Disposición de articulación.

Disposición para la conexión articulada de cajas de vagón de un vehículo de varios miembros con la ayuda deuna articulación con superficies de soporte esféricas,

en la que la articulación está configurada con un cojinete dearticulación radial (1) con un anillo interior (2) con superficie de cojinete esférica (2.1) arqueada convexa y con unanillo exterior (3) con superficie de cojinete esférica (3.1) arqueada cóncava, y está dotada con un eje de cojinetevertical Z, en la que el anillo interior (2) y el anillo exterior (3) están recibidos, respectivamente, por una construcciónde conexión (5, 6), y el cojinete de articulación radial (1) estando configurado asimétricamente, el anillo interior (2) yel anillo exterior (3) estando dispuestos desplazados uno con respecto al otro en la dirección del eje del cojinete Z,las superficies de cojinete (2.1, 3.1) de los anillos de cojinete (2, 3) estando de diferente magnitud en la dirección deleje Z partiendo desde el punto medio (M) del anillo interior, caracterizada porque con respecto a un punto medio (M)de una parte esférica del anillo interior (2), hacia arriba en la dirección del eje de cojinete positivo Z, el anillo interior(2) solapa el anillo exterior (3) y hacia abajo en la dirección del eje de cojinete negativo Z, el anillo exterior (3) solapael anillo interior (2) en dirección axial.

Disposición de articulación Campo de aplicación de la invención La invención se refiere a una disposición para la conexión articulada de cajas de vagones de un vehículo de varios 5 miembros con la ayuda de una articulación con superficies de soporte esféricas.

Antecedentes de la invención Una disposición de articulación del tipo indicado al principio para la conexión de cajas de vagón de un vehículo ferroviario de varios miembros se conoce anteriormente a partir del documento EP 0 559 635 B1. Esta constituida por dos cojinetes de articulación axial dispuestos concéntricos entre sí, de manera que el cojinete de articulación 10 axial exterior funciona como cojinete principal y el cojinete de articulación axial interior funciona como seguro contra elevación. Para que no se puedan introducir fuerzas forzadas en el sistema, es necesario que los puntos medios de cojinete de ambos cojinetes coincidan entre sí. Condicionado por la construcción de esta disposición de cojinete, a través del ángulo de presión de los cojinetes de articulación axial utilizados, en el caso de cargas radiales, se producen fuerzas axiales (fuerzas de expansión) en contra de la fuerza de peso de la carcasa colocada encima. 15 Especialmente en caso de accidentes, la fuerza de peso de la parte del vagón colocada encima no es suficiente para compensar la fuerza de elevación axial (fuerza de expansión) dirigida en sentido contrario. Para este caso de elevación, debe impedirse a través del cojinete de articulación interior, que el anillo interior del cojinete principal salte fuera del anillo exterior y de esta manera se suelte la conexión articulada. A tal fin, el disco ondulado del cojinete interior se conecta por medio de bulones o tornillos con la carcasa. Estos tornillos deben absorber, de acuerdo con la estructura del cojinete, cargadas dinámicas o estáticas duraderas.

Los inconvenientes de una disposición de cojinete configurada del tipo indicado al principio son los siguientes:

- Debido a la estructura compleja, hay que fabricar y montar una pluralidad de componentes de cojinetes.

- Puesto que para el funcionamiento perfecto de la disposición de cojinete, ambos puntos medios de cojinete deben coincidir entre sí, es necesario un gasto de fabricación alto.

- Las fuerzas de elevación axial (fuerzas de expansión) , en virtud de fuerzas radiales producidas, deben ser absorbidas a través de componentes adicionales (bulones roscados) .

- En virtud de la complejidad de la disposición de cojinete, también es necesaria una construcción costosa del entorno.

-En virtud de la complejidad de la disposición de cojinete, ésta reivindica un espacio de construcción 30 considerable.

