Disposición de enganche para lado frontal de un vehículo guiado sobre raíles.

Disposición de enganche (100) para el lado frontal de un vehículo guiado sobre raíles,

en particular vehículosferroviarios, en la que la disposición de enganche (100) presenta lo siguiente:

- un enganche de tope central (1) con una cabeza de enganche (2), un vástago de enganche (3) que porta la cabezade enganche (2) y con un cojinete (4) a través del que el vástago de enganche (3) se puede conectar con la bastidordel vehículo de forma pivotable en la dirección horizontal y/o vertical; y

- un dispositivo de absorción de energía (50) asignado al enganche de tope central (1) con al menos un elemento deabsorción de energía (65) configurado preferentemente de forma destructiva,

caracterizado porque

la disposición de enganche (100) presenta además una estructura de apoyo (10) con dos soportes longitudinales (11, 12)dispuestos respectivamente lateralmente al enganche de tope central (1) para la limitación de una desviación horizontaldel enganche de tope central (1), y un soporte transversal (13) que está dispuesto por encima del enganche de topecentral (1) de manera que por el soporte transversal (13) se limita una desviación vertical del vástago de enganche (3)relativamente respecto al bastidor del vehículo, en la que el soporte transversal (13) está conectado con los dos soporteslongitudinales (11, 12) de manera que las fuerzas verticales ejercidas por el enganche de tope central (1) sobre el soportetransversal se transmiten del soporte transversal (13) a los dos soportes longitudinales (11, 12),

en la que está previsto un dispositivo de absorción de energía asignado al soporte transversal (13) con al menos unelemento de absorción de energía (14, 15) configurado preferentemente de forma destructiva, en la que el al menos unelemento de absorción de energía (14, 15) está diseñado para reaccionar en caso de sobrepasarse una fuerza de choquecrítica, determinable con anterioridad y que actúa sobre el soporte transversal (13) y disipar al menos una parte de laenergía resultante de la transmisión de la fuerza de choque e introducida a través del soporte transversal (13) en eldispositivo de absorción de energía preferentemente mediante una deformación plástica durante el movimiento detranslación simultáneo del soporte transversal (13) relativamente a los dos soportes longitudinales (11, 12) en la direccióndel vehículo; y

en la que está previsto al menos un cojinete lineal (16, 17) a través del que el soporte transversal (13) está conectado conlos dos soportes longitudinales (11, 12), en la que el al menos un cojinete lineal (16, 17) está realizado de manera que trasla reacción del al menos un elemento de absorción de energía (14, 15) sólo permite el movimiento de translación delsoporte transversal (13) relativamente respecto a los dos soportes longitudinales (11, 12).

Disposición de enganche para lado frontal de un vehículo guiado sobre raíles La presente invención se refiere a una disposición de enganche según el preámbulo de la reivindicación 1 independiente.

Una disposición semejante se conoce, por ejemplo, por el documento FR-A-2 531 392.

Así pues la invención se refiere en particular a una disposición de enganche para el lado frontal de un vehículo guiado sobre raíles, en particular vehículo ferroviario, presentando la disposición de enganche un enganche de tope central con una cabeza de enganche, un vástago de enganche que porta la cabeza de enganche y un cojinete a través del que el vástago de enganche se puede conectar con la bastidor del vehículo de forma pivotable en la dirección horizontal y/o vertical, y presentando la disposición de enganche además un dispositivo de absorción de energía asignado al enganche de tope central con al menos un elemento de absorción de energía configurado preferentemente de forma destructiva. En este caso está previsto en particular que el elemento de absorción de energía esté diseñado para reaccionar en caso de sobrepasarse una fuerza de choque crítica, determinable de antemano y que actúa sobre la cabeza de enganche y disipar al menos una parte de la energía resultante de la transmisión de la fuerza de choque e introducida a través del soporte transversal en el dispositivo de absorción de energía preferentemente mediante una deformación plástica durante el movimiento longitudinal simultáneo del enganche de tope central relativamente respecto al bastidor del vehículo.

