ES2700128T3

ES2700128T3 - Articulación giratoria para la unión articulada giratoria de vehículos sobre rieles

Info

Publication number: ES2700128T3
Application number: ES16707441T
Authority: ES
Inventors: André Daniel; Sven Wagner
Original assignee: Bombardier Transportation GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2036-03-02
Also published as: CN107428348B; CN107428348A; CA2986416A1; DE102015204008A1; PL3265359T3; EP3265359A1; EP3265359B1; WO2016139236A1; CA2986416C

Abstract

Articulación giratoria (10; 100; 101) para la unión articulada giratoria de vehículos sobre rieles o de piezas de vehículos sobre rieles, donde la articulación giratoria presenta: una primera pieza (1) y/o una segunda pieza (2), donde la primera (1) y/o la segunda piezas (2) presentan al menos una abertura alargada (11, 12; 120, 121; 122, 123), donde la abertura (11, 12; 120, 121; 122, 123) presenta una primera área final (11a, 12a; 120a, 121a; 122a) y una segunda área final (11b, 12b; 120b, 121b, 122b), donde el ancho de la abertura (11, 12; 120, 121; 122, 123) disminuye desde la primera área final (11a, 12a; 120a, 121a; 122a) en dirección hacia la segunda área final (11b, 12b; 120b, 121b, 122b), - un elemento de acoplamiento (3; 30), en el cual la primera pieza (1) y la segunda pieza (2) están acopladas de forma mutuamente giratoria entre sí, en donde el elemento de acoplamiento (3; 30) encaja con una sección de inserción (4a, 4b; 40b) en la abertura alargada (11, 12; 120, 121; 122) y la sección de inserción (4a, 4b; 40b) se dispone en posición normal en la primera área final (11a, 12a; 120a, 121a; 122a) de la abertura alargada (11, 12; 120, 121; 122), en donde el elemento de acoplamiento (3; 30) en caso de compresión de la articulación giratoria se traslada en dirección hacia la segunda área final (11b, 12b; 120b, 121b, 122b), donde la abertura (11, 12; 120, 121; 122, 123) se ensancha mediante el movimiento del elemento de acoplamiento (3; 30), y por lo tanto la primera pieza (1) y/o la segunda pieza (2) son deformables.

Description

DESCRIPCIÓN

Articulación giratoria para la unión articulada giratoria de vehículos sobre rieles

La invención se refiere a una articulación giratoria para la unión articulada giratoria de vehículos sobre rieles o piezas de vehículos sobre rieles.

En vista de la seguridad respecto de colisiones de los vehículos sobre rieles debe cumplirse la norma europea EN 15227. Es necesario equipar un vehículo sobre rieles con elementos amortiguadores. Los elementos amortiguadores se conformaron de manera tal de absorber o bien reducir en forma definida al menos en parte p. ej., mediante una deformación o destrucción definida. De esa manera, la transmisión de la energía de impacto excedente a la estructura vehicular restante que es más difícil de sustituir, produciendo así el daño de esta estructura, como también el riesgo de lesión de los pasajeros, puede al menos reducirse, pero preferentemente puede evitarse por completo.

Los vehículos sobre rieles en particular son trenes de alta velocidad, de larga distancia, locales, de transporte o son tranvías. Las piezas de vehículos sobre rieles se refieren en particular a vagones, a cajas de vagones, a módulos o a partes de un vehículo sobre rieles o de un conjunto de vehículo sobre rieles.

El documento DE 102007044745 A1 se refiere a un vehículo sobre rieles con una estructura de pared que amortigua la energía de impacto, con una caja de vagón que comprende una pluralidad de componentes de la estructura, los que en cada caso determinan esencialmente la resistencia estructural de la caja del vagón, donde la pluralidad de componentes de la estructura comprende al menos un componente de pared el cual conforma al menos una parte de la pared de la caja del vagón. El componente de pared está conformado por una estructura sándwich de metal, comprendiendo la estructura sándwich dos capas finales metálicas en el exterior y al menos un núcleo dispuesto entre las capas finales constituido por un material esponjado metálico. La desventaja en ese caso es que bajo la acción de energía de impacto se deforma la caja de vagón.

El documento EP 1312527 A1 revela una disposición articulada para unir en forma articulada cajas de vagones de un vehículo de varios componentes, caracterizada porque presenta al menos un eslabón amortiguador, que reduce la energía producida por un impacto transmitido desde una caja de vagón a una caja de vagón adyacente unido al anterior. El eslabón amortiguador contiene a modo de ejemplo, un elemento deformable, que está integrado sin juego en el sistema articulado.

