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