ABSORBEDOR DE CHOQUES PARA LA ZONA FRONTAL O TRASERA DE UN VEHÍCULO GUIADO POR VÍAS CON AL MENOS UNA UNIDAD DE ABSORCIÓN DE ENERGÍA.

Dispositivo de absorción de energía (10, 20) para un absorbedor de choques (100) para un vehículo guiado por vías,

especialmente un vehículo de tipo tranvía, que está diseñado, para absorber o descomponer al menos en parte la energía de choque que resulta de un impacto del vehículo con un obstáculo, caracterizado porque el dispositivo de absorción de energía (10, 20) presenta lo siguiente: - una barra parachoques (11, 21), que puede conectarse a través de un primer cojinete (12, 22) de manera pivotable con el chasis del automóvil (102); - un apoyo pendular (13, 23) con una primera y una segunda sección de extremo, que está conectado con la primera sección de extremo a través de un segundo cojinete (14, 24) con la barra parachoques (11, 21) y que puede conectarse con la segunda sección de extremo a través de un tercer cojinete (15, 25) con el chasis del automóvil (102), de tal manera que la barra parachoques (11, 21) y el apoyo pendular (13, 23) forman un trípode; y - una unidad de absorción de energía (16, 26, 30, 40), que está configurada y dispuesta de tal manera que en el caso de un pivotado de la barra parachoques (11, 21) alrededor de un eje de pivotado definido con el primer cojinete (12, 22) el momento de fuerza resultante de ello se introduce como fuerza lineal en la unidad de absorción de energía (16, 26, 30, 40) y allí se absorbe o descompone al menos en parte

Absorbedor de choques para la zona frontal o trasera de un vehículo guiado por vías con al menos una unidad de absorción de energía La invención se refiere a un dispositivo de absorción de energía para un absorbedor de choques para un vehículo guiado por vías, especialmente un vehículo de tipo tranvía, en el que el dispositivo de absorción de energía está diseñado para absorber o descomponer al menos en parte la energía de choque que resulta de un impacto del vehículo con un obstáculo. La invención se refiere además a un absorbedor de choques para la zona frontal o trasera de un vehículo guiado por vías, especialmente vehículos de tipo tranvía, en el que el absorbedor de choques presenta al menos un dispositivo de absorción de energía mencionado anteriormente, que puede conectarse en la zona frontal o trasera del vehículo con el chasis del automóvil.

Absorbedores de choques de este tipo se conocen por los documentos DE 4303 549 A o DE 2104797 A.

Es conocido el hecho de equipar vehículos guiados por vías, tales como por ejemplo vehículos sobre carriles, con un absorbedor de choques, que presenta al menos un dispositivo de absorción de energía, que sirve para descomponer al menos en parte la energía de choque que resulta en el caso de un impacto del vehículo con un obstáculo. Por regla general un dispositivo de absorción de energía que se utiliza en un absorbedor de choques presenta una o varias unidades de absorción de energía. La unidad de absorción de energía configurada de manera destructiva protegerá el chasis de vehículo guiado por vías especialmente también en caso de mayores velocidades de impacto.

Además de la al menos una unidad de absorción de energía configurada de manera destructiva puede estar prevista además una unidad de absorción de energía configurada de manera regenerativa, que sirve habitualmente para la amortiguación de las fuerzas de choque que se producen en el régimen de marcha normal.

En los absorbedores de choques convencionales la unidad de absorción de energía configurada de manera regenerativa está diseñada en ese sentido para amortiguar las fuerzas de tracción y de choque que aparecen en el régimen de marcha normal, estando diseñado el poder amortiguador de la unidad de absorción de energía configurada de manera regenerativa frecuentemente sólo hasta una fuerza máxima establecida. En otras palabras, tras superar la carga de servicio de la unidad de absorción de energía configurada de manera regenerativa, tal como por ejemplo en el caso de impacto del vehículo con un obstáculo (colisión) , la unidad de absorción de energía configurada de manera regenerativa no basta por regla general para una absorción de la energía de choque resultante en total.