En el documento EP 2554452 A1 se muestra un dispositivo de unión que es adecuado para unir un primer chasís y un segundo chasís de un vehículo sobre rieles, con un primer elemento de unión con un primer extremo, que es adecuado para su fijación a un chasís de un vehículo sobre rieles y un segundo extremo, que se encuentra en ubicación opuesta al primer extremo en dirección hacia un eje longitudinal. El primer elemento de unión presenta un orificio pasante o una escotadura que es adecuada para un pivote de articulación que debe ser mantenido en el orificio pasante o la escotadura. La primera pieza de unión presenta una subestructura marco que conformar el segundo extremo y se extiende desde el segundo extremo hacia el primer extremo. La construcción marco inferior presenta una superficie orientada hacia el interior en el segundo extremo. El segundo extremo está orientado hacia el primer extremo y está en contacto con la parte de la superficie externa del pivote de articulación que está orientada hacia el segundo extremo del primer eslabón de articulación. Las superficies orientadas hacia el interior forman una parte de la superficie que delimita el orificio pasante o la escotadura. Un segundo elemento de unión presenta un primer extremo que es apropiado para su fijación en un chasís de un vehículo que se traslada sobre rieles, y un segundo extremo posicionado frente al primer extremo en dirección hacia un eje longitudinal. El segundo eslabón presenta un orificio pasante o una escotadura, donde una segunda sección de la clavija de unión en el orificio pasante o la escotadura del segundo elemento de unión. Además, está presenta un elemento de absorción de energía con un primer extremo y un segundo extremo. El primer extremo del elemento de absorción de energía presenta una superficie de contacto, que está en contacto con la parte de la superficie externa del pivote de articulación, donde la superficie de contacto está orientada hacia el segundo extremo del primer elemento de la articulación y conforma otra parte de la superficie que delimita el orificio pasante o la escotadura. El segundo extremo del elemento de absorción de energía está en contacto con el elemento soporte que se dispuso más próximo al primer extremo del primer elemento de unión que la clavija de unión o en el primer extremo del primer elemento de unión. La construcción marco inferior posee superficies guía que se dispusieron de manera tal que conducen el pivote de articulación a largo del eje longitudinal, cuando el pivote de articulación es desplazado desde su posición en la que es mantenido, en el orificio pasante o la escotadura hacia el primer extremo del primer elemento de unión de un modo que traslada el primer extremo de la pieza de absorción de energía en dirección hacia el primer extremo del primer elemento de unión, donde el elemento de absorción de energía absorbe energía.

El objetivo de la presente invención consiste en mostrar un elemento amortiguador para un vehículo sobre rieles que no presente esta desventaja. El elemento amortiguador debería estar en condiciones de absorber una energía de impacto de manera tal que en lo posible no sufra daño alguno la estructura vehicular restante o al menos solo sufra daños mínimos.

Se propone una articulación giratoria para la unión articulada giratoria de vehículos sobre rieles o piezas de vehículos sobre rieles, donde la articulación giratoria presenta:

- una primera pieza y una segunda pieza, donde la primera pieza y/o la segunda pieza presenta al menos una abertura alargada, donde la abertura presenta una primera área final y una segunda área final, donde el ancho de la abertura disminuye desde la primera área final en dirección hacia la segunda área final,

- un elemento de acoplamiento, por el cual la primera pieza y la segunda pieza se acoplan en forma mutuamente giratoria con el elemento de acoplamiento, donde el elemento de acoplamiento se inserta con una sección de inserción en la abertura alargada y la sección de inserción se dispone en posición normal en la primera área final de la abertura alargada,

donde el elemento de acoplamiento en caso de compresión de la articulación giratoria se traslada en dirección hacia la segunda área final, donde la abertura se ensancha mediante el movimiento del elemento de acoplamiento, produciéndose así la deformación de la primera pieza y/o la segunda pieza.

La articulación giratoria se conformó de manera tal que puede ser recalcada, p. ej., mediante la acción de una fuerza determinada, tal como una fuerza de impacto, que actúa contra el vehículo sobre rieles. Durante el compresión la primera y la segunda pieza pueden aproximarse en un movimiento traslatorio. De este modo puede reducirse la energía mediante la deformación de una primera y/o de la segunda pieza. La deformación de la primera y/o de la segunda pieza se produce allí en el área de la abertura alargada. La deformación de la primera y/o de la segunda pieza preferentemente es irreversible. La articulación giratoria puede ser desmontada sin inconvenientes después de sufrir una deformación y ser sustituida por otra articulación giratoria del mismo tipo.

En la articulación giratoria la primera y la segunda pieza están acopladas entre sí en forma articulada giratoria. Se posibilita el acoplamiento articulado giratorio de la primera y la segunda pieza por medio del elemento de acoplamiento. El elemento de acoplamiento puede ser una componente integral de la primera y la segunda pieza. El elemento de acoplamiento puede haberse conformado, en particular moldeado, en la primera o la segunda parte del elemento de acoplamiento. El elemento de acoplamiento puede estar unido de forma no desprendible con la primera o la segunda pieza. El elemento de acoplamiento puede estar unido en unión positiva y/o con continuidad de material.

Por medio de la articulación giratoria pueden acoplarse entre sí en forma articulada giratoria vehículos sobre rieles o piezas de vehículos sobre rieles. Al mismo tiempo, la articulación giratoria cumple una función amortiguadora.

De manera especialmente ventajosa, la articulación giratoria puede haberse dispuesto en el área por encima de una estructura giratoria de Jakob, tal como se describe a continuación.

