Vehículo ferroviario con una cabina del conductor deformable con una interfaz especializada para la reparación.

Un vehiculo ferroviario (2) que define una direccion longitudinal y que comprende:

- una sección central (10);

- una cabina (12) del vehículo que es más corta que la sección central, en donde la cabina del vehiculo (12)comprende una sección frontal plegable (16) que soporta un plegado controlado en caso de una colisión; y

al menos una sección rígida (18) localizada entre la sección frontal (16) y la sección central (10), en dondela sección frontal (16) tiene una menor resistencia a la deformación que la sección rígida (18);

caracterizada porque comprende:

- al menos una interfaz de reparación dedicada (14) para fijar en forma desmontable para la fijación en formadesmontable de la cabina del vehículo (12) a la sección central (10), en donde la interfaz (14) de reparacióndedicada se sitúa en un plano de interfaz geométrica perpendicular a la direccion longitudinal y quecomprende una placa metálica de hoja gruesa extendiéndose en el plano de la interfaz perpendicular a ladireccion longitudinal.

Vehiculo ferroviario con una cabina del conductor deformable con una interfaz especializada para la reparación.

La presente invención está relacionada con un vehiculo ferroviario con una cabina del conductor deformable.

El Anexo A de la especificación técnica la interoperabilidad (TSI) publicado en el Diario Oficial de las Comunidades Europeas de fecha 12-9-2002, página 403 en adelante, especifica tres escenarios de colisión diferentes (Escenario 1: Colisión entre dos unidades de trenes a una velocidad relativa de 36 km/hora; Escenario 2: Colisión entre una unidad de tren de alta velocidad y un vehiculo ferroviario equipado con amortiguadores laterales a una velocidad de 36 km/hora, en donde el vehiculo ferroviario es un vagón de carga de cuatro ejes UIC 571-2 con una masa de 80 toneladas; Escenario 3; Colisión a una velocidad de 110 Km/h a un cruce de nivel con un camión de 15 toneladas representado por una masa rígida que presenta una superficie vertical para el impacto) . En donde para los escenarios TSI-2 y TSI-3 la deformación parcial de la parte frontal de la cabina del conductor se estima aceptable si una zona de supervivencia de 750 mm permanece intacta en la parte posterior de la cabina del conductor, en donde se supone que no tenga lugar ninguna deformación espacial significativa de la estructura del vehiculo en el escenario TSI-1. Esto necesita de la mejora de la capacidad de absorción de la energía de las estructuras del vehiculo, es decir, acortando la estructura del vehículo mientras que se retiene una fuerza longitudinal específica.

Para la absorción de la energía de la colisión resultante, se usan comúnmente soluciones multietapa, las cuales proporcionan la deformación para progresar desde la parte frontal hacia la parte posterior.

Como regla general, los elementos de deformación no estructural, es decir, los elementos que no soportan partes de la carrocería y los amortiguadores plegables en la parte frontal del vehiculo incluyendo el absorbedor de energía que permite la deformación plástica dinámica, se utilizan como una primera etapa de estas soluciones, lo cual garantiza, después de los accidentes entre los vehículos similares (con sistema de amortiguación) que incluyen las fuerzas de colisión relativamente menores, y con una fácil intercambiabilidad, bajos costos de reparación y tiempos cortos de parada.

Más allá de ello, no ha existido ninguna demanda para un mantenimiento efectivo, en donde el principal objetivo es el control de la absorción de la energía y también la seguridad de los pasajeros.

Los daños sobre el vehiculo y las zonas en donde hayan tenido lugar los daños no se han tenido en cuenta. En algunos diseños, las zonas de deformación están dispuestas en su totalidad en la parte frontal relativamente de una cabina del conductor relativamente no deformable. En otros casos, las partes de la cabina del conductor se han hecho que sean deformables y se utilizan también para la absorción de la energía. La primera solución acepta que cuando los elementos de deformación frontal se hayan gastado existirá un daño inmediato y daños estructurales pesados para la cabina del conductor y la zona del motor, lo cual normalmente no puede ser reparado de una forma económica. La segunda solución permite una mayor y alta absorción en un espacio estructural limitado, pero todavía existe el riesgo de la fuerza de deformación que avanza hacia las zonas estructurales, es decir, la cabina del conductor y/o la sala del motor.

