FURGON CON SISTEMA DE SUJECION DE CARGA
CAMPO DE LA INVENCION
La presente invención se refiere a vagones de ferrocarril con sistema de sujeción de carga incluyendo tanto furgones con aislante como furgones sin aislante.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Con el transcurso de los años los furgones para usos generales han progresado desde estructuras de madera relativamente simples montados en carros de plataforma hasta arreglos más elaborados que incluyen paneles con aislante y equipo de ref igeración. Actualmente se fabrican y utilizan diversos tipos de furgones con aislante y sin aislante. Un furgón típico incluye una estructura cerrada montada sobre un bastidor de vagón de ferrocarril. La estructura cerrada por lo general incluye un ensamble de piso, un par de paneles laterales, un par de paneles de extremo y un ensamble de bóveda. Los furgones con aislante con frecuencia incluyen paneles laterales, paneles de extremo y una bóveda formada en parte por
una superficie externa, una o más capas de material aislante y una superficie interior. La superficie exterior de muchos furgones se puede formar a partir de diversos tipos de metal tales como acero o aluminio. Las superficies interiores se pueden formar a partir de madera y/o metal según se desee para las aplicaciones específicas. Para algunas aplicaciones, las superficies interiores se pueden formar a partir de plástico reforzado con fibra (FRP) . Por lo general se proveen diversos tipos de puertas deslizantes incluyendo puertas de tipo obturador en cada lado de un furgón para efectuar la carga y descarga del cargamento. El bastidor para muchos de los furgones incluye un larguero central con un par de ensambles de larguero de extremo y un par de ensambles de larguero lateral dispuestos en una configuración generalmente rectangular que corresponde aproximadamente con las dimensiones del ensamble de piso del furgón. Se pueden proveer travesaños y/o durmientes transversales para establecer la rigidez y resistencia deseada para la transmisión de cargas verticales desde un ensamble de piso asociado hacia los largueros laterales asociados, los que a su vez transmiten las cargas verticales desde el ensamble de
piso hacia los refuerzos de vagóncería asociados y distribuyen las cargas de extremo horizontales en los largueros centrales hacia las otras porciones del bastidor. Los travesanos y los durmientes trasversales por lo general cooperan uno con el otro para soportar una pluralidad de vigas longitudinales. Las vigas longitudinales con frecuencia se proveen en cada lado del larguero central para soportar el ensamble de piso de un furgón. Las normas aplicables de la Asociación de
Ferrocarriles de Norteamérica (AAR) establecen el peso total máximo sobre rieles para cualquier vagón de ferrocarril incluyendo furgones, furgones de carga, furgones tipo tolva, furgones de bordes bajos, y vagones de ferrocarril con temperatura controlada dentro de límites prescritos de longitud, anchura, altura, etc. Cualesquiera de los vagones de ferrocarril que operan en las líneas ferroviarias comerciales en los Estados Unidos de Norteamérica deben tener dimensiones exteriores que cumplan con las placas de tolerancia de AAR asociadas. Por lo tanto, la carga máxima que puede ser acarreada por cualquier vagón de ferrocarril típicamente queda limitada por la placa de tolerancia de AAR aplicable, peso total máximo sobre el riel de AAR y peso vacío
del vagón de ferrocarril. La reducción del peso vacío de un vagón de ferrocarril o el incremento de las dimensiones interiores puede incrementar tanto la capacidad volumétrica como la capacidad de carga máxima de un vagón de ferrocarril y al mismo tiempo sigue cumpliendo con las normas de AAR aplicables. Tradicionalmente, los furgones con aislante tienen menos anchura y altura interiores que lo deseado para un embarque efectivo en cuanto a costos de algunos tipos de cargamento. La anchura máxima exterior de cualquier furgón queda limitada por las placas de tolerancia de AAR aplicables. La anchura interior máxima queda limitada por la cantidad (espesor) de aislante requerido para satisfacer las limitaciones de transferencia de calor de AAR aplicables o factor UA. Los tubos de operación de puerta, rieles inferiores para puerta y manijas para puerta con frecuencia se construyen hasta la anchura máxima de los diagramas de placa de AAR aplicables. La ubicación de los componentes de ensamble de puerta a la anchura máxima provee tanta anchura interior como sea posible para acarrear cargamentos dentro de un furgón con aislante o un furgón sin aislante. Los componentes de ensamble para puerta para muchos de
