ES2972305T3 - Dispositivo para un vehículo ferroviario y vehículo ferroviario - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo (10) para conectar una mesa a una pared lateral (3) de un vehículo ferroviario (1), comprendiendo dicho dispositivo: un tablero de mesa (11) que tiene un lado superior (111) y un lado inferior (112); y una viga de flexión (13) que está ubicada en el lado inferior (112) de la parte superior de la mesa (11). La viga de flexión (13) está acoplada al tablero de la mesa (11) en una primera y una segunda posición de acoplamiento (16, 18) y está diseñada para acoplar el tablero de la mesa (11) a la pared lateral (3) del vehículo ferroviario. (1) mediante una conexión a la pared lateral (12). La viga de flexión (13) tiene una estructura debilitante (14, 15) que provoca una elasticidad predefinida de la viga de flexión (13), lo que significa que, en relación con un estado del dispositivo (10) en el que está colocado en la pared lateral (3), la viga de flexión (13) se deforma plásticamente de una manera predefinida por la estructura debilitante (14, 15) y la mesa (11) se gira con respecto a la pared lateral (3) cuando se aplica una fuerza (F1, F2) actúa sobre el tablero (11) en el sentido de marcha (F) del vehículo ferroviario (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para un vehículo ferroviario y vehículo ferroviario

La invención se refiere a un dispositivo para fijar una mesa a una pared lateral de un vehículo ferroviario para un grupo de asientos dispuesto transversalmente a la dirección de desplazamiento según el término general de la reivindicación 1. La invención también se refiere a un vehículo ferroviario con dicho dispositivo.

Un dispositivo de este tipo se conoce, por ejemplo, del documento EP 3456603 A1. Además, el documento CN 107 745722 A muestra otra realización de un dispositivo para fijar una mesa a una pared lateral de un vehículo ferroviario.

Los vehículos ferroviarios para el transporte de pasajeros suelen presentar grupos de asientos dispuestos uno frente al otro en ángulo recto con respecto a la dirección de la marcha, entre los cuales suele disponerse una mesa instalada en forma permanente. Dichas mesas deben ser capaces de soportar sin daños las tensiones de funcionamiento y las cargas excepcionales definidas (por ejemplo, vandalismo). Cuando los vehículos ferroviarios colisionan con obstáculos y las deceleraciones longitudinales resultantes son elevadas, se producen cargas relativamente altas debido al impacto de los ocupantes sobre el tablero de la mesa. La fijación de la mesa en el vehículo ferroviario debe proporcionar una conformidad controlada del tablero y limitar las fuerzas de impacto para evitar o reducir las lesiones.

Una tarea de la presente invención es proporcionar un dispositivo para fijar una mesa a una pared lateral de un vehículo ferroviario, que proporcione una estructura de soporte segura y fiable que, en particular, minimice el riesgo de lesiones a los pasajeros durante el funcionamiento de un vehículo ferroviario.

El problema se resuelve mediante un dispositivo y un vehículo ferroviario con las características de la respectiva reivindicación de patente independiente. En las reivindicaciones de patente dependientes se dan formas de realización ventajosas del dispositivo.

De acuerdo con la invención, un dispositivo para conectar una mesa a una pared lateral de un vehículo ferroviario tiene un tablero con un lado superior y un lado inferior, así como una viga de flexión que está dispuesta en el lado inferior del tablero. La viga de flexión está acoplada al tablero de la mesa en una primera y una segunda posición de acoplamiento y está diseñada para fijar el tablero de la mesa a la pared lateral del vehículo ferroviario mediante una conexión de pared lateral. La viga de flexión presenta una estructura de debilitamiento introducida específicamente que forma una elasticidad predeterminada de la viga de flexión. La estructura de debilitamiento está configurada de tal manera que, en relación con un estado del dispositivo dispuesto en la pared lateral, permite una deformación de la viga de flexión y una rotación del tablero de la mesa con respecto a la pared lateral, según lo predeterminado por la estructura de debilitamiento, cuando se produce una fuerza que actúa sobre el tablero de la mesa en la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario.

El dispositivo descrito puede utilizarse para crear una estructura de soporte segura y fiable para la conexión de la pared lateral de una mesa para un grupo de asientos dispuestos transversalmente a la dirección de la marcha en un vehículo ferroviario. El dispositivo permite reducir significativamente el riesgo de lesiones de los pasajeros durante la marcha, especialmente en caso de colisión, sin tener que aceptar ninguna pérdida de comodidad. El diseño del dispositivo es tal que las fuerzas o pares que actúan sobre el tablero se absorben en forma fiable y se disipan con seguridad mediante la deformación controlada de la viga de flexión. Esto minimiza la fuerza de resistencia del tablero que actúa sobre el pasajero o pasajeros en caso de colisión.

Dicha deformación o remodelación es, por ejemplo, hasta cierto punto un cambio elástico de forma, que vuelve reversiblemente a su estado inicial tras la aplicación de la fuerza. Además, la conformación es, por ejemplo, una deformación plástica que conserva el estado deformado tras la aplicación de la fuerza y puede tener que ser sustituida para devolver el dispositivo a su estado inicial. La viga de flexión está diseñada para deformarse plásticamente con una fuerza máxima admisible definida.

De acuerdo con la invención, la viga de flexión presenta un lado superior orientado hacia el tablero de la mesa y un lado inferior orientado hacia fuera del tablero de la mesa. La viga de flexión también presenta dos paredes laterales, cada una de las cuales conecta el lado superior con el lado inferior. La estructura de debilitamiento comprende una pluralidad de cuentas formadas en al menos una pared lateral de la viga de flexión. La viga de flexión es, por ejemplo, cuadrada o rectangular en relación con una sección transversal o una geometría alargada exterior.

Alternativamente, la viga de flexión tiene una sección transversal ovalada, redonda o circular, por ejemplo.

