RUEDA FERROVIARIA CON AMORTIGUACION DE GOMA.

Rueda ferroviaria con amortiguación de goma, que comprende un bandaje de rueda (1) que presenta en su lado interior (2) un alma periférica (3),

y una llanta de rueda (4) que presenta en su lado exterior (5) dos alas (6, 7), así como dos anillos de goma (8, 9) dispuestos entre el bandaje (1) de la rueda y la llanta (4) de ésta, los cuales están dispuestos a ambos lados del alma (3) y están limitados lateralmente por las alas (6, 7), estando formado entre el lado interior (2) del bandaje (1) de la rueda y los cantos frontales (10, 11) de las alas (6, 7) y de los anillos (8, 9) un primer espacio intermedio (12) y estando formado entre el lado exterior (5) de la llanta (4) de la rueda y los cantos frontales (13, 14) del alma (3) y de los anillos de goma (8, 9) un segundo espacio intermedio (15), y estando configuradas el alma (3) y las alas (6, 7) de tal manera que los anillos de goma (8, 9) estén dispuestos oblicuamente con respecto al plano medio (23) del alma (3), caracterizada porque la rueda ferroviaria presenta al menos un anillo de goma (8, 9) que tiene en los diámetros interior (14) y exterior (11) una respectiva zona cónicamente ensanchada y que lleva entre las zonas ensanchadas una zona con espesor de pared constante

Rueda ferroviaria con amortiguación de goma.

La invención concierne a una rueda ferroviaria con amortiguación de goma según el preámbulo de la reivindicación 1.

Las ruedas ferroviarias con amortiguación de goma de esta clase son conocidas en diversas realizaciones, por ejemplo por los documentos DE-PS 594 792, DE 32 01 499 A1, US 29 11 252 A o DE 24 06 206 A1.

En las ruedas ferroviarias con amortiguación de goma empleadas usualmente en la construcción de vehículos ferroviarios es desventajoso el hecho de que éstas se retraen elásticamente tan solo un máximo de 1 mm en dirección radial. Sin embargo, es deseable una retracción elástica de hasta 5 mm bajo una misma carga.

Se conocen también ruedas ferroviarias de alta elasticidad con esfuerzo de cizalladura pura o con carga de cizalladura y compresión superpuestas. Se conoce, por ejemplo, por el documento DE 197 08 553 A1 una rueda ferroviaria en la que el anillo de goma es solicitado a cizalladura bajo carga vertical, con lo que este anillo de goma absorbe una alta retracción elástica radial.

Sin embargo, en las ruedas ferroviarias conocidas de alta elasticidad es desventajoso el hecho de que su durabilidad a la fatiga no es satisfactoria. Aparte de la carga vertical debido al peso del vehículo, actúa adicionalmente una fuerza transversal lateral sobre el cuerpo de goma. En estado estático, esta fuerza origina una inclinación cardánica del bandaje de la rueda, encontrándose el punto de giro un tercio por encima del punto medio de la rueda. En el estado de marcha, se modifica continuamente la inclinación a lo largo del perímetro. Se origina así una alta compresión periférica de los cantos en el diámetro exterior de la rueda, la cual destruye el cuerpo o anillo de goma en un tiempo relativamente corto.

Para reducir la compresión de los cantos se ha visto que es ventajoso aumentar el espesor de pared de los anillos de goma. Sin embargo, esto no es suficientemente posible en ruedas pequeñas como las que se utilizan en tranvías. Además, es desventajoso el hecho de que los anillos experimentan una retracción elástica demasiado fuerte debido a los mayores espesores de pared con las durezas de goma técnicamente utilizables. La fuerte retracción elástica se puede compensar superponiendo una carga de cizalladura y de compresión en el cuerpo de goma, por ejemplo colocando oblicuamente los anillos de goma, pero se incrementa de nuevo la compresión de los cantos y se vuelve a empeorar la vida útil de los cuerpos de goma. Se opone a una configuración continuamente cónica de los anillos de goma el hecho de que la mayoría de las veces no es suficiente el espacio de montaje para un espesor de pared suficiente en todas partes.

Por tanto, para la retracción elástica es ventajoso disponer de un pequeño espesor de pared de los anillos de goma, pero para la compresión de los cantos el espesor de pared deberá ser lo más grande posible.

