Vehículo con un bogie Jacobs y un apoyo de balanceo.

Vehículo, particularmente vehículo sobre raíles, con

- un eje longitudinal de vehículo (101.

1),

- una primera caja de vagón (102) que está apoyada mediante un primer dispositivo de muelle (102.1) sobre unbastidor (104),

- una segunda caja de vagón (103) que está dispuesta colindante a la primera caja de vagón (102) en ladirección del eje longitudinal de vehículo (101.1) y que está apoyada mediante un segundo dispositivo de muelle(103.1) sobre el bastidor (104) y

- un dispositivo de apoyo de balanceo (105) que actúa entre la primera caja de vagón (102) y el bastidor (104)y que está acoplado al menos mediante un primer dispositivo de acoplamiento (106; 206) con la primera caja devagón (102) y contrarresta los movimientos de balanceo de la primera caja de vagón (102) alrededor de un ejede balanceo paralelo al eje longitudinal de vehículo (101.1).

caracterizado porque

- la segunda caja de vagón (103) está unida al dispositivo de apoyo de balanceo (105) a través del primerdispositivo de acoplamiento (106; 206),

- estando el primer dispositivo de acoplamiento (106; 206) configurado de tal manera que permite movimientosde balanceo opuestos entre la primera caja de vagón (102) y la segunda caja de vagón (103).

Vehículo con un bogie Jacobs y un apoyo de balanceo La presente invención se refiere a un vehículo, en particular a un vehículo sobre raíles, con un eje longitudinal de vehículo, una primera caja de vagón que está apoyada por medio de un primer dispositivo de muelle sobre un bastidor, una segunda caja de vagón, dispuesta de manera colindante a la primera caja de vagón en dirección del eje longitudinal del vehículo y que por medio de un segundo dispositivo de muelle está apoyada sobre el bastidor, y un dispositivo de apoyo de balanceo que está acoplado al menos por medio de un primer dispositivo de acoplamiento con la primera caja de vagón y que contrarresta los movimientos de balanceo de la primera caja de vagón alrededor de un eje de balanceo paralelo al eje longitudinal del vehículo.

En el caso de vehículos sobre raíles -pero también en el caso de otros vehículos- por norma general la caja de vagón está apoyada elásticamente frente a las unidades de rueda, por ejemplo, pares de ruedas o juegos de ruedas, por medio de uno o varios niveles de muelle. La aceleración centrífuga que aparece transversalmente con respecto al movimiento de desplazamiento y, con ello, transversalmente al eje longitudinal del vehículo al recorrer una curva condiciona, debido al centro de gravedad de la caja del vagón situada en posición comparativamente alta, la tendencia de la caja del vagón a inclinarse hacia el exterior de la curva con respecto a las unidades de rueda y, con ello, por consiguiente a realizar un movimiento de balanceo alrededor de un eje de balanceo paralelo al eje longitudinal del vehículo.

Este tipo de movimientos de balanceo son contraproducentes para la comodidad del viaje por encima de determinados valores límite. Por otro lado, llevan consigo el peligro de incumplir el gálibo de paso libre admisible y, en relación con la seguridad contra descarrilamiento, descargas de rueda en un lado inadmisibles. Para impedirlo se usan por norma general dispositivos de apoyo de balanceo en forma de los denominados estabilizadores de balanceo. Su misión es contraponer una resistencia al movimiento de balanceo de la caja de vagón, para atenuarlo, sin impedir los movimientos de elevación y descenso de la caja del vagón frente a las unidades de rueda.

Este tipo de estabilizadores de balanceo son conocidos en distintas realizaciones de acción hidráulica o puramente mecánica. A menudo se usa un árbol de torsión que se extiende transversalmente con respecto a la dirección longitudinal del vehículo, como se conoce, por ejemplo, por el documento EP 1 075 407 B1. Sobre este árbol de torsión están asentadas a ambos lados del eje longitudinal del vehículo palancas colocadas de modo resistente a la torsión que se extienden en la dirección longitudinal del vehículo. Estas palancas están a su vez unidas a manillares o similares que están dispuestos cinemáticamente en paralelo a los dispositivos de muelle del vehículo. Durante la compresión del resorte de los dispositivos de muelle del vehículo, las palancas asentadas sobre el árbol de torsión se llevan, a través de los manillares unidos a ellas, a un movimiento giratorio.