Una disposición de enganche semejante se conoce en principio en general por el estado de la técnica y sirve, por ejemplo, en la técnica sobre vehículos ferroviarios para conectar la caja de vagón de un vehículo con una caja de vagón adyacente.

Además, por la técnica sobre vehículos ferroviarios se conoce prever en el lado frontal de una caja de vagón un absorbedor de choques que se compone habitualmente de una combinación de un dispositivo de amortiguación, por ejemplo, en forma de un aparato de resorte, y un dispositivo de absorción de energía. El dispositivo de amortiguación sirve para amortiguar las fuerzas de tracción y choque que aparecen en la circulación normal y que se transmiten entre dos cajas de vagón adyacentes a través del enganche de tope central. Con el dispositivo de absorción de energía, por el contrario, se debe proteger el vehículo en particular también en caso de velocidades de impacto mayores.

Habitualmente está previsto en este caso que el dispositivo de amortiguación absorba las fuerzas de tracción y choque hasta una cantidad definida y transfiera las fuerzas que pasen de ahí al bastidor del vehículo. De este modo las fuerzas de tracción y choque, que aparecen durante la circulación normal en un vehículo ferroviario múltiple, por ejemplo, entre las cajas de vagón individuales, se absorben en este dispositivo de amortiguación configurado en general de forma regenerativa.

Por el contrario, en caso de sobrepasarse la carga de funcionamiento del dispositivo de amortiguación, como por ejemplo en el impacto del vehículo sobre un obstáculo o en el frenado abrupto del vehículo, existe el peligro de que probablemente se destruyan o deterioren las interfaces entre las cajas de vagón adyacentes, en particular el dispositivo de amortiguación y la conexión de articulación o enganche prevista entre las cajas de vagón individuales. En cualquier caso el dispositivo de amortiguación no es suficiente para amortiguar la energía resultante en conjunto. De este modo el dispositivo de amortiguación ya no está integrado luego en el concepto de absorción de energía de vehículo global.

Para impedir que en un caso tal de accidente la energía de choque resultante se transfiera directamente sobre el bastidor del vehículo, por la técnica sobre vehículos ferroviarios se conoce conectar un dispositivo de absorción de energía después del dispositivo de amortiguación. El dispositivo de absorción de energía conectado posteriormente correspondientemente reacciona habitualmente tras sobrepasarse la carga de funcionamiento del dispositivo de amortiguación y sirve para absorber al menos parcialmente la energía de choque resultante, es decir, convertirla en por ejemplo energía térmica y trabajo de deformación. La previsión de un dispositivo de absorción de energía semejante es recomendable básicamente por motivos de seguridad frente a descarrilamiento, a fin de impedir que en caso de un accidente la energía de choque resultante se transfiera directamente sobre el bastidor del vehículo, y en particular que el bastidor del vehículo se exponga a cargas extremas y eventualmente se deteriore o destruya.

Para proteger el bastidor del vehículo frente a deterioros en caso de fuertes choques se usa con frecuencia como así denominado “absorbedor de choques” un dispositivo de absorción de energía con un elemento de absorción de energía configurado de forma destructiva y que está diseñado, por ejemplo, de manera que reacciona después del agotamiento de la absorción de trabajo del dispositivo de amortiguación y absorbe y disipa al menos parcialmente la energía transmitida por el flujo de fuerza a través del elemento de absorción de energía. Como elemento de absorción de energía viene al caso en particular un tubo de deformación, en el que tras sobrepasarse una fuerza de choque crítica la energía de choque introducida en el dispositivo de absorción de energía se convierte en trabajo de deformación y calor de manera destructiva mediante una deformación plástica (deseada) .

