Elemento de unión de traviesas de aparatos de vía.

Elemento de unión de traviesas de aparatos de vía.

El elemento de unión de traviesas de aplicación ferroviaria,

especialmente traviesas monobloque de hormigón, madera o metálicas se encuentra compuesto por una pieza de unión (2), dos uniones atornilladas (3) a cada una de las partes (4A) y (4B) de una traviesa dividida y dos placas de reparto de carga (11), siendo la pieza de unión (2) monolítica y compuesta por dos elementos preferentemente rígidos (5A) y (5B), unidos solidariamente por un material elastómero (6). Este elemento de unión es muy rígido frente a esfuerzos axiales con respecto al eje longitudinal en su propio plano y tiene cierta flexibilidad a flexión en el plano perpendicular al mismo que pasa por su eje longitudinal.

ELEMENTO DE UNION DE TRAVIESAS DE APARATOS DE VÍA

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un elemento de unión de traviesas, específicamente para aparatos de vía ferroviarios y se circunscribe al campo de la tecnología de infraestructura ferroviaria.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la infraestructura ferroviaria existen desvíos y otros aparatos de vía, en los cuales, la longitud de las traviesas es variable, debido a su geometría. Dicha longitud de traviesas es generalmente mayor a las de las traviesas de vía, dando lugar a situaciones donde la longitud de las traviesas supera los 5 mts, en determinadas zonas de los aparatos, como son el panel del corazón.

Mientras que una traviesa tiene como longitud 2, 6 a 2, 8 metros, dependiendo que sea de ancho de vía internacional (1435 mm) o ancho de vía español (1668 mm) , las traviesas de un aparato de vía común como es un desvío, pueden alcanzar en la zona del corazón una longitud de entre 4, 8 y 5, 3 mts. Dicha longitud puede ser incluso mayor en el caso de los escapes o comunicaciones y en los aparatos de vía combinados, que comparten traviesas comunes.

Normalmente los aparatos de vía se premontan en explanadas en zonas próximas a su ubicación definitiva en la traza, y se trasladan a su lugar definitivo utilizando pórticos móviles para transportar y manipular el aparato de vía ya premontado y otros medios mecánicos.

Dicho traslado y manipulación ofrece dificultades debido a la gran longitud de las traviesas en las zonas mencionadas y el propio peso del aparato de vía.

Por otro lado, la mayor parte de los aparatos de vía modernos se montan sobre traviesas monobloque de hormigón. Esto trae consigo dos problemas adicionales a la hora de la fabricación e instalación de los aparatos de vía:

-La gran longitud de algunas traviesas origina problemas a la hora de la fabricación de las mismas, ofreciendo dificultades a la hora de su moldeado en fábrica, no obteniéndose unas buenas tolerancias de rectitud y planitud de las traviesas, dando como resultado una geometría inadecuada de los aparatos de vía, tanto en alineación como en planitud de los mismos, afectando negativamente al comfort y la seguridad en explotación de los aparatos de vía al paso de las unidades ferroviarias.

-La gran longitud de las traviesas origina un gran peso del desvío completo, no siendo posible el

transporte y manipulación del mismo durante su

instalación mediante medios mecánicos

convencionales.

-Durante la explotación y mantenimiento del aparato de vía, se pueden plantear situaciones en las que sea necesario sustituir alguna traviesa porque ha sufrido daños, siendo esta labor muy complicada si la traviesa es larga.

Para resolver este problema, se ha utilizado en los últimos años traviesas partidas en aquellas zonas del aparato de vía donde las traviesas unitarias tendrían una gran longitud. Dichas traviesas partidas van unidas entre sí mediante elementos de unión de diversa naturaleza, las cuales unen ambas partes de las traviesas y garantizan el ancho de vía y la geometría del aparato durante su servicio.

Durante la instalación, la existencia de traviesas partidas permite la instalación del aparato de vía mediante paneles de anchura y peso conveniente para utilización de pórticos y medios mecánicos convencionales.

Una vez colocados los paneles en su lugar definitivo de la traza, se unen las partes de las traviesas divididas mediante dichos elementos de unión, garantizándose el ancho de vía.