El elemento de acoplamiento puede atravesar la abertura alargada con la sección de inserción.

El elemento de acoplamiento puede ser sostenido en la abertura alargada en forma girable o fija no girable, tal como se describe a continuación en diferentes realizaciones.

En una realización una de las piezas presenta una escotadura en la puede introducirse el elemento de acoplamiento. En esta variante, la pieza con la escotadura no presenta la abertura alargada y la otra pieza sí presenta la abertura alargada. La escotadura, a modo de ejemplo, es una escotadura pasante, también denominada orificio pasante, en el que puede introducirse el elemento de acoplamiento. El elemento de acoplamiento puede ser girable en la escotadura. La escotadura preferentemente se conformó con simetría circular.

En particular, la primera pieza y/o la segunda pieza presenta al menos un elemento elástico. El elemento elástico se dispuso, en particular, entre el elemento de acoplamiento y la primera pieza o entre el elemento de acoplamiento y la segunda pieza. Cuando una de las piezas presenta una escotadura descrita precedentemente o en particular, una escotadura pasante, entonces el elemento elástico preferentemente está dispuesto dentro de la escotadura de la pieza correspondiente, preferentemente entre el elemento de acoplamiento y la pieza. El elemento elástico puede rodear al elemento de acoplamiento.

El elemento elástico se conformó para absorber fuerzas menores, en particular fuerzas de impacto que no son suficientes para producir una deformación irreversible de la primera y/o de la segunda pieza. El elemento elástico se conformó en particular como elemento amortiguador reversible. Después de haberse recorrido el tramo de suspensión del elemento elástico, puede producirse conforme el mecanismo de acción explicado previamente, un ensanchamiento de la abertura alargada y una deformación preferentemente irreversible de la articulación giratoria en el área de la abertura alargada.

Por lo demás, mediante el elemento elástico se puede posibilitar un movimiento de cabeceo y/o un movimiento de balanceo entre la primera y la segunda pieza de la articulación giratoria, o bien un movimiento de cabeceo y/o un movimiento de balanceo entre las piezas de vagones o los vagones de un vehículo sobre rieles, que están acoplados mediante la articulación giratoria. Un movimiento de cabeceo es un giro relativo de la primera pieza y de la segunda pieza, o bien de partes de vagón acopladas, alrededor del eje transversal (eje Y). Un movimiento de balanceo es un giro relativo de la primera pieza y de la segunda pieza, o bien de partes de vagón acopladas, alrededor del eje longitudinal (eje X).

Preferentemente, el elemento elástico se conformó como un elemente deformable de manera elástica, p. ej., como plástico elastómero.

En una realización, la articulación giratoria se conformó de manera tal que la primera pieza en la sección transversal se conformó bifurcada y la segunda pieza en la sección transversal en forma de lengüeta, dicho de otro modo, en forma de brida. Por lo tanto, la primera pieza de forma bifurcada puede rodear la segunda pieza formada a modo de lengüeta.

En una realización especial, la articulación giratoria se conformó de manera tal, que el elemento de acoplamiento presenta una sección de simetría rotativa, de modo que la primera pieza y la segunda pieza pueden girarse relativamente entre sí alrededor del eje de rotación de la sección de simetría rotativa. La primera y/o la segunda pieza pueden ser girables alrededor de la sección de simetría rotativa. Esta sección de simetría rotativa debe diferenciarse de una sección de inserción en una abertura alargada. Una sección de inserción en una abertura alargada puede haberse conformado con simetría rotativa o no, tal como se explicará más adelante. En particular, cuando una sección de inserción en una abertura alargada de una parte de la articulación giratoria no se conformó con simetría rotativa, puede existir una sección con simetría rotativa (que no se inserta en una abertura alargada) la que preferentemente está insertada en una abertura de la segunda pieza, donde la sección de simetría rotativa preferentemente se realizó con la medida justa de la abertura, presentando por lo tanto la abertura en la segunda pieza preferentemente también una simetría rotativa. La abertura en la segunda pieza puede haberse formado dentro de un elemento elásticos que aún se describirá.

En una realización más especial aún, la articulación giratoria se conformó de manera tal que la sección de inserción del elemento de acoplamiento se conformó con simetría rotativa. El elemento de acoplamiento en este caso puede ser girable en la abertura alargada. En particular, el elemento de acoplamiento presenta permanentemente una simetría rotativa en la sección transversal. El elemento de acoplamiento puede haberse conformado, p. ej., en forma de perno. Resulta especialmente ventajosa esta realización para la fabricación del elemento de acoplamiento, dado que las formas de simetría circular son más sencillas de producir que otras.

