Bastidor de tren de rodadura de peso reducido para un vehículo ferroviario.

Un bastidor de tren de rodadura para un vehículo ferroviario, que comprende

- dos vigas longitudinales

(104.2) y

- al menos una viga transversal (104.1; 204.1);

- formando dichas vigas una configuración sustancialmente en forma de H que define una dirección longitudinal, una dirección transversal y una dirección de altura, proporcionando dicha viga transversal (104.1; 204.1) una conexión estructural entre dichas vigas longitudinales (104.2) en dicha dirección transversal;

- estando formada al menos una de dichas vigas (104.1, 104.2) y/o al menos un componente estructural (115, 116; 216) adicional de dicho bastidor de tren de rodadura por una pluralidad de elementos de pared (104.3 a 104.6, 104.8, 104.15, 115.2, 116,2; 204.3 a 204.6, 216.5);

caracterizado porque

- al menos uno de dichos elementos de pared (104.3 a 104.6, 104.8, 104.15, 115.2, 116.2; 204.3 a 204.6, 216.5) es un elemento de pared de peso reducido que muestra al menos un rebaje de reducción de peso (104.14, 115.3, 116.3, 216.3) de otra forma no funcional en una posición mecánicamente sometida a menos tensión;

- siendo dicha posición mecánicamente sometida a menos tensión una posición en la que, en un elemento de pared de referencia y bajo cualquier colectivo de carga que se espera bajo un funcionamiento normal de dicha unidad de vehículo ferroviario, se produce una tensión de referencia que es menor del 5%, preferiblemente menor del 10%, más preferiblemente menor del 15% al 20%, de una tensión máxima de referencia;

- dicho elemento de pared de referencia, además de tener un diseño de pared continua libre de rebajes, es sustancialmente idéntico y reemplaza a dicho elemento de pared que muestra dicho rebaje de reducción de peso (104.14, 115.3, 116.3, 216.3);

- siendo dicha tensión máxima de referencia una tensión mecánica máxima que se produce en dicho elemento de pared de referencia bajo el respectivo uno de dichos colectivos de carga.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11158515.

Solicitante: BOMBARDIER TRANSPORTATION GMBH.

Inventor/es: MANNSBARTH, HEIKO, GIER, PAUL, KWITNIEWSKI, MATTHIAS, MULLER, DETLEF, GEIGER,IGOR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > FERROCARRILES > SUSPENSIONES DE VEHICULOS FERROVIARIOS, p. ej. CHASIS,... > Detalles de estructura de bogies; Uniones entre los... > B61F5/52 (Chasis de bogies)

PDF original: ES-2470331_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Bastidor de tren de rodadura de peso reducido para un vehïculo ferroviario Antecedentes de la invenciïn La presente invenciïn se refiere a un bastidor de tren de rodadura para un vehïculo ferroviario, que comprende dos vigas longitudinales y por lo menos una viga transversal, formando las vigas una configuraciïn sustancialmente en forma de H que define una direcciïn longitudinal, una direcciïn transversal y una direcciïn en altura. La viga transversal proporciona una conexiïn estructural entre las vigas longitudinales en dicha direcciïn transversal. Ademïs, al menos una de las vigas y/o al menos un componente estructural adicional del bastidor de tren de rodadura estï formada por una pluralidad de elementos de pared. Este tipo de bastidor de tren de rodadura se divulga en los documentos GB 384 036 A, US 2 090 498 A o EP 0 564 423 A1. La presente invenciïn tambiïn se refiere a un tren de rodadura que comprende este bastidor de tren de rodadura y a un vehïculo ferroviario que comprende este tren de rodadura.

Los vehïculos ferroviarios modernos, en particular, los vehïculos ferroviarios de alta velocidad, suelen utilizar estos trenes de rodadura que tienen que cumplir una serie de requisitos diferentes, en parte contradictorios, para cumplir con el objetivo de ofrecer un buen confort de marcha a altas velocidades, mientras se consume la mïnima energïa posible. Mientras se desplaza a altas velocidades, a nivel del tren de rodadura, requiere una estructura muy robusta, en particular, del bastidor del tren de rodadura, adaptada para absorber las considerables cargas dinïmicas que se producen, estando influenciada la estabilidad de marcha a velocidades tan altas beneficiosamente por una masa comparativamente baja de los componentes del tren de rodadura.