Por otro lado, al dividir las traviesas largas en partes más cortas, se obtienen beneficios adicionales:

-Las tolerancias de planitud y rectitud de las

traviesas son más ajustadas, por tanto, la geometría del aparato de vía se ve afectada positivamente,

siendo sus prestaciones superiores.

-Permiten la correcta nivelación de ambas vías

(directa y desviada) del aparato de vía durante las labores de instalación y mantenimiento con maquinaria presada, evitando el desnivel que se puede producir entre ambas al utilizar traviesas unitarias largas, cuando las tolerancias de planitud de las traviesas no son ajustadas. Para que esta condición se cumpla, el elemento de unión entre ambas traviesas debe permitir un cierto giro en el plano vertical que pasa por el eje de la traviesa.

Existen patentes de traviesas divididas tales como la EP B1 552788 (ES 2095503) . En dicha patente se reivindica en la división de traviesas largas para la obtención de un efecto dinámico de oscilación de la traviesa favorable durante el paso de los vehículos ferroviarios, optimizándose las longitudes de partición de las traviesas. Por otro lado, las soluciones que plantea dicha patente para la unión de ambas partes de la traviesa dividida son diversas y complejas, tanto de fabricar como de instalar en el aparato de vía.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El objetivo de esta patente de invención es un elemento de unión de traviesas de aplicación ferroviaria, especialmente, traviesas monobloque de hormigón para aparatos de vía que aúne las ventajas de:

-Facilidad de fabricación tratando de reducir el número de componentes, y por tanto, el coste.

-Robustez y resistencia a las acciones que se presentan sobre los aparatos de vía al paso de las unidades ferroviarias.

-Facilidad de instalación y mantenimiento del aparato de vía.

El elemento de unión de traviesas de aparatos de vía deberá constar de un número mínimo de piezas, y su fabricación deberá ser sencilla y poco costosa. Por otro lado, deberá presentar una gran rigidez a los esfuerzos axiales de tracción y compresión en el sentido del eje de la traviesa, a fin de poder conservar el ancho de vía bajo las acciones horizontales de las unidades ferroviarias, y una cierta capacidad de giro en el plano vertical que pasa por el eje longitudinal de la traviesa, a fin de poder absorber los asentamientos diferenciales entre la vía directa y la vía desviada debido a las cargas verticales de las unidades ferroviarias cuando pasan o bien por una vía o bien por la otra, así como permitir la nivelación de ambas vías entre sí a la hora de la instalación o el mantenimiento del aparato, corrigiendo de esta manera la desnivelación que se podría originar en ambas vías al utilizar traviesas largas unitarias.

El elemento de unión de traviesas de aparatos de vía consta de una pieza de conexión y medios de unión de la misma a ambas partes de la traviesa partida. Dichos medios de unión son uniones atornilladas que pueden tener diferente configuración, pero que básicamente constan de sendos tornillos que unen de manera rígida la pieza de conexión a ambas partes de la traviesa.

La pieza de conexión está formada por dos elementos rígidos principales, preferentemente en acero o fundición de hierro de calidades y dimensiones adecuadas para resistir las acciones verticales y horizontales a que están sometidas las traviesas al paso de las unidades ferroviarias. Dichos elementos rígidos están unidos entre sí mediante un elastómero, preferentemente vulcanizado, a los mismos de tal manera que forman una única pieza.

La novedad de esta invención reside en la naturaleza de la unión de ambos elementos rígidos, que permite, por un lado, una gran resistencia a los esfuerzos longitudinales en sentido del eje de la traviesa, y por otro, una cierta flexibilidad en sentido vertical, y permitiendo así mismo, una fabricación sencilla y poco costosa mediante procesos conocidos, como son el corte, mecanizado, la inyección y el vulcanizado.