los furgones con aislante convencionales se pueden extender 10.16 cm aproximadamente (4") desde cada lado del furgón. Por lo tanto, las dimensiones interiores de dichos furgones también quedan limitadas por la extensión de 10.16 cm de los ensambles de puerta asociados. Los furgones con aislante convencionales pueden tener una anchura interior de 2.74 m (9') o menos mientras que muchos furgones sin aislante con frecuencia tienen una anchura interior de 2.90 m (9' 6") aproximadamente. Los furgones con aislante de la técnica antecedente han sido relativamente ineficaces para incrementar la capacidad volumétrica interior y al mismo tiempo mantener los valores nominales de UA o eficiencia de aislante mínima requerida por AAR. Por lo menos se ha construido un furgón con aislante con una longitud nominal de 16.002 m (52' 6") y una anchura interior de aproximadamente 2.90 m. (9' 6") . Este furgón con aislante particular tiene un factor UA de aproximadamente 129.28 kcal/°C/hora [(285 BTU/°F/hora) factor de conversión utilizado BTU(60°F)/°F = 453.6 cal/°C ó 0.4536 kcal/°C] el cual es mucho mayor que los requerimientos de AAR aplicables. Las especificaciones de AAR ponen varios requerimientos en los furgones con aislante tales como el que los
paneles laterales, paneles de extremo, piso y bóveda tengan un factor UA máximo de 113.4 kcal / ° C/hora (250 BTU/°F/hora) para un furgón de 15.24 m (50') y un factor UA máximo de 136.08 kcal/°C/hora (300 BTU/°F/hora) para un furgón de 18.29 m (60')-
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
De conformidad con las enseñanzas de la presente invención, se reducen o sustancialmente se eliminan las desventajas y problemas asociados con los furgones tanto con aislante como sin aislante. Una modalidad de la presente invención puede incluir un furgón de doble uso o furgón universal satisfactorio para acarrear cargamentos con temperatura controlada y cargamento sin temperatura controlada. La presente invención provee un furgón y un sistema de fijación de carga que puede transportar una amplia variedad de cargamento, tal como productos alimenticios congelados y productos alimenticios frescos los cuales requieren control de temperatura y productos no perecederos y productos de papel los cuales no requieren el control de temperatura. Un furgón con aislante que incorpore la enseñanza de la presente invención puede brindar
capacidad de acarreo de carga de un furgón sin aislante convencional y tienen sustancialmente el mismo factor UA o valor nominal de transferencia térmica que el de un furgón con aislante convencional. Un furgón con aislante y sistema de fijación de carga que incorpore las enseñanzas de la presente invención pueden brindar el mismo patrón de carga y capacidad de almacenamiento de carga que el de un furgón sin aislante correspondiente. Un aspecto de la presente invención incluye proveer un furgón con superficies interiores y un sistema de fijación de carga satisfactorios para acarrear cargamento tal como rollos de acero, madera, cerveza pasteurizada y sin pasteurizar, vino, partes automotrices, artículos domésticos, electrodomésticos, equipo electrónico, papel para imprenta, rollos de papel, productos de papel, contenedores llenos con líquido, productos alimenticios enlatados y/o productos alimenticios empacados (tanto perecederos como no perecederos) y otros artículos empacados. La presente invención permite diseñar ensambles de panel lateral con sistemas de fijación de carga y materiales aislantes con costos razonables para reducir al mínimo las tasas de transferencia de calor entre el interior y el exterior de los ensambles de