En otra realización más, la sección de inserción del elemento de acoplamiento puede presentar una primera superficie lateral y una segunda superficie lateral las que a partir de la primera área final de la al menos una abertura alargada se aproximan oblicuamente entre sí en dirección hacia la segunda área final de la abertura alargada. La sección de inserción del elemento de acoplamiento presenta en particular una sección transversal trapezoidal. Esta realización ofrece ventajas especiales para el cálculo de la concepción de las piezas de la articulación giratoria respecto de una energía de impacto a ser absorbida. La primera superficie lateral de la sección de inserción puede hacer contacto con una primera superficie interior de la abertura alargada y la segunda superficie lateral de la sección de inserción puede hacer contacto con una segunda superficie interior de la abertura alargada. La primera superficie interior de la abertura alargada y la segunda superficie interior de la abertura alargada así se prolongan aproximándose oblicuamente entre sí en dirección hacia la segunda área final de la abertura alargada. Las superficies de la sección de inserción del elemento de acoplamiento y las superficies interiores de la abertura alargada preferentemente son superficies planas.

La primera y la segunda pieza pueden presentar en cada caso al menos un elemento de fijación con el cual puede fijarse la primera y la segunda pieza en un vehículo sobre rieles o en una pieza de un vehículo sobre rieles. En particular, el elemento de fijación es cuadrado o rectangular en su vista de planta. Pero la invención comprende todas las formas posibles del elemento de fijación. El elemento de fijación puede haberse conformado p. ej., en forma de placa. También es factible que el elemento de fijación actúe conjuntamente con medios de fijación, como p. ej., con tornillos. El elemento de fijación puede estar conformado, en particular moldeado, en la primera pieza o bien en la segunda pieza, en particular haberse conformado como componente integral de esta pieza.

De acuerdo con la invención también se propone un vehículo sobre rieles que presenta como mínimo una articulación giratoria como la descrita previamente. Con la articulación giratoria están acoplados entre sí, en particular, piezas adyacentes de vehículos sobre rieles, preferentemente cajas de vagones o módulos. La articulación giratoria puede haberse dispuesto p. ej., entre subestructuras, componentes de la estructura, en particular soportes transversales, o partes frontales de piezas adyacentes de vehículos sobre rieles, preferentemente cajas de vagones o módulos. La articulación giratoria puede haberse fijado a subestructuras, componentes de la estructura, en particular, a soportes transversales, o a lados frontales de piezas adyacentes de vehículos sobre rieles, preferentemente de cajas de vagones o módulos. También es factible que entre dos piezas de vehículos sobre rieles estén dispuestas dos o más articulaciones giratorias.

Además, el vehículo sobre rieles puede presentar una estructura giratoria de Jakob. En un vehículo sobre rieles, dos piezas adyacentes de vehículos sobre rieles, como ser cajas de vagones o módulos, pueden apoyarse sobre una estructura compartida, que se denomina estructura giratoria de Jakob. En una estructura giratoria de Jakob las dos piezas de vehículos sobre rieles sucesivas se apoyan simultáneamente sobre una y la misma estructura giratoria, de modo que la estructura giratoria se ubica directamente por debajo de la transición de dos piezas de vehículos sobre rieles que se encuentran unidas fijamente. En particular, la articulación giratoria puede disponerse sobre la estructura giratoria de Jakob entre piezas de vehículos sobre rieles, de modo que pueden acoplarse entre sí las piezas adyacentes de vehículos sobre rieles por medio de la estructura giratoria de Jakob y mediante la articulación giratoria. Por supuesto, el vehículo sobre rieles presenta varias articulaciones giratorias y estructuras giratorias de Jakob. La combinación de la articulación giratoria de la invención con una estructura giratoria de Jakob es ventajosa, porque en el área de la estructura giratoria de Jakob se pone a disposición un elemento amortiguador. La articulación giratoria de la invención puede haberse conformado de manera tal que no permite ningún desplazamiento lateral de las cajas de vagones adyacentes entre sí. Están previsto movimientos giratorios alrededor del eje vertical (eje Z), dado el caso movimientos giratorios alrededor del eje transversal (eje Y, cabeceo), dado el caso movimiento giratorios alrededor del eje longitudinal (eje X, balanceo) y, en el caso de un impacto suficientemente fuerte, un movimiento de traslación a lo largo del eje longitudinal, donde se produce una amortiguación. Preferentemente no está previsto un movimiento de traslación de cajas de vagones adyacentes relativo entre sí a lo largo del eje transversal, como tampoco se ha previsto un movimiento de traslación tal en el caso de las estructuras giratorias de Jakob. Por lo tanto, puede combinarse ventajosamente la articulación giratoria de la invención con una estructura giratoria de Jakob.

La invención se refiere además a un procedimiento para la unión articulada giratoria de vehículos sobre rieles o piezas de vehículos sobre rieles, donde se usa una articulación giratoria que presenta:

Otras ventajas, así como detalles de la articulación giratoria según la invención resultan de la descripción indicada a continuación de ejemplos de realización por medio de las figuras adjuntas. Estas muestran:

Fig. 1 una vista lateral de una realización de una articulación giratoria, en corte longitudinal,

Fig. 2 una vista superior de la realización según la Fig. 1,

Fig. 3a una vista lateral de una segunda realización de una articulación giratoria, en corte longitudinal,

Fig. 3b una vista superior sobre la primera pieza de la Fig. 3a,

Fig. 3c una vista de una abertura alargada desde arriba,

Fig. 4 una vista en perspectiva de la articulación giratoria de la invención de la Fig. 3a,

Fig. 5 una vista en perspectiva de otra realización modificada respecto de la realización según la Fig. 3, con otra realización del elemento de acoplamiento diferente de la representada en la Fig. 3,

Fig.6 una vista superior sobre la articulación giratoria de la invención de la Fig. 5,

Fig. 7 en forma esquemática dos vagones de un vehículo sobre rieles, que están acoplados entre sí por medio de una estructura giratoria de Jakob y mediante una articulación giratoria.