Por el documento DE 43 02 444 A1 se conoce, por ejemplo, una disposición de enganche, compuesta de un enganche de tope central, un bloque de cojinete y un dispositivo de absorción de energía conectado después del bloque de cojinete. El

enganche de tope central presenta una cabeza de enganche, así como un vástago de enganche que porta la cabeza de enganche y en el que está integrado un dispositivo de amortiguación para la amortiguación de las fuerzas de tracción y compresión que aparecen en la circulación normal e introducidas en la cabeza de enganche. La zona final, en el lado del vehículo, del vástago de enganche está recibida de forma articulada en el bloque de cojinete conectado con el bastidor del vehículo. En la disposición de enganche conocida por el estado de la técnica, como dispositivo de absorción de energía se usa un tubo de deformación, que está en contacto con el bloque de cojinete de la disposición de enganche y diseñado para reaccionar en caso de sobrepasarse la carga de funcionamiento del dispositivo de amortiguación integrado en el vástago de enganche y presionarse bajo reducción de la sección transversal a través de un desplazamiento axial del bloque de cojinete y del tubo de deformación relativamente respecto al bastidor de la caja de vagón mediante una placa frontal en contacto con la zona final, en el lado del vehículo, del tubo de deformación.

La desventaja de esta solución debe verse, por un lado, en que para el movimiento de retroceso del bloque de cojinete se requiere un espacio relativamente grande junto con el tubo de deformación en el bastidor de la caja de vagón, dado que en caso de deformación del tubo de deformación, es decir, en caso de reacción del dispositivo de absorción de energía, se presiona el tubo de deformación por la placa frontal en un espacio a disponer adicionalmente detrás de la disposición de enganche. En disposiciones de enganche en las que, por ejemplo, debido a la proximidad de un bogie, no está disponible este espacio adicional, no será posible utilizar la solución propuesta en este estado de la técnica para el dispositivo de absorción de energía.

Pero en particular en la solución conocida por el documento DE 43 02 444 A1 existe el peligro de que al reaccionar el dispositivo de absorción de energía, en particular en caso de carga vertical u oblicua, es decir, no axial del tubo de deformación, el tubo de deformación tienda a “fresar” o calar, por ejemplo, en el orifico cónico que está configurado en la placa frontal, de modo que ya no se ofrece de forma segura la función de una absorción de energía destructiva.

Expresado más en general, en los dispositivos de absorción de energía conocidos, como por ejemplo en aquellos del tipo descrito anteriormente, existe el peligro básico de que los componentes, que en caso de accidente se desplazan relativamente respecto al bastidor del vehículo en la dirección del vehículo, se ladeen en este desplazamiento axial, por lo que es indeterminada la absorción de energía obtenible y en particular no se ofrece un desarrollo... [Seguir leyendo]

1. Disposición de enganche (100) para el lado frontal de un vehículo guiado sobre raíles, en particular vehículos ferroviarios, en la que la disposición de enganche (100) presenta lo siguiente:

-un enganche de tope central (1) con una cabeza de enganche (2) , un vástago de enganche (3) que porta la cabeza de enganche (2) y con un cojinete (4) a través del que el vástago de enganche (3) se puede conectar con la bastidor del vehículo de forma pivotable en la dirección horizontal y/o vertical; y

-un dispositivo de absorción de energía (50) asignado al enganche de tope central (1) con al menos un elemento de absorción de energía (65) configurado preferentemente de forma destructiva,

caracterizado porque la disposición de enganche (100) presenta además una estructura de apoyo (10) con dos soportes longitudinales (11, 12) dispuestos respectivamente lateralmente al enganche de tope central (1) para la limitación de una desviación horizontal del enganche de tope central (1) , y un soporte transversal (13) que está dispuesto por encima del enganche de tope central (1) de manera que por el soporte transversal (13) se limita una desviación vertical del vástago de enganche (3) relativamente respecto al bastidor del vehículo, en la que el soporte transversal (13) está conectado con los dos soportes longitudinales (11, 12) de manera que las fuerzas verticales ejercidas por el enganche de tope central (1) sobre el soporte transversal se transmiten del soporte transversal (13) a los dos soportes longitudinales (11, 12) ,

