Dispositivo para amortiguar fuerzas de tracción y compresión.

Dispositivo (100) para amortiguar fuerzas de tracción y compresión,

presentando el dispositivo (100) lo siguiente:

- un sistema (10) de amortiguamiento alojado en una carcasa (11) con un conjunto (12) elástico y un equipo (13) de amortiguamiento hidráulico, estando dispuesto el conjunto (12) elástico entre un primer tope (14) fijo con respecto a la carcasa (11) y un segundo tope (15) desplazable con respecto al primer tope (14) y presentando el equipo (13) de amortiguamiento hidráulico una primera cámara (17) hidráulica llena con líquido hidráulico y una segunda cámara (18) hidráulica llena con líquido hidráulico, que está configurada entre la primera cámara (17) hidráulica y el segundo tope (15); y

- un vástago (2) de pistón desplazable con respecto a la carcasa (11) según la dirección (L) longitudinal con una cabeza (3) de pistón configurada en una zona terminal, que está alojada en la primera cámara (17) hidráulica de forma que se puede desplazar con respecto a la primera cámara (17) hidráulica y con un desplazamiento longitudinal con respecto a la primera cámara (17) hidráulica divide la primera cámara (17) hidráulica en una zona (17a) delantera de la cámara hidráulica no orientada hacia el vástago (2) del pistón y una zona (17b) trasera de la cámara hidráulica orientada hacia el vástago (2) del pistón, caracterizado porque el equipo (13) de amortiguamiento hidráulico presenta un primer sistema de rebose, a través del que con un movimiento longitudinal de la cabeza (3) del pistón con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica el líquido hidráulico puede fluir de la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica a través de al menos una válvula (4) multiplicadora hasta la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica y hasta la segunda cámara (18) hidráulica y

porque el equipo (13) de amortiguamiento hidráulico presenta un segundo sistema de rebose, a través del que, con un movimiento longitudinal de la cabeza (3) del pistón con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica, el líquido hidráulico puede fluir de la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica y de la segunda cámara (18) hidráulica a través de una válvula (7) de retención de bola hacia la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica.

Dispositivo para amortiguar fuerzas de tracción y compresión La presente invención se refiere a un dispositivo para amortiguar fuerzas de tracción y compresión en forma de un amortiguador de choques estructurado de modo regenerativo. Un dispositivo con las características definidas en el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por el documento DE-U-2 96 10607.

De la tecnología de vehículos que circulan por vía se conoce el hecho de insertar amortiguadores de choques entre las cajas de los vagones individuales de un vehículo de varias unidades, por ejemplo, en forma de los denominados parachoques. En este caso se trata de elementos constructivos en vehículos que en caso de una colisión o un choque con un obstáculo fijo absorben energía y deben impedir así daños en el vehículo o en la carga. Los parachoques aparecen sobre todo en vehículos que circulan por vía, usándose la mayoría de las veces una o dos piezas constructivas aplicadas en los lados frontales, que tienen el fin de absorber las fuerzas de compresión horizontales que actúan sobre el vehículo que circula por vía desde el exterior según su dirección longitudinal.

Según el principio, en los vehículos que circulan por vía se pueden emplear como amortiguadores de choques dos tipos de parachoques, a saber, los llamados "topes centrales" en los que el amortiguador de choque está colocado en el eje longitudinal del vehículo, de modo que en cada lado frontal del vehículo que circula por vía sólo haya un tope en la mitad del travesaño superior. Por otro lado se conocen también los llamados "topes laterales" en los que hay dos topes en el lado frontal del vehículo que circula por vía.

Así, se conoce del campo de la tecnología de vehículos que circulan por vía, por ejemplo, en el caso de un vehículo que circula por vía de varias unidades, equipar las cajas de los vagones individuales con los llamados topes laterales o topes UIC si las cajas de los vagones no están conectadas entre sí mediante un soporte giratorio y, por tanto, durante la marcha puede variarse la distancia entre dos cajas de vagón acopladas entre sí. Estos topes laterales sirven para absorber y amortiguar los choques que aparecen durante la marcha normal, por ejemplo, al frenar o arrancar.

Además se conoce por el estado de la técnica el hecho de integrar en una palanca de acoplamiento, que se usa para transmitir fuerzas de tracción y compresión entre dos cajas de vagones consecutivas de un vehículo de varias unidades, un amortiguador de choques materializado en un equipo de tracción/choque. Este equipo de tracción/choque está diseñado para absorber fuerzas de tracción y compresión hasta una determinada magnitud y amortiguarlas. Resulta concebible también, por ejemplo, emplear como equipo de tracción/choque un conjunto elástico que se pueda cargar tanto a tracción como a compresión para poder amortiguar de esta forma adecuadamente las fuerzas de tracción y compresión que aparecen durante el funcionamiento.

