VEHICULO CON DISPOSITIVO ANTIBALANCEO.

Vehículo, en particular vehículo sobre carriles, comprendiendo

- un eje longitudinal de vehículo (1.

1; 101.1; 201.1; 301.1),

- al menos un primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402),

- que está soportado mediante al menos un primer dispositivo de resorte sobre al menos una primera unidad de rueda (4; 104; 204; 304) y

- que está soportado mediante un segundo dispositivo de resorte sobre al menos una segunda unidad de rueda (5; 105; 205; 305) distanciada respecto a la primera unidad de rueda (4; 104; 204; 304) en la dirección del eje longitudinal de vehículo (1.1; 101.1; 201.1; 301.1), así como

- al menos un primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407) y un segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408),

- que están unidos entre sí a través de un dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409),

- que en cada caso están unidos con el primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402) y

- que en cada caso contrarrestan los movimientos de balanceo del primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402) alrededor de un eje de balanceo paralelo al eje longitudinal de vehículo (1.1; 101.1; 201.1; 301.1),

caracterizado porque

- el primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407) está articulado con el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) en un primer punto de articulación (7.4; 107.4; 207.4; 307.4),

- el segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408) está articulado con el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) en un segundo punto de articulación (8.4; 108.4; 208.4; 308.4), y

- el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) está configurado de forma que, condicionado por un primer desplazamiento libre de una fuerza contraria del primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407), a través del primer punto de articulación (7.4; 107.4; 207.4; 307.4) y del segundo punto de articulación (8.4; 108.4; 208.4; 308.4), un segundo desplazamiento en la dirección opuesta se introduce en el segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/065220.

Solicitante: BOMBARDIER TRANSPORTATION GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: SCHONEBERGER UFER 1,10785 BERLIN.

Inventor/es: LOHMANN, ALFRED, BRUNDISCH,VOLKER.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 2 de Junio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B61F5/24 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B61 FERROCARRILES.B61F SUSPENSIONES DE VEHICULOS FERROVIARIOS, p. ej. CHASIS, BOGIES O DISPOSICIONES DE EJES DE RUEDAS; VEHICULOS FERROVIARIOS UTILIZABLES SOBRE VIAS DE DISTINTA ANCHURA; PREVENCION DE DESCARRILAMIENTOS DE VEHÍCULOS FERROVIARIOS; GUARDARRUEDAS, ELIMINADORES DE OBSTACULOS O DISPOSITIVOS SIMILARES PARA VEHÍCULOS FERROVIARIOS (para vehículos en general B60; ejes o ruedas B60B; neumáticos para vehículos B60C). › B61F 5/00 Detalles de estructura de bogies; Uniones entre los bogies y el chasis del vehículo; Instalaciones o dispositivos para ajustar o permitir la autolineación de ejes de ruedas o de bogies en las curvas. › Medios para amortiguar o minimizar los movimientos de bandazos, lazo, galope o cabeceo de los chasis.
  • B61G5/02 B61 […] › B61G ACOPLAMIENTOS ESPECIALMENTE ADAPTADOS PARA VEHICULOS FERROVIARIOS; ORGANOS DE TRACCION O DE ABSORCION DE CHOQUES ESPECIALMENTE ADAPTADOS PARA VEHICULOS FERROVIARIOS.B61G 5/00 Acoplamientos no previstos en otro lugar. › para enganchar trenes articulados, locomotoras y ténders, o los bogies de un vehículo; Acoplamiento por medio de una sola barra de enganche; Acoplamientos que evitan o limitan el movimiento lateral relativo de los vehículos.

Clasificación PCT:

  • B61F5/24 B61F 5/00 […] › Medios para amortiguar o minimizar los movimientos de bandazos, lazo, galope o cabeceo de los chasis.
  • B61G5/02 B61G 5/00 […] › para enganchar trenes articulados, locomotoras y ténders, o los bogies de un vehículo; Acoplamiento por medio de una sola barra de enganche; Acoplamientos que evitan o limitan el movimiento lateral relativo de los vehículos.
VEHICULO CON DISPOSITIVO ANTIBALANCEO.

Fragmento de la descripción:

Vehículo con dispositivo antibalanceo.

La presente invención se refiere a un vehículo, en particular un vehículo sobre carriles, con un eje longitudinal de vehículo, al menos un primer componente de vehículo que está soportado mediante al menos un primer dispositivo de resorte sobre al menos una primera unidad de rueda y que está soportado mediante al menos un segundo dispositivo de resorte sobre al menos una segunda unidad de rueda distanciada respecto a la primera unidad de rueda en la dirección del eje longitudinal de vehículo, así como al menos un primer dispositivo antibalanceo y un segundo dispositivo antibalanceo que están acoplados entre sí a través de un dispositivo de acoplamiento y que están conectados en cada caso con el primer componente de vehículo y que en cada caso contrarrestan los movimientos de balanceo del primer componente de vehículo alrededor de un eje de balanceo paralelo al eje longitudinal de vehículo.

