PERFIL COMPUESTO PROVISTO DE UN CUERPO PORTADOR DE MATERIAL DE METAL LIVIANO ASÍ COMO UNA TIRA DE PERFIL, Y PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR EL PERFIL COMPUESTO.

Perfil compuesto que comprende un perfil portador (12, 13) extruido de material de metal liviano y una tira de perfil (40,

41) que está hecha de un metal más duro y abarca su superficie superior (28), una barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 50g; 51k) que está fijada a cada uno de los lados longitudinales de la tira de perfil de manera de ser paralela al eje longitudinal (B) de la misma, estando la barra de introducción conectada a su tira de perfil (40, 41) mediante una costura de soldadura (48), caracterizado porque la barra de introducción (50) entra en una hendidura lateral (30) del perfil portador (12, 13) y porque la barra de introducción (50) similar a una canaleta presenta una sección transversal con la forma aproximadamente de una "V", que junto con uno de los brazos de canaleta (49) es adyacente contra el lado interior del brazo lateral (46) de la tira de perfil (40), estando el otro brazo de canaleta (49i) dirigido hacia el eje longitudinal (B) de la tira de perfil (40)

La invención se refiere a un perfil compuesto con un cuerpo portador de tipo riel extruido hecho de un material de metal liviano, así como una tira de perfil hecha de un metal más duro y que recubre su superficie superior de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente, como se conoce del documento US 5047595 A. La invención abarca además un procedimiento para la producción de un perfil compuesto de este tipo.

En el documento EP 1 683676 A1, publicado posteriormente, se describe un perfil de riel de aluminio con el perfil acanalado que recubre el hongo del riel, en cuyos brazos laterales, paralelos entre sí, se halla soldado en cada caso una barra de metal de sección transversal rectangular que por su parte se extiende paralelamente con respecto al fondo de la canaleta; las superficies laterales de ambas barras de metal están alineadas entre sí y se introducen en correspondientes rehundimientos o entrantes laterales alineados entre sí configurados en el hongo del riel.

Del documento US 588 541 A, publicado en 1897, puede tomarse un perfil de acero con perfil de recubrimiento o cierre para sistemas ferroviarios eléctricos, de forma de canaleta, que en dos brazos laterales presenta hacia el extremo tiras internas adosadas de forma escalonada de una sección transversal aproximadamente triangular; ambas superficies escalonadas están aproximadamente alineadas entre sí. Las tiras internas penetran en rehundimientos conformados de manera correspondiente en el hongo del riel, en cuya correspondiente primera superficie se adosa una de las superficies escalonadas.

Del documento DE 24 32 541 A1, se desprende un procedimiento para la producción de rieles de corriente eléctrica hechos de un perfil portador y al menos una capa aplicada consistente en una tira de perfil -que forma al menos una parte de la superficie del perfil portador que sirve como conductor de la corriente- hecha de otro material, en calidad de perfil de recubrimiento de elevada resistencia a la abrasión. Durante un proceso de extrusión se genera el perfil portador mediante el prensado de un bloque a través de la sección transversal de conformación de una matriz de prensado, y al mismo tiempo la tira de perfil recorre paralelamente con respecto al eje longitudinal de la matriz el pasadizo de la matriz o la sección transversal de conformación. Durante el proceso del prensado se origina entre ambos componentes del perfil una unión metálica íntima. Por ejemplo, en el caso de la utilización de rieles de corriente eléctrica para la electrificación de vehículos que se desplazan sobre rieles, en los casos con una solicitación especialmente elevada, tiene lugar a largo plazo un desprendimiento de la tira de perfil con respecto a su perfil portador hecho de metal liviano, a pesar de la unión metálica intima.