La presente invención tiene el objetivo de indicar un dispositivo que está diseñado para amortiguar las fuerzas que actúan según la dirección tanto tracción como de compresión en un intervalo tan grande como sea posible, funcionando el dispositivo sin desgaste y caracterizándose particularmente por su corta longitud constructiva.

Este objetivo se consigue según la invención con un dispositivo para amortiguar las fuerzas de tracción y compresión que presenta un sistema de amortiguamiento alojado en una carcasa, que está compuesto de un conjunto elástico por un lado y de un equipo de amortiguamiento hidráulico por otro lado. El conjunto elástico está dispuesto entre un primer tope fijo con respecto a la carcasa del sistema de amortiguamiento y un segundo tope que se puede desplazar con respecto al primer tope. Con un movimiento del segundo tope con respecto a la carcasa del sistema de amortiguamiento hacia el primer tope, el conjunto elástico entre el primer y segundo tope se carga con presión y se comprime. La fuerza de compresión del conjunto elástico actúa en sentido contrario al movimiento del segundo tope. En una forma de realización de la solución según la invención, el segundo tope es un pistón anular que se puede desplazar contra la presión del muelle del conjunto elástico.

El equipo de amortiguamiento hidráulico del sistema de amortiguamiento que se emplea en la solución según la invención presenta una primera cámara hidráulica llena con un líquido hidráulico tal como, por ejemplo, un aceite hidráulico, y una segunda cámara hidráulica llena también con líquido hidráulico. Como se describe a continuación en detalle, ambas cámaras hidráulicas están conectadas mediante un primer y segundo sistema de rebose, de modo que el líquido hidráulico puede fluir de forma controlada de la primera cámara hidráulica a la segunda cámara hidráulica o de la segunda cámara hidráulica a la primera cámara hidráulica.

En la solución según la invención está previsto que la segunda cámara hidráulica quede configurada entre la primera cámara hidráulica y el segundo tope. En detalle, está previsto que el segundo tope ya mencionado, que se puede desplazar con respecto a la carcasa del sistema de amortiguamiento y con respecto al primer tope según la dirección longitudinal del sistema de amortiguamiento, constituya una pared de la segunda cámara hidráulica. Así, el segundo tope se desplaza hacia el primer tope cuando el líquido hidráulico fluye de la primera cámara hidráulica a la segunda cámara hidráulica. Al desplazar el segundo tope hacia el primer tope se comprime el conjunto elástico alojado entre el primer y segundo tope. A este respecto, la fuerza recuperadora que parte del conjunto elástico actúa en contra de la presión del líquido hidráulico de la segunda cámara hidráulica.

Las fuerzas de tracción y compresión a amortiguar con el dispositivo se introducen en el sistema de amortiguamiento a través del vástago de un pistón, que se puede desplazar con respecto a la carcasa del sistema de amortiguamiento según la dirección longitudinal y que presenta en su zona terminal una cabeza del pistón que está alojada en la primera cámara hidráulica. En detalle, la cabeza del pistón del vástago del pistón queda alojada en la primera cámara hidráulica de forma que se puede desplazar con respecto a la primera cámara hidráulica y divide, con un desplazamiento longitudinal con respecto a la primera cámara hidráulica, la primera cámara hidráulica en una zona delantera de la cámara hidráulica no orientada hacia el vástago del pistón y una zona trasera de la cámara hidráulica orientada hacia el vástago del pistón.

Cuando se introducen fuerzas de compresión en el sistema de amortiguamiento se mueve la cabeza del pistón con respecto a la primera cámara hidráulica hacia la zona delantera de la cámara hidráulica. El líquido hidráulico presente en la zona delantera de la cámara hidráulica se expulsa al menos parcialmente y fluye a través del primer sistema de rebose de forma controlada hacia la zona trasera de la cámara hidráulica así como hacia la segunda cámara hidráulica. El volumen de líquido hidráulico expulsado con un movimiento longitudinal de la cabeza del pistón con respecto a la primera cámara hidráulica de la zona delantera de la cámara hidráulica se corresponde con el volumen que desplaza el vástago del pistón al entrar en el sistema de amortiguamiento. Puesto que el líquido hidráulico, idealmente, no es compresible, el rebose del líquido hidráulico de la primera cámara hidráulica a la segunda cámara hidráulica produce que a la vez el segundo tope se desplace hacia el primer tope en sentido contrario a la fuerza elástica del conjunto elástico.

