| JP2003072545 | WORK MACHINE FOR TRACK |
| JP2008307929 | CONNECTING RAIL APPARATUS |
| WO/1995/007202 | WHEELSET FOR A MULTITUDE OF TRACK GAUGES |
LÓPEZ GÓMEZ, José Luis (c/ Mizar 10, Madrid, E-28023, ES)
| REIVINDICACIONES 1.- Bogie que comprende una plataforma soporte de un vagón ferroviario y al menos un eje giratorio (2), sobre el que se montan dos ruedas (1) mediante un dispositivo de acoplamiento que permite su desplazamiento lateral, que incluye unas piezas-soporte (10) de dicha plataforma con unos rodamientos (12) y que está dotado de un dispositivo de cambio de ancho de vía utilizando medios que impiden/permiten el movimiento lateral de cada rueda (1) y entre elios un cerrojo (22) despiazable verticalmente al ser accionado por unas guías de enciavamiento/desenclavamiento (24) previstas a! efecto en una instalación cambiadora para efectuar el cambio de ancho de vía, caracterizado porque dicho dispositivo de acoplamiento lleva unidas unas guías de encerrojamiento (18) mediante las que se controla su desplazamiento lateral para situarse en las posiciones correspondientes a los dos anchos de vía, y porque incluye en Ia parte interior de dicho eje giratorio (2) un elemento tubular (29), unido a Ia plataforma, que soporta unos cuerpos de encerrojamiento (20) con unos alojamientos para recibir dichas guías de encerrojamiento (18) y dicho cerrojo (22), así como medios para facilitar su enciavamiento/desenclavamiento cooperando con los de dicha instalación cambiadora. 2.- Bogíe según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque dicho eje giratorio (2) incorpora en sus extremos unos caequillos (13) fijados al eje y porque dichas piezas-soporte (10) también incluyen un bastidor iateral con unos patines de apoyo (16) en Ia instalación cambiadora y un coliar centra! que sirve de apoyo al extremo del eje (2) durante el paso por Ia instalación cambiadora a través de un casquillo semicircular (14) unido a dicho collar central, 3.- Bogie según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque la parte central del eje (2) sobre Ia que se sitúan las ruedas (1) en las posiciones correspondientes a los dos anchos de vía tiene un diámetro mayor que el de sus partes laterales en contacto con dichas piezas-soporte (10) a través de los rodamientos (12). 4.- Bogie según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque dicho dispositivo de acoplamiento comprende un casquillo (3) solidario con Ia rueda (1) y deslizante sobre el eje (2) que incluye un anillo (7) ), con un rodamiento axial (8) interior, contiguo a Ia rueda (1) en el lado interior del eje (2) al que están fijadas las guías de encerrojamiento (18) 5.- Bogie según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque también comprende un cerrojillo (25) unido a cada cerrojo (22) a través de un muelle horizontal (21) a los efectos de impedir su desplazamiento vertical en cooperación con un elemento retenedor (26) de dicho cerrojillo (25) unido a dicho elemento tubular (29). 6.- Instalación cambiadora para efectuar el cambio de ancho de vía al desplazarse sobre ella un bogie según Ia reivindicación 5 que comprende guías de deslizamiento y soporte (19), guías de desplazamiento lateral (27) y guías de enclavamiento/desenclavamiento (24), caracterizada porque Ia cabeza de las guías de enclavamiento/desenclavamiento (24) está configurada de manera que puede desplazar lateralmente dicho cerrojillo (25) venciendo la fuerza de dicho muelie horizontal (21). 7.- Instalación cambiadora para efectuar el cambio de ancho de vía según Ia reivindicación 6, caracterizada porque dichas guías de enclavamiento/desenclavamiento (24) tienen un perfil en forma de doble T y una de las semi-alas de su cabeza tiene un ancho progresivamente variable, de menor a mayor desde el extremo hasta el centro de Ia guía, en sentido longitudinal. |
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a un bogie con medios para circular en vías de distinto ancho y más en particular a un bogie con ejes giratorios dotado de un dispositivo de cambio de ancho en cooperación con una instalación cambiadora dispuesta entre dos vías de distinto ancho.
