Rueda de vehículo sobre rieles y vehículo sobre rieles.

Rueda de vehículo sobre rieles (1) ,en particular, una rueda de locomotora,

- con una corona de rueda (4) que presenta una superficie de rodadura (2) y una pestaña (3),

- con un cubo de rueda (5) y

- con un travesaño de rueda (6) que conecta la corona de rueda (4) con el cubo de rueda (5), en donde el travesaño de rueda (6) de manera adyacente a la corona de rueda (4) presenta una reducción de la sección transversal (7) que se forma con por lo menos una primera perforación de entrada (8) que se extiende de manera circunferencial alrededor del eje de rotación (X) de la rueda de vehículo sobre rieles (1),

caracterizada por que la relación del grosor (H) de la sección (9) adyacente a la primera perforación de entrada (8) del lado del cubo del travesaño de rueda (6) con respecto al grosor (h) de la sección (10) del travesaño de rueda (6) en el que la reducción de la sección transversal (7) es máxima, asciende a lo sumo a 1,20.

Rueda de vehículo sobre rieles y vehículo sobre rieles

La invención se refiere a una rueda de vehículo sobre rieles, en particular, una rueda de locomotora, con una superficie de marcha y una corona de rueda que presenta una pestaña, con un cubo de rueda y un travesaño de rueda que conecta la corona de rueda con el cubo de rueda, en donde el travesaño de rueda de manera adyacente a la corona de rueda presenta una reducción de la sección transversal que se forma por lo menos por una primera perforación de entrada que se extiende alrededor del eje de rotación de la rueda de vehículo sobre rieles. Semejante rueda se conoce por el documento WO 29/869 A1. Además, la invención se refiere a un vehículo sobre rieles con semejante rueda de vehículo sobre rieles.

Las ruedas de vehículos sobre rieles son parte del juego de ruedas de un vehículo sobre rieles, por ejemplo, de una locomotora, un vagón propulsor o un vagón de pasajeros y se conectan con el vehículo sobre rieles por medio del eje de ruedas. Las ruedas de vehículos sobre rieles pueden tener diferentes formas de construcción, a este respecto, siempre presentan un cubo de rueda, una corona de rueda y un travesaño de rueda que conecta el cubo de rueda con la corona de rueda. En vehículos sobre rieles modernos, el travesaño de rueda se configura como disco, en donde este travesaño de rueda en forma de disco con la corona de rueda o bien se configura de una sola pieza (una así denominada rueda maciza o rueda de monobloque) o bien el travesaño de rueda y la corona de rueda se forman con componentes separados, el así denominado cuerpo de rueda y el aro de rueda a ser conectado con este último.

Por lo general, en una rueda maciza en la región de transición del travesaño de rueda hacia la corona de rueda tanto en el lado externo de la rueda como también en el lado interno de la rueda está prevista una perforación de entrada que se extiende circunferencialmente, es decir, una depresión que se extiende circunferencialmente. Las perforaciones de entrada forman un corte posterior que debe traer como resultado que el disco de freno de rueda adyacente se pueda dilatar sin obstáculos cuando se calienta durante el proceso de frenado.

Por ejemplo, a partir de un estado interno de la técnica se conoce una rueda maciza en la que las dos perforaciones de entrada ubicadas de manera opuesta se configuran de tal manera que la relación del grosor de la sección adyacente a las perforaciones de entrada del lado del cubo del travesaño de rueda con respecto al grosor de la sección del travesaño de rueda, en el que la reducción de la sección transversal es máxima, es decir, el travesaño de rueda alcanza su nivel más delegado, aproximadamente 1,3 o más. En otras palabras, en la región de la reducción de la sección transversal se produce una disminución del grosor con respecto a la sección adyacente del travesaño de rueda en 3 % o más. A este respecto, la pendiente de la tangente a la curva frente a la superficie del travesaño en la región del extremo del lado del cubo de la respectiva perforación de entrada es de 4 % o más. En otras palabras, la superficie del travesaño de rueda en la dirección desde el cubo hacia la corona de rueda en el extremo de lado del cubo de la perforación de entrada disminuye en gran medida, de modo que en esta región entre la perforación de entrada y la sección adyacente del lado del cubo del travesaño de rueda se forma un borde marcado de manera relativamente fuerte y a través de la perforación de entrada se forma un gran depresión.