Un ejemplo de dicho vehiculo se encuentra en el documento EP0888946B1. El vehiculo ferroviario aquí descrito tiene una carrocería principal del vehiculo, que incluye una sección central para la acomodación de los pasajeros, y un bastidor final de acero que está fijado con pernos sobre el extremo frontal de la sección central. La cabina del conductor prefabricada tiene conexiones de liberación rápida para los controles y los circuitos mediante una interfaz del vehiculo y que se montan dentro del bastidor terminal de acero. El bastidor incluye unos elementos de absorción de los impactos, tales como los amortiguadores y acoplamientos, instalados hacia el frontal del bastidor y del vehiculo ferroviario. El bastidor terminal de acero está encerrado mediante un sistema desmontable que está enrasado con la sección central. No obstante, el bastidor terminal de acero es rígido y no está diseñado para un plegamiento controlable en el caso de una colisión, en donde los elementos de absorción de los impactos se gastan o se pliegan totalmente. En particular, si las viguetas longitudinales del bastidor comienzan a doblarse en respuesta al impacto frontal, las cargas de doblado altamente incontroladas se transmitirán hacia la interfaz de reparación. La energía del impacto en exceso no seria capaz de ser absorbida por el bastidor terminal de acero, incrementándose el riesgo de que la energía del impacto sea transferida a la sección central. Esto incrementará la probabilidad de sobrecargas locales y agrietando la cabina del conductor y/o la sección central dando lugar a un colapso estructural catastrófico. Además de ello, en el mencionado impacto, la interfaz del vehiculo probablemente se dañaría, lo cual protegería a la cabina del conductor y las partes de la cabina del conductor, tales como los paneles de controles, de ser reemplazados con éxito sin tener que reemplazar la interfaz del vehiculo y lo más probable, en los peores escenarios que tengan la incapacidad de salvar las porciones restantes dañadas de la sección central.

Seria deseable tener soluciones que permitan el control y la limitación de la deformación, y estructuralmente poder proporcionar unas interfases predefinidas, aplicándose también a los anteriores incidentes. En tal caso, seria posible incluso después de las colisiones pesadas, el poder reparar los vehículos dañados con un costo relativamente bajo y con el gasto del tiempo.

En consecuencia, existe la necesidad de una cabina del vehiculo deformable y desmontable para un vehiculo ferroviario, por lo que la cabina del vehiculo pueda absorber la energía de un impacto con un obstáculo mediante el colapso controlado de la cabina del vehículo, protegiendo así a la sección central por lo que el vehiculo ferroviario pueda ser reparado para su reutilización. Un vehiculo que incluye un dispositivo de absorción del impacto es el que se conoce a través del documento US 5579699. El dispositivo de absorción de impactos está localizado en el extremo frontal del vehiculo. El bastidor de la carrocería del vehiculo ferroviario comprende un chasis compuesto por dos umbrales laterales que están dispuestos en una vigueta de pivotado frontal sobre un bogie que descansa sobre un bogie frontal. El primer y segundo anillos rígidos constituyen una caja de seguridad. Los largueros y los miembros de refuerzo están fijados al anillo rígido para hacer más rígida la caja de seguridad. Una primera área deformable constituye la parte frontal del bastidor que está compuesta por unos primeros y segundos dispositivos de absorción de impactos y una barra de acoplamiento. Los primeros dispositivos de la absorción de impactos están dispuestos sobre los lados respectivos del eje central del chasis. Estos primeros dispositivos de impactos son generalmente trapezoidales y están hechos cada uno por un miembro longitudinal que absorbe por deformación la energía generada por un impacto en una direccion dada, cuyo miembro está hecho a partir de una placa delgada, que tiene una sección transversal en general en un plano perpendicular a la direccion del impacto.

