. Al mismo tiempo, sin embargo, también debería preverse directamente una opción de ajuste, mediante la cual se pueda reajustar el desgaste de las llantas del vehículo ferroviario, pero también el desgaste del raíl. La posibilidad de regulación de nivel y al mismo tiempo la posibilidad de reajustar y corregir el desgaste de las llantas o de los raíles están directamente integradas en el sistema de control de nivel, de tal manera que esto permita un diseño compacto. Particularmente, el reajuste del desgaste y el control de nivel no están axialmente desplazados entre sí, sino que están dispuestos en paralelo o encajados entre sí. Esto se logra particularmente porque el cilindro de control de nivel con su manguito externo del pistón y el cuerpo base del pistón proporcionan, por un lado, el elemento, mediante el cual se puede ajustar la altura de carrera para el control de nivel y para este propósito se prevé telescópicamente entre el manguito del pistón y cuerpo base del pistón. un reajuste del desgaste. El reajuste del desgaste no está además dispuesto axialmente desplazado respecto al pistón de control de nivel, sino que está directamente integrado en el pistón de control de nivel. Por tanto, el ajuste axial para la regulación del nivel y el ajuste axial para la regulación y el reajuste de la llanta y/o el desgaste del raíl no están dispuestos axialmente desplazados entre sí, sino radialmente desplazados. El reajuste puede ser particularmente un reajuste por desgaste.
Por otra parte, puede estar previsto que el cilindro de control de nivel se pueda accionar hidráulicamente. El accionamiento hidráulico permite conseguir un accionamiento sencillo, seguro y eficaz del cilindro de control de nivel. Particularmente, las presiones de trabajo necesarias se pueden alcanzar de manera fácil y eficaz, incluso en los rangos de temperatura deseados. Sin embargo, en principio también es concebible un accionamiento neumático o electromecánico o incluso un accionamiento magnético.
También es posible que el cuerpo base del pistón se pueda desplazar continuamente respecto al manguito del pistón para el reajuste por desgaste. Para ello, es concebible que la movilidad continua se logre, por ejemplo, por accionamiento hidráulico.
Por otra parte, puede estar previsto que la posición de ajuste esté diseñada y configurada de tal forma que permita el bloqueo en la posición de ajuste. Esto asegura que la posición de ajuste no se pueda abandonar sin más una vez ocupada. Esto puede aumentar la seguridad operativa. Esto también simplifica el funcionamiento del sistema de control de nivel.
Además, puede estar previsto que el sistema de control de nivel comprenda además un resorte secundario, que se guíe alrededor del cilindro de control de nivel y del pistón de control de nivel. Particularmente, el resorte secundario puede ser un resorte helicoidal. El resorte secundario es además particularmente el resorte secundario habitual, tal y como se utiliza como resorte secundario en los vehículos ferroviarios. El resorte primario es además el resorte principal en el chasis, mientras que el resorte secundario está dispuesto entre el chasis y la carrocería del vehículo. Además, se puede prever que una posición de ajuste tenga al menos una escotadura. Una posición de ajuste se puede localizar de forma sencilla y segura a través de las escotaduras, ya que de este modo se puede establecer de forma segura, particularmente, el alcance de la posición de ajuste o incluso llegar automáticamente.
Además, puede preverse que haya previsto al menos un anillo de seguridad, particularmente un anillo de resorte, y/o al menos un tornillo de seguridad y/o al menos un perno de seguridad y/o al menos un sistema de bayoneta y/o al menos una esfera, particularmente una esfera cargada con resorte y/o al menos un imán y/o un elemento de apriete y/o elemento roscado, que encaje en la posición de ajuste para la fijación. El elemento roscado puede ser, por ejemplo, un hilo redondo o un hilo trapezoidal.
Por ejemplo, por medio de una escotadura y un anillo de seguridad, se puede posibilitar un bloqueo simple y eficaz. Es concebible, por ejemplo, que el anillo de seguridad sea un anillo de retención. El anillo de retención puede además estar configurado al menos parcialmente elástico o en forma de resorte, de forma que, al moverse entre dos posiciones de enclavamiento, el anillo de retención se comprima por un lado de tal forma que sea posible un desplazamiento simple. Al alcanzar la posición de enclavamiento y la escotadura asociada, el anillo de seguridad salta entonces dentro de la escotadura y de este modo se logra el enganche. Los mismos mecanismos se pueden lograr, por ejemplo, con un perno de seguridad o una esfera cargada con resorte. La respectiva posición se puede mantener a través del tornillo de fijación después de alcanzarse la posición de ajuste. Para ello, se pueden prever las correspondientes escotaduras o los correspondientes orificios para atornillar para el tornillo de fijación. La escotadura puede proporcionarla el orificio roscado para el tornillo de fijación. También se puede prever un sistema de bayoneta. Resulta concebible, por ejemplo, que el sistema de bayoneta sea un sistema de bayoneta escalonada, en el que se prevean varios escalones de bayoneta sucesivos. Para ello, los correspondientes pernos de bayoneta pueden encajar en varias acanaladuras de bayoneta dispuestas paralelamente entre sí, que tras abandonar las acanaladuras de bayoneta se pueden desplazar axialmente con respecto al eje longitudinal del pistón en una guía correspondiente para lograr un escalón de acanaladura axial adicional.
