Dispositivo para aislar una conexión sometida a tracción, compresión y cizalla entre componentes que transmiten corriente de un vehículo ferroviario con un bastidor del bogie (5) y una guía del eje (7),

que mediante una placa dentada (11) dispuesta entre una placa de presión (6) y un bastidor del bogie (5) está fijada mediante al menos una unión atornillada (13) en arrastre de fuerza al bastidor del bogie (5), encajando un dentado (10) en el extremo de la guía del eje (7) en un dentado (10) de la placa dentada (11), caracterizado porque la placa dentada (11) y la placa de presión (6) presentan sobre sus superficies de cubierta (DF) enfrentadas al bastidor del bogie (5) y al extremo (8) de la guía del eje (7) respectivamente, una capa de aislamiento (1), sujeta en arrastre de material mediante pegado, de un compuesto de 0,8 a 3 mm de espesor de filamento de fibra de vidrio y resina, estando sujetas adicionalmente las capas de aislamiento (1) mediante pegado respectivamente al bastidor del bogie (5) y al extremo (8) de la guía del eje (7) en arrastre de material, y porque la atornilladura (13), de las que al menos hay una, está rodeada por un manguito (17) aislante de politetrafluoretileno

Dispositivo para aislar en arrastre de fuerza conexiones que transmiten corriente.

La invención se refiere a un dispositivo para aislar una conexión sometida a tracción, compresión y cizalla entre componentes que transmiten corriente de un vehículo ferroviario con un bastidor del bogie y una guía del eje, que mediante una placa dentada dispuesta entre una placa de presión y un bastidor del bogie está fijada mediante al menos una unión atornillada en arrastre de fuerza al bastidor del bogie, encajando un dentado en el extremo de la guía del eje en el dentado de la placa dentada.

Estado de la técnica

Por el estado de la técnica (DE 847 918 C, DE 1 290 944 A1, DE 23 54 434 A1, DE 24 22 999 A1, DE 25 40 662 A1, DE 31 37 542 C2) se conoce la fijación de la guía del eje a modo de regleta dentada entre el bastidor del bogie y la carcasa del apoyo de la rueda mediante una unión atornillada. Según el documento DE 24 22 999 A1, se dotan los extremos de la hoja de la guía del eje de un dentado, que encaja por el lado del armazón fijo en el dentado de un armazón fijo unido fijamente con el bastidor del bogie y por el lado del cojinete del casquillo del eje en el dentado de un elemento superior goma-metal. La unidad constructiva completa está unida fijamente por el lado del cojinete del casquillo del eje mediante un tornillo extensible, una tuerca y una contratuerca con la carcasa del apoyo del eje. Tanto el dentado del lado del armazón fijo como también la conexión del lado del cojinete del casquillo del eje, no están aislados frente al paso de la corriente, con lo que no puede excluirse que se dañen los cojinetes de los rodillos cilíndricos en los juegos de ruedas.

Se ha intentado eliminar estos inconvenientes mediante una capa cerámica protectora, por ejemplo un recubrimiento con óxido de aluminio. No obstante, los recubrimientos cerámicos tienen el inconveniente de que tienden a la formación de grietas cuando se presentan bruscamente cargas de impacto y esfuerzos de compresión, en particular en las transiciones de cantos vivos de las placas dentadas y de presión bajo carga, lo que empeora de forma duradera las propiedades de aislamiento de las placas dentadas y de presión frente al paso de la corriente.

Además, las capas cerámicas son delicadas en el montaje y caras.

Tarea a resolver

En función de este estado de la técnica, la invención tiene como tarea básica mejorar el dispositivo mencionado al principio tal que la conexión cargada a tracción, compresión y cizalla, con una elevada resistencia a la presión y reducida resistencia al deslizamiento, garantice incluso bajo carga sus propiedades de elevado aislamiento a largo plazo, reduciéndose a la vez los costes de fabricarla y con una gran facilidad de mantenimiento.

Esta tarea se resuelve mediante un dispositivo del tipo indicado al principio, con las características de la reivindicación 1.

Ventajosos perfeccionamientos del dispositivo pueden deducirse de las reivindicaciones subordinadas.

La solución correspondiente a la invención permite proporcionar una conexión de alto aislamiento frente a un paso de corriente indeseado de componentes que se encuentran bajo tracción, compresión y cizalla, en particular bastidores de bogies y guías de ejes de un vehículo ferroviario.

Esto tiene la extraordinaria ventaja de que se evita con seguridad el daño de los cojinetes de los rodillos cilíndricos en los juegos de ruedas originado por el paso de la corriente. Las capas de aislamiento dispuestas entre el bastidor del bogie y la placa de presión tienen un elevado aislamiento frente al paso de la corriente, resisten a la compresión y tienen frente a los metales coeficientes de rozamiento muy bajos, con lo que las fuerzas pueden transmitirse bastante mejor sin una fluencia lateral de las capas de aislamiento.