El vehiculo ferroviario con un módulo de cabezal hecho con un material de fibra compuesta se conoce a partir del documento US 6431083. A tal fin, la zona de unión con unos medios de compensación de tolerancia de altura está dispuesta sobre el infrabastidor y un borde de unión con unos medios de compensación longitudinal y de tolerancia lateral sobre el modulo de la carrocería del vagón. El modulo del cabezal tiene bordes de unión que apuntan hacia el modulo del armazón del vagón, y el infrabastidor está provisto con secciones reforzadas que son integrales en el material compuesto de fibra. El modulo del cabezal está fijado al infrabastidor y al menos las paredes laterales del modulo del cabezal del modulo del armazón del vagón por medio de unos medios de fijación, los cuales comprenden una fuera de pretensado, de forma tal que se crean unas conexiones resistentes a la tensión de cizalla. Como resultado de ello, es posible controlar las desviaciones de las dimensiones resultantes de los métodos de producción, con el fin de evitar tensiones internas no definidas durante la unión, para absorber sin daños las distintas dilataciones térmicas de un modulo... [Seguir leyendo]

1. Un vehiculo ferroviario (2) que define una direccion longitudinal y que comprende:

• una sección central (10) ;

• una cabina (12) del vehículo que es más corta que la sección central, en donde la cabina del vehiculo (12) comprende una sección frontal plegable (16) que soporta un plegado controlado en caso de una colisión; y al menos una sección rígida (18) localizada entre la sección frontal (16) y la sección central (10) , en donde la sección frontal (16) tiene una menor resistencia a la deformación que la sección rígida (18) ;

caracterizada porque comprende:

• al menos una interfaz de reparación dedicada (14) para fijar en forma desmontable para la fijación en forma desmontable de la cabina del vehículo (12) a la sección central (10) , en donde la interfaz (14) de reparación dedicada se sitúa en un plano de interfaz geométrica perpendicular a la direccion longitudinal y que comprende una placa metálica de hoja gruesa extendiéndose en el plano de la interfaz perpendicular a la direccion longitudinal.

2. El vehiculo ferroviario (2) de la reivindicación 1, en donde la sección rígida (18) comprende una estructura de anillo reforzada que se extiende en un plano perpendicular a la direccion longitudinal.

3. El vehiculo ferroviario (2) de la reivindicación 2, en donde el anillo está conectado rígidamente por medio de un miembro del cuadro longitudinal rígido a los miembros del cuadro rígido posterior en un plano transversal vertical adicional localizado entre el anillo y la interfaz (14) de reparación dedicada.

4. El vehiculo ferroviario (2) de la reivindicación 3, en donde los miembros del bastidor rígido posterior están fijados rígidamente a la interfaz (14) de reparación dedicada.

5. El vehiculo ferroviario (2) de cualquier reivindicación anterior, en donde la sección rígida (18) es tal que no se deforme en el caso de una colisión frontal intermedia del vehiculo ferroviario con un vagón UI.

57. 2 de carga de cuatro eje con una masa de 80 toneladas equipado con amortiguadores laterales a una velocidad de 36 km/h.

6. El vehiculo ferroviario (2) de cualquier reivindicación anterior, en donde la sección rígida (18) es tal que no se deforma en el caso de una colisión del vehiculo ferroviario a una velocidad de 110 km/h en un cruce de nivel con un camión de 15 toneladas representado por una masa rígida que presente una superficie vertical para el impacto.

7. El vehiculo ferroviario (2) de cualquier reivindicación anterior, en donde la cabina del vehiculo (12) comprende además un panel de instrumentos del conductor localizado en la sección frontal (16) para la conducción del vehiculo ferroviario (2) .

8. El vehiculo ferroviario (2) de cualquier reivindicación anterior, en donde la cabina del vehiculo (12) comprende además un espacio de supervivencia localizado en la sección rígida (18) .

9. Un método para fabricar o modificar un vehiculo ferroviario (2) que comprende la instalación de la cabina del vehiculo (12) y la interfaz (14) de reparación dedicada de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.