Además, puede estar previsto que el cuerpo base del pistón pueda desplazarse axialmente con respecto al manguito del pistón por aplicación de presión y/o reducción de la presión. El reajuste y el desplazamiento del cuerpo base del pistón respecto al manguito del pistón se pueden reforzar ajustando correspondientemente la presión. Para este propósito, por ejemplo, se aumenta o reduce la presión de trabajo en el sistema de pistón de control de nivel y cilindro de control de nivel, por lo que entonces puede tener lugar un ajuste axial correspondiente.
En el caso ejemplar de una solución de bayoneta, los pernos de bayoneta están en el paso de bayoneta. Dado que el manguito del pistón con el collarín se ajusta al collarín de tope, solo se levantará el pistón. Al alcanzarse el siguiente escalón de bayoneta, el manguito del pistón con el perno de bayoneta se puede convertir en las acanaladuras de bayoneta del siguiente escalón.
Por otra parte, puede preverse que en y/o sobre el cuerpo base del pistón haya alojado o previsto un ajuste mecánico, particularmente un tornillo de ajuste, que pueda estar en el cuerpo base del pistón en al menos una primera posición y en al menos una segunda posición, donde mediante la transferencia del tornillo de ajuste desde la primera posición a la segunda posición se puede desplazar el cuerpo base del pistón con respecto al manguito del pistón para reajustar el desgaste desde una posición de ajuste a una posición de ajuste adicional. Esta transferibilidad también puede diseñarse en otras posiciones de seguridad o ser reversible, es decir, es posible un reinicio correspondientemente. El ajuste mecánico permite realizar reajustes y restablecimientos para compensar el desgaste de las llantas. La inclusión del ajuste mecánico, particularmente del tornillo de ajuste, en el cuerpo base del pistón también permite un diseño muy compacto. Esta transferibilidad puede también diseñarse en otras posiciones de ajuste o ser reversible, es decir, es posible un reinicio correspondientemente.
Además, se puede prever que el cuerpo base del pistón tenga un entrante, por el que pueda fluir el aceite hidráulico. Particularmente, se puede prever además que el entrante sea cilíndrico o esencialmente cilíndrico. El entrante facilita el flujo de aceite hidráulico al sistema de pistón-cilindro constituido por el cuerpo base del pistón y el cilindro de control de nivel. Esto también se puede utilizar para generar la presión correspondiente, a fin de lograr las alturas de elevación deseadas para el control de nivel.
Particularmente, puede estar previsto que el control de nivel tenga lugar de forma continua entre los respectivos topes finales mediante el ajuste de las alturas de elevación. Esto puede estar limitado particularmente por los correspondientes topes finales entre el cilindro de control de nivel y el pistón de control de nivel.
Resulta particularmente concebible que un perno de tope sobresalga hacia dentro en el entrante. Uno de los topes finales para limitar la altura de elevación se puede alcanzar a través del perno de tope. El otro tope final puede alcanzarse, por ejemplo, mediante una superficie limitadora axial del pistón y/o del manguito del pistón, que, cuando el tope está al máximo, se ajusta correspondientemente a otra superficie limitadora axial del cilindro.
Asimismo se puede prever que el perno de tope tenga un collarín de tope esencialmente circunferencial, donde el collarín de tope tiene un diámetro mayor que una abertura central del manguito del pistón, en el que penetra el perno de tope en el estado montado. De este modo se consigue al mismo tiempo también asegurar que el pistón y el cilindro no se pierdan. Particularmente, esto no permite sacar completamente el pistón del cilindro. Para ello, el perno de tope se puede fijar de forma desmontable en el cilindro de control de nivel para un montaje correspondientemente más sencillo.
Por otra parte, resulta concebible, que el pistón hidráulico tenga varios canales de guía hidráulica a través de los cuales el aceite hidráulico puede fluir dentro del entrante. Diseñando varios canales de guía hidráulicos se logra que el sistema pueda establecer una altura de elevación diferente en muy poco tiempo y que el sistema en su conjunto pueda operar dinámicamente. Esto es muy interesante particularmente en relación con la aplicación prevista, es decir, concretamente con el descenso de la carrocería al entrar el tren en un andén y el descenso allí del nivel de la carrocería.