Si al recorrer una curva aparece un movimiento de balanceo con distintos trayectos de muelle de los dispositivos de muelle a ambos lados del vehículo, resultan de ello distintos ángulos de giro de las palancas asentadas en el árbol de torsión. El árbol de torsión es sometido por lo tanto a un momento de torsión, que -según su rigidez a la torsiónpara un ángulo de torsión determinado lo compensa mediante un momento antagónico que resulta de su deformación elástica y de este modo impide un posterior movimiento de balanceo. Además, en el caso de vehículos sobre raíles provistos de bogies el dispositivo de apoyo de balanceo también puede estar previsto para el nivel de muelle secundario, es decir, actuar entre un marco de bastidor y la caja de vagón. Del mismo modo, el dispositivo de apoyo de balanceo también se puede usar en el nivel primario, es decir, actuar entre las unidades de rueda y un marco de bastidor o -en caso de ausencia de una suspensión secundaria- una caja de vagón.

Este tipo de estabilizadores de balanceo se usan también en vehículos sobre raíles genéricos, como se conocen, por ejemplo, por el documento DE 43 11 521 C1. En el caso del vehículo sobre raíles conocido por este documento, dos cajas de vagón colindantes están apoyadas sobre un denominado bogie Jacobs común, estando previsto para cada caja de vagón, respectivamente, un estabilizador de balanceo independiente apoyado sobre el bogie. Además, las dos cajas de vagón colindantes están apoyadas, respectivamente, en su otro extremo igualmente por medio de estabilizadores de balanceo sobre un bogie anterior o posterior.

Los estabilizadores de balanceo conducen ciertamente al deseado aumento de la rigidez al balanceo de toda la disposición, es decir, a un coeficiente de inclinación de la caja del vagón suficientemente bajo. Aun así, plantean la desventaja de que durante el recorrido por secciones de vía con una irregularidad en el plano de vía, como la que aparece, por ejemplo, en rampas de peralte o similares, debido a los planos de vía inclinados ahora uno frente a otro en la zona del bogie anterior, del bogie Jacobs y del bogie posterior, se introduce un alto momento de torsión alrededor del eje longitudinal de la respectiva caja de vagón y del bogie Jacobs.

Esto se debe a que el dispositivo de apoyo de balanceo respectivo actúa hacia un ajuste del eje vertical de las cajas de vagón, que discurre en paralelo a la normal de la vía existente respectivamente en la zona de las unidades de rueda. Ya que las normales de la vía en la zona de las unidades de rueda de los bogies presentan una alineación distinta cuando hay una irregularidad del plano de vía, se produce la carga de torsión de las cajas de vagón y del bogie Jacobs descrita. Además de las fuertes solicitaciones de las cajas de vagón y del bogie Jacobs se puede perjudicar la seguridad contra el descarrilamiento debido a las descargas de rueda individuales que esto conlleva.

Con otras palabras, existe un conflicto de objetivos entre, por un lado, pequeño coeficiente de balanceo o alta rigidez al balanceo y, por otro lado, reducida carga o reducida rigidez a la torsión y suficiente seguridad contra el descarrilamiento del vehículo.

La presente invención tiene, por ello, como objetivo proporcionar un vehículo del tipo citado al principio que no presente las desventajas anteriormente mencionadas o, al menos, en una medida menor y que especialmente posibilite de un modo sencillo y fiable una reducción de la carga de torsión de las cajas de vagón y de los bastidores en secciones de vía deformadas.

La presente invención consigue este objetivo partiendo de un vehículo según el preámbulo de la reivindicación 1 mediante las características indicadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.