ANTECEDENTES
La solicitante de esta invención desarrolló hace varias décadas un sistema de cambio de ancho de vía, objeto de Ia patente ES 332.453, en respuesta a ia iniciativa de Renfe de convocar un concurso público de soluciones para evitar el transbordo de pasajeros en Ia frontera hispanofrancesa, operación obligada hasta entonces, debido al diferente ancho de las vías de Ia península ibérica (1668 mm) en relación con las europeas (1435 mm). Ese sistema implica, por un lado, Ia incorporación a las unidades ferroviarias de un dispositivo de traslación de las ruedas de sus ejes y, por otro lado, de una instalación cambiadora montada entre las vías de distinto ancho. La operación de cambio de Ia distancia entre ruedas se realiza de forma automática, sin intervención humana, al paso del tren sobre dicha instalación en cinco fases que se suceden de forma continua; en Ia primera de ellas, se liberan ¡as ruedas de sus cargas verticales; en Ia segunda, los conjuntos de ios ejes de las ruedas se liberan de un mecanismo de bloqueo lateral que las mantiene en su posición de rodaje; en Ia tercera, las ruedas, liberadas de su carga vertical y de su bloqueo lateral, entran en unas guías que, al avanzar el eje, las trasladan lateralmente hasta su nueva posición de rodaje, de acuerdo con el nuevo ancho de vía; en Ia cuarta y quinta fase, se vuelven a bloquear lateralmente ios conjuntos de rueda y se aplica de nuevo al eje su carga vertical, con Io que concluye Ia operación de cambio. Tras esa innovación, que supuso un hito importante en Ia tecnología ferroviaria, Ia solicitante de esta invención ha llevado a cabo distintos desarrollos para aplicar el sistema a distintas estructuras ferroviarias: ejes independientes, bogies, bogies de mercancía y bogies motores y, entre ellos, el descrito en Ia patente ES 2 130 039 "Conjunto de eje ferroviario dotado de cambio automático de ancho de vía y adaptable a bogies convencionales de mercancías", que puede ser incorporado en los bogies convencionales de mercancías en sustitución de los ejes montados de ancho fijo, sin que se requiera una modificación sustancial de los mismos. El eje integra dos conjuntos de rodadura independientes (rueda con eje corto o semieje y dos cojinetes), realizándose el cambio de ancho entre ruedas por desplazamiento transversal simultáneo de ¡as dos rodaduras de manera similar a Ia utilizada en los trenes TALGO aunque, en lugar de incluir dispositivos de enclavamiento en los dos cojinetes de cada rodadura, solo incorporan el dispositivo de enclavamiento en el cojinete interior.
Estructuralmente, el conjunto de eje comprende un bastidor de eje sobre el que van montados los dos conjuntos de rodadura y sus sistemas de enclavamiento, un dispositivo de unión entre rodaduras, dos armaduras de traslación de las zapatas de freno, un sistema de continuidad eléctrica entre las ruedas o un sistema de shuntaje eléctrico y un dispositivo de detección de cojinetes interiores calientes.
Si bien Ia tecnología descrita en Ia patente ES 2 130 039 ha facilitado Ia adaptación de bogies tradicionales de mercancías a anchos de vía variable, la industria ferroviaria demanda constantemente nuevas soluciones para afrontar las distintas problemáticas planteadas por Ia adaptación de los vagones ferroviarios de mercancías a vías de distinto ancho. En este sentido, hay que señalar que, en particular en España, la implantación dei ancho europeo en Ia red de alta velocidad ha multiplicado las necesidades tecnológicas relacionadas con el cambio de ancho de vía. La presente invención está orientada a ía satisfacción de esa demanda. SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Un objeto de Ia presente invención es proporcionar un bogie de mercancías capaz de adaptarse a vías férreas de distinto ancho en el que se minimice el componente de peso no suspendido.
Otro objeto de Ia presente invención es proporcionar un bogie de mercancías capaz de adaptarse a vías férreas de distinto ancho en el que el dispositivo de cambio de ancho de vía esté desacoplado de ías piezas soportes de Ia plataforma. Otro objeto de Ia presente invención es proporcionar un bogie de mercancías capaz de adaptarse a vías férreas de distinto ancho en el que se minimice el riesgo de desenclavamiento accidental del dispositivo que permite variar Ia distancia entre las ruedas.