La alineación y orientación de los lados respectivos de la viga de flexión y otros componentes se refieren a un estado correctamente instalado del dispositivo en un vehículo ferroviario operativo. Términos como “parte superior”, “parte inferior”, “ lado superior”, “ lado inferior”, “sentido de la marcha”, “sentido transversal” se refieren, por lo tanto, a una orientación vertical u horizontal. Así, por ejemplo, el tablero de la mesa se extiende esencialmente en un plano horizontal transversal a la pared lateral y paralelo a un suelo del vehículo ferroviario.

De acuerdo con otro desarrollo del dispositivo, un cordón respectivo presenta un eje longitudinal con respecto al cual se forman rebajes adyacentes a los extremos opuestos del cordón respectivo. El cordón o los cordones se forman preferiblemente de modo transversal al eje longitudinal de la viga de flexión en las dos paredes laterales. En particular, los cordones están formados simétricamente en ambas paredes laterales, de modo que, dependiendo de la dirección de la fuerza, una pared lateral forma un lado de tracción y la otra pared lateral opuesta forma un lado de compresión en caso de colisión. Los cordones del lado de tracción siempre están estirados, mientras que los cordones del lado de compresión están comprimidos.

En el diseño de una viga de flexión cuadrada, por ejemplo, se forma un rebaje entre un borde lateral superior y otro inferior y el cordón, lo que proporciona cierta flexibilidad a la viga de flexión. Los rebajes realizan cortes libres específicos que contribuyen a la libertad de movimiento de los cordones.

Por ejemplo, los movimientos de rotación del tablero en torno a su eje longitudinal pueden compensarse o absorberse hasta cierto punto mediante la viga de flexión.

De acuerdo con otro desarrollo del dispositivo, la viga de flexión tiene, como alternativa o además de los cordones, una pluralidad de recortes que se forman en el lado superior y/o en el lado inferior de la viga de flexión. Preferiblemente, en los lados superior e inferior de la viga de flexión, se prevén varios recortes y en las paredes laterales de la viga de flexión hay varios cordones.

De acuerdo con una realización, los recortes y/o los cordones son equidistantes en relación con un eje longitudinal de la viga de flexión y están, por ejemplo, distribuidos uniformemente a lo largo de una longitud de la viga de flexión. De acuerdo con una realización alternativa, los recortes y/o los cordones no están distribuidos uniformemente y/o no están dispuestos o formados equidistantemente en relación con el eje longitudinal de la viga de flexión. Por ejemplo, una pluralidad de recortes y cordones se asignan a un extremo de la viga de flexión en el lado del pasillo o de la pared, mientras que, en el otro extremo correspondiente, se prevé un número menor de dichos elementos de debilitamiento. De este modo, puede establecerse un debilitamiento dirigido de la viga de flexión y puede lograrse una deformación predeterminada de la viga de flexión. En particular, la deformación se predetermina de tal manera que se establece una curva de momento flector correspondiente.

De acuerdo con otro desarrollo, los recortes están delimitados por la viga de flexión en forma de V con respecto a un eje longitudinal respectivo y se estrechan hacia un centro de la parte superior o inferior de la viga de flexión.

Los recortes se recortan del haz de flexión en posiciones predefinidas utilizando, por ejemplo, un láser.

De acuerdo con otra realización del dispositivo, en relación con un eje longitudinal de los recortes, se forman dos escotaduras opuestas entre sí en el lado superior y/o en el lado inferior, de modo que se forma una sección de conexión de la viga de flexión entre dos recortes opuestos. De acuerdo con dicha realización, los ejes longitudinales de los recortes opuestos son esencialmente idénticos, excepto por las tolerancias de fabricación. Alternativamente, los recortes están desplazados entre sí, por ejemplo.

La forma, la posición y el número de recortes y/o cordones se adaptan especialmente a la rigidez a la flexión o al resorte de la viga de flexión. Esto se hace en particular en coordinación con un momento flector previsto que actúa sobre la mesa en caso de colisión debido a un cuerpo que impacta. También deben tenerse en cuenta las masas previstas, las posiciones de impacto y las velocidades del vehículo ferroviario.

De acuerdo con un desarrollo posterior especialmente preferido del dispositivo, la viga de flexión está diseñada como un perfil tubular. Una viga de flexión hueca tiene un efecto beneficioso, por ejemplo, en el establecimiento de una rigidez de resorte o de flexión deseada. Además, una viga de flexión hueca es más ligera y tiene un efecto ventajoso con respecto a la fuerza de sujeción requerida en relación con una conexión de pared lateral del dispositivo.

De acuerdo con otro desarrollo del dispositivo, las posiciones de acoplamiento entre el tablero y la viga de flexión están dispuestas en extremos opuestos del tablero en relación con un eje longitudinal del tablero. El tablero está unido fijamente a la viga de flexión en la primera posición de acoplamiento del lado del pasillo. Por ejemplo, la viga de flexión está atornillada al tablero en la primera posición de acoplamiento. Si es necesario, el tablero y la viga de flexión están diseñados para ser fijos pero giratorios entre sí en torno a esta primera posición de acoplamiento.

En la segunda posición de acoplamiento, del lado de la pared, el tablero y la viga de flexión se acoplan entre sí con cierto grado de movimiento. Por ejemplo, el tablero de la mesa y la viga de flexión están acoplados entre sí en la segunda posición de acoplamiento por medio de un perno, que permite cierto grado de movimiento de traslación en una guía, tal como un orificio ranurado. En particular, un juego de movimiento de la viga de flexión con respecto al tablero de la mesa en la dirección transversal, transversalmente a la pared lateral del vehículo ferroviario o en la dirección longitudinal del tablero de la mesa es útil para permitir un cambio de longitud debido a un alargamiento o compresión de la viga de flexión. La viga de flexión es, por lo tanto, una estructura de soporte flexible sujeta por un lado, que proporciona rigidez al tablero y permite una deformación y un movimiento predeterminados del tablero debido a la estructura de debilitamiento introducida específicamente.