panel lateral y para llevar al máximo la capacidad de transporte de carga. Algunos tipos de cargamento tales como productos alimenticios tienen requisitos específicos respecto a la limpieza del interior de un furgón antes de cargar. El agua proveniente de la limpieza y/o condensación se puede acumular en los ensambles de amarre ubicados en el piso y los sujetadores de cargamento lo que resulta en corrosión y costos de mantenimiento incrementados. Las sujetadores de cargamento o ensambles de amarre ubicados en el piso de un furgón convencional con frecuencia se oxidan y fallan prematuramente como resultado de la corrosión asociada con el agua retenida dentro de dichos sujetadores de cargamento o ensambles de amarre. El agua también puede dañar los productos de papel, alimentos y otros tipos de cargamento. Un sistema de fijación de carga que incorpore las enseñanzas de la presente invención puede eliminar o sustancialmente reducir los problemas asociados con la limpieza del interior de un furgón que tiene ensambles de amarre convencionales y sujetadores de cargamento ubicados en un piso asociado. La presente invención permite que los ensambles de amarre y los sujetadores asociados con
muchos furgones convencionales se puedan retirar del piso para mejorar las características de transferencia térmica. Los ensambles de amarre y los sujetadores se pueden fijar a o formar como componentes de los elementos estructurales asociados con cada ensamble de panel lateral de conformidad con las enseñanzas de la presente invención. El colocar los sujetadores y ensambles de amarre en los ensambles de panel lateral adyacentes permite la limpieza mejorada de un piso asociado y provee una superficie de piso generalmente lisa satisfactoria para transportar cargamento tales como rollos de papel o cualquier otro cargamento que se pudiera dañar con los ensambles de amarre y sujetadores de cargamento convencionales ubicados en un piso. Un aspecto de la presente invención incluye colocar uno o más ensambles de amarre o ensambles de sujetador en los paneles laterales de un furgón con aislante y que de preferencia no tiene ensambles de amarre o ensambles de sujetador dispuestos dentro del piso de un furgón con aislante. La eliminación de los ensambles de amarre o ensambles de sujetador del piso por lo general mejora las características de transferencia de calor del furgón con aislante. Los ensambles de amarre y sujetadores ubicados en el piso
de un furgón con aislante convencional con frecuencia actúan como cortos térmicos que incrementan las velocidades de transferencia térmica a través del piso . Los ensambles de amarre y las sujetadores de cargamento unidos a un ensamble de panel lateral de conformidad con las enseñanzas de la presente invención pueden tener capacidad de transporte de carga sustancialmente incrementada en comparación con los ensambles de amarre o sujetadores de cargamento de panel lateral de la técnica antecedente. Por ejemplo, se pueden utilizar sujetadores de piso asociados con los furgones convencionales para sujetar cargas que pesen 13,608 kg (30,000 lbs . ) . Los sujetadores de panel lateral convencionales con frecuencia no pueden soportar esta cantidad de carga. Se pueden utilizar los ensambles de amarre y sujetadores de cargamento formados de conformidad con las enseñanzas de la presente invención para sujetar en forma satisfactoria rollos de acero de 13,608 kg al tiempo que se elimina o reduce el riesgo potencial de corrosión y se mantiene la eficiencia térmica deseada. Para algunas aplicaciones, se pueden colocar un número limitado de sujetadores de cargamento convencionales o fijadores de carga dentro de un
ensamble de piso asociado cercano a las aberturas en el ensamble de panel lateral asociado.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Para un entendimiento más completo de la presente invención, y las ventajas de la misma, se hace referencia ahora a la siguiente descripción escrita tomada en conjunto en las figuras anexas, en las cuales : La figura 1 es un dibujo esquemático en elevación que muestra una vista lateral de un furgón con aislante que incorpora las enseñanzas de la presente invención. La figura 2 es un dibujo esquemático en sección con porciones separadas que muestra una vista en planta de un ensamble de piso, ensambles de panel lateral y ensambles de panel de extremo que incorporan las enseñanzas de la presente invención. La figura 3 es un dibujo esquemático en sección con porciones separadas que muestra ejemplos de superficies interiores de un furgón con aislante que incorpora las enseñanzas de la presente invención. La figura 4 es un dibujo esquemático en secciones con porciones separadas que muestra un