Los canales de guía hidráulicos pueden estar dispuestos particularmente en el cuerpo base del pistón. Además, los canales de guía hidráulica pueden ser canales, que se extiendan esencialmente por completo dentro del cuerpo base del pistón. Los canales de guía hidráulicos pueden estar formados, por ejemplo, por perforaciones.
El sistema de control de nivel puede ser un llamado sistema push-up (de elevación). En principio, sin embargo, también resulta concebible que el sistema de control de nivel sea un denominado sistema pull-down (de bajada). Asimismo puede preverse que los canales de guía de aceite hidráulico estén dispuestos simétricamente entre sí. La disposición simétrica da como resultado un flujo de entrada uniforme y una acumulación uniforme de presión hidráulica en el entrante o en el sistema de pistón-cilindro.
Además, es concebible que el sistema de control de nivel tenga al menos un limitador de carrera para la carrera del pistón de control de nivel con respecto al cilindro de control de nivel, particularmente donde el limitador de carrera tenga una distancia axial. Los topes axiales pueden estar formados, por ejemplo, por el perno de tope y las paredes del cilindro de control de nivel o del pistón de control de nivel, particularmente del manguito del pistón. Particularmente resulta concebible que un tope esté formado por una pared axial distal del pistón de control de nivel, particularmente por una pared axial distal del manguito del pistón, y la correspondiente superficie de tope en el cilindro de control de nivel. Otra superficie de tope está formada, por ejemplo, por el perno de tope. El perno de tope encaja entonces correspondientemente en un borde del manguito del pistón.
Asimismo puede estar previsto que entre el cilindro de control de nivel y el pistón de control de nivel haya prevista al menos una junta, particularmente una junta radial. Es particularmente concebible que se prevea un sello por la cara externa del pistón de control de nivel, es decir, por la cara externa y la cara interna del manguito del pistón de control de nivel y el cilindro de control de nivel. Para este propósito, también se puede prever que haya previstas varias juntas. Tales juntas pueden ser, por ejemplo, juntas radiales sobre-vulcanizadas, juntas tóricas o juntas radiales. Además, puede estar previsto que el pistón de control de nivel y el cilindro de control de nivel sean coaxiales entre sí. En general, esto simplifica el diseño y permite un diseño compacto.
Además, puede estar previsto que el tornillo de ajuste sea coaxial con el pistón de control de nivel y el cilindro de control de nivel. De este modo se logra que pueda alcanzarse tanto un control de nivel deseado en un tiempo comparativamente más corto, como también las alturas de elevación necesarias. Además, se consigue que sea posible un reajuste del desgaste de la llanta, es decir, no por desalineación axial de los correspondientes elementos para el reajuste del desgaste, sino por desalineación radial. De este modo se logra una estructura telescópica global. Asimismo es concebible que el resorte secundario sea coaxial con el pistón de control de nivel y con el cilindro de control de nivel. Como resultado, se logra una estructura general compacta del sistema de control de nivel.
En este contexto, también es concebible que el resorte de emergencia esté dispuesto dentro del resorte secundario y asimismo coaxialmente con el resorte secundario y el pistón de control de nivel.
El sistema de control de nivel puede tener una conexión a la carrocería del vehículo u otros componentes fijados a la carrocería del vehículo (por ejemplo, un resorte laminar), donde la conexión a la carrocería del vehículo puede realizarse por el lado del pistón de control de nivel. Esto permite un diseño óptimo del sistema de control de nivel y el aprovechamiento del espacio de instalación. Además, es más fácil disponer las conexiones hidráulicas en las proximidades de la carrocería para el sistema de control de nivel y proporcionar el suministro hidráulico correspondientemente.
Otros detalles y ventajas de la invención deben aclararse ahora en base a un ejemplo de ejecución representado con más detalle en los dibujos.