El dispositivo correspondiente a la invención tiene una estructura robusta y es a la vez fácil de mantener, montar y reparar. Es especialmente ventajoso que puedan utilizarse materiales en capas o compuestos económicos y usuales en el mercado como capa aislante, sin que sean necesarios complejos y costosos recubrimientos para las placas dentadas y de presión.

Las placas dentadas y de presión presentan para su aislamiento, sobre sus superficies laterales orientadas al bastidor del bogie y a la guía del eje, respectivas capas aislantes, mantenidas en arrastre de material por pegado, de un compuesto de filamento de fibra de vidrio y resina, manteniéndose sujeta la capa aislante mediante pegamento al bastidor del bogie y a la guía del eje respectivamente, y porque la unión atornillada, de las que al menos hay una, está rodeada por un manguito aislante de politetrafluoretileno.

Las correspondientes capas de aislamiento pueden fijarse de manera sencilla sobre las superficies de las placas dentada y de presión mediante pegado con una resina de reacción, que corresponde a la matriz de resina de la capa aislante, con lo que queda garantizado un aislamiento seguro del bastidor y de la placa dentada, así como de la guía y la placa de presión.

La capa aislante tiene un espesor entre 0,8 y 3 mm y presenta un claro excedente alrededor respecto a las dimensiones de las superficies de cubierta de las placas de presión y dentada de aproximadamente 1 a 3 mm. Esto tiene la ventaja de que pueden evitarse con seguridad corrientes de fuga, incluso cuando el ensuciamiento es alto, por ejemplo con humedad, y las propiedades de aislamiento de la conexión se conservan.

La capa de aislamiento está compuesta, en un perfeccionamiento preferente de la invención, por el compuesto de resina y una capa de tejido alojada en la matriz de resina de filamento de vidrio con un diámetro de entre 4 y 17 μm y un peso superficial de hasta 580 g/m², pudiendo alcanzar la parte de masa de resina aproximadamente 570 g/m².

Otro perfeccionamiento conveniente del aislamiento correspondiente a la invención prevé que el compuesto esté formado por capas de tejido impregnadas por la resina y unidas entre sí mediante la resina, precisamente formado por al menos dos capas de tejido dispuestas una sobre otra, tendidas a 0º/90º entre sí, con un peso superficial de 160 a 280 g/m², siendo la parte de resina de 322 a 552 g/m².

En otro perfeccionamiento de la invención, puede estar compuesta la capa de aislamiento por cuatro capas de tejido impregnadas con resina y unidas entre sí mediante la resina, y precisamente por una primera capa de tejido tendida a un ángulo de 0º/90º con un peso superficial de 163 a 580 g/m², una segunda y tercera capas de tejido dispuestas a 45º/45º respecto a la primera capa de tejido con un peso superficial de 163 a 580 g/m², y una cuarta capa de tejido tendida a 0º/90º con un peso superficial de 163 a 580 g/m², siendo la parte de resina de entre 161 y 573 g/m² por cada capa.

También se encuentra dentro de la invención que la capa de aislamiento esté compuesta por tres capas de tejido impregnadas con resina y unidas entre sí mediante la resina, precisamente por una primera capa de tejido tendida a 0º/90º con un peso superficial de 163 a 580 g/m², una segunda capa de tejido dispuesta respecto a la primera capa de tejido a 45º/45º con un peso superficial de 163 a 580 g/m² y una tercera capa de tejido tendida al respecto a 0º/90º con un peso superficial de 163 a 580 g/m², pudiendo encontrarse la parte de masa de resina de entre 161 y 580 g/m².

La resina tipo epoxi es especialmente buena para impregnar el tejido del filamento de fibra de vidrio. No obstante, también se encuentra dentro de la invención la utilización de otras resinas adecuadas, como por ejemplo resina de poliamida, resina fenólica o resina de poliéster.

Especialmente ventajoso adicionalmente es que también la unión atornillada del bastidor del bogie, guía del eje y placa de presión sea de un alto aislamiento mediante un manguito de politetrafluoretileno con un espesor de 1,5 a 3 mm, con lo que se evita con seguridad el paso de la corriente a través de la guía del eje hasta los cojinetes de los rodillos cilíndricos del apoyo de la rueda.

La particularidad especial del aislamiento correspondiente la invención reside en que el mismo, con un valor de aislamiento de 1 GΩ, no sólo tiene un elevado aislamiento frente al paso de la corriente,...