Para que en tal caso la energía de choque resultante no conduzca en la medida de lo posible a cargas, se utiliza por ejemplo además de la unidad de absorción de energía configurada de manera regenerativa también una unidad de absorción de energía configurada de manera destructiva, que está conectada aguas abajo de la unidad de absorción de energía configurada de manera regenerativa y está diseñada de tal manera que tras agotar la absorción de trabajo corresponde a la unidad de absorción de energía configurada de manera regenerativa y después absorbe y descompone al menos en parte la energía transmitida por el flujo de fuerza a través del dispositivo de absorción de energía.

Como unidad de absorción de energía configurada de manera destructiva se tienen en cuenta por ejemplo tubos de deformación o cajas de colisión, en los que mediante una deformación definida puede transformarse de manera destructiva la energía de choque en trabajo de deformación y calor. Un tubo de deformación, que se utiliza en un absorbedor de choques como unidad de absorción de energía configurada de manera destructiva, se caracteriza por ejemplo porque presenta una fuerza de reacción definida sin máximos de fuerza.

Como unidades de absorción de energía configuradas de manera regenerativa se conocen amortiguadores con un funcionamiento regenerativo o de auto-restauración, tales como por ejemplo amortiguadores de gas-hidráulicos. Una unidad de absorción de energía basada en un funcionamiento de gas-hidráulico presenta, en comparación con un tubo de deformación, una fuerza de reacción relativamente reducida y reacciona, en contraposición a un tubo de deformación, en función de la velocidad. Por otro lado, como unidad de absorción de energía configurada de manera regenerativa se conoce también una unidad de absorción de energía basada en un funcionamiento hidrostático, tal como por ejemplo un amortiguador de gas-hidráulico, que actúa asimismo de manera regenerativa, es decir con auto-restauración. Las unidades de absorción de energía que trabajan de manera hidrostática tienen, en contraposición a las unidades de absorción de energía que trabajan de manera gas-hidráulica, una mayor fuerza de reacción y pretensión.

En la técnica de vehículos por vías existe desde hace mucho tiempo el empeño de exponer un absorbedor de choques para la protección del chasis de un vehículo guiado por vías frente a cargas extremas, que se producen especialmente en un colisión, con el que puede descomponerse eficazmente, por ejemplo en una colisión de manera definida y tras una secuencia de eventos previsible, al menos una parte de la energía de choque que se produce durante la transmisión de fuerzas de choque. Tanto para un comportamiento de reacción definido como para secuencia de eventos que puede establecerse previamente durante la absorción de energía es necesario que la fuerza de choque que va a absorberse y por tanto la energía que resulta durante la transmisión de la fuerza de choque se introduzca de la manera más axialmente posible en la (s) unidad (es) de absorción de energía del/de los dispositivo (s) de absorción de energía previstos en el absorbedor de choques. Esto ha de atribuirse a que un dispositivo de absorción de energía que se utiliza habitualmente en un absorbedor de choques presenta una unidad de absorción de energía, tal como por ejemplo un tubo de deformación o una caja de colisión, pudiendo absorber entonces fuerzas esta unidad de absorción de energía por regla general sólo de manera previsible, cuando éstas se introducen axialmente en la unidad de absorción de energía.

Si se utiliza por ejemplo como unidad de absorción de energía un tubo de deformación o una caja de colisión, cuando se introducen en el tubo de deformación fuerzas no axiales, existe el riesgo de un “agarrotamiento” o acuñación y ladeo, con el resultado de que por un lado el comportamiento de reacción de la unidad de absorción de energía y por otro lado de la secuencia de eventos durante la absorción de energía dejan de ser previsibles.

Estas condiciones límite necesarias para un modo de funcionamiento eficaz de una unidad de absorción de energía, en el caso de vehículos guiados por vías, tales como por ejemplo vehículos sobre carriles, se dan frecuentemente por naturaleza, dado que un vehículo sobre carriles que se mueve sobre un tramo de vía, tal como por ejemplo un tren regional o un tren de alta velocidad, por regla general se aproxima siempre casi frontalmente al obstáculo que se encuentra en el tramo de vía, de modo que la energía de choque que se produce en el caso de un impacto sobre este obstáculo se introduce casi “automáticamente” de forma axial en la unidad de absorción de energía del dispositivo de absorción de energía previsto en el absorbedor de choques, dado que por regla general la dirección preferente de la unidad de absorción de energía durante la absorción de energía coincide con la dirección longitudinal del vehículo sobre carriles.