Muestran:
Fig. 1 un ejemplo de ejecución de un sistema de control de nivel conforme a la invención con un cilindro de control de nivel completamente insertado, con un vehículo vacío y llantas no gastadas;
Fig.2 otra ilustración en sección esquemática del ejemplo de ejecución mostrado en la Figura 1, con el cilindro de control de nivel hidráulico extraído, con un vehículo completamente cargado y llantas no gastadas;
Fig. 3 una vista adicional del sistema de control de nivel mostrado en la Figura 1, pero aquí con el cilindro de control de nivel hidráulico extraído y reajuste del desgaste de la llanta (reajuste de desgaste completamente extraído) con un vehículo completamente cargado y llantas completamente desgastadas;
Fig. 4 una ilustración detallada del reajuste de desgaste del sistema de control de nivel mostrado en la Fig. 1; y
Fig. 5 una representación detallada esquemática de otra posible forma de ejecución con un tope radialmente externo para el manguito del pistón;
Fig. 6 una representación detallada de un posible sistema de reajuste por desgaste en forma de bayoneta escalonada;
Fig. 7 el reajuste del desgaste con un tornillo de seguridad en conexión con la bayoneta escalonada según la Figura 6;
Fig. 8 una representación detallada del sistema según la Fig. 6 para el reajuste del desgaste en forma de bayoneta escalonada en otra posición; y
Fig. 9 el reajuste del desgaste con un tornillo de seguridad en conexión con la bayoneta escalonada según la Fig. 8.
La Fig. 1 muestra una ilustración en sección esquemática de un sistema de control de nivel 10 conforme a la invención para un vehículo ferroviario 12.
El sistema de control de nivel 10 tiene además un módulo de cilindro de control de nivel 14 hidráulicamente accionable.
El módulo de cilindro de control de nivel 14 tiene aquí un pistón de control de nivel 16 y un cilindro de control de nivel 18.
El pistón de control de nivel 16 es además conducido de forma desplazable en el cilindro de control de nivel 18 para ajustar el nivel del vehículo ferroviario 12.
El pistón de control de nivel 16 tiene además un manguito del pistón 20 externo y un cuerpo base del pistón 22, que se aloja al menos parcialmente en el manguito del pistón 20.
El chasis 24 se muestra adicionalmente como parte del sistema de control de nivel 10.
En el chasis 24 está dispuesto el resorte de emergencia 26, que conduce al mismo tiempo el resorte de compresión o resorte secundario 28 o sobre el que descansa el resorte secundario 28.
El resorte de emergencia 26, el resorte secundario 28, así como el módulo de cilindro de control de nivel 14 con el pistón de control de nivel 16 y el cilindro de control de nivel 18 están alineados en conjunto coaxialmente respecto al eje longitudinal del pistón de control de nivel 16 y del cilindro de control de nivel 18.
En otras palabras, todos estos elementos coaxiales tienen un eje longitudinal imaginario común.
Este eje longitudinal común está indicado en la Fig. 1 con el símbolo de referencia X.
El módulo de cilindro de control de nivel 14 está fijado directamente a la carrocería 30 o a componentes de la carrocería.
Por tanto, el sistema de control de nivel 10 tiene una conexión a la carrocería, donde la conexión a la carrocería está implementada por el lado del pistón de control de nivel 16.
En el cuerpo base del pistón 22 se prevén canales de guía de aceite hidráulico 34. Los canales de guía de aceite hidráulico 34 tienen respectivamente conexiones hidráulicas 36 y están inicialmente dispuestos horizontalmente en la orientación mostrada.
Los canales de guía de aceite hidráulico 34 están formados por perforaciones en el cuerpo base del pistón 22. Las secciones horizontales de los canales de guía de aceite hidráulico 34 están indicadas con el símbolo de referencia 34a, las secciones verticales con el símbolo de referencia 34b.
El cuerpo base del pistón 22 está diseñado además como un sombrero, es decir, tiene una primera sección 38 cilíndrica que tiene un diámetro menor que una segunda sección 40, que se extiende radialmente más hacia afuera y que descansa con su superficie externa 40a directamente sobre la carrocería 30.
La superficie de tope 42 radial del cuerpo base del pistón 22 opuesta a la carrocería 30 sirve como superficie de tope 42 para el cilindro de control de nivel 18, que tiene una contra-superficie 44 correspondiente en una sección 18a en forma de pestaña. Alternativamente, puede servir también como superficie de tope el extremo inferior del manguito de pistón 20a, que entonces está en contacto con la base del cilindro, con la superficie de tope 20b.
El cilindro de control de nivel 18 tiene en su cara externa una superficie de guía 18b cilíndrica y una superficie de contacto 18c axial para el resorte secundario 28.
El manguito del pistón 20 aloja el cuerpo base del pistón 22 y rodea el cuerpo base del pistón 22 por su extremo distal, es decir, por el extremo del cuerpo base del pistón 22 alejado de la carrocería 30, es decir, orientado radialmente hacia adentro.
Para este propósito, el manguito del pistón 20 tiene una pared 20a anular orientada hacia dentro, que tiene una superficie de tope axial 42a para el extremo distal del cuerpo base del pistón 22.