De acuerdo con otra variante preferida del dispositivo, el tablero de la mesa está acoplado a la viga de flexión en la segunda posición de acoplamiento, del lado de la pared, a lo largo de una trayectoria de guía predeterminada, de modo que puede girar. La trayectoria de guía se proporciona, por ejemplo, mediante un elemento de guía que coopera con un elemento de absorción de energía. De acuerdo con una realización, el dispositivo comprende un elemento de absorción de energía dispuesto en la parte inferior del tablero y un elemento de guía dispuesto entre la parte inferior del tablero y la parte superior de la viga de flexión. El elemento de guía comprende un elemento de elastómero que coopera con el elemento de absorción de energía a fin de consumir energía mediante fricción en relación con un estado del dispositivo dispuesto en la pared lateral cuando se produce una fuerza que actúa sobre el tablero en la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario.

El elemento de absorción de energía se realiza, por ejemplo, como un perno o comprende un perno de este tipo que entra en contacto con un lado superior del elemento de elastómero y transfiere energía al elemento de elastómero por fricción o convierte la energía cinética del tablero de la mesa en energía térmica debido a la fricción. De este modo, el perno hace que el tablero consuma energía cinética, que puede ser causada en particular por una colisión del vehículo ferroviario y el impacto de un pasajero sobre el tablero. El movimiento iniciado del tablero se convierte, al menos parcialmente, en una deformación de la viga de flexión y/o, al menos parcialmente, en energía térmica debido a la fricción. Por lo tanto, el elemento de absorción de energía también puede denominarse elemento de conversión de energía.

El perno de acoplamiento descrito con anterioridad, que acopla el tablero de la mesa y la viga de flexión entre sí en la segunda posición de acoplamiento, preferiblemente también realiza el elemento de absorción de energía, que se sumerge a través del elemento de elastómero o se desplaza a lo largo del elemento de elastómero en caso de colisión. Antes de que se produzca una colisión, el perno se diseña con una sección transversal de cizallamiento o desgarro, por ejemplo, y permite cierto movimiento como guía en un soporte de mesa en el tablero de la mesa. La sección transversal de cizallamiento se diseña, por ejemplo, como una muesca en el perno y realiza un punto de rotura predeterminado que se rompe en caso de colisión y, si se supera una fuerza de impacto sobre el tablero de la mesa y el perno, se cizalla. El perno restante que se ha cizallado en la parte inferior del tablero de la mesa se desplaza entonces a través o a lo largo del elemento de elastómero siguiendo una trayectoria de desplazamiento predeterminada. Por lo tanto, el elemento de absorción de energía se diseña preferiblemente como un perno de cizallamiento de acoplamiento, que se cizalla con una fuerza máxima predeterminada en caso de colisión y sigue una trayectoria predeterminada del elemento de elastómero. En un estado de funcionamiento normal, el perno fija el tablero de la mesa de modo que no sea posible ninguna rotación o una rotación ligera y predeterminada tolerable del tablero de la mesa.

El elemento de elastómero del elemento de guía comprende, por ejemplo, una ranura de guía en la que se extiende el perno de modo que entre en contacto, al menos parcialmente, con una pared de la ranura de guía. La ranura de guía presenta, por ejemplo, la forma de un segmento de un círculo y está formada en el elemento de elastómero en forma de V o circular en relación con una sección transversal. Además, también son posibles otras geometrías de sección transversal de dicha ranura de guía, que se ajustan en particular a una geometría del elemento de absorción de energía. El elemento de elastómero es de caucho o de otro plástico, por ejemplo, o está hecho de un material de este tipo.

De acuerdo con otro desarrollo del dispositivo, el perno es cilíndrico, troncocónico, en forma de espiga o de seta. Como mandril, el perno roza a lo largo de una superficie del elemento de elastómero, por ejemplo. Como perno cilíndrico, una ranura de guía en el elemento de elastómero es, por ejemplo, rectangularmente definida por el material de elastómero. El diámetro de la ranura de guía es igual o menor que el diámetro del perno para permitir el desplazamiento del material y la conversión de energía debido a la fricción.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, un vehículo ferroviario comprende un cuerpo de vagón con una pared lateral y una configuración de dispositivo como la descrita con anterioridad, que se acopla a la pared lateral del cuerpo de vagón mediante una conexión de pared lateral. El dispositivo se utiliza en particular para conectar una mesa para un grupo de asientos dispuestos transversalmente a la dirección de desplazamiento. Dado que el vehículo ferroviario comprende una realización del dispositivo descrito con anterioridad, las propiedades y características descritas del dispositivo también se divulgan para el vehículo ferroviario, y viceversa.

En varias normas de transporte ferroviario, sobre todo en el ámbito de la normalización inglesa y estadounidense, existen reglamentaciones destinadas a limitar los efectos nocivos admisibles de la colisión de los pasajeros con las mesas en caso de colisión o descarrilamiento de un tren. De acuerdo con el mundo de la normalización, estas normativas tienen carácter de homologación o de recomendación. El nivel y la medición de los daños admisibles para la salud se definen en forma diferente en las normas respectivas (por ejemplo, GM/RT, APTA, TecRec). Lo que tienen en común estas normativas es que el objetivo principal es limitar la energía de impacto introducida en el cuerpo humano o distribuirla a lo largo de un período de tiempo más prolongado en comparación con un impacto simple.

En relación con la presente invención, se ha constatado que los sistemas convencionales instalados en o sobre las mesas de los vehículos ferroviarios permiten disipar la energía del impacto mediante una combinación de movimientos de traslación y rotación del tablero de la mesa. Las proporciones de traslación y rotación varían en función del punto de impacto de la persona y del sistema utilizado. Como la línea exacta de movimiento depende también de la masa de la persona que impacta, esta no está claramente definida de antemano. Además, el consumo de energía de estos sistemas suele deberse a la deformación o destrucción de componentes, por ejemplo, placas de deformación o elementos de choque especiales.