ejemplo de un ensamble de piso, un ensamble de panel lateral y un larguero lateral que tiene componentes de un sistema de sujeción de carga que incorpora las enseñanzas de la presente invención. La figura 5 es un dibujo esquemático que muestra una vista isométrica con porciones separadas de diversos componentes del sistema de fijación de carga de la figura 4. La figura 6 es un dibujo esquemático que muestra una vista isométrica con porciones separadas de un ensamble de panel lateral con diversos componentes de un sistema de sujeción de carga que incorpora las enseñanzas de la presente invención. La figura 7 es un dibujo esquemático en secciones con porciones separadas que muestra un ejemplo de un ensamble de panel de extremo satisfactorio para ser utilizado con un furgón con aislante tal como se muestra en las figuras 1 y 2. La figura 8 es un dibujo esquemático en secciones con porciones separadas que muestra un ejemplo de un ensamble de sello doble satisfactorio para ser utilizado con un furgón con aislante que incorpora las enseñanzas de la presente invención. La figura 9 es un dibujo esquemático en elevación que muestra una vista lateral de otro
furgón con aislante que incorpora las enseñanzas de la presente invención. La figura 10 es un dibujo esquemático que muestra una vista isométrica con porciones separadas de un ensamble de panel lateral, poste de soporte y componentes asociados de un sistema de sujeción de carga que incorpora las enseñanzas de la presente invención . La figura 11 es un dibujo esquemático que muestra otra vista isométrica con porciones separadas del ensamble de panel lateral de la figura 10; y La figura 12 es un dibujo esquemático en secciones con porciones separadas que muestra un ejemplo de un ensamble de panel de extremo satisfactorio para ser utilizado con el furgón con aislante de la figura 9; y La figura 13 es un dibujo esquemático que muestra una vista isométrica de un ejemplo de un sistema de drenado acoplado con los sujetadores de piso de conformidad con las enseñanzas de la presente invención .
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
Las modalidades preferidas de la invención y
sus ventajas se entienden mejor con referencia a las figuras 1-13 de los dibujos, se utilizan números similares para partes similares y correspondientes en las diversas figuras. El término "furgón" con frecuencia se refiere a un vagón de ferrocarril que tiene una estructura tipo caja generalmente alargada definida en parte por un ensamble de bóveda, un ensamble de piso, un par de ensambles de panel lateral, y un par de ensambles de panel de extremo los cuales cooperan uno con el otra para definir un interior generalmente hueco, satisfactorio para transportar diversos tipos de cargamento. Los términos "furgón" y "carro de caja" se pueden utilizar en esta aplicación para hacer referencia a furgones tanto con aislante como sin ai slante . Los términos "hoja lateral" y "hojas laterales" se pueden utilizar en esta solicitud para hacer referencia a cualquier tipo de material que sea satisfactorio para formar las superficies exterior e interior de un ensamble de panel lateral. Para algunas aplicaciones, los paneles laterales se pueden formar a partir de madera, metal, materiales mixtos o combinaciones de los mismos. Las aleaciones de acero y aleaciones de aluminio son ejemplos de metales que
se pueden utilizar para formar las hojas laterales para un furgón que incorpora las enseñanzas de la presente invención. Se pueden utilizar materiales mixtos tales como plástico reforzados con fibra en forma de hojas enrolladas o paneles extruidos para formar las hojas laterales para un furgón que incorpora las enseñanzas de la presente invención. Otros ejemplos de materiales mixtos que se pueden utilizar para formar las hojas laterales incluyen, pero no se limitan a, polímeros de plástico, cloruro de polivinilo (PVC) y uretano. Las hojas laterales se pueden formar a partir de materiales mixtos utilizando diversas técnicas tales como extrusión y extrusión por estiramiento. Los términos "hoja de extremo" y "hojas de extremo" se pueden utilizar en esta solicitud para hacer referencia a cualquier tipo de material que sea satisfactorio para formar las superficies exterior e interior de un ensamble de panel de extremo. Para algunas aplicaciones, las hojas de extremo se pueden formar a partir de madera, metal, materiales mixtos o combinaciones de los mismos. Las aleaciones de acero y aleaciones de aluminio son ejemplos de metales que se pueden utilizar para formar las hojas de extremo para un furgón que incorpora las enseñanzas de la
