ES2205370T3 - Caja de vagon de un vehiculo ferroviario. - Google Patents

Caja de vagon de un vehiculo ferroviario.

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ES2205370T3 ES98123327T ES98123327T ES2205370T3 ES 2205370 T3 ES2205370 T3 ES 2205370T3 ES 98123327 T ES98123327 T ES 98123327T ES 98123327 T ES98123327 T ES 98123327T ES 2205370 T3 ES2205370 T3 ES 2205370T3
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Abstract

EN UNA CAJA DE VAGON DE UN VEHICULO SOBRE CARRILES, FORMADO POR UNA PLACA BASE (1), PAREDES FRONTALES, PAREDES LATERALES (3) Y UN TECHO (4), CONTIENE LA CORRESPONDIENTE PARED LATERAL (3), MONTANTES DE VENTANA (3A) Y AL MENOS UN PERFIL DE CAMARAS HUECAS (5), PRESENTANDO UNA PARED EXTERIOR (5A), UNA PARED INTERIOR (5B) Y TRAVESAÑOS (5C) QUE UNEN AMBAS PAREDES (5A,5B). SEA LA PARED LATERAL (3) EN SU LONGITUD TOTAL O SEA UNA CORRESPONDIENTE SECCION LONGITUDINAL (3.1,3.2,3N) DE LA PARED LATERAL (3), ESTA FORMADO MEDIANTE UN PERFIL DE CAMARAS HUECAS (5) DE MATERIAL COMPUESTO DE FIBRAS DE UNA PIEZA QUE RODEA LOS MONTANTES DE VENTANA (3A) CUYOS TRAVESAÑOS (5C) ESTAN DISPUESTOS DE FORMA VERTICAL.