en la que está previsto un dispositivo de absorción de energía asignado al soporte transversal (13) con al menos un elemento de absorción de energía (14, 15) configurado preferentemente de forma destructiva, en la que el al menos un elemento de absorción de energía (14, 15) está diseñado para reaccionar en caso de sobrepasarse una fuerza de choque crítica, determinable con anterioridad y que actúa sobre el soporte transversal (13) y disipar al menos una parte de la energía resultante de la transmisión de la fuerza de choque e introducida a través del soporte transversal (13) en el dispositivo de absorción de energía preferentemente mediante una deformación plástica durante el movimiento de translación simultáneo del soporte transversal (13) relativamente a los dos soportes longitudinales (11, 12) en la dirección del vehículo; y

en la que está previsto al menos un cojinete lineal (16, 17) a través del que el soporte transversal (13) está conectado con los dos soportes longitudinales (11, 12) , en la que el al menos un cojinete lineal (16, 17) está realizado de manera que tras la reacción del al menos un elemento de absorción de energía (14, 15) sólo permite el movimiento de translación del soporte transversal (13) relativamente respecto a los dos soportes longitudinales (11, 12) .

2. Disposición de enganche (100) según la reivindicación 1,

en la que el al menos un cojinete lineal (16, 17) está configurado como un guiado lineal conectado solidariamente con al menos uno de los dos soportes longitudinales (11, 12) , preferentemente en forma de un casquillo de guiado o de un anillo de guiado.

3. Disposición de enganche (100) según la reivindicación 2,

en la que está previsto al menos un tope (20, 21) conectado solidariamente con al menos uno de los dos soportes longitudinales (11, 12) para la limitación del movimiento de transporte del soporte transversal (13) relativamente respecto a los dos soportes longitudinales (11, 12) en la dirección del vehículo.

4. Disposición de enganche (100) según la reivindicación 3,

en la que el al menos un cojinete lineal (16, 17) configurado como guiado lineal presenta una superficie frontal en el lado de la cabeza de enganche, y en la que el al menos un tope se forma por la superficie frontal, en el lado de la cabeza de enganche, del guiado lineal.

5. Disposición de enganche (100) según la reivindicación 3 ó 4,

en la que el al menos un tope (20, 21) está dispuesto en referencia al al menos uno de los dos soportes longitudinales (11, 12) de manera que la superficie frontal, en el lado de la cabeza de enganche, del soporte transversal (13) y la superficie frontal, en el lado de la cabeza de enganche, del al menos uno de los dos soportes longitudinales (11, 12) se sitúan en un plano vertical común cuando el soporte transversal (13) está desplazado al máximo en la dirección del vehículo relativamente respecto a los dos soportes longitudinales (11, 12) .

6. Disposición de enganche (100) según una de las reivindicaciones 1 a 5,

en el que el al menos un elemento de absorción de energía (14, 15) del dispositivo de absorción de energía asignado al soporte transversal (13) está configurado como tubo de deformación con una primera sección de tubo de deformación en

el lado del vehículo y una segunda sección de tubo de deformación opuesta, en la que la segunda sección de tubo de deformación presenta una sección transversal ensanchada en comparación a la primera sección de tubo de deformación y se puede conectar preferentemente a través de un bloque de cojinete (18, 19) con el bastidor del vehículo.

7. Disposición de enganche (100) según la reivindicación 6,

en la que está previsto además un anillo cónico dispuesto en la transición entre la primera y la segunda sección de tubo de deformación, el cual coopera con un elemento de transmisión de fuerza (22) conectado o conectable con el soporte transversal (13) , de manera que en caso de introducción de una fuerza de choque en el soporte transversal (13) ésta se transmite a la primera sección de tubo de deformación a través del elemento de transmisión de fuerza (22) y el anillo cónico.

8. Disposición de enganche (100) según una de las reivindicaciones 1 a 7,

en la que el soporte transversal (13) presenta una protección frente a encaballamiento (23) en su lado dirigido a la cabeza de enganche (2) ; y/o en la que al menos uno de los dos soportes longitudinales (11, 12) presenta una protección frente a encaballamiento (24) en su zona final en el lado de la cabeza de enganche.