Para una dilatación con la menor cantidad posible de obstáculos de los discos de freno de la rueda en esta región esto puede ser de ventaja. Sin embargo, puesto que de forma natural a través del peso del vehículo sobre rieles se produce una elevada carga radial de las ruedas, en las ruedas macizas conocidas por el estado de la técnica es problemático que la carga admisible del juego de ruedas, es decir, el porcentaje de la masa total que recae sobre un juego de ruedas de este vehículo, es relativamente baja por las perforaciones de entrada y la reducción de la sección transversal formada a través de estas últimas.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es desarrollar de manera adicional una rueda de vehículo sobre rieles y un vehículo sobre rieles de la clase mencionada inicialmente, de modo que se aumenta la carga máxima admisible del juego de ruedas.

El objetivo derivado e indicado anteriormente, conforme a una primera enseñanza de la presente invención es una rueda de vehículo sobre rieles, en particular, una rueda de locomotora, con una corona de rueda que presenta una superficie de rodadura y una pestaña, con un cubo de rueda y un travesaño que conecta la corona de rueda con el cubo de la rueda, en donde el travesaño de rueda de manera adyacente a la corona de rueda presenta una reducción de la sección transversal que se forma con por lo menos una primera perforación de entrada que se extiende de manera circunferencial alrededor del eje de rotación de la rueda de vehículo sobre rieles, la invención se refiere además a un vehículo sobre rieles con semejante rueda de vehículo sobre rieles, se logra por que la relación del grosor de la sección adyacente a la primera perforación de entrada del lado del cubo con respecto al grosor de la sección del travesaño de rueda, en la que la reducción de la sección transversal es máxima, asciende a lo sumo a 1,2. En otras palabras, de acuerdo con la invención está prevista una reducción máxima de la sección transversal de 2 %.

De acuerdo con la invención se ha reconocido que con la rueda de vehículo sobre rieles de acuerdo con la invención, en particular, una rueda maciza, con un ajuste apropiado de la relación entre el grosor del travesaño de

rueda en la región directamente adyacente a la respectiva perforación de entrada con respecto al grosor en la parte más delgada de la reducción de la sección transversal se puede lograr una carga admisible relativamente alta del juego de ruedas y al mismo tiempo una forma de construcción extremadamente compacta (ahorrando espacio). A este respecto se determinó de manera sorprendente que una relación de grosor de 1,2 entre el grosor del travesaño de rueda directamente al lado de la reducción de la sección transversal y el grosor en la parte máxima de la reducción de la sección transversal representa un valor que no debería excederse, puesto que por encima de este valor disminuye claramente la carga máxima admisible del juego de ruedas. En particular, la relación del grosor del la sección adyacente a la primera perforación de entrada del lado del cubo con respecto al grosor del travesaño de rueda en la que le reducción de la sección transversal es máxima, asciende a lo sumo a 1,15, preferentemente a lo sumo a 1,1, más preferentemente a lo sumo a 1,8. Es decir, la reducción máxima admisible de la sección transversal, en particular, es de 15 %, preferentemente 1 % y más preferentemente 8 %.

Sin embargo, a este respecto se ha encontrado también que la relación de grosor no puede ser tan pequeña como se desee, puesto que de otro modo se afectaría de manera negativa el movimiento de dilatación de un disco de freno de rueda dispuesto de manera adyacente a la rueda o, a fin de evitar esto último, se debería aumentar la distancia entre la rueda y el disco de freno de la rueda, lo que igualmente no es deseable. Por lo tanto, con una forma de construcción lo más compacta posible de la disposición de conexión a partir de la rueda y el disco de freno, a fin de garantizar una dilatación libre de obstáculos del disco de freno de la rueda, la relación de grosor antes mencionada no debería ubicarse por debajo de un valor de 1,2, preferentemente de 1,4, más preferentemente de 1,6.

Cabe destacar que con respecto a la rueda de vehículo sobre rieles de acuerdo con la invención se trata preferentemente de una rueda maciza, denominada también rueda de disco o rueda de monobloque, pero la presente invención no se limita a semejante rueda. En particular, en la rueda de vehículo sobre rieles de acuerdo con la invención, la superficie del lado delantero (del lado externo) de la sección del travesaño de rueda que está directamente adyacente a la respectiva perforación de entrada, es paralela al plano de rotación de la rueda de vehículo sobre rieles. Lo mismo se aplica en particular también al otro lado (lado posterior, lado interno) de la rueda de vehículo sobre rieles, de modo que de manera ideal en la sección adyacente a la perforación de entrada la superficie del lado delantero se extiende de manera paralela a la superficie del lado posterior. Con del lado delantero (del lado externo) o el lado delantero (lado externo)... [Seguir leyendo]