Los dos elementos rígidos están conectados entre sí mediante una partición dentada doble y paralela al eje del elemento, coincidente, en general, con el eje de la traviesa a dividir, de tal manera que uno de los elementos conforma la parte macho y el otro conforma la parte hembra. El número de dientes y su dimensionamiento depende de la rigidez vertical a flexión y horizontal a esfuerzos axiales que se deba obtener en función de su aplicación en la vía, siendo la rigidez horizontal en el plano de la pieza de unión mucho mayor que la rigidez vertical en el plano que pasa por el eje de la misma. Al estar ambas piezas unidas permanentemente mediante el elastómero, la ranura de partición entre las dos piezas rígidas queda rellena de elastómero, y gracias a la configuración de dicha ranura, el elemento de unión presenta una gran rigidez a los esfuerzos axiales en su propio plano y una cierta flexibilidad a flexión en el plano vertical que pasa por el eje de la pieza. Se estima que la pieza de unión, a fin de cumplir su cometido, debe permitir giros en el plano...

1. Elemento de unión de traviesas para aparatos de vía (1) que comprende una pieza de unión (2) , dos uniones atornilladas (3) a cada una de las partes (4 A) y (4 B) de una traviesa dividida y dos placas de reparto de carga (11) ,

caracterizado porque:

la pieza de unión (2) es monolítica y está compuesta por dos elementos rígidos (5 A) y (5 B) , preferentemente rígidos, unidos solidariamente por un material elastómero (6)

y porque los elementos rígidos (5 A) y (5 B) tienen protuberancias circulares (8) que se insertan en sendos cajeados de las traviesas (9) , en las cuales existen agujeros pasantes (10) a través de los cuales se insertan las uniones atornilladas (3) de los elementos rígidos (5 A) y (5 B) a las partes (4 A) y (4 B) en que queda dividida la traviesa y porque la partición (7) entre ambos elementos rígidos tiene forma de doble dentado paralelo y a ambos lados del eje longitudinal de la pieza, formando un sistema de machihembrado en el que el elemento rígido (5 A) es la pieza macho y el elemento rígido (5 B) es la pieza hembra y porque el dentado de la partición (7) tiene caras oblicuas (7 A) y (7 B) con respecto al eje longitudinal de la pieza, inclinadas respecto a dicho eje de tal manera que los esfuerzos axiales de tracción y compresión en dirección del eje longitudinal de la pieza de unión producen reacciones que tienden a crear tensiones de flexión en el plano de la pieza que tienden a cerrar el elemento rígido hembra (5 B) .

y porque el elemento de unión de traviesas para aparatos de vía (1) es muy rígido frente a esfuerzos axiales con respecto al eje longitudinal en su propio plano y tiene cierta flexibilidad a flexión en el plano perpendicular al mismo que pasa por su eje longitudinal

y porque entre la superficie de contacto de los elementos rígidos (5 A) y (5 B) con las partes de traviesa (4 A) y (4 B) existen placas de reparto (11) realizadas en material plástico a fin de evitar el contacto directo entre el elemento rígido y la traviesa 2. Elemento de unión de traviesas para aparatos de vía (1) de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el elemento elastomérico (6) envuelve todas las superficies de los elementos rígidos (5 A) y (5 B) excepto en las superficies de apoyo de la misma sobre las traviesas y excepto en las protuberancias circulares (8) y los taladros pasantes (10) .

3. Elemento de unión de traviesas (1) para aparatos de vía de acuerdo a cualquiera de las anteriores reivindicaciones caracterizado porque las protuberancias circulares (8) están constituidas por casquillos circulares rígidos encastrados con ajuste respectivamente a los elementos rígidos (5 A) y (5 B) , estando solidariamente unidos a los mismos.

4. Elemento de unión de traviesas para aparatos de vía

(1) de acuerdo a cualquiera de las anteriores reivindicaciones caracterizado porque las placas de reparto (11) están adheridas directamente a los elementos rígidos (5 A) y (5 B) y forman parte integral de la pieza de unión (2) .

5. Elemento de unión de traviesas para aparatos de vía

(1) de acuerdo a cualquiera de las anteriores reivindicaciones caracterizado porque el dentado de la partición (7) puede tomar diferentes longitudes y configuraciones, a fin de variar la rigidez a flexión en el plano perpendicular a la pieza que pasa por su eje.

6. Elemento de unión de traviesas para aparatos de vía

(1) de acuerdo a cualquiera de las anteriores reivindicaciones caracterizado porque es aplicable a traviesas de hormigón, madera y metálicas.