Del documento DE 44 10 688 A1, se desprende un perfil compuesto con un perfil portador de metal liviano y una tira de perfil asociada con el mismo. Dicho tira de perfil cubre la superficie del hongo de riel del perfil portador, tiene una sección transversal similar a la de una canaleta, y en sus brazos laterales presenta salientes separadas entre sí que sobresalen desde su superficie interior lado perfil portador, las cuales salientes están incluidas o empotradas en el cuerpo portador. Estas salientes delimitan espacios intermedios rehundidos que están rellenos de manera de establecer una continuidad de las formas en contacto, por material metálico del cuerpo portador. Esta unión de continuidad de las formas en contacto, no adolece de las deficiencias descritas en cuanto a la unión metálica.

En el documento DE 25 46 026 A1, se revela un elemento de riel conductor compuesto para la alimentación con corriente eléctrica de un vehículo ferroviario con un revestimiento de un material de elevada resistencia mecánica, que está fijo rígidamente sobre una barra hecha de un material buen conductor de la electricidad y que también forma las superficies de deslizamiento o bien de contacto para los recolectores de corriente eléctrica del vehículo. La fijación del revestimiento sobre la barra eléctricamente conductora que sirve de portador tiene lugar abrazando o bien apretujando los bordes del revestimiento en la barra eléctricamente conductora. En el revestimiento se origina una fijación por presión al menos en la dirección longitudinal, que penetra hasta en la barra eléctricamente conductora. Para el abrazado de los bordes del revestimiento se ha previsto una ranura en la barra conductora, que divide un labio. Dicho labio sirve para abrazar el revestimiento en la barra eléctricamente conductora, en cuanto la rodee al menos parcialmente y se presione contra el borde del revestimiento.

También han demostrado ser desventajosos rieles de corriente eléctrica cuyos componentes de desgaste estén fijados mediante tornillos lateralmente pasantes o mediante órganos de inserción adicionales en el perfil portador conductor de corriente eléctrica. Otros procedimientos de fabricación pueden conducir de manera desfavorable a ondulaciones sobre la superficie del perfil de recubrimiento, debidas al calafateado o retundido o bien punzonado, escalonados o alternados, del perfil portador.

En vista de este conocimiento del estado de la tecnología el inventor se ha planteado como objetivo perfeccionar la unión entre perfil portador y tira de perfil de acuerdo con el documento US 50 47595 A, conservándose las posibilidades, especialmente económicas, de la fabricación.

Para el logro de este objeto se remite a las enseñanzas de las reivindicaciones independientes; y en las reivindicaciones secundarias se señalan perfeccionamientos ventajosos.

De acuerdo con una forma de realización preferida el espesor del extremo de inserción de la barra de introducción de tipo perfil se corresponde con la hendidura de inserción en el perfil portador de manera tal que se produce un asiento firme de los componentes entre sí.

En el caso de una tira de perfil formada de manera similar a una canaleta ha demostrado ser ventajoso que el hongo del riel se halle sobre un perfil portador de forma similar a un riel, unir la barra de introducción con un brazo lateral formado adjunta a la placa de base de la tira de perfil, , así como por otra parte introducir la barra de introducción con al menos un segmento de barra que sobresale desde cada brazo lateral, en la hendidura de inserción correspondientemente dispuesta del perfil portador. Es ventajoso que el cordón de soldadura se extienda en la superficie frontal del brazo lateral de cada tira de perfil.

Se prefiere una barra de introducción de tipo canaleta con una sección transversal en “V”, que se halle adyacente a un brazo de canaleta del lado interior del brazo lateral de la tira de perfil; en este caso, el otro brazo de la canaleta está orientado hacia el eje longitudinal de la tira de perfil. En esta configuración la sección transversal de la hendidura en el hongo del riel del perfil portador tiene de por si una forma de “V”, y el brazo de hendidura que se extiende en la superficie lateral o longitudinal del hongo del riel está formado por un rehundimiento longitudinal.

Otra barra de introducción de acuerdo con la invención tiene una sección transversal de tipo angular, que se halla adyacente a un brazo de la canaleta del lado interior del brazo lateral; el otro brazo de la canaleta está inclinado desde la placa de base de la tira de perfil, o como alternativa hacia la misma. En este caso el ángulo delimitado por ambos brazos de la canaleta debería ser de más de 90 º, preferentemente de aproximadamente 110º.