La presente invención parte del conocimiento técnico de que de una manera sencilla y fiable es posible una reducción de la carga de torsión de las cajas de vehículo y de su bastidor común en secciones de vía deformadas si para las dos cajas de vagón no se prevén dispositivos de apoyo de balanceo independientes, sino únicamente un dispositivo de apoyo de balanceo común que, sin embargo, está acoplado con la respectiva caja de vagón, de tal manera que se permiten movimientos de balanceo opuestos de las dos cajas de vagón, mientras que el dispositivo de apoyo de balanceo común limita de manera convencional los movimientos de balanceo en la misma dirección de las dos cajas de vagón.

Permitiendo movimientos de balanceo opuestos entre ambas cajas de vagón puede conseguirse, por un lado, en secciones de vía unidas una ventajosa reducción de la carga de torsión de las cajas de vagones y del bastidor común. Esto se debe a que en caso de un tramo de plano de vía dañado o deformado de cualquier otra forma, las cajas de vagón debido a su acoplamiento especial al dispositivo de apoyo de balanceo común pueden seguir el recorrido de plano de vía deformado, eventualmente incluso de manera completa, sin que el dispositivo de apoyo de balanceo común sea activado, es decir, sin que el dispositivo de apoyo de balanceo común ejerza una fuerza de retroceso sobre ambas cajas de vagón, que podría conducir entonces a la descrita carga de torsión de las cajas de vagón y del bastidor común.

En un recorrido no deformado del plano de vía, es decir, con movimientos de balanceo en la misma dirección de las dos cajas de vagón, por el contrario, el dispositivo de apoyo de balanceo común puede desarrollar plenamente su efecto limitador de los movimientos de balanceo. En otras palabras,... [Seguir leyendo]

1. Vehículo, particularmente vehículo sobre raíles, con − un eje longitudinal de vehículo (101.1) , − una primera caja de vagón (102) que está apoyada mediante un primer dispositivo de muelle (102.1) sobre un bastidor (104) , − una segunda caja de vagón (103) que está dispuesta colindante a la primera caja de vagón (102) en la dirección del eje longitudinal de vehículo (101.1) y que está apoyada mediante un segundo dispositivo de muelle (103.1) sobre el bastidor (104) y − un dispositivo de apoyo de balanceo (105) que actúa entre la primera caja de vagón (102) y el bastidor (104) y que está acoplado al menos mediante un primer dispositivo de acoplamiento (106; 206) con la primera caja de vagón (102) y contrarresta los movimientos de balanceo de la primera caja de vagón (102) alrededor de un eje de balanceo paralelo al eje longitudinal de vehículo (101.1) .

caracterizado porque − la segunda caja de vagón (103) está unida al dispositivo de apoyo de balanceo (105) a través del primer dispositivo de acoplamiento (106; 206) , − estando el primer dispositivo de acoplamiento (106; 206) configurado de tal manera que permite movimientos de balanceo opuestos entre la primera caja de vagón (102) y la segunda caja de vagón (103) .

2. Vehículo según la reivindicación 1, caracterizado porque

− el primer dispositivo de acoplamiento (106; 206) está articulado con la primera caja de vagón (102) en un primer punto de articulación (106.5; 206.5) y está articulado con la segunda caja de vagón (103) en un segundo punto de articulación (106.6; 206.6) y − el primer dispositivo de acoplamiento (106; 206) está configurado de tal manera que un primer desplazamiento libre de fuerzas antagónicas del primer punto de articulación (106.5; 206.5) causa un segundo desplazamiento opuesto del segundo punto de articulación (106.6; 206.6) .

3. Vehículo según la reivindicación 2, caracterizado porque el primer desplazamiento y el segundo desplazamiento presentan esencialmente el mismo valor pero en sentido divergente uno de otro, especialmente en sentido esencialmente opuesto.