Esos y otros objetos se consiguen con un bogie que comprende una plataforma soporte de un vagón ferroviario y al menos un eje giratorio, sobre el que se montan dos ruedas mediante un dispositivo de acoplamiento que permite su desplazamiento lateral, que incluye unas piezas-soporte de dicha plataforma con unos rodamientos interiores y que está dotado de un dispositivo de cambio de ancho de vía utilizando medios que impiden/permiten el movimiento iateral de cada rueda y entre ellos un cerrojo desplazable verticalmente al ser accionado por unas guías de enclavamiento/desenclavamiento previstas al efecto en una instalación cambiadora para efectuar el cambio de ancho de vía, en el que:
- Dicho dispositivo de acoplamiento lleva unidas unas guías de encerrojamiento mediante las que se controla su desplazamiento lateral para situarse en las posiciones correspondientes a los dos anchos de vía.
- Un elemento tubular fijado a Ia plataforma y situado en la parte interior del eje giratorio soporta unos cuerpos de encerrojamiento con unos alojamientos para recibir dichas guías de encerrojamiento y dicho cerrojo, así como medios para facilitar su enclavamiento/desenclavamiento cooperando con los de dicha instalación cambiadora. En una realización preferente de Ia invención, el eje giratorio incorpora en sus extremos unos casquillos y ías piezas-soporte también incluyen un bastidor lateral con unos patines de apoyo en Ia instalación cambiadora y un collar central que sirve de apoyo al extremo del eje durante ei paso por Ia instalación cambiadora a través de un caequillo semicircular unido a dicho collar centrai. Se consigue con ello que el eje esté debidamente protegido durante Ia operación de cambio de ancho de vía.
En una realización preferente de Ia invención el bogie también comprende como elemento adicional de seguridad un cerrojillo unido a cada cerrojo a través de un muelle horizontal a los efectos de impedir su desplazamiento vertical en cooperación con un elemento retenedor de dicho cerrojillo unido a una pieza-soporte.
Otro objeto de la invención es proporcionar una instalación cambiadora para llevar a cabo Ia operación de cambio de ancho adaptada a un bogie dotado de medios que minimizan el riesgo de desenclavamiento accidental del dispositivo que permite variar Ia distancia entre las ruedas.
Ese objeto se consigue con una instalación cambiadora para efectuar ei cambio de ancho de vía que comprende guías de deslizamiento y soporte, guías de desplazamiento lateral y guías de enclavamiento/desenclavamiento, en la que Ia cabeza de las guías de enclavamiento/desenclavamiento está configurada de manera que puede desplazar iateralmente dicho cerrojilio venciendo ¡a fuerza de dicho muelle horizontal.
Otras características y ventajas de Ia presente invención se desprenderán de Ia descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa y no limitativa de su objeto en relación con las figuras que se acompañan.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Las Figuras 1A a 1 E son vistas en sección transversal de ía mitad de un eje del bogie según Ia presente invención en las cinco fases del proceso de cambio de ancho de vía. Las Figuras 2A a 2E muestran vistas laterales de Ia mitad de un eje del bogie según ia presente invención en las cinco fases del proceso de cambio de ancho de vía.
Las Figuras 3A y 3B son vistas simplificadas en sección lateral y en sección transversal del eje del bogie según Ia presente invención mostrando los elementos básicos del dispositivo de cambio de ancho de vía.
La Figura 3C muestra vistas en planta y en sección del anillo que incorpora las guías de encerrojamiento.
La Figura 3D muestra vistas en planta y en sección del cuerpo de encerrojamiento fijado ai eje.
Las Figuras 4A y 4B muestran vistas en planta y en sección transversa! de Ia instalación cambiadora de cambio de ancho de vía.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
El bogie según Ia presente invención incluye:
- Una plataforma o bastidor cuya carga se transmite a través de los muelles de suspensión 11.
- Ai menos un eje giratorio 2 en el que van montados en cada uno de sus extremos; a) Una rueda 1 mediante un dispositivo de acoplamiento que permite su movimiento lateral. b) Una pieza-soporte 10 de dicha plataforma. c) Un elemento tubular 29 que soporta el cuerpo de encerrojamiento 20, unido al bastidor del bogie por un brazo 29' y montado en Ia parte interior del eje giratorio 2 sobre un cuerpo con un rodamiento radial axial 6. d) Un dispositivo de cambio de ancho de vía utilizando medios que impiden/permiten el movimiento lateral de Ia rueda 1 y entre ellos un cerrojo 22 desplazable verticaimente al ser accionado por medios previstos al efecto en la instalación cambiadora.