Adicionalmente al primer sistema de rebose que permite un rebose de líquido hidráulico de la primera cámara hidráulica a la segunda cámara hidráulica, el dispositivo según la invención presenta además un segundo sistema de rebose. Este segundo sistema de rebose hace posible un rebose de líquido hidráulico de la zona trasera de la cámara hidráulica y de la segunda cámara hidráulica a la zona delantera de la cámara hidráulica.

Con el segundo sistema de rebose se produce una recuperación central del pistón hasta su posición neutra. En detalle, la cabeza del pistón, después de que, por ejemplo, debido a una exposición a compresión se haya desplazado antes con respecto a la primera cámara hidráulica hacia la zona delantera de la cámara hidráulica, retorna hasta su punto de partida en cuanto ya no se introduzca... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (100) para amortiguar fuerzas de tracción y compresión, presentando el dispositivo (100) lo siguiente:

- un sistema (10) de amortiguamiento alojado en una carcasa (11) con un conjunto (12) elástico y un equipo (13) de amortiguamiento hidráulico, estando dispuesto el conjunto (12) elástico entre un primer tope (14) fijo con respecto a la carcasa (11) y un segundo tope (15) desplazable con respecto al primer tope (14) y presentando el equipo (13) de amortiguamiento hidráulico una primera cámara (17) hidráulica llena con líquido hidráulico y una segunda cámara (18) hidráulica llena con líquido hidráulico, que está configurada entre la primera cámara (17) hidráulica y el segundo tope (15) ; y

- un vástago (2) de pistón desplazable con respecto a la carcasa (11) según la dirección (L) longitudinal con una cabeza (3) de pistón configurada en una zona terminal, que está alojada en la primera cámara (17) hidráulica de forma que se puede desplazar con respecto a la primera cámara (17) hidráulica y con un desplazamiento longitudinal con respecto a la primera cámara (17) hidráulica divide la primera cámara (17) hidráulica en una zona (17a) delantera de la cámara hidráulica no orientada hacia el vástago (2) del pistón y una zona (17b) trasera de la cámara hidráulica orientada hacia el vástago (2) del pistón, caracterizado porque el equipo (13) de amortiguamiento hidráulico presenta un primer sistema de rebose, a través del que con un movimiento longitudinal de la cabeza (3) del pistón con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica el líquido hidráulico puede fluir de la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica a través de al menos una válvula (4) multiplicadora hasta la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica y hasta la segunda cámara (18) hidráulica y

porque el equipo (13) de amortiguamiento hidráulico presenta un segundo sistema de rebose, a través del que, con un movimiento longitudinal de la cabeza (3) del pistón con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica, el líquido hidráulico puede fluir de la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica y de la segunda cámara (18) hidráulica a través de una válvula (7) de retención de bola hacia la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica.

2. Dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 1, estando previsto un sistema de canales que conecta la primera cámara (17) hidráulica con la entrada de la válvula (4) multiplicadora, dependiendo la sección transversal de flujo efectiva del sistema de canales de cuánto esté desplazada la cabeza (3) del pistón con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica.

3. Dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 2, presentando el sistema de canales una pluralidad de canales (21, 22, 23, 24, 25) que conectan la primera cámara (17) hidráulica con la entrada de la válvula (4) multiplicadora, desembocando los canales (21, 22, 23, 24, 25) separados entre sí según la dirección (L) longitudinal de la primera cámara (17) hidráulica en la primera cámara (17) hidráulica.

4. Dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, presentando, cuando la cabeza (3) del pistón está desplazada al máximo con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica, el sistema de canales al menos un canal (21, 22, 23) que desemboca en la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica y presentando al menos un canal (24, 25) que desemboca en la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica.

5. Dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 4, presentando el al menos un canal (21, 22, 23) del sistema de canales, que, cuando la cabeza (3) del pistón está desplazada al máximo hacia la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica, desemboca en la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica, una válvula (8) de retención de bola que bloquea automáticamente el paso de líquido hidráulico a través del al menos un canal (21, 22, 23) hacia la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica.

6. Dispositivo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en particular de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, estando configurado al menos por zonas un espacio hueco (19) entre la primera cámara (17) hidráulica y la carcasa (11) del sistema (10) de amortiguamiento, estando conectada la entrada de la válvula (4) multiplicadora a través del espacio hueco (19) con la primera cámara (17) hidráulica.