El cuerpo base del pistón 22 tiene un entrante 23, que se encuentra en el interior del cuerpo base del pistón 22 y está diseñado como un entrante 23 cilíndrico coaxial con respecto al eje longitudinal del cuerpo base del pistón 22. En este entrante 23 desembocan los canales de guía hidráulicos 34.
Los canales de guía de aceite hidráulico 34 están configurados globalmente simétricos entre sí.
Además, las secciones de los canales de guía de aceite hidráulicos 34, que desembocan en el entrante 23, están dispuestos esencialmente paralelos al eje longitudinal y, en la segunda sección 40 en forma de pestaña del cuerpo base del pistón 22, esencialmente perpendiculares al mismo.
El cuerpo base del pistón 22 se puede desplazar con respecto al manguito del pistón 20 para reajustar el desgaste y tiene para ello varias posiciones de enclavamiento 46, 48, 50, 52 (compárese para ello también la Fig. 4).
Cada una de las posiciones de ajuste y/o aquí posiciones de enclavamiento 46, 48, 50, 52 tiene además una escotadura 46a, 48a, 50a, 52a.
La escotadura 46a, 48a, 50a, 52a solo puede además estar prevista en el manguito del pistón 20 o sólo en el cuerpo base del pistón 22.
En el ejemplo de ejecución mostrado según las Fig. 1 y 4, la escotadura 46a, 48a, 50a, 52a sólo existe como escotadura 46a, 48a, 50a, 52a en el lado del cuerpo base del pistón 22.
Además, se prevé un anillo de resorte 54, que sirve como anillo de seguridad y que correspondientemente salta al interior de la escotadura 46a, 48a, 50a, 52a respectivamente ajustada y provoca allí un enclavamiento. En la Fig. 4, en la situación mostrada, el anillo de resorte descansa en la escotadura 52a de la posición de enclavamiento 52. El anillo de resorte 54 está dispuesto esencialmente entre el manguito del pistón 20 y el cuerpo base del pistón 22 en un espacio cuneiforme 55.
El espacio cuneiforme 55 está además formado esencialmente por un bisel o chaflán en el manguito del pistón 20. Esto permite, por un lado, que el anillo de resorte 54 se deslice fuera de las escotaduras 46a, 48a, 50a, 52a, pero al mismo tiempo también que el anillo de resorte se fije de manera segura en la posición de ajuste y en la escotadura. Con el fin de reajustar el desgaste, se prevé un medio de ajuste mecánico 56, que está dispuesto en el cuerpo base del pistón 22 (representado sólo esquemáticamente).
El medio de ajuste 56 puede además asumir varias posiciones y servir, por ejemplo, para el ajuste rotacional y axial del manguito del pistón 20 y del cuerpo base del pistón 22, donde, transfiriendo el tomillo de ajuste 56 de una primera posición a una segunda posición, se desplaza el cuerpo base del pistón 22 con respecto al manguito de pistón 20 para el reajuste por desgaste desde una posición de enclavamiento 46, 48, 50, 52 hasta otra posición de enclavamiento 46, 48, 50, 52.
Además, en cada caso es posible un ajuste reversible en las posiciones de seguridad 46, 48, 50, 52.
En la base del cilindro de control de nivel18 hay previsto un perno de tope 58, que sobresale hacia dentro en el entrante del cuerpo base del pistón 22 en el estado instalado.
El perno de tope 58 tiene un collarín de tope 60 esencialmente circunferencial, donde el collarín de tope 60 tiene un diámetro mayor que la abertura central del manguito del pistón 20, en el que penetra el perno de tope 58 en el estado instalado.
Es concebible que el perno de tope 58 esté configurado en varias piezas, donde el perno de tope está moldeado parcialmente en una sola pieza sobre el cilindro de control de nivel 18.
Una parte del perno de tope 58 puede, por ejemplo, estar colocada de manera reversible sobre un cuerpo base del perno de tope, por ejemplo, el collarín de tope 60.
La superficie externa radial del collarín de tope 60 del perno de tope 58 está separada de la pared cilíndrica del entrante, por lo que se forma una hendidura, en la que puede fluir el aceite hidráulico.
El collarín de tope 60 forma un tope axial, al igual que la base del cilindro de control de nivel 18. Estos dos topes axiales limitan la altura de elevación máxima disponible para el control de nivel.
La función del sistema de control de nivel 10 se puede describir como sigue:
En el estado mostrado en la Fig. 1, el sistema de control de nivel 10 está completamente introducido. Aquí tampoco se ha realizado un reajuste para compensar el desgaste de las llantas.