Disposiciones de cojinete similares para la conexión articulada de cajas de vagones de un vehículo de varios miembros se describen en el documento DE 101 39 970 A1 y en el documento WO 03/09265 A1. Pero también aquí afectan los inconvenientes mencionados anteriormente, es decir, que están constituidas de muchos componentes individuales y requieren una exactitud técnica de fabricación alta.

En concreto, en este contexto, el técnico conoce también aplicaciones de cojinetes de articulación radial en el acoplamiento de unidades de vehículos para vehículos ferroviarios, que, sin embargo, se diferencian esencialmente de la solución de acuerdo con la invención. Así, por ejemplo, en el documento DE 195 43 183 A1 se describe un acoplamiento entre dos vagones ferroviarios, que está constituido por una barra de tracción conectada con un vagón, que está alojada por un vagón adyacente. Esto se realiza porque un pasador de conexión presenta una superficie exterior de forma esférica, que es recibida de nuevo por un casquillo igualmente arqueado. El casquillo está fabricado de un material elástico, de manera que en el caso de un movimiento de articulación de la barra de tracción en dirección horizontal se produce una deformación del casquillo arqueado. Esto significa de nuevo que, en sentido estricto, no existe ningún cojinete de articulación radial, en el que los dos anillos de cojinete sean pivotables entre sí sin deformación. Además, este acoplamiento está constituido de tal forma que una horquilla de acoplamiento 45 atraviesa por medio de un pasador de unión el casquillo arqueado dispuesto en la barra de tracción, de manera que el pasador de unión está fijado en dos brazos de horquilla distanciados uno del otro en dirección axial. De nuevo, esto significa que una conexión de este tipo requiere mucho espacio en dirección axial.

Soluciones similares, es decir, en las que, en el caso de una articulación de horquillas de acoplamiento y de una pestaña de acoplamiento, provoca una deformación de un material elástico, se deducen a partir de los documentos 50 US 199 19 536 A1 y US 4.485.743. De la misma manera es negativa la conexión costosa en las construcciones de conexión, es decir, que una horquilla de acoplamiento está conectada con una pestaña de acoplamiento, de manera que se requiere mucho espacio de construcción en dirección axial.

Resumen de la invención Partiendo de los inconvenientes del estado de la técnica conocido, la invención tiene el cometido de preparar una conexión articulada, que se compone de pocos componentes y que se puede fabricar muy fácilmente.

De acuerdo con la invención, este cometido se soluciona de acuerdo con la parte de caracterización de la reivindicación 1 en conexión con su preámbulo.

El cometido del alojamiento de acuerdo con la invención es

- transmitir las fuerzas de tracción y las fuerzas de compresión en la dirección longitudinal (+/- dirección-X) en el caso de aceleración y frenado,

- transmitir las fuerzas transversales en circulación en curvas en +/- dirección-Y,

- transmitir las fuerzas de peso desde una parte del vagón sobre la otra parte en dirección –Z (dirigida sobre los carriles) ,

- absorber las fuerzas de tracción en dirección + Z en el caso de accidentes o trabajos de reparación,

- garantizar el movimiento alrededor de todos los tres ejes.

Tales cojinetes de articulación radial están constituidos solamente por el anillo interior y el anillo exterior y se pueden obtener económicamente en el mercado en diferentes órdenes de magnitud. La estructura del cojinete y, por lo tanto, de la misma manera la construcción de conexión correspondiente está simplificada esencialmente. Condicionado por la estructura como cojinete de articulación radial, en el caso de cargas radiales altas, no se inducen fuerzas axiales de separación de la articulación en el sistema. Las fuerzas de expansión son absorbidas, en el caso de contra cojinetes de articulación radiales divididos axialmente, por el material del anillo exterior, de manera que no son necesarios elementos adicionales para la retención conjunta de la disposición de cojinete. Otra ventaja del cojinete de acuerdo con la invención es su peso reducido, un espacio de construcción reducido con una capacidad de soporte radial y axial al mismo tiempo alta.

Las variantes de realización ventajosas de la disposición de cojinete de articulación se describen en las reivindicaciones dependientes 2 a 9.