Por tanto, la invención se basa en el problema de desarrollar adicionalmente una rueda ferroviaria de la clase citada al principio de tal manera que, conservando las propiedades de alta elasticidad, presente una vida útil mejorada.

Este problema se resuelve en una rueda ferroviaria con amortiguación de goma según el preámbulo de la reivindicación 1 por el hecho de que la rueda ferroviaria presenta al menos un anillo de goma que tiene en los diámetros interior y exterior una respectiva zona cónicamente ensanchada y, entre las zonas ensanchadas, una zona con espesor de pared constante.

Perfeccionamientos y ejecuciones ventajosas de la invención se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.

Gracias a la disposición oblicua de los anillos de goma con respecto al plano medio del alma se consigue una construcción más rígida de las ruedas ferroviarias. Al mismo tiempo, mediante el ensanchamiento cónico se puede conseguir una menor compresión de los cantos.

Gracias al ensanchamiento cónico de los anillos de goma existe la posibilidad de aumentar parcialmente el espesor de pared de dichos anillos de goma para conseguir así una reducción de la compresión de los cantos. En cualquier caso, se compensan parcialmente los inconvenientes ligados al aumento del espesor de pared del anillo de goma, a saber, que los anillos de goma, a las durezas de goma técnicamente utilizables en general, se vuelven demasiado blandos al aumentar el espesor de pared y se reduce con ello la vida útil de estos anillos de goma. Frente al estado de la técnica, se mejora así sensiblemente la amortiguación de choques y golpes que actúen sobre la rueda ferroviaria desde el lado de la calzada.

Un perfeccionamiento de la invención prevé que el alma presente, partiendo del lado interior del bandaje de la rueda, una sección transversal que se estreche en dirección al lado exterior de la llanta de la rueda y/o que las alas presenten, partiendo del lado exterior de la llanta de la rueda, una sección transversal que se estreche en dirección al lado interior del bandaje de la rueda.

Una ejecución ventajosa de la invención prevé que el alma, las alas y los anillos de goma estén configurados de tal manera que unas zonas de los anillos de goma que se extienden en dirección periférica y están enrasadas con los cantos frontales presenten una sección transversal que se ensanche en dirección a sus cantos frontales.

Mediante esta optimización del contorno de los anillos de goma se consiguen una rigidez vertical sensiblemente mayor y, al mismo tiempo, una compresión sensiblemente menor de los cantos.

Particularmente en pequeñas ruedas ferroviarias que se emplean, por ejemplo, en la construcción de tranvías, no es posible un aumento del espesor de pared -deseado para reducir la compresión de los cantos- por medio del anillo de goma completo. Gracias a la ejecución de los anillos de goma según la invención se consigue ahora también en estas ruedas ferroviarias una sensible reducción de la compresión de los cantos.

Además, un aumento del espesor de pared por medio del anillo de goma completo tendría el inconveniente de que los anillos de goma utilizables técnicamente en general resultan ser demasiado blandos y, por tanto, disminuiría también la vida útil de estos anillos de goma.

En la ejecución según la invención se obtiene ventajosamente una menor carga de los anillos de goma debido a la superposición de compresión y cizalladura combinadas y se obtienen también una mayor aptitud dinámica y, por tanto, una mayor vida útil de los anillos de goma.

Preferiblemente, la sección transversal del alma corresponde sustancialmente a la sección transversal de un obelisco y la sección transversal de las alas corresponde sustancialmente a la sección transversal de una mitad de un obelisco dividido en dirección longitudinal, estando preferiblemente aplanada la punta del obelisco.

Asimismo, se ha previsto que las alas y los anillos de goma estén dispuestos en posiciones especularmente simétricas con respecto al plano medio. Se proporciona así una alta rigidez axial correspondientemente simétrica de la rueda ferroviaria.

Convenientemente, en un perfeccionamiento de la invención los anillos de goma están vulcanizados contra el alma del bandaje de la rueda.

Se consigue así que se facilite sensiblemente el montaje de las ruedas ferroviarias según la invención y al mismo tiempo se fija y establece un posicionamiento exacto de los anillos de goma en la rueda ferroviaria. Se garantiza una calidad constante de las ruedas ferroviarias fabricadas.