Sumario de la invenciïn Por lo tanto, es un objeto de la presente invenciïn proporcionar un bastidor de tren de rodadura, un tren de rodadura y un vehïculo ferroviario como se describe anteriormente que, al menos hasta cierto punto, supere las desventajas anteriores. Es un objeto adicional de la presente invenciïn proporcionar un bastidor de tren de rodadura, un tren de rodadura y un vehïculo ferroviario que proporcione mejores propiedades dinïmicas con una suficiente estabilidad estructural, al tiempo que reduzca el consumo total de energïa del vehïculo.

Los objetos anteriores se consiguen a partir de un bastidor de tren de rodadura segïn el preïmbulo de la reivindicaciïn 1 mediante las caracterïsticas de la parte caracterizadora de la reivindicaciïn 1.

La presente invenciïn se basa en la enseïanza tïcnica de que la mejora del comportamiento dinïmico del tren de rodadura, en particular, a altas velocidades, se puede lograr con una suficiente estabilidad estructural, mientras que al mismo tiempo se reduce el consumo total de energïa del vehïculo si el tren de rodadura se reduce en peso, mientras que al mismo tiempo se mantiene su estabilidad estructural mediante el uso de la reducciïn de peso, pero con componentes estructuralmente equivalentes para el bastidor de tren de rodadura. Esto se logra mediante el uso de al menos un (preferiblemente mïs) elemento (s) de pared de peso reducido para el bastidor de tren de rodadura que muestra al menos un (de otro modo no funcional) rebaje de reducciïn de peso en una posiciïn mecïnicamente menos sometida a tensiones. La reducciïn de peso del bastidor de tren de rodadura alcanzada de esta manera no es sïlo beneficiosa en tïrminos de consumo de la energïa total, sino que tambiïn ventajosa en tïrminos de estabilidad de marcha a altas velocidades, en las que un bajo momento de inercia, en particular, sobre el eje de guiïada (es decir, el eje de altura) del tren de rodadura es favorable.

Por lo tanto, de acuerdo con un aspecto, la presente invenciïn se refiere a un bastidor de tren de rodadura para un vehïculo ferroviario, que comprende dos vigas longitudinales y, por lo menos, una viga transversal, formando las vigas una configuraciïn sustancialmente en forma de H que define una direcciïn longitudinal, una direcciïn transversal y una direcciïn en altura, proporcionando la viga transversal una conexiïn estructural entre las vigas longitudinales en la direcciïn transversal. Al menos una de las vigas y/o al menos un componente estructural adicional del bastidor de tren de rodadura estï formado por una pluralidad de elementos de pared, siendo al menos uno de los elementos de pared un elemento de pared de peso reducido que muestra al menos un rebaje de reducciïn de peso de otro modo no funcional en una posiciïn mecïnicamente menos sometida a tensiones. La posiciïn mecïnicamente menos sometida a tensiones es una posiciïn en la que, en un elemento de pared de referencia y bajo cualquier carga colectiva que se espere bajo un funcionamiento normal de la unidad de vehïculo ferroviario, se produce una tensiïn de referencia que es menor del 5% de una tensiïn mïxima de referencia (que se produce en el elemento de referencia) . Preferiblemente, la tensiïn de referencia es de menos del 10%, mïs preferiblemente menos del 15% al 20%, de la tensiïn mïxima de referencia. El elemento de pared de referencia, ademïs de tener un diseïo de pared continua libre de rebajes, es sustancialmente idïntico al elemento de pared correspondiente a la viga transversal que muestra el rebaje de reducciïn de peso y sustituye a este elemento de pared rebajado. Ademïs, la tensiïn mïxima de referencia es una tensiïn mecïnica mïxima que se produce en el elemento de pared de referencia bajo el uno respectivo de los colectivos de carga.