4. Vehículo según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque

− el primer dispositivo de acoplamiento (106) comprende una primera palanca compensadora (106.1) , − presentando la primera palanca compensadora (106.1) un primer extremo que está unido al primer punto de articulación (106.5) , − presentando la primera palanca compensadora (106.1) un segundo extremo que está unido al segundo punto de articulación (106.6) y − estando unida la primera palanca compensadora (106.1) , de modo que puede pivotar, al dispositivo de apoyo de balanceo (105) en un primer punto de pivotado (106.4) dispuesto especialmente de forma central, entre el primer extremo y el segundo extremo.

5. Vehículo según la reivindicación 4, caracterizado porque

− la primera palanca compensadora (106.1) está unida al primer punto de articulación (106.5) mediante un primer elemento de acoplamiento (106.2) especialmente un primer vástago de acoplamiento y/o − la primera palanca compensadora (106.1) está unida al segundo punto de articulación (106.6) mediante un segundo elemento de acoplamiento (106.3) , especialmente un segundo vástago de acoplamiento.

6. Vehículo según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque

− el primer dispositivo de acoplamiento (206) comprende un primer cilindro de trabajo (206.7) , en especial un primer cilindro hidráulico, y un segundo cilindro de trabajo (206.8) , en especial un segundo cilindro hidráulico, − estando el primer cilindro de trabajo (206.7) unido al dispositivo de apoyo de balanceo (105) y al primer punto de articulación (206.5) , y − estando el segundo cilindro de trabajo (206.8) unido al dispositivo de apoyo de balanceo (105) y al segundo punto de articulación (206.6) y − estando unidas en la misma dirección las cámaras de trabajo (206.9, 206.10) del primer cilindro de trabajo (206.7) y del segundo cilindro de trabajo (206.8) .

7. Vehículo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque − el dispositivo de apoyo de balanceo (105) está acoplado a la primera caja de vagón (102) y a la segunda caja de vagón (103) a través de un segundo dispositivo de acoplamiento (107) , − estando el primer dispositivo de acoplamiento (106; 206) y el segundo dispositivo de acoplamiento (107)

dispuestos en lados distintos de un plano central longitudinal del vehículo (101) que contiene el eje longitudinal de vehículo (101.1) .

8. Vehículo según la reivindicación 7, caracterizado porque el segundo dispositivo de acoplamiento (107) está

configurado de tal manera que permite movimientos de balanceo opuestos entre la primera caja de vagón (102) y la 5 segunda caja de vagón (103) .

9. Vehículo según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque el segundo dispositivo de acoplamiento (107) está configurado de manera idéntica al primer dispositivo de acoplamiento (106) .

10. Vehículo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de apoyo de balanceo (105) comprende un elemento de torsión (105.3) unido al bastidor, que presenta un eje de torsión.

11. Vehículo según la reivindicación 10, caracterizado porque − el dispositivo de apoyo de balanceo (105) presenta un primer brazo de torsión (105.1) unido de manera resistente al giro al elemento de torsión (105.3) , − el primer dispositivo de acoplamiento (106; 206) está articulado con el primer brazo de torsión (105.1) en un primer punto de unión (106.4; 206.4) ,

− estando el primer punto de unión (106.4; 206.4) separado del eje de torsión.

12. Vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el dispositivo de apoyo de balanceo funciona según un principio de acción fluídico, especialmente hidráulico.

13. Vehículo según la reivindicación 12, caracterizado porque

− el dispositivo de apoyo de balanceo comprende dos cilindros de trabajo, en especial cilíndricos hidráulicos,

separados transversalmente con respecto al eje longitudinal del vehículo, que actúan en ambos lados, cuyas cámaras de trabajo están unidas en dirección contraria con las cámaras de trabajo del respectivamente otro cilindro de trabajo, − estando los dos cilindros de trabajo unidos respectivamente en un extremo con el bastidor y − estando articulado el primer dispositivo de acoplamiento en el extremo de uno de los dos cilindros de trabajo que está orientado opuesto al bastidor.

14. Vehículo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer dispositivo de acoplamiento (206) comprende un dispositivo amortiguador.

15. Vehículo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer dispositivo de acoplamiento (206) comprende un dispositivo de ajuste.