PROCEDIMIENTO Y UN DISPOSITIVO PARA REDUCIR UN ARREMOLINADO DE OBJETOS SUELTOS EN EL LECHO DE BALASTO DURANTE EL PASO DE TRENES.

Procedimiento para reducir un arremolinado de objetos sueltos en el lecho de balasto durante el paso de un tren,

caracterizado porque se actúa sobre la corriente próxima a la pared en la parte inferior del piso (11) del tren debido a que

- se succiona aire en la capa externa o en la parte inferior del piso del tren y se lo expele como aire próximo a la pared en la parte inferior del piso del tren (19) en sentido contrario al sentido de la marcha y

- se colocó una tapa (21) en el extremo de la parte inferior del piso de una abertura de expelido (18) que se alojó en forma girable alrededor de un eje vertical en el sentido de marcha, cuya posición puede regularse por medio de un mecanismo de ajuste, y que es accionada al cambiar el sentido de marcha del tren, para que el aire eyectado siempre sea expelido en dirección contraria al sentido de marcha

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05015834.

Solicitante: DEUTSCHE BAHN AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: POTSDAMER PLATZ 2,10785 BERLIN.

Inventor/es: DEEG,PETER.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 21 de Julio de 2005.

Fecha Concesión Europea: 3 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B61D17/02 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B61 FERROCARRILES.B61D PARTES CONSTITUTIVAS O TIPOS DE VEHICULOS FERROVIARIOS (vehículos en general B60; adaptación de vehículos a sistemas ferroviarios especiales B61B; chasis B61F). › B61D 17/00 Partes constitutivas estructurales del cuerpo de los vehículos (para vagones-cisterna B61D 5/00; para vagones tolva B61D 7/00; especialmente adaptados para vagones basculantes B61D 9/06; para vagones mineros B61D 11/00). › que reducen la resistencia del aire por modificación del perfil.
  • E01B19/00 CONSTRUCCIONES FIJAS.E01 CONSTRUCCION DE CARRETERAS, VIAS FERREAS O PUENTES.E01B VIAS FERREAS; HERRAMIENTAS PARA VIAS FERREAS; MAQUINAS PARA LA CONSTRUCCION DE VIAS FERREAS DE CUALQUIER TIPO (dispositivos descarriladores o para situar los vehículos en la vía, frenos de vía o dispositivos ralentizadores B61K; retirada de materia indeseable de las vías de ferrocarril, control de la vegetación, applicación de líquidos E01H). › Protección de la vía férrea contra el desarrollo del polvo o contra los efectos del viento, del sol, del hielo o de la corrosión; Medios para reducir el ruido (pantallas antinieve E01F 7/02; quitanieves E01H 8/02; regado E01H 11/00).

Clasificación PCT:

  • B61D17/22 B61D 17/00 […] › flexibles, p. ej. de acordeón.
  • E01B19/00 E01B […] › Protección de la vía férrea contra el desarrollo del polvo o contra los efectos del viento, del sol, del hielo o de la corrosión; Medios para reducir el ruido (pantallas antinieve E01F 7/02; quitanieves E01H 8/02; regado E01H 11/00).

Clasificación antigua:

  • E01B19/00 E01B […] › Protección de la vía férrea contra el desarrollo del polvo o contra los efectos del viento, del sol, del hielo o de la corrosión; Medios para reducir el ruido (pantallas antinieve E01F 7/02; quitanieves E01H 8/02; regado E01H 11/00).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PROCEDIMIENTO Y UN DISPOSITIVO PARA REDUCIR UN ARREMOLINADO DE OBJETOS SUELTOS EN EL LECHO DE BALASTO DURANTE EL PASO DE TRENES.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y un dispositivo para reducir un arremolinado de objetos sueltos en el lecho de balasto durante el paso de trenes.

La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para reducir un arremolinado de objetos sueltos en el lecho de balasto durante el paso de trenes. Este procedimiento se utiliza especialmente en vías de rieles, por las cuales circulan vehículos a alta velocidad por sobre un lecho de balasto con grava.