Mediante el dispositivo descrito puede realizarse un sistema de seguridad, en el que una estructura de soporte independiente del tablero está diseñada como un perfil tubular, que está conectado al soporte de montaje propiamente dicho. Se crea una flexibilidad relativamente “suave” en la dirección longitudinal del vehículo y una flexibilidad relativamente “dura” en la dirección vertical mediante recortes específicamente dispuestos en uno o más planos horizontales y rebordes en relieve en los planos verticales del perfil tubular.

De este modo, el movimiento de la mesa se ejecuta como una rotación claramente definida en caso de impacto de un pasajero en una posición. En caso de impacto de dos personas, la suma de dos rotaciones también da lugar a una traslación claramente definida del tablero de la mesa en la dirección longitudinal del vehículo. La trayectoria de traslación depende, entre otras cosas, de la posición de la mesa.

La energía se disipa, en particular, por deformación plástica en el plano horizontal a lo largo de los puntos de pandeo “blandos” formados, por ejemplo, en la zona comprendida entre los recortes opuestos en forma de V, y por estiramiento y compresión de las perlas en relieve de la viga de flexión.

Los cordones actúan aquí como un muelle, proporcionando a la viga de flexión la elasticidad necesaria en la dirección de la línea de flexión y proporcionando también la rigidez de flexión necesaria en la dirección vertical. La línea de flexión del perfil tubular o de la viga de flexión corresponde a un polígono, que se define por la disposición y el número de recortes y cordones. Debido a las diferentes relaciones de palanca y fuerzas actuantes, la viga de flexión se deformará según la curva poligonal, empezando desde el lado de la pared hacia el lado del pasillo del vehículo ferroviario.

En el lado del pasillo del vehículo ferroviario, por ejemplo, el tablero está atornillado rígidamente a la viga de flexión. En el lado de la pared del vehículo ferroviario, el tablero está conectado a la viga de flexión, por ejemplo, mediante un pasador guía o un perno de guía, que forma el elemento de absorción de energía, y el elemento de elastómero. El elemento de elastómero proporciona la compensación de longitud, por ejemplo, que resulta del acortamiento de una longitud de cuerda cuando se deforma la viga de flexión. En esta segunda posición de acoplamiento se dispone también, por ejemplo, una placa deslizante sobre la que se apoya el tablero. Dicha placa puede garantizar o al menos contribuir a una estabilidad de inclinación útil del tablero de la mesa.

El dispositivo se realiza en particular como una conexión de pared pura, un diseño denominado en voladizo. Sin embargo, según una realización, el dispositivo tiene una base de mesa, por ejemplo, que está diseñada para soportar fuerzas verticales operativas y estáticas.

En comparación con los sistemas conocidos, los movimientos del tablero de la mesa según el dispositivo descrito están definidos en caso de impacto. Esto permite simular y calcular con precisión la disipación de energía y determinar la distancia recorrida por el tablero para mantener el espacio de supervivencia de los pasajeros sentados frente a la mesa.

La definición del movimiento de la mesa en ambos puntos de impacto como rotación permite la utilización de relaciones de palanca en la disposición de la viga de flexión como elemento de disipación de energía. Esto significa que, a diferencia de los sistemas conocidos, la trayectoria de consumo de energía o de conversión de energía no limita la distancia recorrida por el pasajero que impacta. Como resultado, se puede realizar una disipación de energía suficientemente suave o blanda, que corresponde a una curva característica de resorte plana de la viga de flexión. Esto también es posible sin tener que aumentar significativamente la anchura de la mesa de acuerdo con una dimensión en la dirección longitudinal del vehículo ferroviario. La anchura mínima resultante de una mesa con el dispositivo es, por ejemplo, significativamente inferior a 400 mm y solo está limitada por la anchura de la viga de flexión.

La opción preferiblemente adicional de girar el tablero de la mesa en la posición de acoplamiento del lado de la pared realiza otro mecanismo de absorción de energía. La subestructura del tablero de la mesa tiene así un centro de rotación definido en el lado del pasillo, que define el punto de rotación en caso de impacto por un pasajero del lado de la pared de una mesa de dos asientos. Como resultado, el movimiento de la mesa se ejecuta siempre como una rotación direccional predeterminada en caso de impacto por parte del pasajero del lado de la pared. Cuando dos personas chocan, por ejemplo, la suma de las dos rotaciones da como resultado una traslación definida. La energía se disipa en un elemento montado entre el tablero y el soporte de montaje, que está formado por el elemento guía y el elemento de disipación de energía, como un perno. El método de absorción de energía se basa en la fricción y en la expansión o deformación elástica del elemento de elastómero, que se produce al atravesar el elemento de absorción de energía.

Los métodos de disipación de energía descritos permiten modificar fácilmente la rigidez del muelle de la viga de flexión, por ejemplo, ajustando la forma, la posición y el número de recortes y cordones en o sobre la viga de flexión. La elasticidad y deformabilidad de la viga de flexión pueden ajustarse aún más, por ejemplo, seleccionando un material para el elemento de elastómero con una dureza Shore predeterminada. Esto también se aplica, por ejemplo, a la elección de un material para el elemento de absorción de energía con una dureza Shore predeterminada. Una geometría o anchura de abertura de la ranura de guía del elemento de elastómero, si está prevista, así como una geometría predeterminada de un perno como elemento de absorción de energía también tienen un efecto sobre la absorción de energía ajustable.

Un sistema existente puede adaptarse sin modificar el espacio de instalación necesario debido a diferentes relaciones de palanca como, por ejemplo, diferentes anchuras de asiento. Además, el sistema de absorción de energía que puede conseguirse utilizando el dispositivo descrito es insensible a las tolerancias, por ejemplo, en relación con las tolerancias de la geometría de un perno con respecto a la geometría de un elemento de elastómero. El dispositivo, en particular la viga de flexión, puede diseñarse con un espesor estructural relativamente bajo en la dirección vertical. Esto significa que el espacio disponible para las rodillas de los pasajeros sentados no se ve restringido de modo indeseable, como ocurre con algunos sistemas convencionales.