Dentro de los alcances de la invención también se halla una sección transversal aproximadamente semicircular, que en el cenit de su abombamiento está soldada a la superficie exterior en el borde de la superficie frontal del brazo lateral de la tira de perfil, de manera tal que ambas barras de introducción de la tira de perfil están dispuestas en un eje medio en común así como también abiertas entre sí. Este eje medio atraviesa el eje de la sección transversal del perfil compuesto, que a su vez está dispuesto paralelamente con respecto a las superficies laterales del mismo. Además de ello, el eje medio de la barra de introducción debería determinar en cada una de las superficies longitudinales del hongo del riel la posición de una protuberancia, cuya sección transversal está adaptada a la forma del espacio interior de la barra de introducción a serlo adosada, y que en ambos lados está delimitado por en cada caso una hendidura de introducción... [Seguir leyendo]

1. Perfil compuesto que comprende un perfil portador (12, 13) extruido de material de metal liviano y una tira de perfil (40, 41) que está hecha de un metal más duro y abarca su superficie superior (28), una barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 50g; 51k) que está fijada a cada uno de los lados longitudinales de la tira de perfil de manera de ser paralela al eje longitudinal (B) de la misma, estando la barra de introducción conectada a su tira de perfil (40, 41) mediante una costura de soldadura (48), caracterizado porque la barra de introducción (50) entra en una hendidura lateral (30) del perfil portador (12, 13) y porque la barra de introducción (50) similar a una canaleta presenta una sección transversal con la forma aproximadamente de una “V”, que junto con uno de los brazos de canaleta (49) es adyacente contra el lado interior del brazo lateral (46) de la tira de perfil (40), estando el otro brazo de canaleta (49i) dirigido hacia el eje longitudinal

(B) de la tira de perfil (40).

2. Perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por una sección transversal en forma de “V” de la hendidura (30) en el hongo de riel (22) del perfil portador (12), siendo uno de los brazos de la ranura un rehundimiento longitudinal (32) en la superficie lateral o longitudinal (24) del hongo de riel (22).

3. Perfil compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por un ángulo de abertura (w1) de la sección transversal de la canaleta de aproximadamente 60 a 70°, preferentemente 65°.

4. Perfil compuesto que comprende un perfil portador (12, 13), extruido de material de metal liviano y una tira de perfil (40, 41) que está hecha de un metal más duro y abarca la superficie superior (28) del perfil portador, una barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 50g; 51k) que está fijada a cada uno de los lados longitudinales de la tira de perfil de manera de ser paralela al eje longitudinal (B) de la misma, estando la barra de introducción conectada a su tira de perfil (40, 41) mediante una costura de soldadura (48), caracterizado porque la barra de introducción (50a) entra en una hendidura lateral (30a, 31) del perfil portador (12, 13) y porque la barra de introducción tiene una sección transversal en ángulo que con un brazo de canaleta (55) está adyacente al lado interior del brazo lateral (46) de la tira de perfil (40, 41), estando el otro de los brazos de canaleta (55i) inclinado hacia o desde la placa de base (42) de la tira de perfil (40).

5. Perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el ángulo delimitado por los dos brazos de canaleta (55, 55i) es superior a 90°, y es preferentemente de aproximadamente 110°.

6. Perfil compuesto que comprende un perfil portador (12, 13) extruido de material de metal liviano y un tira de perfil (40, 41) que está hecha de un metal más duro que recubre su superficie superior (28), en cada uno de cuyos costados longitudinales se halla dispuesta una barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 50g; 51k) paralela a su eje longitudinal (B), en el que la barra de introducción está fijada a su tira de perfil (40, 41) por medio de una soldadura (48), caracterizado porque la barra de introducción (50b) penetra en una hendidura lateral (35) del perfil portador (12, 13), y porque la barra de introducción (50b) de forma aproximadamente semicircular está soldada en su cenit a la superficie frontal (47) del brazo lateral (46) de la tira de perfil (40).

7. Perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque ambas barras de introducción (50b) de la tira de perfil (40) están dispuestas abiertos la una hacia la otra en un eje medio en común (M).

8. Perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el eje medio (M) de las barras de introducción (50b) cruza un eje longitudinal de sección transversal (Q) del perfil compuesto (10b).

9. Perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el eje medio (M) de las barras de introducción (50b) define en cada una de las superficies longitudinales (24) del hongo de riel (22b) la posición de una protuberancia (26) cuya sección transversal está adaptada a la forma del espacio interior de la barra de introducción y está delimitada de lado a lado por respectivamente una hendidura de inserción (35).

10. Perfil compuesto que comprende un perfil portador (12, 13) extruido de un material de metal liviano así como una tira de perfil (40, 41) de metal más duro que recubre su parte superior (28), sobre cada uno de los costados longitudinales del cual se halla dispuesta una barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 51k) paralela a su eje longitudinal (B), en el que la barra de introducción está unida a su tira de perfil (40, 41) por medio de una soldadura (48), caracterizado porque la barra de introducción (50c) está introducida en una hendidura lateral (30c) del perfil portador (12, 13), y porque la sección transversal de la barra de interior (50c) para el hongo de riel (22d) está compuesta de una porción en cuarto de círculo (54) y de una porción lineal (49c), estando esta última apoyada en su lado interior al brazo lateral (46) de la tira de perfil (49) además de estar soldada a la superficie frontal de ésta.

11. Perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la porción en cuarto de círculo

(54) de las barras de introducción (50c) está dirigida en dirección de la placa de base (42) de la banda de perfil o está dirigida en dirección opuesta a la misma.

12. Perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la hendidura (30c) del hongo de riel (22d) comprende un rehundimiento longitudinal (32) en la superficie longitudinal (24) del hongo de riel para la porción lineal (49c) de la barra de introducción (50c).

13. Perfil compuesto, que comprende un perfil portador (12, 13) extruido de un material de metal liviano así como una tira de perfil (40, 41) de metal más duro que recubre su superficie superior (28), sobre cada uno de cuyos costados longitudinales se halla dispuesta una barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 51k ) paralela a su eje longitudinal (B), en el que la barra de introducción está unida a su barra de perfil (40, 41) por medio de una soldadura (48), caracterizado porque la barra de introducción (50e) está introducida en una hendidura lateral del perfil portador (12, 13) y porque la barra de introducción (50e) de sección transversal en forma de gancho y que comprende una porción de gancho libre (56) situada a lo largo a una distancia (k1) del brazo lateral (46) de la tira de perfil (40), y orientada hacia la placa de base (42) de la tira de perfil (40), está soldada a la otra extremidad en la superficie frontal (47) del brazo lateral.

14. Perfil compuesto, que comprende un perfil portador (12, 13) extruido de un material de metal liviano así como una tira de perfil (40, 41) de metal más duro que recubre su superficie superior (28), sobre cada uno de cuyos costados longitudinales se halla dispuesto una barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 51k) paralela a su eje longitudinal (B), en el que la barra de introducción está unida a su barra de perfil (40, 41) por medio de una soldadura (48), caracterizado porque la barra de introducción (50e) está introducida en una hendidura lateral del perfil portador (12, 13) y porque la barra de introducción (50e) de sección transversal en forma de gancho y que comprende una porción de gancho libre (56) situada a lo largo a una distancia (k1) del brazo lateral (46) de la tira de perfil (40), y orientada en dirección opuesta de su placa de base (42), está soldada a la otra extremidad en la superficie frontal (47) del brazo lateral.

