11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B62D 21/ Agente: Carpintero López, Francisco

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1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B62D 21/12 B60G 25/00 B60G 7/02 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación: Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Construcción de eje para vehículos industriales, remolques y semirremolques de vehículos industriales. 73 Titular/es: BPW Bergische Achsen Kommanditgesellschaft Ohlerhammer Wiehl, DE 45 Fecha de publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Adolfs, Manfred; Kopplow, Hans Werner; Michels, Manfred y Valpertz, Frank 45 Fecha de la publicación del folleto de la patente: Agente: Carpintero López, Francisco ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCIÓN Construcción de eje para vehículos industriales, remolques y semirremolques de vehículos industriales. La invención se refiere a una construcción de eje para vehículos industriales, remolques y semirremolques de vehículos industriales, según el preámbulo de la reivindicación 1. En la configuración de construcciones de ejes para vehículos industriales y especialmente de construcciones de ejes con amortiguación neumática, es importante desviar las fuerzas laterales que aparecen adecuadamente respecto al bastidor del vehículo. Por la práctica, para este fin, se conoce unir los dos apoyos con los que están articulados de forma giratoria los brazos oscilantes longitudinales del vehículo, a través de una viga testera rígida a la flexión. Para ello, la viga testera se une por soldadura con los dos apoyos a la altura del bulón para los brazos oscilantes longitudinales. Además, para seguir aumentando la estabilidad del sistema, ya se ha propuesto arriostrar esta viga testera diagonalmente respecto al bastidor del vehículo, con la ayuda de perfiles rígidos a la flexión. Con esta solución, la viga testera es solicitada muy fuertemente a la flexión con el objetivo de la absorción de las fuerzas laterales, produciéndose por ejemplo al pasar por curvas una línea de flexión en forma de S de la viga testera. Para resistir estas solicitaciones, la viga testera ha de configurarse de forma muy estable y pesada. También las riostras diagonales unidas adicionalmente por soldadura, que sirven para arriostrar las uniones soldadas sometidas a altas cargas en la zona de la unión de la viga testera a los apoyos, son solicitadas a flexión. El arriostramiento a través de las riostras diagonales provoca un salto de rigidez en la zona de transición hacia la viga testera, que puede conducir a una merma de la duración de vida de la construcción de eje que, aunque es rígida, también es muy pesada. Una construcción de eje destinada especialmente a los remolques de vehículos industriales, con las propiedades del preámbulo, se conoce por el documento EP A1. Los apoyos que llevan los brazos oscilantes longitudinales se apoyan lateralmente, respectivamente frente al otro lado del vehículo, para lo cual cada apoyo está unido diagonalmente, a través de tirantes, con el correspondiente otro lado del vehículo. De la construcción de eje forma parte, además, una barra de compresión, que une los dos apoyos entre sí y cuyos extremos van fijados rígidamente a los apoyos. Al pasar por curvas, uno de los tirantes se solicita a tracción con el resultado de un alargamiento tendencial, mientras que el otro tirante es solicitado a presión con el resultado de un acortamiento tendencial, lo que conlleva un peligro de recalcado y, por tanto, de pandeo. Por el documento DE A1 se conoce el uso de un arriostramiento diagonal para las partes giratorias de un eje de vehículo amortiguado por ballesta. Cada una de las dos diagonales se apoya, por una parte, frente al bastidor del vehículo y, por otra parte, frente a una palanca giratoria que forma el soporte de apoyo trasero de la ballesta. Las diagonales están configuradas de forma muy fuerte, ya que en caso de una compresión de la ballesta del vehículo no sólo se ven sometidas a fuerzas transversales respecto al sentido longitudinal del vehículo, sino también a un movimiento en el sentido longitudinal del vehículo. La invención tiene el objetivo de proporcionar una construcción de eje que permita una absorción elástica de las deformaciones del bastidor y que permita, por ejemplo al pasar por una curva, compensar las deformaciones en las piezas implicadas. Este objetivo se consigue con una construcción de eje según el preámbulo, de tal forma que los tirantes están provistos de un resorte que produce una tensión de tracción permanente en los tirantes. Los tirantes, dispuestos diagonalmente, sirven para transmitir al bastidor del vehículo las fuerzas laterales que se producen sobre todo al pasar por curvas. Puesto que esta transmisión según la dirección de la curva es posible sólo con uno de los dos lados del vehículo, la barra sometida a la presión adicional sirve para mantener constante la distancia entre los apoyos en el lado izquierdo y el lado derecho del vehículo, es decir, para apoyar los apoyos uno respecto al otro. Dado que los tirantes están provistos de un resorte que mantiene en ellos una tensión de tracción permanente, es posible compensar las deformaciones elásticas en las piezas implicadas, de forma que los tirantes estén sometidos de forma duradera a una pretensión. Debido a las elevadas fuerzas y los reducidos recorridos de resorte que se consiguen, para el uso como resorte se ofrece especialmente un paquete de resortes de disco. El ángulo de ataque para las fuerzas de tracción que actúan en los tirantes resulta especialmente favorable, si tal como se propone según una variante de la construcción de eje según la invención, la unión de los tirantes al correspondiente otro lado del vehículo, se realiza en el larguero allí situado. Preferentemente, en este caso, la unión se realiza a chapas que están incorporadas por soldadura en los largueros y que se extienden transversalmente respecto al sentido longitudinal del vehículo. A ser posible, la fijación de los tirantes que se extienden diagonalmente debería ser elástica para tener que absorber sólo las solicitaciones de tracción previstas y unas solicitaciones de flexión muy reducidas. Para ello, con una configuración de la construcción de eje se propone que los dos extremos de los tirantes vayan fijados al apoyo a través de articulaciones que no transmitan momentos. También la fijación bilateral de la barra de compresión debería realizarse de tal forma que se absorban principalmente las tensiones de compresión y, a ser posible, no las solicitaciones a flexión. Para ello, con otra configuración se propone que los extremos de la barra de compresión vayan fijados a los apoyos a través de articulaciones que no transmitan momentos. Según otra configuración, la fijación a los apoyos de los tirantes y/o de la barra de compresión se realiza a un bulón que une el brazo oscilante longitudinal de forma articulada con el apoyo. De esta manera, las fuerzas que aparecen son transmitidas directamente por los brazos oscilantes longitudinales, sin rodeos, a los componentes de arriostramiento. Por tanto, los apoyos mismos son solicitados sólo muy poco, pudiendo realizarse de forma más ligera y con una vida útil más larga. Puesto que los tirantes han de transmitir sustancialmente sólo fuerzas de tracción, como tirantes resultan preferibles cables, o bien barras que puedan solicitarse a la tracción. Asimismo, se propone que los tirantes estén pro-