La Fig. 1 muestra esquemáticamente una vista lateral de una articulación giratoria 10. La articulación giratoria 10 comprende una primera pieza 1 y una segunda pieza 2. La primera pieza 1 y la segunda pieza 2 presentan elementos de fijación 6a y 6b que están acodados en T. La primera pieza 1 y la segunda pieza 2 están acoplados entre sí por medio del elemento de acoplamiento 3, realizado como perno. La primera pieza 1 y la segunda pieza 2 en este ejemplo de realización se realizaron en forma de brida. El elemento de acoplamiento 3 presenta seccionar de inserción 4a y 4b y dos secciones finales 5 que se conformaron como cabezas ensanchadas del elemento de acoplamiento 3.

La primera 1 y la segunda pieza presentan aberturas alargadas 11, 12 (en particular, se muestran en la Fig. 3). El elemento de acoplamiento 3 se encuentra con su primera sección de inserción 4a en la abertura alargada 11 de la primera pieza 1 y con su segunda sección de inserción 4b en la abertura alargada 12 de la segunda pieza 2. En este ejemplo de realización, las aberturas alargadas 11, 12 se conformaron pasantes, es decir, que en cada caso atraviesan la primera pieza 1 y la segunda pieza 2. El elemento de acoplamiento 3 permite que la primera pieza 1 y la segunda pieza 2 pueden girarse relativamente entre sí alrededor del eje longitudinal 21 del elemento de acoplamiento 3.

En la Fig. 2 se ilustra la realización de la articulación giratoria representada en la Fig. 1 y ello en una vista superior, en la que la primera pieza 1 presenta la abertura alargada 11 y la segunda pieza la abertura alargada 12. El ancho de la abertura alargada 11 de la primera pieza 1 se reduce a partir de la primera área final 11a de la abertura alargada 11 de la primera pieza 1 en dirección hacia la segunda área final 11b de la abertura alargada 11 de la primera pieza 1. De modo análogo, se reduce el ancho de la abertura alargada 12 de la segunda pieza 2 a partir de la primera área final 12a de la abertura alargada 12 de la segunda pieza 2 en dirección hacia la segunda área final 12b de la abertura alargada 12 de la segunda pieza 2. El elemento de acoplamiento 3 está insertado en la primera área final 11a de la abertura alargada 11 de la primera pieza 1 y en la primera área final 12a de la abertura alargada 12 de la segunda pieza 2, tal como puede verse en la vista superior de la Fig. 2 en la que no se muestra la sección final 5. El elemento de acoplamiento 3 aquí se mostró sombreado para indicar su presencia en la sección transversal. En este ejemplo de realización se representó en una vista superior con simetría rotativa el elemento de acoplamiento, incluyendo sus secciones 4a, 4b que se insertan en las aberturas alargadas 11, 12.

En el caso de impacto, la primera pieza 1 y la segunda pieza 2 se aproximan entre sí. Allí el elemento de acoplamiento 3 puede realizar un movimiento preferentemente lineal desde la primera área final 12a de la abertura alargada 12 en dirección hacia la segunda área final 12b de la abertura alargada 12 de la segunda pieza 2. Mediante este movimiento del elemento de acoplamiento 3 se produce el ensanchamiento de la abertura alargada 12 de la segunda pieza 2, en particular en la segunda área final 12b de la abertura alargada 12. Debido al ensanchamiento de la abertura alargada 12 de la segunda pieza 2 y la consecuente deformación de la segunda pieza 2, se absorbe la energía del impacto. De manera análoga, el elemento de acoplamiento 3 puede realizar un movimiento preferentemente lineal desde la primera área final 11a de la abertura alargada 11 en dirección hacia la segunda área final 11b de la abertura alargada 11 de la primera pieza 1, de modo que se ensancha la abertura alargada 11 de la primera pieza 1 y se deforma la primera pieza 1. La primera pieza 1 y/o la segunda pieza 2 en caso de impacto se deforman preferentemente de manera irreversible.

En la realización representada en la Fig. 3a de una articulación giratoria 100, la primera pieza 1 se realizó esencialmente como brida, con excepción del elemento de fijación, y la segunda pieza 2 se realizó en forma bifurcada. La primera pieza 1 presenta un elemento elástico 13 representado de manera sombreada, que se conformó como elemento anular y se incorporó a una escotadura 110 de la primera pieza 1, la que en este ejemplo de realización se conformó de modo pasante. El sombreado de la pieza 13 en la Fig. 3a/3b ha de representar la posición y la delimitación de la pieza, no la configuración estructural. A modo de ejemplo, el elemento elástico es un aro de goma.