Ventajosamente, una de las alas de la llanta de la rueda está formada por un disco de rueda y la otra rueda de la llanta de la rueda está formada por un anillo de llanta, estando fijado el anillo de llanta de forma soltable sobre el disco de rueda.

De este modo, los anillos de goma dispuestos entre el alma y las alas se pueden montar bajo pretensado.

Se explica seguidamente la invención con ayuda de un ejemplo de realización que está representando en el dibujo. La única figura 1 de éste muestra en vista de detalle una sección radial de la rueda ferroviaria según la invención.

La rueda ferroviaria con amortiguación de goma según la invención comprende un bandaje de rueda 1 que presenta en su lado interior 2 un alma periférica 3, y una llanta de rueda 4 que presenta en su lado exterior 5 dos alas 6, 7.

Un ala 6 de la llanta 4 de la rueda está formada aquí por un disco de rueda 16 y la otra ala 7 de la...

1. Rueda ferroviaria con amortiguación de goma, que comprende un bandaje de rueda (1) que presenta en su lado interior (2) un alma periférica (3), y una llanta de rueda (4) que presenta en su lado exterior (5) dos alas (6, 7), así como dos anillos de goma (8, 9) dispuestos entre el bandaje (1) de la rueda y la llanta (4) de ésta, los cuales están dispuestos a ambos lados del alma (3) y están limitados lateralmente por las alas (6, 7), estando formado entre el lado interior (2) del bandaje (1) de la rueda y los cantos frontales (10, 11) de las alas (6, 7) y de los anillos (8, 9) un primer espacio intermedio (12) y estando formado entre el lado exterior (5) de la llanta (4) de la rueda y los cantos frontales (13, 14) del alma (3) y de los anillos de goma (8, 9) un segundo espacio intermedio (15), y estando configuradas el alma (3) y las alas (6, 7) de tal manera que los anillos de goma (8, 9) estén dispuestos oblicuamente con respecto al plano medio (23) del alma (3), caracterizada porque la rueda ferroviaria presenta al menos un anillo de goma (8, 9) que tiene en los diámetros interior (14) y exterior (11) una respectiva zona cónicamente ensanchada y que lleva entre las zonas ensanchadas una zona con espesor de pared constante.

2. Rueda ferroviaria con amortiguación de goma según la reivindicación 1, caracterizada porque el alma (3) presenta, partiendo del lado interior (2) del bandaje (1) de la rueda, una sección transversal que se estrecha en dirección al lado exterior (5) de la llanta (4) de la rueda y/o las alas (6, 7) presentan, partiendo del lado exterior (5) de la llanta (4) de la rueda, una sección transversal que se estrecha en dirección al lado interior (2) del bandaje (1) de la rueda.

3. Rueda ferroviaria con amortiguación de goma según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el alma (3), las alas (6, 7) y los anillos de goma (8, 9) están configurados de tal manera que unas zonas de los anillos de goma (8, 9) que se extienden en dirección periférica y están enrasadas con los cantos frontales (11, 14) presentan una sección transversal que se ensancha en dirección a los cantos frontales (11, 14).

4. Rueda ferroviaria con amortiguación de goma según la reivindicación 3, caracterizada porque la sección transversal del alma (3) corresponde sustancialmente a la sección transversal de un obelisco y la sección transversal de las alas (6, 7) corresponde sustancialmente a la sección transversal de una mitad de un obelisco dividido en dirección longitudinal.

5. Rueda ferroviaria con amortiguación de goma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las alas (6, 7) y los anillos de goma (8, 9) están dispuestos en posiciones especularmente simétricas con respecto al plano medio (23) del alma (3).

6. Rueda ferroviaria con amortiguación de goma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los anillos de goma (8, 9) están vulcanizados contra el alma (3) del bandaje (1) de la rueda.

7. Rueda ferroviaria con amortiguación de goma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque un ala (6) de la llanta (4) de la rueda está formada por un disco de rueda (16) y la otra ala (7) de la llanta (4) de la rueda está formada por un anillo de llanta (17), estando el anillo de llanta (17) fijado en forma soltable sobre el disco de rueda (16).