1. Dispositivo para aislar una conexión sometida a tracción, compresión y cizalla entre componentes que transmiten corriente de un vehículo ferroviario con un bastidor del bogie (5) y una guía del eje (7), que mediante una placa dentada (11) dispuesta entre una placa de presión (6) y un bastidor del bogie (5) está fijada mediante al menos una unión atornillada (13) en arrastre de fuerza al bastidor del bogie (5), encajando un dentado (10) en el extremo de la guía del eje (7) en un dentado (10) de la placa dentada (11),

caracterizado porque la placa dentada (11) y la placa de presión (6) presentan sobre sus superficies de cubierta (DF) enfrentadas al bastidor del bogie (5) y al extremo (8) de la guía del eje (7) respectivamente, una capa de aislamiento (1), sujeta en arrastre de material mediante pegado, de un compuesto de 0,8 a 3 mm de espesor de filamento de fibra de vidrio y resina, estando sujetas adicionalmente las capas de aislamiento (1) mediante pegado respectivamente al bastidor del bogie (5) y al extremo (8) de la guía del eje (7) en arrastre de material, y porque la atornilladura (13), de las que al menos hay una, está rodeada por un manguito (17) aislante de politetrafluoretileno.

2. Dispositivo según la reivindicación 1,

caracterizado porque la capa de aislamiento (1) tiene un excedente (Ü) que va alrededor de 1 a 3 mm respecto a las dimensiones de las superficies de cubierta (DF) de la placa de presión (6) y de la placa dentada (11) respectivamente.

3. Dispositivo según la reivindicación 1,

caracterizado porque el pegado de la capa de aislamiento (1) y la placa de presión y placa dentada (6, 11) está compuesto por un adhesivo de reacción.

4. Dispositivo según la reivindicación 1 a 3,

caracterizado porque el adhesivo de reacción está compuesto por una resina y endurecedor coordinados con el compuesto.

5. Dispositivo según la reivindicación 1,

caracterizado porque el filamento de fibra de vidrio del compuesto tiene un diámetro de filamento de 4 a 17 μm.

6. Dispositivo según la reivindicación 1,

caracterizado porque el compuesto se compone de resina y de una capa de tejido embutida en la matriz de resina de filamento de vidrio con un diámetro entre 4 y 17 μm y un peso superficial de 580 g/m², siendo la parte en masa de resina de aprox. 570 g/m².

7. Dispositivo según la reivindicación 1,

caracterizado porque el compuesto está formado por capas de tejido impregnadas por la resina y unidas entre sí mediante la resina, precisamente formado por al menos dos capas de tejido dispuestas una sobre otra, tendidas a 0º/90º entre sí, con un peso superficial de 160 a 280 g/m², siendo la parte en masa de resina de 322 a 552 g/m².

8. Dispositivo según la reivindicación 1,

caracterizado porque el compuesto se compone de tres capas de tejido impregnadas con resina y unidas entre sí mediante la resina, precisamente por una primera capa de tejido (I) tendida a 0º/90º con un peso superficial de 163 a 580 g/m², una segunda capa de tejido (II) dispuesta respecto a la primera capa de tejido (I) a 45º/45º con un peso superficial de 163 a 580 g/m² y una tercera capa de tejido (III) tendida al respecto a 0º/90º con un peso superficial de 163 a 580 g/m², pudiendo encontrarse la parte en masa de resina entre 161 y 580 g/m² por cada capa.

9. Dispositivo según la reivindicación 1,

caracterizado porque el compuesto se compone de cuatro capas de tejido impregnadas con resina y unidas entre sí mediante la resina, y precisamente de una primera capa (I) tendida a un ángulo de 0º/90º con un peso superficial de 163 a 580 g/m², de una segunda y tercera capa de tejido (II, III) dispuestas a 45º/45º respecto a la primera capa de tejido con un peso superficial de 163 a 580 g/m², y una cuarta capa de tejido tendida a 0º/90º con un peso superficial de 163 a 580 g/m², siendo la parte en masa de resina entre 161 y 573 g/m².

10. Dispositivo según la reivindicación 1 a 9, caracterizado porque la resina utilizada para impregnar el tejido de filamento de fibra de vidrio es una resina de epoxi, poliamida, fenólica o de poliéster.

11. Dispositivo según la reivindicación 1,

caracterizado porque el manguito (17) de politetrafluoretileno presenta un espesor de 1,5 a 3 mm.

12. Dispositivo según la reivindicación 1 y 11, caracterizado porque el manguito (17) está configurado en varias piezas.

13. Dispositivo según la reivindicación 1 y 11,

caracterizado porque la capa de aislamiento (1) y el manguito (17) presentan un valor de aislamiento de al menos 1 GΩ, una presión superficial de 60 N/mm² y un coeficiente de rozamiento por deslizamiento frente al metal mínimo de 0,15.