9. Disposición de enganche (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8,

en la que la estructura de apoyo (10) está realizada de manera que durante la circulación del vehículo el lado frontal del soporte transversal (13) está dispuesto en un plano vertical entre el plano de enganche vertical y un plano vertical en el que se sitúan los lados frontales, en el lado de la cabeza de enganche, del soporte longitudinal (11, 12) .

10. Disposición de enganche (100) según una de las reivindicaciones 1 a 9,

en la que la estructura de soporte (10) presenta respectivamente un bloque de cojinete (25, 26) conectable con el bastidor del vehículo preferentemente para cada uno de los dos soportes longitudinales (11, 12) , en la que la zona final, en el lado del vehículo, de los dos soportes longitudinales (11, 12) está recibida respectivamente por el bloque de cojinete (25, 26) asignado correspondientemente y está conectada con el bloque de cojinete (25, 26) a través de al menos un elemento de cizallamiento / arranque (27) .

11. Disposición de enganche (100) según la reivindicación 10,

en la que cada uno de los dos bloques de cojinete (25, 26) asignados a los soportes longitudinales (11, 12) está realizado respectivamente como cojinete lineal, de manera que tras el fallo o reacción del al menos un elemento de cizallamiento / arranque (27) se permite un movimiento de translación del soporte longitudinal (11, 12) relativamente respecto al bastidor del vehículo.

12. Disposición de enganche (100) según la reivindicación 10 u 11,

en la que cada uno de los dos bloques de cojinete (25, 26) asignados a los soportes longitudinales (11, 12) presenta un guiado lineal realizado preferentemente en forma de casquillo, por el que se recibe una zona final, en el lado del vehículo, del soporte longitudinal (11, 12) correspondiente.

13. Disposición de enganche (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12,

en la que al enganche de tope central se le acopla además un dispositivo de amortiguación (55) con un elemento de amortiguación (56) configurado de forma regenerativa para la amortiguación de las fuerzas de tracción y/o choque introducidas en la cabeza de enganche (2) en la circulación normal, en la que la relación de amortiguación del elemento de amortiguación (56) se selecciona de manera que, después del agotamiento de la absorción de trabajo del elemento de amortiguación (56) durante la transmisión de una fuerza de choque y preferentemente inmediatamente tras la reacción del elemento de absorción de energía (65) del dispositivo de absorción de energía (50) asignado al enganche de tope central (1) , los lados frontales de la cabeza de enganche (2) y del soporte transversal (13) se sitúan en un plano vertical común.

14. Disposición de enganche (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13,

en la que está previsto además un dispositivo de apoyo (30) para el apoyo vertical del vástago de enganche (3) , en la que el dispositivo de apoyo (30) presenta un apoyo (31) dispuesto por debajo del enganche de tope central (1) y en contacto o susceptible de poner en contacto con el vástago de enganche (3) , así como un retenedor (32) conectado con el apoyo (31) y fijado preferentemente con los dos soportes longitudinales (11, 12) a través de respectivamente un nervio transversal (65) , en la que el retenedor (32) presenta un elemento de conexión (34) a través del que el apoyo (31) está conectado con el retenedor (32) , en la que el elemento de conexión (34) define un eje de rotación (R) alrededor del que se puede realizar una rotación del apoyo (31) relativamente respecto al elemento de conexión (34) , y en la que está previsto al menos un elemento de cizallamiento (65) que conecta el elemento de conexión (34) con el apoyo (31) y que está diseñado para cizallar en caso de sobrepasarse un valor determinado o determinable de antemano de un par de fuerzas transmitido del apoyo (31) a través del al menos un elemento de cizallamiento (35) sobre el elemento de conexión (34) , a fin de permitir una rotación del apoyo (31) relativamente respecto al elemento de conexión (34) .