Los rasgos, características y ventajas anteriores de la invención y la forma en que se consiguen se explican con más detalle en la siguiente descripción de las realizaciones de la invención junto con las Figuras correspondientes. En ellas:

Figura 1 muestra una representación esquemática de un vehículo ferroviario con un dispositivo para fijar una mesa a una pared lateral del vehículo ferroviario,

Figuras 2-5 muestran un ejemplo de realización del dispositivo para conectar una mesa a una pared lateral del vehículo ferroviario,

Figuras 6-10 muestran un ejemplo de realización de una viga de flexión del dispositivo para conectar una mesa a una pared lateral del vehículo ferroviario,

Figuras 11-22 muestran otras realizaciones del dispositivo para conectar una mesa a una pared lateral del vehículo ferroviario.

Los elementos del mismo diseño y función se etiquetan con los mismos signos de referencia en todas las figuras. Por razones de claridad, no todos los elementos de todas las Figuras están etiquetados con los símbolos de referencia correspondientes.

La Figura 1 muestra una vista lateral esquemática de un vehículo 1 ferroviario con un cuerpo 2 de vagón y un dispositivo 10 para fijar una mesa a una pared 3 lateral del cuerpo 2 de vagón. Como se explicará más adelante con referencia a las Figuras 2-22, el dispositivo 10 proporciona una estructura de soporte segura y fiable que, en particular, minimiza el riesgo de lesiones a los pasajeros cuando el vehículo 1 ferroviario está en funcionamiento.

El dispositivo 10 presenta un tablero 11 de mesa con un lado 111 superior y un lado 112 inferior y una viga 13 de flexión, que está dispuesta en el lado 112 inferior del tablero 11 de mesa. Términos como “parte superior”, “parte inferior”, “ lado superior”, “ lado inferior”, “dirección de desplazamiento”, “dirección transversal”, se refieren a una orientación del dispositivo 10 con respecto a un estado dispuesto en forma operativa y listo para su uso en la pared 3 lateral del vehículo 1 ferroviario. Así, el tablero 11 de mesa se extiende sustancialmente en un plano horizontal transversal a la pared 3 lateral y paralelo a un suelo del vehículo 1 ferroviario.

La viga 13 de flexión está acoplada al tablero 11 de mesa en una primera y una segunda posición 16, 18 de acoplamiento y acopla el tablero 11 de mesa a la pared 3 lateral del vehículo 1 ferroviario mediante una conexión 12 de pared lateral. La viga 13 de flexión presenta una estructura 14, 15 de debilitamiento, que forma una elasticidad predeterminada de la viga 13 de flexión, de modo que, cuando se produce una fuerza F1, F2 que actúa sobre el tablero 11 de mesa a lo largo de la dirección de desplazamiento F del vehículo 1 ferroviario, se establece una deformación plástica de la viga 13 de flexión y una rotación del tablero 11 de mesa con respecto a la pared 3 lateral, que está predeterminada por la estructura 14, 15 de debilitamiento.

En relación con un eje longitudinal LT, la primera posición 16 de acoplamiento está asignada a un primer extremo 114 del tablero 11 de mesa que da al pasillo. La primera posición 16 de acoplamiento constituye un punto de giro del tablero 11 de mesa con respecto a la viga 13 de flexión. La segunda posición 18 de acoplamiento está asignada a un segundo extremo 115 del tablero 11 de mesa, situado en el lado de la pared. El eje longitudinal LT es esencialmente paralelo a un eje longitudinal LB de la viga 13 de flexión y corresponde a una dirección transversal del vehículo 1 ferroviario en un estado adecuado sin la aplicación de fuerza al tablero 11 de mesa.

La Figura 2 muestra una vista superior de la mesa apta para colisiones con el dispositivo 10 en estado instalado. La Figura 3 muestra una vista inferior correspondiente. En el lado del pasillo, el tablero 11 de mesa está firmemente atornillado a la viga 13 de flexión, por ejemplo, mediante un cojinete o una articulación giratoria. En el lado de la pared, el tablero 11 de mesa está unido a la viga 13 de flexión mediante un perno 17 de guía y un elemento 191 de elastómero. El perno 17 de guía constituye un elemento de absorción de energía, que interactúa con un elemento 19 de guía y consume energía cinética del tablero 11 de mesa o la convierte en energía térmica debido a la fricción.

El elemento 191 de elastómero se encarga de la compensación longitudinal, que resulta del acortamiento de una longitud de cuerda al deformarse la viga 13 de flexión (véanse las Figuras 4 y 5). El elemento 19 de guía comprende, entre otras cosas, un soporte 194 para el elemento 191 de elastómero. Por ejemplo, también está prevista una placa 20 deslizante, sobre la que se apoya el tablero 11 de mesa y que proporciona una estabilidad de inclinación útil (véase la Figura 13). El perno 17 de guía puede formar una elevación de una placa que, tal como se ilustra en la Figura 5, proporciona una sujeción estable y segura en la parte inferior 112 del tablero 11 de mesa.

Las Figuras 4 y 5 ilustran un estado de colisión del dispositivo 10 en el que un pasajero es acelerado contra un borde del tablero 11 de mesa. La Figura 4 muestra una vista superior y la Figura 5, una vista inferior.

La viga 13 de flexión está diseñada como un perfil tubular cuadrado y presenta un lado 131 superior, que mira hacia el tablero 11 de mesa, y un lado 132 inferior, que mira hacia fuera del tablero 11 de mesa (véanse las Figuras 6 a 10). La viga 13 de flexión también tiene dos paredes 133 laterales, cada una de las cuales conecta el lado 131 superior con el lado 132 inferior. La estructura de debilitamiento introducida específicamente en la viga 13 de flexión comprende una pluralidad de recortes 14 en los lados 131 y 132 superior e inferior, así como una pluralidad de cordones 15 formados en las paredes 133 laterales de la viga 13 de flexión. Los recortes 14 y los cordones 15 están colocados de manera coordinada y, por ejemplo, como se ilustra en las Figuras 3 y 6, están distribuidos de manera equidistante a 10 largo de la viga 13 de flexión. En la Figura 5, los recortes 14 no se muestran para ilustrar simplemente el principio de la viga 13 de flexión.