En Ia realización de Ia invención ilustrada en las Figuras el dispositivo de acoplamiento de la rueda 1 al eje 2 comprende un casquülo 3 solidario con Ia rueda 1 y deslizante sobre el eje 2 que incluye un anillo 7 situado en Ia parte interior del eje 2 (es decir, entre las ruedas), con un rodamiento axial 8 interior, al que están fijadas las guías de encerrojamiento 18.
Durante Ia operación de cambio de ancho que tiene lugar, como veremos en más detalle más adelante, mediante el movimiento de las guías de encerrojamiento 18, solidarias al casquillo 3, que, en cooperación con el cerrojo 22, determina las dos posiciones de Ia rueda 1 correspondientes a los dos anchos de vía, el casquillo 3 se desplaza lateralmente con ¡a rueda 1 que se trate viniendo limitado su desplazamiento por un lado por el casquillo 8' y por otro lado por un casquülo estriado 5 que transmite el par de rueda ai eje giratorio 2, Ei casquillo 3 se introduce en el interior del elemento tubular 29 hasta que su cuerpo extremo 4 llega al tope establecido por el casquillo estriado 5.
Loos cuerpos de encerrojamiento 20 incluyen alojamientos para recibir dichas guías de encerrojamiento 18 así como unos topes previstos para servir de medios de posicionamiento y encaje del cerrojo 22.
La parte central del eje 2, sobre Ia que se sitúan las ruedas 1 en las posiciones correspondientes a los dos anchos de vía mediante el dispositivo de acopiamiento que hemos descrito así como dispositivo de cambio de vía, tiene un diámetro mayor que el de sus partes extremas. En Ia zona de transición entre los dos anchos se dispone el casquillo 8' que sirve de tope del desplazamiento del casquillo 3. En los extremos del eje 2 se dispone un casquillo 13 junto con una tapa 15 fijada al eje 2 mediante tornillos que sirve de elemento de protección del mismo durante Ia operación de cambio de ancho de vía así como de tope de los rodamientos 12. Las piezas-soporte 10 también incluyen un bastidor lateral con unos patines de apoyo y deslizamiento 16 en Ia instalación cambiadora, a cuyo efecto llevan una guías de nylon 17 y un collar central que sirve de apoyo al extremo del eje 2, revestido por el casquillo 13, durante el paso por la instalación cambiadora a través de un casquillo semicircular 14 unido a dicho collar central que, preferentemente, está fabricado en bronce. Como veremos más adelante, durante Ia operación de cambio de ancho de vía, el bogie se apoya y desliza sobre esos patines 16 quedando descargadas las ruedas 1. Como bien comprenderá eí experto en ¡a materia, esa configuración del bastidor latera! de ías piezas soporte viene determinada, al menos en parte, por
Ia disposición de los carriles guía de deslizamiento y centrado 19, Si estos tuvieran otra disposición, Ia configuración del bastidor lateral quedaría lógicamente modificada de manera que cumpliera las funciones señaladas.
El cerrojo 22 está constituido por dos vastagos verticales unidos entre sí por un puente hueco diseñado para que se introduzca por él Ia cabeza de Ia guía de desenclavamiento 24 en forma de doble T de la instalación cambiadora de cambio de ancho de vía. Para evitar un enclavamiento/desenclavamiento accidental, el cerrojo incluye muelles de seguridad 28 pretensados para evitar desplazamientos verticales indeseados de! cerrojo 22 cuando no está en contacto con Ia guía de desenclavamiento 24.
En las realizaciones mostradas en las figuras, el dispositivo de encerrojamiento cuenta con un elemento adicional de seguridad formado por el cerrojillo 25, unido al cerrojo 22 y desplazable lateralmente venciendo Ia fuerza del muelle 21 , y un elemento retenedor 26 unido al elemento tubular 29. Cuando el muelle 21 está en reposo, el cerrojillo 25 está en contacto con e! elemento retenedor 26 impidiendo el desplazamiento vertical del cerrojo 22. Para que ese desplazamiento sea posible es necesario aplicar una fuerza en el muelle 21 que desplace lateralmente el cerrojillo 25 e impida su retención por el elemento retenedor 26.