7. Dispositivo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en particular la reivindicación 6, estando dispuesta la válvula de (7) retención de bola prevista entre la segunda cámara (18) hidráulica y la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica en un canal (29) que conecta la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica con el espacio hueco (19) configurado al menos por zonas entre la primera cámara (17) hidráulica y la carcasa (11) del sistema (10) de amortiguamiento y estando configurada la válvula (7) de retención de bola para bloquear automáticamente un paso de líquido hidráulico desde el espacio hueco (19) hacia la segunda cámara (18) hidráulica.

8. Dispositivo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando previsto al menos un canal (28) que conecta la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica con la segunda cámara (18) hidráulica y que hace posible un paso de líquido hidráulico de la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica a la segunda cámara (18) hidráulica y viceversa.

9. Dispositivo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, desembocando la salida de la válvula (4) multiplicadora en una cámara (6) de la válvula que está conectada a través de una válvula (5) de retención de bola con la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica, bloqueando automáticamente la válvula (5) de retención de bola el paso de líquido hidráulico de la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica a la cámara (6) de la válvula.

10. Dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 9, estando previsto al menos un canal (26) que conecta directamente la cámara (6) de la válvula con la segunda cámara (18) hidráulica, bloqueando en el estado completamente abierto de la válvula (4) multiplicadora el pistón (9) de control de la válvula (4) multiplicadora el al menos un canal (26) .

11. Dispositivo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando alojada la primera cámara (17) hidráulica en la carcasa (11) del sistema (10) de amortiguamiento de forma que se puede desplazar con respecto a la carcasa (11) hacia el conjunto (12) elástico, formándose con un desplazamiento longitudinal de la primera cámara (17) hidráulica hacia el conjunto (12) elástico una presión negativa con respecto a la presión ambiental entre la carcasa (11) y el lado frontal no orientado hacia el conjunto (12) elástico de la primera cámara (17) hidráulica.

12. Dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 11, correspondiéndose el trayecto en el que puede moverse la primera cámara (17) hidráulica con respecto a la carcasa (11) del sistema (10) de amortiguamiento según la dirección

(L) longitudinal con el trayecto en el que se comprime el conjunto (12) elástico cuando la cabeza (3) del pistón se desplaza de su posición trasera, en la que la cabeza (3) del pistón está desplazada al máximo con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica, hasta su posición delantera, en la que la cabeza (3) del pistón está desplazada al máximo con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica.

13. Dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, estando el conjunto (12) elástico en un estado no comprimido cuando la cabeza (3) del pistón está en su posición delantera y la cámara (17) primera hidráulica no está desplazada según la dirección (L) longitudinal con respecto a la carcasa (11) del sistema (10) de amortiguamiento.

14. Dispositivo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando prevista una carcasa (30) externa con la que está unida la zona terminal del vástago (2) del pistón opuesta a la cabeza (3) del pistón, estando alojada la carcasa (11) del sistema (10) de amortiguamiento al menos parcialmente de forma telescópica en la carcasa (30) externa de forma desplazable con respecto a la carcasa (30) externa según la dirección (L) longitudinal.

15. Dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 14, correspondiéndose el trayecto en el que se puede desplazar la carcasa (11) del sistema (10) de amortiguamiento con respecto a la carcasa (30) externa con la carrera del pistón que recorre la cabeza (3) del pistón entre una posición delantera, en la que la cabeza (3) del pistón está desplazada al máximo con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica, y una posición trasera, en la que la cabeza (3) del pistón está desplazada al máximo con respecto a la primera cámara (17) hidráulica hacia la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica.

16. Dispositivo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando previstas superficies de guía para guiar el movimiento del vástago (2) del pistón con respecto a la carcasa (11) del sistema (10) de amortiguamiento.

17. Dispositivo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, presentando el conjunto (12) elástico al menos un muelle, en particular muelle helicoidal, de disco, anular, de caucho o de elastómero, que está alojado encapsuladamente en el espacio entre el primer tope (14) y el segundo tope (15) .

18. Dispositivo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, presentando el equipo (13) de amortiguamiento hidráulico una válvula de sobrecarga precargada preferentemente con un muelle helicoidal, muelle de disco, muelle anular, muelle de elastómero o muelle de caucho, que está dispuesta en paralelo con la al menos una válvula (4) multiplicadora y que permite el paso de líquido hidráulico de la zona (17a) delantera de la cámara hidráulica a la zona (17b) trasera de la cámara hidráulica y a la segunda cámara (18) hidráulica.