La segunda pieza 2 presenta dos prolongaciones superpuestas 14, 15 que se prolongan a lo largo del eje x en la Fig. 2 (que preferentemente es el eje longitudinal de un vehículo). Cada prolongación 14, 15 presenta en cada caso una abertura alargada 120 y 121. Las dos aberturas alargadas 120 y 121 se conformaron pasantes. La distancia vertical entre ambas prolongaciones 14, 15, es decir, la distancia en dirección y se determinó de manera tal en la Fig. 2, que entre las prolongaciones de la segunda pieza 14, 15 queda un espacio libre para alojar la primera pieza 1. Por lo tanto, en este ejemplo de realización, la primera pieza 1 se inserta con la sección en forma de brida en el espacio entre las prolongaciones 14, 15 de la segunda pieza 2.

El elemento de acoplamiento 3, en forma de perno, atraviesa la escotadura 110 con una sección media de inserción 4c, que se indica delimitada por una línea punteada, y es comprendido por el elemento elástico 13. Alternativamente se puede haber previsto que el elemento elástico se haya previsto en otro lugar y la sección media de inserción 4c se introdujo en una escotadura 110 de dimensiones correspondientemente más reducidas a efectos de obtener una unión positiva. Una sección de inserción inferior 4a del elemento de acoplamiento 3 atraviesa la abertura alargada 12c de la prolongación 14 de la segunda pieza 2. Además, una sección de inserción superior 4b del elemento de acoplamiento 3 atraviesa la abertura alargada 121 de la otra prolongación 15 de la segunda pieza 2. El perno 13, cuando las secciones 4a y 4b se encuentran en las secciones finales 120a y 121a, puede girarse en las escotaduras 120, 121. Las secciones finales 120a y 121a de las aberturas 120, 121 en sentido más estricto son las áreas en las que se encuentran las secciones 4a y 4b del perno 13, lo que no es posible representar de manera suficiente con la línea de referencia en esta vista debido a que se superpone la posición. Las líneas de referencia respecto de 120a y 121a se colocaron un poco lateralmente de las secciones 4a y 4b, aunque estas partes de las aberturas 120, 121 también deben considerarse parte del área final. Una representación análoga se usó en la Fig. 2. En la Fig. 3c se muestra la abertura alargada 121 de la segunda pieza 2 (alternativamente podría ser la abertura 120, 11 o 12) sin elemento de acoplamiento colocado y con la posición de las secciones finales 121a y 121b (alternativamente podrían ser las secciones finales 11a/11b, 12a/12b o 120a/120b).

En la Fig. 3b se representó la primera pieza 1 conforme la realización de la invención en la Fig. 3a en vista superior. Puede verse el elemento elástico 13. En la mitad del elemento elástico 13 se encuentra la sección de inserción 4c del elemento de acoplamiento 3, que está rodeada por el elemento elástico 13. La representación no se realizó en la misma escala que en la Fig. 3a y 3c, como tampoco presentan la misma escala entre sí las Figs. 3a, 3b y 3c. Esto puede verse, por ejemplo, en que el perno 3 en la Fig. 3b presenta un diámetro más pequeño que en la Fig. 3a y a modo de ejemplo, no podría insertarse con la medida exacta en la primera área final 121a de la Fig. 3c, tal como se muestra esto en la Fig. 3a y 4.

La Fig. 4 muestra una vista en perspectiva de la realización de la invención representada en la Fig. 3a. Puede verse en esta realización la forma de las aberturas alargadas 120, 121, que presentan la firma forma que las aberturas alargadas 11, 12 en la realización de la Fig. 1 y 2.

En caso de impacto, la primera pieza 1 y la segunda pieza 2 se aproximan entre sí. Tal como se explicó antes por medio de la Fig. 2 con una abertura alargada 12, el elemento de acoplamiento 3 entonces es desplazado dentro de las aberturas alargadas 120, 121 de la segunda pieza 2 y se lo traslada desde las primeras secciones finales 120a, 121a en dirección hacia las segundas secciones finales 102b, 121b de las aberturas alargadas 120, 121, por lo que se produce el ensanchamiento de las aberturas alargadas 120, 121 y se deforman las bridas 14, 15 de la segunda pieza 2. A causa de ello se absorbe la energía del impacto.