Se describe seguidamente el proceso de cambio de ancho de vía al paso por Ia mencionada instalación cambiadora cuyos componentes fundamentales son los siguientes: - Extremos de los carriles 31 de Ia vía de mayor ancho.
- Extremos de los carriles 32 de Ia vía de menor ancho.
- Carriles guía de deslizamiento y centrado 19.
- Guías 24 de desenclavamiento y enclavamiento de los cerrojos 22.
- Guías 27 de traslación de las ruedas 1. La instalación cambiadora es bidireccíonal, realizándose en un sentido el cambio de Ia vía ancha a Ia estrecha, mientras que en el sentido opuesto se lleva a cabo el cambio inverso. El proceso de cambio de ancho de vía de un vagón que llega a Ia instalación por Ia vía ancha se efectúa de la forma siguiente.
Primera fase
Las ruedas 1 se encuentran sobre los carriles 31 de la vía de mayor ancho (Fig. 1 A y Fig. 2A).
Segunda fase
Cuando las ruedas 1 alcanzan Ia zona descendente del extremo de los carriles 31 se inicia un descenso paulatino del bogie hasta que los patines de deslizamiento 16 toman contacto con los carriles guía de deslizamiento y centrado 19. A partir de este momento, las ruedas 1 se descargan, permaneciendo así durante todo el proceso de cambio, hasta tomar contacto con los carriles 32 de menor ancho al final del mismo (Fig. 1 B y Fig. 2B).
Tercera fase
Una vez apoyado y centrado el eje 2 sobre las guías de deslizamiento y centrado 19, las cabezas del extremo de ías guías de desenclavamíento 24 se introducen en el puente del cerrojo 22 y dado el perfil descendente de esta guía se vence Ia fuerza de los muelles verticales 28 y se obliga a bajar ios cerrojos 22, dejando desenclavadas las guías de encerrojamiento 18, quedando pues libres de moverse lateralmente y con ellas las ruedas 1. En Ia realización preferente de Ia invención en Ia que eí dispositivo de encerrojamiento incluye como elemento adicional de seguridad el cerrojillo 25, en esta fase también hay que actuar sobre ei muelle horizontal 21 , para desplazar lateralmente ei cerrojillo 25 evitando con ello que el retenedor 26 impida ía bajada del cerrojo 22. A ese efecto se configura uno de los lados de Ia cabeza de las guías de desenciavamiento 24 de Ia instalación cambiadora, con forma de doble T, con una anchura progresivamente variable desde ios extremos al centro -menor en los extremos que en el centro- como puede apreciarse observando comparativamente las figuras 1B y 1C, con Io que Ia guía 24 sirve de elemento accionador de! muelle horizontal 21 que controla el desplazamiento lateral del cerrojillo 25 (Fig. 1C y Fig. 2C). Por su parte, las guías 27 provocan el desplazamiento lateral del dispositivo de acoplamiento de las ruedas 1 al eje 2 hasta que alcanzan Ia posición correspondiente a Ia vía de ancho estrecho 32.
Cuarta fase El perfil ascendente de Ia guía 24 obliga al cerrojo 22 a ascender enclavando Ia guía 18 en Ia nueva posición.
En Ia realización preferente de Ia invención que incluye el cerrojillo 25 y Ia guía 24 con uno de los lados de Ia cabeza de ancho variable, ai final de Ia fase el muelle 21 se queda en reposo y el cerrojillo 25 queda retenido por el elemento retenedor 26 (Fig. 1 D y Fig. 2D). Quinta fase
Al llegar las ruedas 1 a los carriles 32 los patines 16 dejan de apoyarse en sus guías de deslizamientos 19, concluyéndose Ia operación de cambio de ancho de vía (Fig, 1 E y Fig. 2E). Aunque Ia presente invención se ha descrito enteramente en conexión con realizaciones preferidas, es evidente que se pueden introducir aquellas modificaciones dentro de su alcance, no considerando éste como limitado por las anteriores realizaciones, sino por el contenido de las reivindicaciones siguientes.
Next Patent: DEVICE FOR THE IDENTIFICATION OF WILD LIFE