En el caso de vehículos sobre carriles - pero también en el caso de otros vehículos - la caja de vagón está colocada en general de forma elástica a través de uno o varios niveles de resortes respecto a las unidades de rueda, por ejemplo pares de ruedas o juegos de ruedas. La aceleración centrífuga que aparece al desplazarse en curvas, que actúa transversalmente al movimiento de marcha y por consiguiente transversalmente al eje longitudinal del vehículo condiciona, debido al centro de gravedad de la caja de vagón situado comparablemente elevado, la tendencia de la caja de vagón a inclinarse hacia el exterior de la curva respecto a las unidades de rueda, por lo tanto a realizar así un movimiento de balanceo alrededor del eje de balanceo paralelo al eje longitudinal de vehículo.

Movimientos de balanceo semejantes son perjudiciales por encima de determinados valores límite, por un lado, para el confort de la marcha. Por otro lado traen consigo el peligro de una vulneración del gálibo de paso libre permitido, así como en vista a la seguridad contra el descarrilamiento por desequilibrios de ruedas inadmisibles. Para impedirlo se emplean en general dispositivos antibalanceo en forma de así denominados estabilizadores de balanceo. Su objetivo es oponer una resistencia al movimiento de balanceo de la caja de vagón para hacerlo disminuir, mientras que no se impiden los movimientos de ascenso o inmersión de la caja de vagón respecto a las unidades de rueda.

Estabilizadores de balanceo semejantes se conocen de diferentes realizaciones que actúan de forma hidráulica o puramente mecánica. Con frecuencia se emplea un árbol de torsión que se extiende transversalmente a la dirección longitudinal del vehículo según se conoce, por ejemplo, del documento EP 1 075 407 B1. Sobre este árbol de torsión descansan palancas montadas de forma no giratoria a ambos lados del eje longitudinal de vehículo y que se extienden en la dirección longitudinal del vehículo. Estas palancas están conectadas de nuevo con manillares o similares que están dispuestos cinemáticamente en paralelo a los dispositivos de resorte del vehículo. Durante la compresión de resorte de los dispositivos de resorte del vehículo se ponen en rotación las palancas que descansan sobre el árbol de torsión a través de los manillares conectados con ellas.

Si en el desplazamiento en curva se produce un movimiento de balanceo con diferentes alargamientos de resorte de los dispositivos de resorte sobre los dos lados del vehículo, se producen por ello diferentes ángulos de giro de las palancas que descansan sobre el árbol de torsión. El árbol de torsión se afecta correspondiente con un momento de torsión que lo compensa - según su rigidez a torsión con un ángulo de torsión determinado - por un contramomento que resulta de su deformación elástica e impide así otro movimiento de balanceo. En este caso con vehículos sobre carriles equipados de bogies, el dispositivo antibalanceo puede estar previsto tanto para el nivel de resorte secundario, es decir, puede actuar como primer componente de vehículo entre un chasis del tren de rodamiento y la caja de vagón. Igualmente el dispositivo antibalanceo puede emplearse también en el nivel primario, es decir, puede actuar como primer componente de vehículo entre las unidades de rueda y un chasis del tren de rodamiento.

Estos estabilizadores de balanceo aislados conducen al aumento deseado de la rigidez al balanceo de toda la disposición, es decir, a un coeficiente de inclinación suficientemente bajo de la caja de vagón. No obstante, presentan la desventaja de que en la marcha sobre segmentos de vía con un alabeo del plano de vía, según aparece, por ejemplo, en las rampas de sobreelevación de vías o similares, por los planos de vía inclinados ahora unos respecto a otros en la zona de las dos unidades de rueda se introduce un momento de torsión elevado en el primer componente de vehículo, es decir, la caja de vagón o el bastidor del chasis. Esto se debe a que el dispositivo antibalanceo correspondiente intenta conseguir un ajuste del primer componente de vehículo que discurre perpendicularmente a las normales de vía respectivas presentes en la zona de las unidades de rueda. Ya que las normales de vía en la zona de las unidades de rueda presentan una orientación diferente en el caso de un alabeo del plano de vía, se produce la carga de torsión descrita del primer componente de vehículo. Junto a los fuertes requerimientos del primer componente de vehículo, la seguridad contra el descarrilamiento puede menoscabarse por el desequilibrio de las ruedas individuales que acompaña.

Con otras palabras existe un conflicto de objetivos entre, por un lado, pequeño coeficiente de balanceo o elevada rigidez al balanceo y, por otro lado, baja carga o reducida rigidez al alabeo del primer componente de vehículo y suficiente seguridad contra el descarrilamiento del vehículo.