En otras palabras, el pistón de control de nivel 16 está completamente introducido en el cilindro de control de nivel 14.
Además, el manguito del pistón 20 está dispuesto respecto al cuerpo base del pistón 22 de tal forma que el pistón de control de nivel 16 tenga la menor extensión o longitud axial posible.
Este estado se selecciona con el vehículo vacío (debe tenerse en cuente aquí particularmente que el cilindro de control de nivel 14 no descansa sobre el resorte de emergencia 26 y el resorte secundario 28 no está completamente comprimido), así como con las llantas no desgastadas.
El pistón de control de nivel 16 se extrae del cilindro de control de nivel 14 mediante accionamiento hidráulico e introduciendo aceite hidráulico en el entrante 23 a través de los canales de guía de aceite hidráulico 34.
En consecuencia, la inserción se realiza correspondientemente sacando o expulsando aceite hidráulico del entrante 23 a través de los canales de guía de aceite hidráulico 34.
La cámara de presión hidráulica, que está formada entre el pistón de control de nivel 16 y el cilindro de control de nivel 14, particularmente en el entrante 23, está limitada de forma estanca por juntas radiales, aquí una junta tórica 62 entre el manguito del pistón 20 y el cilindro de control de nivel 14, así como una junta tórica 64 entre el manguito del pistón 20 y el cuerpo base del pistón 22.
La Figura 2 muestra, en una ilustración en sección esquemática, el ejemplo de ejecución del sistema de control de nivel 10 mostrado en la Figura 1 con el cilindro de control de nivel 18 extraído, con el vehículo ferroviario 12 completamente cargado y las llantas no gastadas (no mostradas en mayor detalle).
El reajuste de desgaste no está aquí activado, es decir, el manguito de pistón 20 no está extraído con respecto al cuerpo base del pistón 22, sino en un estado completamente insertado, lo que representa el estado de las llantas que no se han desgastado.
Además, el extremo distal del cuerpo base del pistón 22 descansa sobre la pared 20a anular orientada hacia dentro.
Sin embargo, con el módulo de cilindro de control de nivel 14 completamente extraído, la pared 20a descansa contra el collarín de tope 60, es decir, aquí se ha alcanzado la altura máxima de elevación del cilindro de control de nivel 18.
Además, la superficie axial externa del cilindro de control de nivel 18 también descansa sobre el resorte de emergencia 26.
Al mismo tiempo, el resorte secundario 28 está completamente contraído.
Esta deflexión se puede compensar mediante la altura de elevación adicional proporcionada por el módulo de cilindro de control de nivel 14. Lo mismo se aplica también a las diferencias de nivel entre la carrocería 30 y el borde del andén, que pueden así compensarse.
La Figura 3 muestra una situación comparable a la de la Figura 2, con la única diferencia de que aquí las llantas están completamente desgastadas.
A este respecto, se debe implementar un reajuste adicional del desgaste, que tiene lugar porque el pistón en su conjunto se alarga en su dimensión axial, ya que el manguito del pistón 20 se extrae con respecto al cuerpo base del pistón 22.
En el caso mostrado, esto se realiza mediante las posiciones de ajuste previstas, que pueden asegurarse cada una de ellas correspondientemente, por ejemplo, mediante un anillo de resorte 54, como ya se ha descrito anteriormente y se muestra en detalle en la Figura 4.
Alternativamente, también son concebibles dispositivos de seguridad con un tornillo de seguridad, rosca trapezoidal o una solución de bayoneta escalonada.
La Figura 5 muestra una ilustración detallada esquemática de otra posible forma de ejecución de un sistema de control de nivel 110.
El sistema de control de nivel 110 tiene además todas las características estructurales y funcionales del sistema de control de nivel 10 descrito anteriormente en relación con las Figuras 1 a 4.
Las características comparables o idénticas están provistas de un símbolo de referencia que se incrementa en la cantidad 100 en comparación con los símbolos de referencia según las Figuras 1 a 4.
Sin embargo, una diferencia es que aquí hay previsto un tope 120a radialmente externo para el manguito del pistón 120, que puede golpear en una prolongación 118a del cilindro de control de nivel 118.
La Fig. 6 muestra una ilustración detallada de un posible sistema de reajuste del desgaste en forma de bayoneta escalonada para una forma de ejecución adicional de un sistema de control de nivel 210 (sección A-A según la Fig. 7).
El sistema de control de nivel 210 tiene además todas las características estructurales y funcionales del sistema de control de nivel 10 descrito anteriormente en relación con las Fig. 1 a 4.
Las características comparables o idénticas están provistas de un símbolo de referencia que se incrementa en la cantidad 200 en comparación con los símbolos de referencia según las Fig. 1 a 4.