3 3 ES T3 4 vistas respectivamente de un dispositivo de tensado que actúe en el sentido longitudinal de los tirantes. El dispositivo de tensado permite un montaje posterior de los componentes de arriostramiento, y además se pueden compensar tolerancias de fabricación del bastidor del vehículo y de las piezas contiguas. Más detalles y ventajas se describen a continuación con la ayuda de varios ejemplos de realización representados en el dibujo. En el dibujo muestran: la figura 1 en alzado lateral, la construcción de eje de un remolque con amortiguación neumática de un vehículo industrial; la figura 2 en una primera forma de realización, una vista longitudinal de la construcción de eje según la figura 1 en la vista A; la figura 3 en una segunda forma de realización, una vista longitudinal de la construcción de eje según la figura 1, en una vista A; la figura 4 en una tercera forma de realización, una vista longitudinal de la construcción de eje según la figura 1 en una vista A y la figura 5a un bulón usado en una construcción de eje según la figura 4, en representación individual; la figura 5b el bulón según la figura 5a en una vista desde abajo; la figura 6 en una cuarta forma de realización, una vista longitudinal de la construcción de eje según la figura 1, en una vista A; la figura 7 en una quinta forma de realización, una vista longitudinal de la construcción de eje según la figura 1 en una vista A y la figura 8 en una sexta forma de realización, una vista longitudinal de la construcción de eje según la figura 1, en una vista A. La figura 1 muestra en un alzado lateral una construcción de eje para un remolque de vehículo industrial con apoyos 2 montados debajo de los largueros 1 del bastidor del vehículo, con bulones 3 para los brazos oscilantes longitudinales 4, que pasan por los apoyos 2. En su otro extremo, el extremo trasero, cada brazo oscilante longitudinal 4 se apoya, a través de un resorte neumático 5, en el larguero 1 del bastidor del vehículo. Al brazo oscilante longitudinal 4 está fijado el tubo 6 del eje del vehículo. En el ejemplo de realización, el brazo oscilante longitudinal 4 es un resorte de dirección. Igualmente, como brazo oscilante longitudinal 4 puede emplearse un brazo oscilante de caja. El larguero 1 del bastidor de vehículo es una viga en doble T como es habitual en la construcción de vehículos. Varios grupos de ejes del tipo representado en la figura 1 pueden estar dispuestos uno detrás de otro debajo del bastidor del vehículo. En la figura 2 se puede ver como, según la invención, tanto el apoyo 2 dispuesto en el lado izquierdo como el que está dispuesto en el lado derecho del vehículo, están apoyados lateralmente frente al otro lado del vehículo, respectivamente. Para ello, están dispuestos tirantes 7 que van fijados respectivamente con uno 8 de sus extremos al apoyo 2 y, con su otro extremo 9, al larguero. En el ejemplo de realización representado, el extremo 8 situado en el apoyo no va fijado directamente al apoyo 2, sino al bulón que pasa por el apoyo 2 estableciendo una unión entre el apoyo 2 y el resorte de dirección 4. Para este fin, el bulón 3 está provisto de una cabeza 10 de bulón a la que va fijado de forma articulada el extremo 8 del tirante 7. Por esta fijación articulada, la fuerza de tracción ejercida por cada tirante 7 es transmitida, sin momento alguno, a la cabeza 10 del bulón y, por tanto, al apoyo 2. La unión del respectivo otro extremo 9 de cada tirante 7 al respectivo otro lado del vehículo se realiza en el larguero 1 allí situado, para cuyo fin en el perfil de doble T del larguero está incorporada por soldadura una chapa 11 que se extiende transversalmente respecto al sentido longitudinal del vehículo. La fijación del tirante 7 se realiza en la parte superior de dicha chapa 11 y, por tanto, más cerca de la cabeza superior 12a que de la cabeza inferior 12b del larguero 1. De este modo, resulta un arriostramiento de los dos tirantes 7 con un ángulo favorable de la diagonal resultante. Para la fijación de tirantes 7 a los largueros existen taladros en las chapas 11 soldadas, en los que están suspendidos los extremos en forma de ganchos de los tirantes 7 o las cabezas de horquilla dispuestas en los extremos. Para el apoyo lateral de los apoyos 2 frente al correspondiente otro lado del vehículo está prevista además una barra de compresión 13 rígida entre los dos apoyos 2. También los extremos de la barra de compresión 13 van fijados a través de articulaciones exentas de momentos a los apoyos, resultando preferible también en este caso una forma de realización según la que la introducción de la fuerza no se produzca directamente a los apoyos 2, sino indirectamente, a través de los bulones 3 con las cabezas 10 de bulón. Dado que tanto los tirantes 7 como la barra de compresión 13 van fijados de forma articulada al bulón 3 correspondiente, en ambos casos se produce una transmisión de las fuerzas de presión o de tracción a los apoyos, sin momentos de flexión. Los tirantes 7 que se cruzan sin fricción están configurados casi exclusivamente para la transmisión de altas fuerzas de tracción, mientras que la barra de compresión 13 transmite principalmente fuerzas de compresión. Dado que a través de los tirantes 7 no se transmiten fuerzas de compresión, los tirantes 7 pueden estar configurados, por ejemplo, como cables, con lo que se consigue un peso muy reducido del arriostramiento. En la forma de realización según las figuras 2, 3 y 7, la unión articulada de la barra de compresión 13 con el extremo 8 articulado del tirante 7 se realiza en un eje común. Para ajustar la longitud de los tirantes 7, éstos están dotados respectivamente de un dispositivo de tensado 14. Además, los tirantes 7 están provistos respectivamente de un resorte 15 que mantiene una tensión de tracción permanente en los tirantes. Para ello resulta especialmente adecuado un resorte de compresión de un paquete de resortes de disco. Mientras que en las formas de realización según las figuras 2, 4, 6 y 8, los apoyos 2 están unidos mediante uniones atornilladas 16 con los largueros 1 dispuestos por encima, en el ejemplo de realización según la figura 3 y según la figura 7, los apoyos 2 están soldados con la cara inferior 17 de los largueros 1. La forma de realización según las figuras 4, 5a y 5b muestra otra variante del bulón 3 con la cabeza 10 de bulón moldeada. En la cabeza 10 de bulón se encuentran ojales de fijación 18, 19 separados para la unión articulada del tirante 7, por una parte, y de la barra de compresión 13, por otra parte. En su otro extremo, el bulón 3 está provisto de una rosca exterior 20 para una tuerca de seguridad 21. En lugar de la unión del tirante 7 y de la barra de 3