Se conoce el fenómeno que durante el traslado de trenes por sobre un lecho de balasto rellenado con grava, puede producirse el arremolinado de grava. Las piedras arremolinadas pueden rebotar en el tren y al alcanzar elevadas velocidades de eyección producen notorios daños. Este fenómeno se describe en la UIC en "Design of new lines for speeds of 300-350 km/h, state of the art", first report, International Union of Railways, high speed department, version dated 25 October 2001.

Además de otros fenómenos como, por ejemplo, las vibraciones producidas por el paso del tren, se considera que la corriente de aire que se forma entre el piso del tren y la superestructura es el mecanismo que ocasiona el arremolinado de grava. Existen estudios científicos sobre, por ejemplo, el desplazamiento de dunas de arena por medio del viento, la erosión de superficies labradas debida a viento, el movimiento de piedras en los lechos de ríos, véase por ejemplo, Bagnold, Ralph A.: "The Physics of Sediment transport by wind and water", ISBN 0-87262-665-2, American Society of civil engineers, 1988.

Entre el piso del tren y la superestructura se produce un perfil de corriente tridimensional que se representó a modo de ejemplo en la figura 1 para un observador estático (signos de fórmula y sistema de coordenadas según prEN 14067-1:2002 (E)). Los parámetros determinantes de la forma del perfil de corriente son: la posición debajo del tren en sentido longitudinal, la geometría de la superestructura (altura de la grava debajo del borde superior del riel, rugosidad de la mecánica de las corrientes) y la geometría del tren (altura del piso por encima del borde superior del riel, rugosidad de la mecánica de las corrientes de la parte inferior del piso).

Del documento US 2.318.863, se conoce un vagón de ferrocarril que presenta agregados y otros para evitar los daños debidos a la grave eyectada. Estos agregados están dispuestos como un primer elemento componente en el área entre los bogies en forma de revestimientos y como un segundo elemento componente en forma de protección tipo persiana antepuesta. La finalidad es que entre ambos elementos componentes se constituya una corriente orientada hacia el exterior que debe evitar un arremolinado y una alteración debida a la eyección de la grava.

Además, del documento US 2.110.019 se conoce otro vagón de ferrocarril que presenta agregados para evitar las mayores turbulencias. Los agregados se colocaron en el área del bogie.

En el documento DE 25 42 780, se presentan elementos de revestimiento laterales y colocados en la parte superior del bogie que se realizaron con leve curvatura convexa hacia el lado externo. Estos elementos de revestimiento deben cumplir la función de amortiguación sonora.

Una protección similar para los vagones se conoce del documento DE 25 42 779, donde estas protecciones se realizaron móviles y se dispusieron en el bogie y unidos fijamente con el soporte longitudinal de la caja del va-gón.

En el documento EP 0 057 765, se describe un vehículo para el traslado sobre rieles que presenta chapas deflectoras del viento que son rebatibles y se extienden transversales al sentido de marcha, las que en caso de calentamiento excesivo de los frenos y los cojinetes de las ruedas han de concretar la refrigeración con aire. Constituyen un revestimiento del bogie y pueden ser giradas hacia afuera y replegarse.

Del documento DE 3 021 870, se conoce un pasaje entre vagones para vehículos ferroviarios, en donde los contornos externos que unen los vagones entre sí se sellan en todos sus lados mediante un paño de alta resistencia y elasticidad de material sintético o de goma.

En el documento DE 40 12 277 A1, se describe un canal de desvío para vehículos que preferentemente succiona aire en el cajón de ruedas de un vehículo para el tránsito vial y expele el mismo en sentido contrario de marcha por medio de un desvío.

Es común en todas las soluciones conocidas que

• no se succiona aire en la capa externa de un vehículo y
• la parte inferior del piso de los vehículos se realizó rígido,
• el perfil de corriente debajo del vehículo no es alterado por ningún componente activo.

Por lo tanto, es un objeto de la invención poner a disposición un procedimiento, con el se garantiza una reducción del arremolinado de objetos sueltos en el lecho de balasto durante el paso de trenes.