Así, a partir de la reivindicación 2 se deduce que entre el anillo interior y el anillo exterior esté dispuesta una capa deslizante, en la que, de acuerdo con la reivindicación 3, está previsto que esta capa deslizante esté constituida de PTFE (politetrafluoretileno) y está configurada como material compuesto, lámina o como tejido.

Debido a la capa deslizante, el cojinete de articulación está libre de mantenimiento. Forma en cada caso la trayectoria de deslizamiento, transmite las fuerzas que se producen y absorbe el lubricante. El material compuesto de PTFE, la lámina de PTFE y el tejido de PTFE son crecientes en su capacidad de prestaciones, es decir, que el tejido de PTFE es la capa deslizante de máximo rendimiento. En este lugar no se tratan en detalle las diferencias de las capas deslizantes de PTFE mencionadas, puesto que éstas se describen en detalle en el Catálogo INA 236 “Cojinetes de articulación, casquillos deslizantes, cabezales de articulación” en las páginas 48, 49 y 50.

De acuerdo con otra característica según la reivindicación 4, está previsto que el anillo e4xterior esté roto. Esto es necesario para poder montar, en general, el cojinete de articulación radial. En general, la juntura de rotura estará alinead axialmente para absorber con seguridad fuerzas que actúan en la dirección de la marcha a través del anillo exterior.

De acuerdo con la reivindicación 5, está previsto que el cojinete de articulación radial esté provisto... [Seguir leyendo]

1. Disposición para la conexión articulada de cajas de vagón de un vehículo de varios miembros con la ayuda de una articulación con superficies de soporte esféricas, en la que la articulación está configurada con un cojinete de articulación radial (1) con un anillo interior (2) con superficie de cojinete esférica (2.1) arqueada convexa y con un anillo exterior (3) con superficie de cojinete esférica (3.1) arqueada cóncava, y está dotada con un eje de cojinete vertical Z, en la que el anillo interior (2) y el anillo exterior (3) están recibidos, respectivamente, por una construcción de conexión (5, 6) , y el cojinete de articulación radial (1) estando configurado asimétricamente, el anillo interior (2) y el anillo exterior (3) estando dispuestos desplazados uno con respecto al otro en la dirección del eje del cojinete Z, las superficies de cojinete (2.1, 3.1) de los anillos de cojinete (2, 3) estando de diferente magnitud en la dirección del eje Z partiendo desde el punto medio (M) del anillo interior, caracterizada porque con respecto a un punto medio (M) de una parte esférica del anillo interior (2) , hacia arriba en la dirección del eje de cojinete positivo Z, el anillo interior

(2) solapa el anillo exterior (3) y hacia abajo en la dirección del eje de cojinete negativo Z, el anillo exterior (3) solapa el anillo interior (2) en dirección axial.

2. Disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque entre el anillo interior (2) y el anillo exterior

(3) está dispuesta una capa deslizante.

3. Disposición de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque la capa deslizante está constituida de PTFE (politetrafluoretileno) y está configurada como material compuesto, lámina o tejido.

4. Disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el anillo exterior (3) está roto.

5. Disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el cojinete articulado radial está provisto con una junta de obturación (4) .

6. Disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el anillo interior (2) está provisto con un pivote cilíndrico (2.2) , que es recibido por una escotadura (5.1) correspondiente de la construcción de conexión (5) , de manera que ambas partes (2, 5) están conectadas entre sí a través de un medio de fijación (7) .

7. Disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el anillo interior (2) está provisto con un taladro de alojamiento (2. 3) , en el que encaja un pivote (5.2) correspondiente de la construcción de conexión (5) y ambas partes (2, 5) están conectadas entre sí a través de un medio de fijación (7) .

8. Disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el anillo exterior (3) es recibido por una escotadura (6.1) de la construcción de conexión (6) y ambas partes (3, 6) están conectadas entre sí a través de un medio de fijación (7) .

9. Disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las superficies de cojinete (2.1, 3.1) son mayores en la dirección del eje–Z negativo que las superficies de cojinete (2.1, 3.1) en la dirección del eje–Z positivo.