4 5 ES T3 6 compresión 13 al bulón representado en detalle en las figuras 5a y 5b, esta unión puede realizarse también a un casquillo moldeado al apoyo 2, que reciba el bulón 3. También en este caso, las fuerzas que se producen en los brazos oscilantes longitudinales pueden transmitirse vía directa a los componentes de arriostramiento, de modo que los apoyos mismos se vean sometidas sólo a pequeñas solicitaciones. Las formas de realización según las figuras 6 y 8 se distinguen de las demás formas de realización, porque la barra de compresión 13 no está unida de forma articulada con los dos apoyos 2, sino que sólo la barra de compresión 13 está unida por soldadura con sus lados interiores 22. También una barra de compresión, soldada de esta forma, permite aún una absorción elástica suficiente de las deformaciones del bastidor durante el paso del vehículo por una curva. En las formas de realización según las figuras 7 y 8, los tirantes 7 no están realizados de forma continua, sino que se reúnen en un anillo central 23 o en una placa central 24, por lo que cada tirante está dividido en dos secciones parciales y todos los tirantes se reúnen y están acoplados a modo de un cruce en el anillo 23 o la placa 24. Lista de referencias 1 Larguero 2 Apoyo 3 Bulón Brazo oscilante longitudinal 5 Resorte neumático 6 Tubo de eje 7 Tirante 8 Extremo del tirante 9 Extremo del tirante 10 Cabeza de bulón 11 Chapa 12a Cabeza superior 12b Cabeza inferior 13 Barra de compresión 14 Dispositivo de tensado 15 Resorte 16 Unión atornillada 17 Lado inferior del larguero 18 Ojal de fijación 19 Ojal de fijación 20 Rosca exterior 21 Tuerca de seguridad 22 Lado interior del apoyo 23 Anillo 24 Placa