Description

Caja de vagón de un vehículo ferroviario.
La invención se refiere a una caja de vagón de un vehículo ferroviario, con una placa de fondo, paredes frontales, paredes laterales y un techo, donde la pared lateral respectiva contiene columnas de ventanas y al menos un perfil de cámara hueca de material compuesto de fibras, que presenta una pared exterior, una pared interior y nervaduras que conectan estas dos paredes.
La caja de vagón de los vehículos ferroviarios modernos se fabrica, por razones de peso, en un tipo de construcción integral de aluminio, en la que perfiles prensados por extrusión mayores están unidos entre sí a través de soldadura. Como se puede deducir, por ejemplo, a partir del artículo "Leichtbau von Schienenfahrzeugen" publicado en la revista ZEV +DET Glas. Ann. 119 (1995) Nº 6, Junio, páginas 193 a 202, la caja de vagón de aluminio mostrada en la figura 46 tiene esencialmente paredes laterales que están constituidas por cuatro perfiles prensados por extrusión que se extienden en la dirección longitudinal y por columnas de ventanas.
A través del documento EP-A1-0 605 366 se conoce una caja de vagón para vehículos ferroviarios, en la que el fondo, las paredes laterales y el techo están formados, respectivamente, por paneles, que corresponden en su longitud a los de la caja del vagón. Estos paneles, que pueden estar constituidos por material compuesto de fibras, presentan una pared interior, una pared exterior y nervaduras que conectan estas paredes, que se extienden en la dirección longitudinal del vagón.
Especialmente para el empleo en el tráfico de alta velocidad, es importante la rigidez de la caja de vagón. Se pretenden frecuencias propias lo más altas posibles, para evitar en los vagones de gran capacidad y a velocidades más elevadas las oscilaciones del techo, que pueden reducir la comodidad de la marcha debido a ruidos de ronroneo. Esto requiere una rigidez correspondiente de la caja de vagón precisamente en la dirección transversal, siendo consideradas siempre a este respecto las columnas de las ventanas y su unión a la estructura próxima de la pared lateral como puntos débiles.
La invención tiene el cometido de configurar una caja de vagón del tipo mencionado al principio, de tal forma que se pueda conseguir con un peso lo más reducido posible y una posibilidad de fabricación a coste lo más favorable posible una rigidez esencialmente más elevada en la dirección transversal.
Este cometido se soluciona según la invención a través de los rasgos característicos de la reivindicación 1, porque la pared lateral está formada en toda su longitud o en una sección longitudinal respectiva de la pared lateral por un perfil de cámara hueca de una sola pieza, que comprende las columnas de las ventanas, cuyas nervaduras están dispuestas verticalmente.
A diferencia del tipo de construcción de aluminio convencional, en el que las nervaduras del perfil de cámara hueca se extienden en la dirección longitudinal del vehículo, según la invención, las nervaduras del perfil de cámara hueca están dispuestas de manera que s extienden verticalmente entre la placa de fondo y el techo. De ello se deriva, con un peso reducido, una rigidez esencialmente más elevada en la dirección transversal, sobre todo en la región de las columnas de las ventanas, de manera que se reducen en una medida considerable las oscilaciones transversales que son críticas para la comodidad de la marcha.
Además, una ventaja considerable consiste en la posibilidad de configurar las paredes laterales durante la fabricación del perfil de cámara hueca a través de los procedimientos que son usuales en la técnica del plástico -por ejemplo el procedimiento RTM (Moldeo por Transferencia de Resina) - de una manera arqueada discrecionalmente en la dirección transversal del vehículo. La figura 46 de la revista citada al principio muestra una caja de vagón con paredes laterales arqueadas, que se pueden realizar en tipo de construcción de aluminio, pero sólo con nervaduras en la dirección longitudinal del vehículo. (Un perfil de cámara hueca de aluminio con nervaduras que se extienden supuestamente en dirección vertical es prácticamente indeformable en la dirección transversal). En comparación con el aluminio, en el objeto según la invención, a través del empleo de material compuesto de fibras se mejora, por lo demás, el aislamiento térmico, las propiedades acústicas y el comportamiento en el caso de un choque.
Las configuraciones ventajosas de la invención están indicadas en las reivindicaciones dependientes.
Por otra parte, la invención se describe en detalle con la ayuda de un ejemplo de realización representado de forma esquemática en el dibujo. En este caso:
La figura 1 muestra la caja de vagón de un vehículo ferroviario en vista en perspectiva.
La figura 2 muestra una región parcial de la placa de fondo y de una sección de la pared lateral de la caja de vagón según la figura 1 a escala ampliada.
La figura 3 muestra la región de la unión entre la placa de fondo y la sección de la pared lateral en la sección transversal.
Las figuras 4 - 6 muestran, respectivamente, diferentes posibilidades de configuración de la sección de la pared lateral en la sección según la línea A - A en la figura 2.
La caja de vagón tiene una placa de fondo 1 y paredes laterales 2, que están compuestas con preferencia por perfiles prensados por extrusión de aluminio. De aluminio pueden estar constituidos también los soportes longitudinales 7 dispuestos en el lateral en la región superior de la caja de vagón. El techo 4 está fabricado por una placa sándwich, que presenta, por ejemplo, fibras de carbono incrustadas en resina y espuma dura. Las paredes laterales 3 contienen secciones longitudinales 3.1, 3.2 a 3.n, que están constituidas, respectivamente, por un perfil de cámara hueca 5 de una sola pieza de material compuesto de fibras con fibras de carbono o de vidrio. Los perfiles de cámara hueca 5 arqueados en la dirección transversal del vehículo comprenden, respectivamente, columnas de ventanas 3a y un hueco de ventana 3b. Las nervaduras 5.c dispuestas en los perfiles de cámara hueca 5 se extienden perpendicularmente entre la placa de fondo 1 y el techo 4 (ver la figura 2).
Como una alternativa al tipo de construcción descrito anteriormente con secciones longitudinales, cada pared lateral 3 puede estar formada en toda su longitud por un único perfil de cámara hueca 5, lo que no requiere ninguna representación especial.
Cada perfil de cámara hueca 5 presenta una pared exterior 5a, una pared interior 5b y las nervaduras 5c que conectan estas paredes 5a, 5b. Como se muestra claramente, estas paredes 5a, 5b y las nervaduras 5c representan construcciones de cámaras triangulares, que proporcionan la mejor relación de peso y rigidez. Los espacios triangulares pueden estar rellenos con un material, que posee buenas propiedades con respecto al aislamiento térmico y acústico y/o a la absorción de energía.
Las posibilidades de configuración mostradas en las figuras 4 a 6 del perfil de cámara hueca 5 posibilitan variar de una manera selectiva su rigidez. Según la figura 4, la pared exterior 5aa tiene un espesor de pared mayor que la pared interior 5b, con lo que la pared lateral 3 tiene una capacidad de resistencia mayor especialmente frente a vandalismo. En el ejemplo según la figura 5, el perfil de cámara hueca 5 presenta en la región de la columna de la ventana 3a un número mayor de nervaduras 5c que en la región del hueco de la ventana 3b que se encuentra junto a la columna de la ventana 3a. Como se representa en la figura 6, las nervaduras 5c del perfil de cámara hueca tienen en la región de la columna de la ventana 3a un espesor de pared mayor que las nervaduras en la región del hueco de la ventana 3b próxima. Se entiende que las formas de realización descritas anteriormente según las figuras 4 a 6 se pueden combinar entre sí.
El perfil de cámara hueca 5, que forma la sección longitudinal 3.1 a 3.n respectiva, se conecta a través de encolado de manera resistente a la flexión en la placa de fondo 1. En este caso, se recomienda disponer en la región de unión del perfil de cámara hueca 5 con la placa de fondo 1 un perfil de refuerzo 6 -con preferencia un escalón- para incrementar la superficie de unión. Como se muestra en la figura 3, este perfil de refuerzo 6 se puede laminar en el perfil de cámara hueca 5. De la misma manera, para la consecución de una superficie de unión lo más grande posible, la pared exterior 5a del perfil de cámara hueca se prolonga hacia abajo y está adaptada a la superficie exterior lateral 1aa de la placa de fondo 1.
Lista de signos de referencia
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 1 \+ Placa de fondo\cr  1a \+ Superficie exterior lateral\cr  2 \+
Pared frontal\cr  3 \+ Pared lateral\cr  3.1 \+ Sección longitudinal
1\cr  3.2 \+ Sección longitudinal 2\cr  3.n \+ Sección longitudinal
n\cr  3a \+ Columna de ventana\cr  3b \+ Hueco de ventana\cr  4 \+
Techo\cr  5 \+ Perfil de cámara hueca de la pared lateral\cr  5a \+
Pared exterior\cr  5b \+ Pared interior\cr  5c \+ Nervadura\cr  6 \+
Perfil de refuerzo\cr  7 \+ Larguero
superior\cr}