15. Perfil compuesto, que comprende un perfil portador (12, 13) extruido de un material de metal liviano así como una tira de perfil (40, 41) de metal más duro que recubre su superficie superior (28), sobre cada uno de cuyos costados longitudinales se halla dispuesta una barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 51k ) paralela a su eje longitudinal (B), en el que la barra de introducción está unida a su barra de perfil (40, 41) por medio de una soldadura (48), caracterizado porque la barra de introducción (50e) está introducida en una hendidura lateral del perfil portador (12, 13) y porque se ha previsto una barra de introducción (50g) de sección transversal en forma escalonada una de cuyas extremidades está soldada a la superficie interior del brazo lateral (46) de la tira de perfil cuya otra extremidad está introducida, por su extremidad de gancho libre (56) detrás de un listón de clavija (37) de la superficie longitudinal (24) del hongo de riel (22g).

16. Perfil compuesto, que comprende un perfil portador (12, 13) extruido de un material de metal liviano así como una tira de perfil (40, 41) de metal más duro que recubre su superficie superior (28), sobre cada uno de cuyos costados longitudinales se halla dispuesta una barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 51k) paralela a su eje longitudinal (B), en el que la barra de introducción está unida a su barra de perfil (40, 41) por medio de una soldadura (48), caracterizado porque la barra de introducción (50, 50a, 51k) está introducida en una hendidura lateral (31) del perfil portador (12, 13) y porque el perfil portador tiene forma de cajón y porque su superficie (28) está recubierta con una tira de perfil (44) en forma de placas, en cada una de cuyas aristas longitudinales (70) se halla fijada soldadura (48) mediante, la barra de introducción (50, 50a, 51k) en ángulo o en forma de curva.

17. Perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el ancho (b) de la tira de perfil

(44) es inferior al ancho (b1) del perfil portador (13), y porque cada una de las barras de introducción (50, 50a, 51k) está insertada en una hendidura (31) que parte desde una configuración escalonada (68) del perfil portador.

18. Perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque las configuraciones escalonadas (68) están dispuestas sobre dos regiones esquineras enfrentadas entre sí, del perfil portador (13).

19. Perfil compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque la tira de perfil o el perfil de recubrimiento (40, 41) está compuesto de un acero inoxidable.

20. Perfil compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 19, caracterizado porque la barra de introducción o de anclado (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 50g; 51, 51k, 52) está compuesto del mismo material que el material de la tira de perfil o del perfil de recubrimiento (40, 41).

21. Perfil compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque el espesor (a1, a2) de la extremidad libre de la barra de introducción (50, 50a, 50b, 50c, 50e, 51k) se corresponde con el espesor (a) de la hendidura (30, 30a, 31, 32, 35).

22. Perfil compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la soldadura (48) se extiende sobre la superficie frontal (47) del brazo lateral (46).

23. Perfil compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el rehundimiento que forma una hendidura (30, 30a, 30c; 35) del hongo de riel (22, 22a a 22e) está abarcado inferiormente por una nervadura longitudinal (34, 34a) delimitada por la superficie superior (28) y delimitada por la superficie inferior (26) del hongo de riel (22, 22a a 22e).

24. Procedimiento para la fabricación de un perfil compuesto de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se extruye de un material de metal liviano un perfil portador que comprende una superficie superior así como las dos hendiduras de inserción asociadas en cada lado, y porque se dispone una barra de introducción o de anclado en cada hendidura de inserción y porque una tira de perfil o una tira de recubrimiento que recubre la superficie superior de material más duro está apoyada contra una porción de la barra de introducción que pasa más allá de la hendidura de inserción.

25. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizado porque la barra de introducción se enrolla

o se prensa firmemente sobre el perfil portador.

26. Procedimiento para la fabricación de un perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 24 ó 25, caracterizado porque la tira de perfil se prensa sobre el perfil portador en estado de pretensado.

27. Procedimiento para la fabricación de un perfil compuesto de acuerdo con la reivindicación 24 a 26, caracterizado porque la barra de introducción se une a la tira de perfil mediante soldadura continua.