Se apreciarï que la tensiïn de referencia y la tensiïn mïxima de referencia se consideran para el mismo colectivo de carga, es decir, en la misma situaciïn de carga del bastidor de tren de rodadura, de tal manera que diferentes tensiones mïximas de referencia pueden tener que considerarse en funciïn de la situaciïn de carga .Por lo tanto,

aunque ciertas posiciones pueden cumplir con los requisitos para ser identificadas como una posiciïn mecïnicamente menos sometida a tensiones bajo una primera carga colectiva (es de esperar bajo un funcionamiento normal del vehïculo y, por lo tanto, a considerar) , estas condiciones pueden no cumplirse bajo un colectivo de carga adicional diferente (que tambiïn se espera bajo la operaciïn normal y, por lo tanto, tambiïn se ha de considerar) . En tal caso, la localizaciïn especïfica no se califica como una posiciïn mecïnicamente menos sometida a tensiones en el sentido de la presente invenciïn y, por lo tanto, no se coloca ningïn rebaje en esta posiciïn. Se apreciarï ademïs que, con ciertas realizaciones de la invenciïn, sïlo esos colectivos de carga se tendrïn que considerar, en los que las tensiones mïximas son de esperar durante el funcionamiento normal del vehïculo.

Se apreciarï, ademïs, que este rebaje de reducciïn de peso, tïpicamente, en la medida que se distingue de otros rebajes convencionales dentro de los componentes o elementos de pared, ya que su ïnico propïsito es la reducciïn de peso lograda. Por lo tanto, por esta razïn, un rebaje tal reducciïn de peso se distingue de los otros rebajes eventualmente presentes por (tïpicamente de manera imperativa) proporcionar acceso a otro componente del vehïculo o para recibir inmediatamente otros componentes del vehïculo.

Se apreciarï, ademïs, que este concepto de reducciïn de peso se puede aplicar a cualquier elemento o componente de pared, respectivamente, del tren de rodadura. Preferiblemente, el al menos un elemento de pared de peso reducido es un elemento de pared superior y/o un elemento de pared inferior de la viga transversal. Ademïs, o como alternativa, el al menos un elemento de pared de peso reducido es un elemento de pared de refuerzo interior de la viga transversal, tal como,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un bastidor de tren de rodadura para un vehïculo ferroviario, que comprende

-dos vigas longitudinales (104.2) y

-al menos una viga transversal (104.1; 204.1) ;

-formando dichas vigas una configuraciïn sustancialmente en forma de H que define una direcciïn longitudinal, una direcciïn transversal y una direcciïn de altura, proporcionando dicha viga transversal (104.1; 204.1) una conexiïn estructural entre dichas vigas longitudinales (104.2) en dicha direcciïn transversal;

-estando formada al menos una de dichas vigas (104.1, 104.2) y/o al menos un componente estructural (115, 116; 216) adicional de dicho bastidor de tren de rodadura por una pluralidad de elementos de pared

(104.3 a 104.6, 104.8, 104.15, 115.2, 116, 2; 204.3 a 204.6, 216.5) ;

caracterizado porque

-al menos uno de dichos elementos de pared (104.3 a 104.6, 104.8, 104.15, 115.2, 116.2; 204.3 a 204.6, 216.5) es un elemento de pared de peso reducido que muestra al menos un rebaje de reducciïn de peso (104.14, 115.3, 116.3, 216.3) de otra forma no funcional en una posiciïn mecïnicamente sometida a menos tensiïn;

-siendo dicha posiciïn mecïnicamente sometida a menos tensiïn una posiciïn en la que, en un elemento de pared de referencia y bajo cualquier colectivo de carga que se espera bajo un funcionamiento normal de dicha unidad de vehïculo ferroviario, se produce una tensiïn de referencia que es menor del 5%, preferiblemente menor del 10%, mïs preferiblemente menor del 15% al 20%, de una tensiïn mïxima de referencia;

-dicho elemento de pared de referencia, ademïs de tener un diseïo de pared continua libre de rebajes, es sustancialmente idïntico y reemplaza a dicho elemento de pared que muestra dicho rebaje de reducciïn de peso (104.14, 115.3, 116.3, 216.3) ;

-siendo dicha tensiïn mïxima de referencia una tensiïn mecïnica mïxima que se produce en dicho elemento de pared de referencia bajo el respectivo uno de dichos colectivos de carga.

2. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con la reivindicaciïn 1, en el que

-dicho al menos un elemento de pared de peso reducido es un elemento de pared superior (104.5; 204.5) y/o un elemento de pared inferior (104.6; 204.6) de una de dichas vigas, en particular, dicha viga transversal (104.1; 204.1) , y/o

-dicho al menos un elemento de pared de peso reducido es un elemento de pared de refuerzo interior

(104.8) de una de dichas vigas, y/o

-dicho al menos un elemento de pared de peso reducido es un elemento de soporte (115.2) de un elemento de tope lateral (115.1) de dicha viga transversal (104.1; 204.1) .

3. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con la reivindicaciïn 1 ï 2, en el que

-dicho al menos un componente estructural adicional es una unidad de soporte de accionamiento (116) para una unidad de accionamiento (107) ;

-dicho al menos un elemento de pared de peso reducido es un elemento de pared de dicha unidad de soporte de accionamiento (116) .

4. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con la reivindicaciïn 3, en el que

-dicha unidad de soporte de accionamiento (116) comprende al menos un brazo de soporte de accionamiento adaptado para soportar dicha unidad de accionamiento (107) , siendo dicho al menos un elemento de pared de peso reducido un elemento de pared de dicho brazo de soporte de accionamiento (116.2) , en particular, un elemento de alma de dicho brazo de soporte de accionamiento (116.2) , y/o

-dicha unidad de soporte de accionamiento (116) comprende al menos un elemento de interfaz de accionamiento (116.2) adaptado para formar una interfaz de soporte para dicha unidad de accionamiento (107) , siendo dicho al menos un elemento de pared de peso reducido un elemento de pared de dicho elemento de interfaz de accionamiento (116.2) , en particular, un elemento en forma de gancho de dicho elemento de interfaz (116.2) .

5. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que

-dicho al menos un componente estructural adicional es una unidad de soporte del freno (216) para una unidad de freno;

-dicho al menos un elemento de pared de peso reducido es un elemento de pared de dicha unidad de soporte de freno (216) .

6. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con la reivindicaciïn 5, en el que

-dicha unidad de soporte de freno (216) comprende al menos un brazo de soporte de freno (216.2) adaptado para soportar dicha unidad de freno, siendo dicho al menos un elemento de pared de peso reducido un elemento de pared de dicho brazo de soporte de freno (216.2) , en particular, un elemento de alma (216.5) de dicho brazo de soporte de freno (216.2) , y/o

-dicha unidad de soporte de freno (216) comprende al menos un elemento de interfaz de freno (216.4) adaptado para formar una interfaz de soporte para dicha unidad de freno, siendo dicho al menos un elemento de pared de peso reducido un elemento de pared de dicho elemento de interfaz de freno (216.4) , en particular, un elemento en forma de gancho de dicho elemento de interfaz.

7. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que

-dicha viga transversal (104.1; 204.1) estï formada por un elemento de pared frontal (104.3) , un elemento de pared posterior (104.4; 204.4) , un elemento de pared superior (104.5; 204.5) y un elemento de pared inferior (104.6; 204.6) ;

-en el ïrea de dicha viga transversal (104.1; 204.1) , dicha conexiïn estructural entre dichas vigas longitudinales (104.2) se proporciona exclusivamente a travïs de dicho elemento de pared frontal (104.3) , de dicho elemento de pared posterior (104.4; 204.4) , de dicho elemento de pared superior (104.5; 204.5) y de dicho elemento de pared inferior (104.6; 204.6) , y/o

-dicho elemento de pared frontal (104.3) y/o dicho elemento de pared posterior (104.4; 204.4) estïn formados exclusivamente por un elemento de lïmina de metal, siendo dicho elemento de lïmina de metal, en particular, un elemento de una sola capa.

8. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que

-dicho al menos un elemento de pared de peso reducido (104.3 a 104.6, 104.8, 104.15, 115.2, 116.2; 204.3 a 204.6, 216.5) estï conectado a otro de dichos elementos de pared (104.3 a 104.6, 104.8, 104.15, 115.2, 116.2; 204.3 a 204.6, 216.5) usando un proceso de soldadura;

-dicho al menos un elemento de pared de peso reducido (104.3 a 104.6, 104.8, 104.15, 115.2, 116.2; 204.3 a 204.6, 216.5) , en particular, es un elemento fundido o un elemento de lïmina de metal.

9. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que

-dicha viga transversal (104, 1; 204, 1) tiene un receptïculo (104.7) situado de manera centrada, comprendiendo dicho receptïculo (104.7) , en particular, un elemento de interfaz para un elemento de enlace de tracciïn (112.1) adaptado para conectar un componente de vehïculo soportado (111) y dicho bastidor de tren de rodadura en dicha direcciïn longitudinal;

-dicha viga transversal (104.1; 204.1) , en la regiïn de dicho receptïculo (104.7) situado de manera centrada, tiene una secciïn longitudinalmente saliente (104.12, 104.13) dentro de al menos una de una secciïn de pared frontal y una secciïn de pared posterior;

-proporcionando dicha secciïn saliente (104.12, 104.13) , en particular, en dicha direcciïn longitudinal, una distancia mïxima longitudinal entre dicha secciïn de pared frontal y dicha secciïn de pared posterior que es del 105% al 130%, preferiblemente del 110% al 120%, mïs preferiblemente del 110% al 115%, de una distancia longitudinal mïnima entre dicha secciïn de pared frontal y dicha secciïn de pared posterior.

10. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con la reivindicaciïn 9, en el que

-dicha viga transversal (104.1; 204.1) tiene al menos un elemento de pared lateral (104.8) que confina dicho receptïculo (104.7) situado de manera centrada;

-dicho elemento de pared lateral (104, 8) estï separado de una adyacente a una de dichas vigas longitudinales (104.2) ,

en el que, en particular, -dicha viga transversal (104.1; 204.1) estï formada por un conjunto de elementos de pared que consisten en un elemento de pared frontal (104.3) , un elemento de pared posterior (104.4; 204.4) , un elemento de pared superior (104.5; 204.5) y un elemento de pared inferior (104.6; 204.6) , formando dicho elemento de pared lateral (104.8) un elemento de refuerzo interior de dicha viga transversal (104.1; 204.1) conectada rïgidamente a al menos dos, preferiblemente al menos tres, mïs preferiblemente la totalidad, de dichas paredes de dicho conjunto de elementos de pared, y/o

-dicho elemento de pared lateral (104.8) , en una vista a lo largo de dicha direcciïn en altura tiene sustancialmente forma de V, estando una secciïn de raïz de dicho elemento de pared lateral en forma de V (104.8) , en particular, opuesta de dicho elemento de enlace de tracciïn (112.1) .

11. El bastidor de tren de rodadura de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que

-dicha viga transversal (104.1; 204.1) , en la regiïn de dicho receptïculo (104.7) situado de manera centrada, tiene por lo menos un elemento de tope lateral (115.1) adaptado para limitar el movimiento lateral de dicho elemento de enlace de tracciïn (112.1) en dicha direcciïn transversal,

en el que, en particular,

-dicho elemento de tope lateral (115.1) estï situado al menos parcialmente fuera de dicha viga transversal (104.1; 204.1) , y/o

-dicho elemento de pared lateral (104.8) estï situado en la regiïn de una secciïn de pared superior de dicha viga transversal (104.1; 204.1) , y/o

-dicho elemento de tope lateral (115.1) sobresale, en dicha direcciïn en altura, desde dicha viga

transversal (104.1; 204.1) , estando asociado al menos un elemento de soporte lateral (115.2) con dicho elemento de tope lateral (115.1) , extendiïndose dicho elemento de soporte lateral (115.2) en dicha direcciïn transversal, en particular, hasta la regiïn de un elemento de refuerzo interior (104.8) situado dentro de dicha viga transversal (104.1; 204.1) .

12. Un tren de rodadura con un bastidor de tren de rodadura (104; 204) de acuerdo con una cualquiera de las 25 reivindicaciones 1 a 11.

13. El tren de rodadura de acuerdo con la reivindicaciïn 12, que estï adaptado para una velocidad nominal de funcionamiento por encima de 250 km/h, preferiblemente por encima de 300 km/h, mïs preferiblemente por encima de 350 km/h.

14. Un vehïculo ferroviario con un tren de rodadura (102; 202) de acuerdo con la reivindicaciïn 12 ï 13.