Para resolver el conflicto de intereses, del documento DE 28 39 904 C2 se conoce un acoplamiento de los dispositivos de antibalanceo individuales. En esta solución los dispositivos antibalanceo están configurados en una realización hidráulica. Los dispositivos antibalanceo presentan respectivamente dos cilindros de trabajo que actúan en dos lados y sus volúmenes activos están unidos en sentido contrario. El acoplamiento de los dispositivos antibalanceo se realiza porque los volúmenes activos de los cilindros de trabajo de los dos dispositivos antibalanceo situados en un lado del vehículo están unidos entre sí en el mismo sentido a través de tuberías.

Junto al hecho principalmente indeseado de que esta solución es una instalación hidráulica susceptible de pérdidas por derrame, en las largas tuberías entre los dispositivos antibalanceo en ambos extremos del vagón aparece una resistencia de flujo significativa que reduce significativamente el funcionamiento y por consiguiente la ventaja de la disposición.

Problemas similares, con cargas de torsión elevadas al atravesar segmentos de vía con un alabeo del plano de vía, aparecen también en vehículos multisección, en los que los movimientos de balanceo entre las cajas de vagón adyacentes se impiden mediante dispositivos antibalanceo que discurren transversalmente al eje longitudinal de vehículo, frecuentemente manillares transversales sencillos.

La presente invención tiene por ello el objetivo de poner a disposición un vehículo del tipo mencionado al inicio, que no presente las desventajas mencionadas o al menos en pequeña medida y de forma sencilla y segura permita en particular una reducción de la carga de torsión del primer componente de vehículo en los segmentos de vía alabeados.

La presente invención resuelve este objetivo partiendo de un vehículo según el preámbulo de la reivindicación 1 mediante las características indicadas en la parte característica de la reivindicación 1.

La presente invención tiene el aprendizaje técnico de que de forma sencilla y segura permite una reducción de la carga de torsión del primer componente de vehículo en los segmentos de vía alabeados, si el primer dispositivo antibalanceo está articulado con el dispositivo de acoplamiento en un primer punto de articulación, el segundo dispositivo antibalanceo está articulado con el dispositivo de acoplamiento en un segundo punto de articulación, el dispositivo de acoplamiento está configurado de forma que, condicionado por un primer desplazamiento libre de una fuerza contraria del primer dispositivo antibalanceo, a través del primer punto de articulación y del segundo punto de articulación, un segundo desplazamiento en la dirección opuesta se introduce en el segundo dispositivo...

 


Reivindicaciones:

1. Vehículo, en particular vehículo sobre carriles, comprendiendo

- un eje longitudinal de vehículo (1.1; 101.1; 201.1; 301.1),

- al menos un primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402),

- que está soportado mediante al menos un primer dispositivo de resorte sobre al menos una primera unidad de rueda (4; 104; 204; 304) y

- que está soportado mediante un segundo dispositivo de resorte sobre al menos una segunda unidad de rueda (5; 105; 205; 305) distanciada respecto a la primera unidad de rueda (4; 104; 204; 304) en la dirección del eje longitudinal de vehículo (1.1; 101.1; 201.1; 301.1), así como

- al menos un primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407) y un segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408),

- que están unidos entre sí a través de un dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409),

- que en cada caso están unidos con el primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402) y

- que en cada caso contrarrestan los movimientos de balanceo del primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402) alrededor de un eje de balanceo paralelo al eje longitudinal de vehículo (1.1; 101.1; 201.1; 301.1),

caracterizado porque

- el primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407) está articulado con el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) en un primer punto de articulación (7.4; 107.4; 207.4; 307.4),

- el segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408) está articulado con el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) en un segundo punto de articulación (8.4; 108.4; 208.4; 308.4), y

- el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) está configurado de forma que, condicionado por un primer desplazamiento libre de una fuerza contraria del primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407), a través del primer punto de articulación (7.4; 107.4; 207.4; 307.4) y del segundo punto de articulación (8.4; 108.4; 208.4; 308.4), un segundo desplazamiento en la dirección opuesta se introduce en el segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408).

2. Vehículo según la reivindicación 1, caracterizado porque

- el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) está configurado de forma que un primer desplazamiento libre de una fuerza contraria del primer punto de articulación (7.4; 107.4; 207.4; 307.4) produce un segundo desplazamiento del segundo punto de articulación (8.4; 108.4; 208.4; 308.4) en la dirección opuesta.

3. Vehículo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el primer desplazamiento y el segundo desplazamiento presentan esencialmente la misma magnitud pero en dirección divergente la una de la otra, en particular en direcciones esencialmente opuestas.

4. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

- el primer punto de articulación (7.4; 107.4; 207.4; 307.4) es un punto de soporte del primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407) en relación al primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402) y/o

- el segundo punto de articulación (8.4; 108.4; 208.4; 308.4) es un punto de soporte del segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408) en relación al primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402).

5. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) conecta partes del primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407) y del segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408) situadas en el mismo lado del eje longitudinal de vehículo (1.1; 101.1; 201.1; 301.1).

6. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) conecta componentes del primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407) y del segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408) que presentan la misma función y/o posición dentro del dispositivo antibalanceo respectivo.

7. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

- el dispositivo de acoplamiento (9; 109; 209; 309; 409) comprende al menos un primer brazo de palanca (9.1; 109.1; 209.1; 309.1; 409.1) articulado con el primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402) de forma pivotable alrededor de un primer punto de pivotación (9.2; 109.2; 209.2; 309.2), en el que

- el primer punto de pivotación (9.2; 109.2; 209.2; 309.2; 409.2) está dispuesto en una cadena cinemática entre el primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407) y el segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408).

8. Vehículo según la reivindicación 6, caracterizado porque

- el primer brazo de palanca (9.1; 109.1; 209.1; 309.1; 409.1) comprende un primer extremo libre y un segundo extremo libre, en el que

- el primer extremo está conectado directamente con el primer dispositivo antibalanceo (7; 107; 207; 307; 407) y

- el segundo extremo está conectado directamente o a través de otros elementos intermedios con el segundo dispositivo antibalanceo (8; 108; 208; 308; 408).

9. Vehículo según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque

- el dispositivo de acoplamiento (109; 209; 309; 409) comprende al menos un segundo brazo de palanca (109.4; 209.4; 309.4; 409.4) articulado con el primer componente de vehículo (2; 102; 202; 302; 402) de forma pivotable alrededor de un segundo punto de pivotación (109.6; 209.6; 309.6), en el que

- el segundo punto de pivotación (109.6; 209.6; 309.6) está dispuesto en una cadena cinemática entre el primer dispositivo antibalanceo (107; 207; 307; 407) y el segundo dispositivo antibalanceo (108; 208; 308; 408) y

- el segundo brazo de palanca (109.4; 209.4; 309.4; 409.4) está conectado con el primer brazo de palanca (109.1; 209.1; 309.1; 409.1) a través de al menos un elemento de acoplamiento (109.5; 209.5; 309.5; 409.5), en particular una varilla de empuje.

10. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos uno de los dispositivos antibalanceo (7, 8; 107, 108; 207, 208) comprende un elemento de torsión (7.3, 8.3; 107.3, 108.3; 207.3; 208.3) conectado con el primer componente de vehículo (2; 102; 202).

11. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

- el primer componente de vehículo (2; 102) es un chasis del tren de rodamiento,

- el primer dispositivo antibalanceo (7; 107) está conectado con la primera unidad de rueda (4; 104) y

- el segundo dispositivo antibalanceo (8; 108) está conectado con la segunda unidad de rueda (5; 105).

12. Vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque

- el primer componente de vehículo (202) es una caja de vagón,

- el primer dispositivo antibalanceo (207) está conectado con la primera unidad de rueda (204) y

- el segundo dispositivo antibalanceo (208) está conectado con la segunda unidad de rueda (205).

13. Vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque

- el primer componente de vehículo es una caja de vagón (302; 402) con un primer extremo de la caja de vagón y un segundo extremo de la caja de vagón,

- una segunda caja de vagón (311; 411) adyacente al primer extremo de la caja de vagón y una tercera caja de vagón (312; 412) adyacente al segundo extremo de la caja de vagón están previsto,

- el primer dispositivo antibalanceo (307; 407) está conectado con la segunda caja de vagón (311; 411) y

- el segundo dispositivo antibalanceo (308; 408) está conectado con la tercera caja de vagón (312; 412).

14. Vehículo según la reivindicación 13, caracterizado porque la primera caja de vagón (302; 402) está configurada en el estilo de una litera sin ruedas, estando fijada en la segunda caja de vagón (311; 411) y la tercera caja de vagón (312; 412).

15. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

- el dispositivo acoplamiento (409) comprende al menos un primer cilindro de trabajo (409.8) conectado con el primer dispositivo antibalanceo (407), en particular un primer cilindro hidráulico,

- el dispositivo de acoplamiento (409) comprende al menos un segundo cilindro de trabajo (409.9) conectado con el segundo dispositivo antibalanceo (408), en particular un segundo cilindro hidráulico, y

- el dispositivo de acoplamiento (409) comprende al menos un tubo de conexión (409.10) para un medio de trabajo, en particular un fluido hidráulico, que conecta el primer cilindro de trabajo (409.8) y el segundo cilindro de trabajo (409.9).

16. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos una de las unidades de rueda (4, 5; 104, 105; 204, 205; 304, 305) comprende un juego de ruedas o un par de ruedas.

17. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento (209) comprende un dispositivo amortiguador (210.2).

18. Vehículo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento (209) comprende un dispositivo de ajuste (210.2).


 

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