La Fig. 5 muestra una vista en perspectiva de otra realización de la articulación giratoria de la invención 101. Esta realización se diferencia en la forma de las secciones del elemento de acoplamiento modificado 30 que se insertan en las aberturas alargadas 122, 123, así como también por la forma de las aberturas alargadas 122, 123. Las secciones del elemento de acoplamiento 30 que se insertan en las aberturas alargadas 122, 123 se conformaron como cabezas trapezoidales, de las cuales en la Fig. 5 solo puede verse una sección de inserción superior 40b. A modo de comparación también se hace referencia aquí a la Fig. 3a en las que la forma de las secciones 4a y 4b que se insertan en las aberturas alargadas 121, 122 es redonda en su sección transversal. En la realización de la Fig. 5 las secciones de inserción análogas son trapezoidales en la sección transversal y los extremos de las aberturas alargadas 121, 122 se realizaron angulares, donde el extremo más ancho de la abertura alargada rodea exactamente la sección trapezoidal desde tres lados. La sección de inserción 40b adopta la misma posición en la articulación giratoria 101 que la sección de inserción 4b en la Fig. 3. La unión del elemento de acoplamiento 30 con la primera pieza 1 es idéntica a la unión del elemento de acoplamiento 3 con la primera pieza 1 en las Figs. 3a y 3b. Asimismo existe una sección de inserción 4c que se conformó con simetría rotativa. En la realización de la Fig. 5, el elemento de acoplamiento 30 con la sección 4c análoga a la Fig. 3a/3b puede rotar dentro de la escotadura 110 en la primera pieza 1, por lo cual se implementó la unión articulada giratoria de las piezas 1, 2. El elemento de acoplamiento 30 puede rotar junto con el anillo de goma 13 dentro de la escotadura 110 o rotar dentro del anillo de goma 13. En la segunda pieza 2 o bien en la abertura alargada 122 (y una abertura igual del lado posterior) el elemento de acoplamiento 30 no puede rotar debido a la forma trapezoidal de la sección de inserción 40b. Es diferente en la realización de la Fig. 3: allí las secciones de inserción 4a, 4b son redondas y pueden girar en las aberturas alargadas 120, 121, de modo que el elemento de acoplamiento 3 puede rotarse respecto de la pieza 2. Además, en la realización de la Fig. 3 puede ser girable la sección de inserción 4c del perno 3 en la escotadura 110, por ejemplo, dentro del anillo de goma 13 o junto con el anillo de goma 13, o puede no ser girable allí, porque es suficiente la capacidad de giro del perno dentro de las aberturas alargadas para la unión articulada. En una disposición girable de la sección 4c en la escotadura 110, pueden haberse previsto en cada caso cabezas ensanchadas 5 en los extremos del perno 3, tal como se muestra en la Fig. 1, a fin de evitar un deslizamiento del perno 3. De modo análogo, en la realización de la Fig. 5 se pueden haber previsto tales cabezas ensanchadas.

La Fig. 6 muestra una vista de la realización de la Fig. 5 desde arriba. La sección trapezoidal de inserción 40b se dispuso en la primera área final 122a de la abertura alargada 12. La sección de inserción presenta una primera superficie lateral 16 y una segunda superficie lateral 17 ubicación opuesta, las que desde la primera área final 122a de la abertura alargada 122 se aproximan oblicuamente entre sí en dirección hacia la segunda área final 122b de la abertura alargada 122. Las superficies laterales 16, 17 de la sección trapezoidal de inserción 4 hacen contacto contra las superficies laterales 25, 26 de la abertura alargada 122.

De manera análoga e imagen invertida del otro lado de la articulación giratoria 101, una sección trapezoidal del elemento de acoplamiento 30 de inserción en la abertura alargada 123 presenta dos superficies laterales que se aproximan oblicuamente entre sí (no ilustradas aquí).

El mecanismo de acción y la amortiguación en caso de un impacto son similares a los indicados en la realización de las Figs. 3 y 4. La sección trapezoidal en su sección transversal de inserción 40b del elemento de acoplamiento es desplazada dentro de la abertura alargada 12 de la primera área final 122a en dirección hacia la segunda área final 122b, donde las superficies laterales 16, 17 de la sección de inserción 40b se deslizan a lo largo de las superficies laterales 25, 26 de la abertura alargada 12, y se ensancha la abertura 122. Mediante el ensanchamiento de la abertura alargada 122 de la segunda pieza 2 se absorbe la energía del impacto.

Esta realización se diferencia de la realización ilustrada previamente en las Figs. 3 y 4 debido a la conformación de las secciones de inserción 4a, 4b y 4c del elemento de acoplamiento 3 y la forma de las aberturas alargadas 12c, 12d de la segunda pieza 2.

Las secciones de inserción 4a, 4b del elemento de acoplamiento 3 que se insertan en las aberturas alargadas 12c, d se conformaron como cabezas trapezoidales de las cuales en la Fig. 5 solo puede verse una sección superior de inserción 4b.

En la Fig. 7 se muestra un vehículo sobre rieles 500 en un recorte. Un primer vagón 200 está unido con otro vagón 300 por medio de una estructura giratoria de Jakob 400 y mediante una articulación giratoria de la invención 10. La articulación giratoria 10 (o 100 o 101) se dispuso por encima de la estructura giratoria de Jakob 400. La articulación giratoria de la invención 10 se dispuso a modo de ejemplo, fijada a soportes de una estructura de caja de los vagones 300, 400, en particular a soportes transversales. En particular, los vagones 200 y 300 están acoplados entre sí mediante una estructura giratoria de Jakob y la articulación giratoria 10 de manera tal que no es posible un desplazamiento lateral de los vagones 200, 300 relativamente entre sí.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Articulación giratoria (10; 100; 101) para la unión articulada giratoria de vehículos sobre rieles o de piezas de vehículos sobre rieles, donde la articulación giratoria presenta:

una primera pieza (1) y/o una segunda pieza (2), donde la primera (1) y/o la segunda piezas (2) presentan al menos una abertura alargada(11, 12; 120, 121; 122, 123), donde la abertura(11, 12; 120, 121; 122, 123) presenta una primera área final (11a, 12a; 120a, 121a; 122a) y una segunda área final (11b, 12b; 120b, 121b, 122b), donde el ancho de la abertura (11, 12; 120, 121; 122, 123) disminuye desde la primera área final (11a, 12a; 120a, 121a; 122a) en dirección hacia la segunda área final (11b, 12b; 120b, 121b, 122b),