Desde la vista en perspectiva según la Figura 6, puede verse que los cordones 15 son circulares con respecto a una sección transversal a un eje longitudinal LS respectivo. En los extremos opuestos de un cordón 15 respectivo, que colindan con el lado 131 superior o el lado 132 inferior de la viga 13 de flexión, se forman escotaduras 151, que forman cortes libres en forma de orificios alargados y proporcionan cierta flexibilidad de la viga 13 de flexión durante la deformación. Por ejemplo, es posible el pandeo local de la viga 13 de flexión a lo largo de un cordón 15 respectivo y, además, se puede acomodar hasta cierto punto un movimiento de rotación del tablero 11 de mesa alrededor de su eje longitudinal Lt o alrededor del eje longitudinal LB de la viga 13 de flexión, por lo que el tablero 11 de mesa es giratorio alrededor de la posición 16 de acoplamiento. Los cordones 15 y las escotaduras 151 permiten la deformación dirigida de la viga 13 de flexión en el lado de tracción y en el lado de compresión.

Las escotaduras 14 tienen forma de V en relación con un eje longitudinal LA respectivo y están delimitadas por la viga 13 de flexión. En el lado 131 superior y en el lado 132 inferior de la viga 13 de flexión se forman dos escotaduras 14 opuestas entre sí. En el lado 131 superior y el lado 132 inferior de la viga 13 de flexión, se forman dos escotaduras 14 opuestas entre sí, de modo que una sección 141 de conexión de la viga 13 de flexión permanece entre ellos. Las escotaduras 14 se estrechan hacia un centro del lado 131, 132 superior o inferior de la viga 13 de flexión. Además, una escotadura 14 respectiva tiene una escotadura 142 circular en su extremo orientado hacia la sección 141 de conexión, que representa un orificio de alivio y contrarresta los picos de tensión en el material de la viga de flexión. Además, las escotaduras 142 permiten un movimiento controlado del material de la viga de flexión cuando se deforma la viga 13 de flexión. Además, la viga 13 de flexión tiene escotaduras 161 en su extremo orientado hacia el pasillo, que permiten atornillar o acoplar la viga 13 de flexión al tablero 11 de mesa y formar el primer punto de pivote o la primera posición 16 de acoplamiento. En la primera posición 16 de acoplamiento se realiza, por ejemplo, un punto de giro del tablero 11 de mesa con respecto a la viga 13 de flexión mediante un cojinete de deslizamiento.

La Figura 9 muestra una sección de la viga 13 de flexión en una vista lateral. La Figura 10 muestra una sección de la viga 13 de flexión en una vista superior o inferior en estado de colisión. Los recortes 14 están deformados. Por una parte, los recortes 14 se estiran y forman un espacio residual mayor que en el estado normal. Por otro lado, los recortes 14 se reducen de tamaño o se cierran, de modo que los límites opuestos de la viga 13 de flexión entran en contacto entre sí y forman superficies de contacto. Por lo tanto, la viga 13 de flexión deformada presenta un polígono de una línea de flexión, que se define por la forma, la posición y el número de recortes 14 y cordones 15.

El lado superior estirado de la viga 13 de flexión de la Figura 10 corresponde a un lado de tracción y el lado inferior comprimido a un lado de compresión en relación con un equilibrio de fuerzas. Las secciones 141 de unión entre dos recortes 14 forman una zona de deformación plástica respectiva de la viga 13 de flexión, que permite el plegado. El grosor del perfil tubular de la viga 13 de flexión, la profundidad de los cordones 15 y la anchura máxima y mínima de las aberturas de los recortes 14 influyen en la elasticidad de la viga 13 de flexión que se puede formar y determinan la rigidez y la deformabilidad de la viga 13 de flexión, así como el movimiento y la resistencia del tablero 11 de mesa.

Las Figuras 11 y 12, así como 14 y 15, muestran otro ejemplo de realización del dispositivo 10 que, además de la viga 13 de flexión, permite una rotación del tablero alrededor de la primera posición 16 de acoplamiento o del punto de giro allí establecido. La Figura 11 muestra un estado de colisión cuando una fuerza F2 actúa sobre el tablero 11 de mesa en el extremo 115 del lado de la pared. El elemento 19 de guía con el elemento 191 de elastómero interactúa rotacionalmente con la placa 20 deslizante. El elemento 17 de absorción de energía tiene, por ejemplo, un perno cilíndrico o en forma de mandril que entra en contacto con el elemento 191 de elastómero. La fuerza F2 ejercida hace que el tablero 11 de mesa, con el elemento 17 de absorción de energía fijado en el lado 112 inferior y la placa 20 deslizante, gire con respecto a la viga 13 de flexión y al elemento 19 de guía (véase la Figura 12). En las Figuras 4 y 5, puede verse la acción de una fuerza F1 sobre el tablero 11 de mesa en una posición del lado del pasillo.

La Figura 13 muestra una sección transversal esquemática del dispositivo 10 a lo largo de la línea de sección discontinua AA' mostrada en la Figura 12. El elemento 17 de absorción de energía está dispuesto en el lado 112 inferior del tablero 11 de mesa en forma de una placa con un elemento en forma de perno, que se extiende dentro de una ranura 192 de guía del elemento 191 de elastómero. El elemento 191 de elastómero se inserta en el soporte 194 en forma de U. La placa 20 deslizante está dispuesta entre el soporte 194 o el elemento 191 de elastómero y el tablero 11 de mesa y contribuye a la estabilidad del tablero 11 de mesa móvil.