Sin embargo, una diferencia es que aquí hay previsto un sistema de bayoneta 270.
El sistema de bayoneta 270 es un sistema de bayoneta escalonada, en el que se prevén varios escalones de bayoneta 272 dispuestos sucesivamente.
Para ello, en varias acanaladuras de bayoneta 274 paralelas pueden encajar los correspondientes pernos de bayoneta 276, que, tras abandonar las acanaladuras de bayoneta 274, pueden desplazarse en una correspondiente guía 278 axialmente respecto al eje longitudinal del pistón de control de nivel 216 para alcanzar otro escalón de bayoneta 272.
El desplazamiento de los escalones de bayoneta 272 entre sí permite un reajuste del desgaste y un ajuste del manguito del pistón 220 con respecto al cuerpo base del pistón 222.
En este contexto, puede preverse que el cuerpo base del pistón 222 pueda desplazarse axialmente con respecto al manguito del pistón 220 aplicando presión o reduciendo la presión. Ajustando la presión correspondientemente se puede reforzar el reajuste y el desplazamiento del cuerpo base del pistón 222 con respecto al manguito del pistón 220.
Para este propósito, por ejemplo, se eleva o reduce la presión de trabajo en el sistema del pistón de control de nivel 216 y el cilindro de control de nivel 218, es decir, introduciendo o descargando aceite hidráulico en el entrante 223, por lo que entonces puede tener lugar un ajuste axial correspondiente.
En el caso ejemplar de una solución de bayoneta, los pernos de bayoneta están situados en el escalón de bayoneta 278. Dado que el manguito del pistón con el collarín 220a se ajusta al collarín de tope 260, solo se elevará el pistón 216. Al alcanzar el siguiente escalón de bayoneta, el manguito del pistón 220 con el perno de bayoneta 276 se puede girar en las acanaladuras de bayoneta 274 del siguiente escalón (compárese para ello la Fig. 8 y la Fig. 9). El ajuste hidráulico y/o el soporte hidráulico del reajuste también es asimismo concebible y posible de forma comparable en el ejemplo de ejecución mostrado en las Fig. 1 a 4 u otros ejemplos de ejecución de la invención. Tal y como se muestra más adelante en la Fig. 7 (sección B-B según la Fig. 6), el escalón de bayoneta adoptado, que corresponde a una posición de ajuste, se puede asegurar mediante un tornillo de seguridad 280.
A cada posición de ajuste se le asigna un orificio de atornillado correspondiente para el tornillo de seguridad 280 (compárese para ello la Fig. 6 y la Fig. 8).
LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIA
10 sistema de control de nivel
12 vehículo ferroviario
14 módulo de cilindro de control de nivel
16 pistón de control de nivel
18 cilindro de control de nivel
18a sección en forma de brida
18b superficie de guía cilíndrica
18c superficie de contacto axial
20 manguito del pistón
20a pared
20b superficie de tope del manguito del pistón debajo
22 cuerpo base del pistón
23 entrante
24 chasis
26 resorte de emergencia
28 resorte secundario
30 carrocería
34 conductos de aceite hidráulico
34a canales horizontales de guía de aceite hidráulico
b canales verticales de guía de aceite hidráulico conexiones hidráulicas
primera sección
segunda sección
a superficie externa
superficie de tope
a superficie de tope
superficie de contacto
posiciones de enclavamiento
a escotadura
posiciones de enclavamiento
a escotadura
posiciones de enclavamiento
a escotadura
posiciones de enclavamiento
a escotadura
anillo de resorte
hendidura cuneiforme
perno de tope
collarín de tope
junta tórica
junta tórica
0 sistema de control de nivel
8 cilindro de control de nivel
8a prolongación
0 casquillo del pistón
0a tope
0 sistema de control de nivel
6 pistón de control de nivel
218 cilindro de control de nivel 220 manguito del pistón 220 collarín
222 cuerpo base del pistón 223 entrante
260 collarín de tope
262 junta tórica
264 junta tórica
270 sistema de bayoneta 272 escalones de bayoneta 274 acanaladuras de bayoneta 276 perno de bayoneta
278 barra guía
280 tornillo de seguridad
X eje longitudinal

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de control de nivel (10) para un vehículo ferroviario (12), con al menos un cilindro de control de nivel (18) y un pistón de control de nivel (16), donde el pistón de control de nivel (16) es guiado de manera desplazable en el cilindro de control de nivel (18) para regular el nivel del vehículo ferroviario (12), caracterizado porque el pistón de control de nivel (16) tiene un manguito del pistón externo y un cuerpo base del pistón (22), que está alojado al menos parcialmente en el manguito del pistón, y el cuerpo base del pistón (22) puede desplazarse respecto al manguito del pistón (20) para su reajuste y se puede establecer y/o fijar en al menos dos posiciones de ajuste (46, 48, 50, 52).