Claims (10)

1. Caja de vagón de un vehículo ferroviario, con una placa de fondo (1), paredes frontales (2), paredes laterales (3) y un techo (4), donde la pared lateral (3) respectiva contiene columnas de ventanas (3a) y al menos un perfil de cámara hueca (5) de material compuesto de fibras, que presenta una pared exterior (5a), una pared interior (5b) y nervaduras (5c) que conectan estas dos paredes (5a, 5b), caracterizada porque la pared lateral (3) está formada en toda su longitud o en una sección longitudinal (3.1, 3.2, 3.n) respectiva de la pared lateral (3) por un perfil de cámara hueca (5) de una sola pieza que comprende las columnas de la ventana (3a), cuyas nervaduras (5c) están dispuestas verticalmente.
2. Caja de vagón según la reivindicación 1, caracterizada porque la pared exterior (5a), la pared interior (5b) y las nervaduras (5c) del perfil de cámara hueca (5) representan una construcción de cámara triangular.
3. Caja de vagón según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la pared exterior (5a) del perfil de cámara hueca (5) presenta un espesor de pared mayor que su pared interior (5b).
4. Caja de vagón según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el perfil de cámara hueca (5) presenta en la región de las columnas de la ventana (3a) un número mayor de nervaduras (5c) que en la región del hueco de la ventana (3b) que se encuentra entre las columnas de la ventana (3a).
5. Caja de vagón según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las nervaduras (5c) del perfil de cámara hueca (5) tienen en la región de las columnas de las ventanas (3a) un espesor de pared mayor que las nervaduras (5c) en la región del hueco de la ventana (3b) que se encuentra entre las columnas de la ventana (3a).
6. Caja de vagón según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los espacios, por ejemplo triangulares, que se encuentran entre la pared exterior (5a), la pared interior (5b) y nervaduras (5c) vecinas del perfil de cámara hueca (5) están rellenos con un material, que posee buenas propiedades con respecto al aislamiento térmico y acústico y/o a la absorción de energía.
7. Caja de vagón según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el perfil de cámara hueca (5) de la pared lateral (3) o bien su selección longitudinal (3.a hasta 3.n) respectiva está conectado por encolado de manera resistente a la flexión en la placa de fondo (1).
8. Caja de vagón según la reivindicación 7, caracterizada porque la pared exterior (5a) del perfil de cámara hueca (5) está prolongada hacia abajo para la consecución de una superficie de unión lo más grande posible y está adaptada a la superficie exterior lateral (1a) de la placa de fondo (1).
9. Caja de vagón según la reivindicación 8, caracterizada porque en la región de unión del perfil de cámara hueca (5) y de la placa de fondo (1) está dispuesto un perfil de refuerzo (6) que se extiende en la dirección longitudinal del vehículo -con preferencia un escalón-.
10. Caja de vagón según la reivindicación 9, caracterizada porque el perfil de refuerzo (6) está laminado en el perfil de cámara hueca (5).
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