No obstante, por ejemplo los tranvías representan un caso particular, es decir vehículos guiados por vías y en particular guiados por carriles, que están integrados al menos en parte en el tráfico rodado habitual. En el caso de los vehículos de este tipo la condición límite, según la cual una colisión con un obstáculo por regla general se produce frontalmente, ya no se cumple automáticamente. Cuando por ejemplo un automóvil al girar en el tráfico urbano colisiona con un tranvía que viene de frente, frecuentemente éste no choca con el tranvía frontalmente, sino lateralmente con inclinación viniendo desde delante. En este tipo de situaciones ya no puede hablarse en ningún caso de una colisión frontal o fundamentalmente frontal.

Por consiguiente, la invención se basa en el planteamiento... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) para un absorbedor de choques (100) para un vehículo guiado por vías, especialmente un vehículo de tipo tranvía, que está diseñado, para absorber o descomponer al menos en parte la energía de choque que resulta de un impacto del vehículo con un obstáculo, caracterizado porque el dispositivo de absorción de energía (10, 20) presenta lo siguiente:

- una barra parachoques (11, 21) , que puede conectarse a través de un primer cojinete (12, 22) de manera pivotable con el chasis del automóvil (102) ;

- un apoyo pendular (13, 23) con una primera y una segunda sección de extremo, que está conectado con la primera sección de extremo a través de un segundo cojinete (14, 24) con la barra parachoques (11, 21) y que puede conectarse con la segunda sección de extremo a través de un tercer cojinete (15, 25) con el chasis del automóvil (102) , de tal manera que la barra parachoques (11, 21) y el apoyo pendular (13, 23) forman un trípode; y

- una unidad de absorción de energía (16, 26, 30, 40) , que está configurada y dispuesta de tal manera que en el caso de un pivotado de la barra parachoques (11, 21) alrededor de un eje de pivotado definido con el primer cojinete (12, 22) el momento de fuerza resultante de ello se introduce como fuerza lineal en la unidad de absorción de energía (16, 26, 30, 40) y allí se absorbe o descompone al menos en parte.

2. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) según la reivindicación 1, en el que la unidad de absorción de energía (16, 26, 30, 40) presenta al menos un primer elemento de absorción de energía (16, 26) , que está integrado en el apoyo pendular (13, 23) de tal manera que en el caso de un pivotado de la barra parachoques (11, 21) alrededor de un eje de pivotado definido con el primer cojinete (12, 22) el momento de fuerza resultante de ello como fuerza lineal se introduce en el al menos un elemento de absorción de energía (16, 26) .

3. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) según la reivindicación 2, en el que el al menos un primer elemento de absorción de energía (16, 26) está configurado para ser esencialmente rígido, en el caso de una entrada de fuerzas en el primer elemento de absorción de energía (16, 26) hasta una fuerza característica preestablecida en cuanto a la cantidad y por tanto para impedir un movimiento de pivotado de la barra parachoques (11, 21) alrededor de un eje de pivotado definido con el primer cojinete (12, 22) , y en el que el al menos un primer elemento de absorción de energía (16, 26) está configurado además y está integrado en el apoyo pendular (13, 23) de tal manera que tras superar la cantidad de fuerza característica se produce una contracción longitudinal del apoyo pendular (13, 23) y el al menos un primer elemento de absorción de energía (16, 26) dado el caso con la absorción simultánea de energía permite un movimiento de pivotado de la barra parachoques (11, 21) alrededor del eje de pivotado.

4. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) según la reivindicación 2 ó 3, en el que el al menos un primer elemento de absorción de energía (16, 26) está realizado como elemento de deformación configurado de manera destructiva con un comportamiento de reacción preestablecido.

5. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) según la reivindicación 2 ó 3, en el que el al menos un primer elemento de absorción de energía (16, 26) está configurado de manera regenerativa con un comportamiento de reacción preestablecido.

6. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de absorción de energía (16, 26, 30, 40) presenta al menos un segundo elemento de absorción de energía (30, 40) que puede conectarse con el chasis del automóvil (102) , con el que la segunda sección de extremo del apoyo pendular (13, 23) está conectada a través del tercer cojinete (15, 25) de tal manera que en el caso de un pivotado de la barra parachoques (11, 21) alrededor de un eje de pivotado definido con el primer cojinete (12, 22) el momento de fuerza resultante de ello se introduce al menos en parte como fuerza lineal a través del apoyo pendular (13, 23) en el al menos un segundo elemento de absorción de energía (30, 40) .

7. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de absorción de energía (16, 26, 30, 40) presenta al menos un tercer elemento de absorción de energía, que está conectado a través de un elemento de transmisión de fuerza con el tercer cojinete (15, 25) .

8. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta además una superficie de contacto (18, 28) unida con la barra parachoques (11, 21) para introducir fuerzas de choque en la barra parachoques (11, 21) , en el que la superficie de contacto (18, 28) presenta al menos una zona con un contorno exterior configurado de manera convexa.

9. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) según la reivindicación 8, en el que la al menos una zona de la superficie de contacto (18, 28) está realizada como arco circular, cuyo punto medio se encuentra sobre un eje de pivotado definido con el segundo cojinete (14, 24) .

10. Dispositivo de absorción de energía (10, 20) según la reivindicación 8 ó 9, en el que la superficie de contacto (18, 28) presenta al menos una zona (19, 29) con un perfilado para proporcionar una protección frente a que la pestaña se monte sobre el carril.

11. Absorbedor de choques (100) para la zona frontal o trasera de un vehículo guiado por vías, especialmente vehículos de tipo tranvía, que presenta un primer y un segundo dispositivo de absorción de energía (10, 20) en cada caso según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los dispositivos de absorción de energía (10, 20) preferentemente pueden conectarse simétricamente al eje longitudinal del vehículo (L) en la zona frontal o trasera

del vehículo con el chasis del automóvil (102) de tal manera que las barras parachoques (11, 21) corresponden al menos en parte al contorno exterior (K) de la zona frontal o trasera.

12. Absorbedor de choques (100) según la reivindicación 11, en el que las barras parachoques (11, 21) están diseñadas de tal manera que entre las zonas de extremo de las barras parachoques (11, 21) opuestas al primer cojinete (12, 22) asociado existe un espacio libre, y en el que además está prevista una unidad (50, 51, 52) , que está

conectada con las dos barras parachoques (11, 21) y puentea el espacio libre entre las zonas de extremo no articuladas de las barras parachoques (11, 21) .

13. Absorbedor de choques (100) según la reivindicación 12, en el que la unidad (50, 51, 52) presenta una viga parachoques (50) , que está conectada a través de un cuarto cojinete (51) con la barra parachoques (11) del primer dispositivo de absorción de energía (10) y a través de un quinto cojinete (52) con la barra parachoques (21) del segundo dispositivo de absorción de energía (20) de tal manera que una fuerza de choque, que se produce, cuando un objeto choca frontalmente con la viga parachoques (50) , se transmite desde la viga parachoques (50) a través de las zonas de extremo fijadas a las barras parachoques respectivas (11, 21) hasta las dos barras parachoques (11, 21) y por tanto se introduce en los dos dispositivos de absorción de energía (10, 20) .

14. Absorbedor de choques (100) según la reivindicación 12, en el que la unidad (50, 51, 52) presenta un elemento flexible previsto entre las zonas de extremo no articuladas de las barras parachoques (11, 21) , especialmente un cable, una correa o una cadena, que para puentear el espacio libre entre las zonas de extremo no articuladas de las barras parachoques (11, 21) está conectado de manera fija tanto con la primera barra parachoques (11) como con la segunda barra parachoques (21) .

15. Absorbedor de choques (100) según una de las reivindicaciones 11 a 14, en el que las segundas secciones de extremo de los apoyos pendulares (13, 23) de los dos dispositivos de absorción de energía (10, 20) están conectadas con un elemento de absorción de energía común (40) .