Este objeto se cumple según la invención por medio de las características indicadas en la reivindicación 1.

De acuerdo con la reivindicación 1, constituye una acción efectiva respecto del objetivo de optimización, influenciar la corriente próxima a la pared en la parte inferior del piso del tren.

Para el arremolinado de la grava es determinante -expresado en forma simplificada- el incremento del perfil de corriente dux/dy en y = 0 (altura grava). Las medidas según la invención por lo tanto apuntan especialmente al achatamiento del perfil de corriente.

La acción sobre la corriente próxima a la pared en la parte inferior del piso del tren se produce en este caso mediante:

- una eyección de aire próximo a la pared en el piso del tren en el sentido contrario a la marcha. La eyección del aire se efectúa por medio de perforaciones, toberas o ranuras en la parte inferior del piso del tren. El aire requerido es succionado en otra parte del tren. El aire es trasladado mediante soplantes y/o por medio del aprovechamiento de zonas de sobrepresión en la entrada de aire inducidas por el avance del tren (posición de la entrada en el área de presión acumulada durante la marcha, p. ej., en aberturas de aspiración de aire).
- una succión de aire próximo a la pared en el piso del tren. La succión de aire próximo a la pared se efectúa por medio de perforaciones, placas perforadas, toberas, ranuras o huecos de entrada de aire en la parte inferior del piso del tren. El aire requerido es expelido en otra parte del tren. El aire succionado es trasladado mediante soplantes y/o por medio del aprovechamiento de zonas de presión inferior en la salida de aire inducidas por el avance del tren.

Con estas medidas se efectúa el traslado de masas del aire del entorno sin movimiento hacia debajo del piso del tren y se reduce, por lo tanto, la velocidad del traslado de aire por encima de la superestructura.

Las aplicaciones técnicas de estas medidas son especialmente en ese caso:

- succión del aire debajo de piso del tren por medio de soplantes y/o el aprovechamiento de zonas de presión inferior inducidas por el avance del tren, por ejemplo, mediante huecos de entrada de aire en el pasaje entre vagones. Al aspirar el aire en la parte inferior del piso del tren, se produce la succión del aire quieto en el área lateral del tren.
- traslado del aire desde el área lateral del tren debajo de la parte interior del piso del tren mediante chapas deflectoras o canales de aire. En ese caso, las zonas de expelido (canales de aire, por ejemplo, en el pasaje entre vagones) deben permitir la salida de aire debajo del tren.

En el extremo de la parte inferior del piso de una abertura de expelido se colocó una tapa. Dicha tapa se alojó en forma girable alrededor de un eje vertical en el sentido de marcha, cuya posición puede regularse por medio de un mecanismo de ajuste. De esta manera se garantiza que el aire eyectado siempre sea expelido en dirección contraria al sentido de marcha.

La invención de acuerdo con la reivindicación 1 no sólo puede aplicarse en vehículos que se trasladan sobre rieles, sino también en especial en

- vehículos de traslado vial que durante su paso arremolinan objetos sueltos o que se encuentran en la vía de traslado o el revestimiento de la calle, y
- aviones que despegan o aterrizan que durante el despegue o aterrizaje arremolinan...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para reducir un arremolinado de objetos sueltos en el lecho de balasto durante el paso de un tren, caracterizado porque se actúa sobre la corriente próxima a la pared en la parte inferior del piso (11) del tren debido a que

- se succiona aire en la capa externa o en la parte inferior del piso del tren y se lo expele como aire próximo a la pared en la parte inferior del piso del tren (19) en sentido contrario al sentido de la marcha y
- se colocó una tapa (21) en el extremo de la parte inferior del piso de una abertura de expelido (18) que se alojó en forma girable alrededor de un eje vertical en el sentido de marcha, cuya posición puede regularse por medio de un mecanismo de ajuste, y que es accionada al cambiar el sentido de marcha del tren, para que el aire eyectado siempre sea expelido en dirección contraria al sentido de marcha.

 

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