Las Figuras 14 y 15 muestran el dispositivo 10 según las Figuras 11 y 12 en una situación de colisión en la que dos pasajeros son acelerados contra el tablero 11 de mesa y ejercen sobre el tablero 11 de mesa una fuerza F1 en el lado del pasillo y una fuerza F2 en el lado de la pared. Esto provoca, por una parte, una rotación definida del tablero 11 de mesa en función de la flexión de la viga 13 de flexión y, por otra parte, una rotación definida del tablero 11 de mesa en torno a la primera posición 16 de acoplamiento y a lo largo de la guía proporcionada por el elemento 19 de guía. Una superposición de estas dos rotaciones conduce entonces, por ejemplo, a una traslación claramente definida del tablero 11 de mesa en la dirección de acción de las fuerzas F1 y F2. En tal situación, la viga 13 de flexión se deforma y el tablero 11 de mesa gira de acuerdo con el elemento 19 de guía y el elemento 17 de absorción de energía.

Las Figuras 16 a 22 muestran esquemáticamente una sección o corte transversal del elemento 19 de guía y el elemento de absorción de energía en forma de perno 17 que interactúa con él. La Figura 17 muestra el elemento de absorción de energía o el perno 17 de guía en una situación de instalación en la que tiene una sección transversal de desgarre 171 que forma un punto de rotura predeterminado. Cuando se sobrepasa una fuerza máxima predeterminada que actúa sobre el tablero 11 de mesa, la sección superior del perno 17 de guía se separa de la sección inferior en la sección 171 transversal de rotura y puede desplazarse a lo largo de la ranura 192 de guía predeterminada a través del elemento 191 de elastómero.

La Figura 18 muestra, por ejemplo, una posición normal y la Figura 19 una situación de colisión en la que el elemento 17 de absorción de energía es guiado por fricción a través de la ranura 192 de guía y provoca un efecto de frenado del tablero 11 de mesa debido al desplazamiento del material. Las Figuras 20 a 22 muestran posibles realizaciones del elemento 17 de absorción de energía en forma de perno.

Mediante el dispositivo 10 descrito puede realizarse una estructura de soporte segura y fiable para la conexión de la pared lateral de una mesa para un grupo de asientos del vehículo 1 ferroviario dispuesta transversalmente a la dirección de desplazamiento F, que reduce significativamente el riesgo de lesiones de los pasajeros durante el funcionamiento, en particular en caso de colisión, con un alto grado de estabilidad, sin tener que aceptar ninguna pérdida de comodidad. El diseño del dispositivo 10 es tal que las fuerzas F1, F2 o pares que actúan sobre el tablero 11 de mesa se absorben en forma fiable y se disipan con seguridad mediante una deformación controlada de la viga 13 de flexión. De este modo, puede reducirse al mínimo la fuerza de resistencia del tablero 11 de mesa que actúa sobre el pasajero o pasajeros en caso de colisión.

Los sistemas de seguridad existentes pueden adaptarse fácilmente mediante el dispositivo 10 sin modificar el espacio de instalación necesario debido a diferentes relaciones de palanca, por ejemplo, debido a diferentes anchuras de asiento. Además, el sistema de disipación de energía que puede conseguirse mediante el dispositivo 10 descrito es insensible a las tolerancias, por ejemplo, en relación con las tolerancias de una geometría de perno a la geometría del elemento 191 de elastómero. El dispositivo 10, en particular la viga 13 de flexión, puede formarse con un espesor estructural relativamente bajo en la dirección vertical. Esto significa que el espacio disponible para las rodillas de los pasajeros sentados no se ve restringido, o solo ligeramente. Aunque la invención se ha ilustrado y descrito en detalle con referencia a ejemplos de realizaciones, la invención no se limita a los ejemplos de realizaciones divulgados y a las combinaciones específicas de características explicadas en los mismos. Otras variaciones de la invención pueden ser obtenidas por un experto en la técnica sin apartarse del ámbito de protección de las reivindicaciones adjuntas.

Lista de signos de referencia

1 Vehículo ferroviario

2 Carrocería del vehículo ferroviario

3 Pared lateral del vehículo ferroviario

10 Dispositivo

11 Tablero

111 Parte superior del tablero

112 Parte inferior del tablero

114 Primer extremo del tablero, lado pasillo

115 Segundo extremo del tablero, lado pared

12 Conexión con la pared lateral

13 Viga de flexión

131 Parte superior de la viga de flexión

132 Parte inferior de la viga de flexión

133 Pared lateral de la viga de plegado

14 Recorte

141 Sección de unión entre escotaduras opuestas

142 Escotadura

15 Cordón

151 Escotadura

16 Primera posición de acoplamiento del lado del pasillo entre la viga de flexión y el tablero de mesa

161 Escotadura de acoplamiento de la viga de flexión

17 Elemento de absorción de energía / perno de guía

171 Sección transversal de cizallamiento / punto de rotura predeterminado del elemento de absorción de energía

18 Segunda posición de acoplamiento del lado de la pared entre la viga de flexión y el tablero de mesa 19 Elemento de guía

191 Elemento de elastómero del elemento de guía

192 Ranura de guía del elemento de elastómero

20 Placa deslizante

LB Eje longitudinal de la viga de flexión

LA Eje longitudinal de un recorte

LS Eje longitudinal de un cordón

LT Eje longitudinal del tablero de mesa

F Dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario

F1 Primera fuerza

F2 Segunda fuerza

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (10) para fijar una mesa a una pared (3) lateral de un vehículo (1) ferroviario, que comprende:

- un tablero (11) de mesa con un lado (111) superior y un lado (112) inferior, y

- una viga (13) de flexión,

- que está dispuesta en el lado (112) inferior del tablero (11) de mesa y acoplada a este en una primera posición (16) de acoplamiento del lado del pasillo y en una segunda posición (18) de acoplamiento del lado de la pared, y - que está diseñada para a

conexión (12) de pared lateral,

- en donde la viga (13) de flexión presenta una estructura (14, 15) de debilitamiento que forma una elasticidad predeterminada de la viga (13) de flexión, de modo que, en relación con un estado del dispositivo (10) dispuesto en la pared (3) lateral, cuando se produce una fuerza (F1, F2) que actúa sobre el tablero (11) de mesa en el sentido de la marcha (F) del vehículo (1) ferroviario, la estructura (14, 15) de debilitamiento permite una deformación predeterminada de la viga (13) de flexión y la rotación del tablero (11) de mesa con respecto a la pared (3) lateral, caracterizado porque la viga (13) de flexión

- presenta un lado (131) superior que mira hacia el tablero (11) de mesa,

- presenta un lado (132) inferior que mira hacia fuera del tablero (11) de mesa, y

- presenta dos paredes (133) laterales, cada una de las cuales conecta el lado (131) superior con el lado (132) inferior, y en las que

- la estructura de debilitamiento comprende una pluralidad de cordones (15) formados en al menos una pared (133) lateral de la viga (13) de flexión.

2. Dispositivo (10) de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado porque

- un cordón (15) presenta un eje longitudinal (LS) respectivo, y

- se forman escotaduras (151) adyacentes a los extremos opuestos de un cordón (15) respectivo con respecto al eje longitudinal (LS).

3. Dispositivo (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2,

caracterizado porque

la viga (13) de flexión

- presenta un lado (131) superior que mira hacia el tablero (11) de mesa,

- presenta un lado (132) inferior que mira hacia fuera del tablero (11) de mesa, y

- presenta dos paredes (133) laterales, cada una de las cuales conecta el lado (131) superior con el lado (132) inferior, y en donde

- la estructura de debilitamiento comprende una pluralidad de recortes (14) que están formados en el lado (131) superior y/o en el lado (132) inferior de la viga (13) de flexión.

4. Dispositivo (10) de acuerdo con la reivindicación 3,

caracterizado porque

- un recorte (14) presenta un eje longitudinal respectivo (LA),

- el respectivo recorte (14) está limitado en forma de V por la viga (13) de flexión con respecto al eje longitudinal (LA), y

- el respectivo recorte (14) se estrecha en la dirección de un centro del lado (131) superior o del lado (132) inferior.

5. Dispositivo (10) de acuerdo con las reivindicaciones 3 o 4,

caracterizado porque

- un recorte (14) presenta un eje longitudinal (LA) respectivo, y

- en relación con los ejes longitudinales (LA), en cada caso se forman dos recortes (14) opuestos entre sí en el lado (131) superior y/o en el lado (132) inferior, de modo que

- una sección (141) de unión de la viga (13) de flexión esté formada entre dos recortes (14) opuestos.

6. Dispositivo (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado porque

los cordones (15) y/o los recortes (14), con respecto a un eje longitudinal (LB) de la viga (13) de flexión son equidistantes.

7. Dispositivo (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado porque

la viga (13) de flexión está diseñada como un perfil tubular.

8. Dispositivo (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7,

caracterizado porque

- las posiciones (16, 18) de acoplamiento entre el tablero (11) de mesa y la viga (13) de flexión están dispuestas en extremos (114, 115) opuestos del tablero (11) de mesa con respecto a un eje longitudinal (LT) del tablero (11) de mesa, y

- el tablero (11) de mesa está conectado fijamente a la viga (13) de flexión en la primera posición (16) de acoplamiento del lado del pasillo.

9. Dispositivo (10) de acuerdo con la reivindicación 8,

caracterizado porque

el tablero (11) de mesa está acoplado en forma pivotante a la viga (13) de flexión en la segunda posición (18) de acoplamiento del lado de la pared a lo largo de una trayectoria (19) de guía predeterminada.

10. Dispositivo (10) de acuerdo con la reivindicación 9,

caracterizado porque

comprende:

- un elemento (17) de absorción de energía, que está dispuesto en el lado (112) inferior del tablero (11) de mesa, y - un elemento (19) de guía, que está dispuesto entre el lado (112) inferior del tablero (11) de mesa y el lado (131) superior de la viga (13) de flexión,

- en donde el elemento (19) de guía comprende un elemento (191) de elastómero que coopera con el elemento (17) de absorción de energía para disipar energía mediante fricción en relación con un estado del dispositivo (10) dispuesto en la pared (3) lateral cuando se produce una fuerza (F1, F2) que actúa sobre el tablero (11) de mesa en la dirección de desplazamiento (F) del vehículo (1) ferroviario.

11. Dispositivo (10) de acuerdo con la reivindicación 10,

caracterizado porque

- el elemento de absorción de energía presenta un perno (17), y

- el elemento (191) de elastómero del elemento (19) de guía comprende una ranura (192) de guía, y

- el perno (17) se extiende dentro de la ranura (192) de guía de manera que entra en contacto, al menos parcialmente, con una pared de la ranura (192) de guía.

12. Dispositivo (10) de acuerdo con la reivindicación 11,

caracterizado porque

el perno (17) es cilindrico, troncocónico, en forma de cuña o en forma de espiga.

13. Dispositivo (10) de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, en donde el perno (17) presenta una sección (171) transversal de arranque que define un punto de rotura predeterminado, de modo que, cuando una fuerza (F1, F2) actúa sobre el tablero (11) en la dirección de desplazamiento (F) del vehículo (1) ferroviario, que supera una fuerza máxima predeterminada, rompe el perno (17) en la región de la sección (171) transversal de rotura y una sección superior del perno (17) permanece en el lado (112) inferior del tablero (11) de mesa.

14. Vehículo (1) ferroviario, que comprende:

- una carrocería (2) de vehículo con una pared (3) lateral, y

- un dispositivo (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, que está acoplado a la pared (3) lateral de la carrocería (2) del vagón mediante una conexión (12) de pared lateral.