5 7 ES T3 8 REIVINDICACIONES 1. Construcción de eje para vehículos industriales, remolques y semirremolques de vehículos industriales, con - apoyos (2) fijados debajo de los dos largueros (1) del bastidor del vehículo, para la unión articulada de los brazos oscilantes longitudinales (4) unidos con el eje del vehículo, estando apoyado cada uno de los apoyos (2) lateralmente frente al respectivo otro lado del vehículo, - tirantes (7) que unen los apoyos (2) o partes de éstos diagonalmente con el otro lado respectivo del vehículo y - una barra de compresión (13) horizontal entre los apoyos (2) caracterizada porque los tirantes (7) están provistos respectivamente de un resorte (15) que genera una tensión de tracción permanente en los tirantes. 2. Construcción de eje según la reivindicación 1, caracterizada porque la unión de los tirantes (7) al otro lado respectivo del vehículo se realiza en el larguero (1) allí situado. 3. Construcción de eje según la reivindicación 2, caracterizada porque la unión se realiza a chapas (11) incorporadas por soldadura en el larguero (1), que se extienden transversalmente respecto al sentido longitudinal del vehículo. 4. Construcción de eje según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los dos extremos (8) de los tirantes (7) van fijados al apoyo (2), a través de articulaciones que no transmiten momentos. 5. Construcción de eje según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los extremos de la barra de compresión van fijados a los apoyos (2) a través de articulaciones que no transmiten momentos. 6. Construcción de eje según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la fijación de los tirantes (7) y/o de la barra de compresión (13) a los apoyos se realiza en un bulón (3) que une el brazo oscilante longitudinal (4) de forma articulada con el apoyo (2). 7. Construcción de eje según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la fijación de los tirantes (7) y/o de la barra de compresión (13) en los apoyos se realiza en un casquillo moldeado al apoyo (2), por el que pasa un bulón (3) que une el brazo oscilante longitudinal (4) de forma articulada con el apoyo (2). 8. Construcción de eje según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque como tirantes (7) se usan cables o barras que puedan solicitarse a tracción. 9. Construcción de eje según la reivindicación 8, caracterizada porque los tirantes (7) están provistos respectivamente de un dispositivo de tensado (14) que actúa en la dirección longitudinal de los tirantes

6 6 ES T3

7 ES T3 7

8 8 ES T3

9 ES T3 9

10 10 ES T3

11 ES T3 11

12 12 ES T3

13 ES T3 13