- un elemento de acoplamiento (3; 30), en el cual la primera pieza (1) y la segunda pieza (2) están acopladas de forma mutuamente giratoria entre sí, en donde el elemento de acoplamiento (3; 30) encaja con una sección de inserción (4a, 4b; 40b) en la abertura alargada (11, 12; 120, 121; 122) y la sección de inserción (4a, 4b; 40b) se dispone en posición normal en la primera área final (11a, 12a; 120a, 121a; 122a) de la abertura alargada (11, 12; 120, 121; 122),

en donde el elemento de acoplamiento (3; 30) en caso de compresión de la articulación giratoria se traslada en dirección hacia la segunda área final (11b, 12b; 120b, 121b, 122b), donde la abertura (11, 12; 120, 121; 122, 123) se ensancha mediante el movimiento del elemento de acoplamiento (3; 30), y por lo tanto la primera pieza (1) y/o la segunda pieza (2) son deformables.

2. Articulación giratoria (100; 101) según la reivindicación 1, donde la primera pieza (1) y/o la segunda pieza (2) presentan al menos un elemento elástico (13).

3. Articulación giratoria (100; 101) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la primera pieza (1) en la sección transversal está conformada bifurcada y la segunda pieza (2) en la sección transversal está conformada como lengüeta, donde la primera pieza de forma bifurcada (1) rodea a la segunda pieza formada como lengüeta (2).

4. Articulación giratoria según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el elemento de acoplamiento (3) presenta una sección de simetría rotativa (4c), de modo que la primera pieza (1) y la segunda pieza (2) pueden girarse relativamente entre sí alrededor del eje de rotación de la sección de simetría rotativa.

5. Articulación giratoria (10; 100) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde la sección de inserción (4a, 4b) del elemento de acoplamiento (3) está conformada con simetría rotativa.

6. Articulación giratoria (101) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde la sección de inserción (40) del elemento de acoplamiento (30) presenta una primera superficie lateral (16) y una segunda superficie lateral (17) que desde la primera área final (122a) de la al menos una abertura alargada (122) se aproximan oblicuamente entre sí en dirección hacia la segunda área final (122b) de la abertura alargada (122).

7. Articulación giratoria (10; 100; 101) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la primera pieza (1) y la segunda pieza (2) presentan al menos un elemento de fijación (6a, 6b), con el cual puede fijarse la primera (1) y la segunda piezas (2) a un vehículo sobre rieles o a una pieza de un vehículo sobre rieles.

8. Vehículo sobre rieles (500) que presenta como mínimo una articulación giratoria (10; 100; 101) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

9. Vehículo sobre rieles (500) según la reivindicación precedente, donde el vehículo sobre rieles presenta una estructura giratoria de Jakob.

10. Procedimiento para la unión articulada giratoria de vehículos sobre rieles o de piezas de vehículos sobre rieles, donde se usa una articulación giratoria (10; 100; 101) que presenta:

- una primera pieza (1) y/o una segunda pieza (2), donde la primera (1) y/o la segunda piezas (2) presentan al menos una abertura alargada (11, 12; 120, 121; 122, 123), donde la abertura (11, 12; 120, 121; 122, 123) presenta una primera área final (11a, 12a; 120a, 121a; 122a) y una segunda área final (11b, 12b; 120b, 121b, 122b), donde el ancho de la abertura (11, 12; 120, 121; 122, 123) disminuye desde la primera área final (11a, 12a; 120a, 121a; 122a) en dirección hacia la segunda área final (11b, 12b; 120b, 121b, 122b),

- un elemento de acoplamiento (3; 30), en el cual la primera pieza (1) y la segunda pieza (2) están acopladas en forma mutuamente giratoria con el elemento de acoplamiento (3; 30), en donde el elemento de acoplamiento (3; 30) está insertado con una sección de inserción (4a, 4b; 40b) en la abertura alargada (11, 12; 120, 121; 122) y la sección de inserción (4a, 4b; 40b) está dispuesta en posición normal en la primera área final (11a, 12a; 120a, 121a; 122a) de la abertura alargada (11, 12; 120, 121; 122),

donde el elemento de acoplamiento (3) en caso de compresión de la articulación giratoria es trasladada en dirección hacia la segunda área final (11b, 12b; 120b, 121b, 122b), donde la abertura (11, 12; 120, 121; 122, 123) es ensanchada mediante el movimiento del elemento de acoplamiento (3), y por lo tanto la primera pieza (1) y/o la segunda pieza (2) se deforman.