1. Rueda de vehículo sobre rieles (1) ,en particular, una rueda de locomotora,

- con una corona de rueda (4) que presenta una superficie de rodadura (2) y una pestaña (3),

- con un cubo de rueda (5) y

- con un travesaño de rueda (6) que conecta la corona de rueda (4) con el cubo de rueda (5), en donde el travesaño de rueda (6) de manera adyacente a la corona de rueda (4) presenta una reducción de la sección transversal (7) que se forma con por lo menos una primera perforación de entrada (8) que se extiende de manera circunferencial alrededor del eje de rotación (X) de la rueda de vehículo sobre rieles (1),

caracterizada por que la relación del grosor (H) de la sección (9) adyacente a la primera perforación de entrada (8) del lado del cubo del travesaño de rueda (6) con respecto al grosor (h) de la sección (1) del travesaño de rueda (6) en el que la reducción de la sección transversal (7) es máxima, asciende a lo sumo a 1,2.

2. Rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la reducción de la sección transversal (7) se forma de manera adicional con una segunda perforación de entrada (11) que se extiende de manera circunferencial alrededor del eje de rotación (X) de la rueda del vehículo sobre rieles (1) que está situada opuesta a la primera perforación de entrada (8) en el otro lado de la rueda de vehículo sobre rieles (1).

3. Rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que el extremo del lado del cubo (8.1) de la primera perforación de entrada (8) y el extremo del lado del cubo (11.1) de la segunda perforación de entrada (11) tienen la misma distancia desde el eje de rotación (X) de la rueda de vehículo sobre rieles (1).

4. Rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con las reivindicaciones 2 o 3, caracterizada por que el extremo del lado de la corona de rueda (8.2) de la primera perforación de entrada (8) y el extremo del lado de la corona de rueda (11.2) de la segunda perforación de entrada (11) tienen la misma distancia desde el eje de rotación (X) de la rueda de vehículo sobre rieles (1).

5. Rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que la primera perforación de entrada (8) y la segunda perforación de entrada (11) tienen un desarrollo simétrico de imagen reflejada entre ellas en la sección transversal con respecto a un eje (Y) perpendicular al eje de rotación (X).

6. Rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la relación del grosor (H) de la sección (9) adyacente del lado del cubo a la primera perforación de entrada (8) del travesaño de rueda (6) con respecto al grosor (h) de la sección (1) del travesaño de rueda (6) en la que la reducción de la sección transversal (7) es máxima, asciende a lo sumo a 1,15, preferentemente a lo sumo a 1,1, más preferentemente a lo sumo a 1,8 y, en particular, por lo menos a 1,2, preferentemente por lo menos a 1,4, más preferentemente por lo menos a 1,6.

7. Rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el ángulo a entre la superficie (12) de la sección (9) adyacente a la primera perforación de entrada (8) del lado del cubo y de la tangente a la curva (13) en el extremo del lado del cubo (8.1) de la primera perforación de entrada (8) asciende a lo sumo a 32, preferentemente a lo sumo a 252, más preferentemente a lo sumo a 22.

8. Rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el ángulo 6 entre la superficie (14) de la sección (15) adyacente del lado del cubo a la segunda perforación de entrada (11) y la tangente a la curva (16) en el extremo del lado del cubo (11.1) de la segunda perforación de entrada (11) asciende a lo sumo a 32, preferentemente a lo sumo a 252, más preferentemente a lo sumo a 22.

9. Rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la relación de la distancia (a; b) entre el extremo del lado del cubo (8.1; 11.1) y el extremo del lado de la corona de rueda (8.2; 11.2) de la primera y/o de la segunda perforaciones de entrada (8; 11) con respecto al grosor (H) de la sección (9, 15) adyacente del lado del cubo a la primera y a la segunda perforaciones de entrada (8, 11) del travesaño de rueda (6) asciende a lo sumo a ,5, preferentemente a lo sumo a ,45, más preferentemente a lo sumo a ,4.

1. Rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la relación de la distancia (a; b) entre el extremo del lado del cubo (8.1; 11.1) y el extremo del lado de la corona de rueda (8.2; 11.2) de la primera y/o de la segunda perforaciones de entrada (8; 11) con respecto al grosor (h) de la sección (1) del travesaño de rueda (6) en la que la reducción de la sección transversal (7) es máxima, asciende a lo sumo a ,6, preferentemente a lo sumo a ,5, más preferentemente a lo sumo a ,45.

11. Vehículo sobre rieles con una rueda de vehículo sobre rieles (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.