2. Sistema de control de nivel (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque el cilindro de control de nivel (18) puede accionarse hidráulicamente.
3. Sistema de control de nivel (10) según la reivindicación 1 y la reivindicación 2, caracterizado porque el cuerpo base del pistón (22) puede desplazarse continuamente con respecto al manguito del pistón (20) para reajustar el desgaste.
4. Sistema de control de nivel (10) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la posición de ajuste está diseñada y configurada de tal forma que permita enganchar y/o bloquear y/o fijar y/o asegurar en la posición de ajuste.
5. Sistema de control de nivel (10) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el sistema de control de nivel (10) comprende además un resorte secundario, que se guía alrededor del cilindro de control de nivel (18) y del pistón de control de nivel (16)., particularmente donde el resorte secundario es un resorte helicoidal.
6. Sistema de control de nivel (10) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque una posición de ajuste (46, 48, 50, 52) presenta al menos una escotadura (46a, 46b, 48a, 48b, 50a, 50b, 52a)., 52b).
7. Sistema de control de nivel (10) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque hay previsto al menos un anillo de seguridad, particularmente un anillo de resorte (54), y/o al menos un tornillo de seguridad y/o al menos un perno de seguridad y/o al menos un sistema de bayoneta y/o al menos una esfera, particularmente una esfera cargada con resorte, y/o al menos un imán y/o un elemento de apriete y/o un elemento roscado, que encaje en el posición de ajuste (46, 48, 50, 52) para la fijación.
8. Sistema de control de nivel (10) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque en y/o sobre el cuerpo base del pistón 22) se aloja o prevé un ajuste mecánico, particularmente un tornillo de ajuste (56), que puede estar presente en el cuerpo del pistón (22) en al menos una primera posición y en al menos una segunda posición, por lo que, al transferir el tornillo de ajuste (56) de la primera posición a la segunda posición, el cuerpo base del pistón (22) se puede desplazar respecto al manguito del pistón (20) para el reajuste desde una posición de ajuste (46, 48, 50, 52) a una posición de ajuste adicional (46, 48, 50, 52).
9. Sistema de control de nivel (10) según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el cuerpo base del pistón puede desplazarse axialmente respecto al manguito del pistón mediante aplicación de presión y/o reducción de la presión.
10. Sistema de control de nivel (10) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el cuerpo base del pistón (22) está provisto de un entrante, en el que puede entrar aceite hidráulico, particularmente cuando el entrante es cilíndrico o esencialmente cilíndrico.
11. Sistema de control de nivel (10) según la reivindicación 10, caracterizado porque un perno de tope (58) sobresale en el entrante.
12. Sistema de control de nivel (10) según la reivindicación 11, caracterizado porque el perno de tope (58) tiene un collarín de tope esencialmente circunferencial (60), donde el collarín de tope tiene un diámetro mayor que una abertura central del manguito del pistón (20), en el que penetra el perno de tope (58) en estado montado.
13. Sistema de control de nivel (10) según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque el pistón hidráulico tiene varios canales de guía de aceite hidráulico (34), a través de los cuales puede fluir aceite hidráulico hacia el entrante, particularmente donde los canales de guía de aceite hidráulico (34) están dispuestos simétricamente entre sí.
14. Sistema de control de nivel (10) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el sistema de control de nivel (10) tiene al menos un limitador de carrera para la carrera del pistón de control de nivel (16) con respecto al cilindro de control de nivel (18), particularmente donde el limitador de carrera tiene al menos un tope axial.
15. Sistema de control de nivel (10) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el pistón de control de nivel (16) y el cilindro de control de nivel (18) son coaxiales.
16. Sistema de control de nivel (10) según la reivindicación 3 y la reivindicación 15, caracterizado porque el tornillo de ajuste (56) es coaxial con el pistón de control de nivel (16) y con el cilindro de control de nivel (18).
17. Sistema de control de nivel (10) según la reivindicación 5 y la reivindicación 16, caracterizado porque el resorte secundario es coaxial con el pistón de control de nivel (16) y con el cilindro de control de nivel (18).
18. Sistema de control de nivel (10) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el sistema de control de nivel (10) puede conectarse por medio de un conector a la carrocería del vehículo o a un componente fijado a la carrocería del vehículo, donde la conexión a la carrocería o al componente fijado a la carrocería está realizada en el lado del pistón de control de nivel (16).
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