presente invención. Se pueden utilizar materiales mixtos tales como plásticos reforzados con fibra en forma de hojas enrolladas o paneles extruidos para formar las hojas de extremo para un furgón que incorpora las enseñanzas de la presente invención. Otros ejemplos de materiales mixtos que se pueden utilizar para formar las hojas de extremo incluyen, pero no se limitan a, polímeros de plástico, cloruro de polivinilo, (PVC) y uretano. Las hojas de extremo se pueden formar a partir de materiales mixtos utilizando diversas técnicas tales como extrusión y extrusión por estiramiento. A continuación se describen diversos aspectos de la presente invención con respecto a furgones con aislante 20 y 320. Sin embargo, la presente invención no queda limitada a los furgones con aislante. Por ejemplo, algunas características de la presente invención se pueden utilizar en forma satisfactoria para formar furgones sin aislante, vagones de ferrocarril con temperatura controlada, furgones refrigerados y cualquier otro tipo de vagón de ferrocarril que tenga por lo menos un ensamble de panel lateral y un ensamble de piso montado sobre un bastidor para vagón de ferrocarril. Se puede formar un furgón de conformidad con
las enseñanzas de la presente invención para acomodar diversas configuraciones geométricas y requisitos de transporte de carga para satisfacer las necesidades específicas del cliente que conciernen al tamaño y especificaciones de temperatura para tipos diferentes de cargamento. Los ejemplos de dicho cargamento incluyen, pero no se limitan a, rollos de acero, madera, cerveza pasteurizada y no pasteurizada, vino, partes automotrices, artículos domésticos, electrodomésticos, equipo electrónico, contenedores llenos con líquido, papel para imprenta, rollos de papel, productos de papel, productos alimenticios no perecederos y cualquier otro producto apropiado para transporte en un furgón y que no requiera control de temperatura. Los ejemplos adicionales de dicho cargamento incluyen, pero no se limitan a, productos alimenticios perecederos y cualquier otro producto apropiado para ser transportado en un furgón que requiera control de temperatura . La presente invención permite que los furgones con aislante 20 y 320 tengan capacidad de carga flexible para mejorar el potencial para transportar cargas por remolque. Se pueden utilizar los furgones con aislante 20 y 320 para transportar cargamento asociado con furgones tanto con aislante como sin
aislante y algunas veces se hace referencia a éstos como furgones "universales". En el pasado, los materiales, configuración, tamaño y componentes asociados con los furgones con aislante convencionales con frecuencia limitaron su capacidad para que se utilicen de manera efectiva en el transporte de cargamento asociado con furgones sin aislante. Para acomodar cargamento que típicamente podría ser enviado utilizando un furgón sin aislante, los furgones con aislante 20 y 320 pueden incluir superficies interiores metálicas, sujetadores de cargamento y volúmenes interiores grandes iguales que o mayores que los de muchos furgones sin aislante al tiempo que se cumplen o se superan los requerimientos publicados por la AAR para furgones con aislante. El furgón con aislante 20 puede incluir la estructura tipo caja 30 montada en el bastidor de vagón de ferrocarril 200. Para algunas aplicaciones, el furgón con aislante 20 se puede modificar para que incluyan un sistema de control de temperatura (no mostrado expresamente) y un sistema para manejo de flujo de aire (no mostrado expresamente) . Para modalidades de la invención como las mostradas en las figuras 1-7, el furgón con aislante 20 puede tener una longitud nominal de 18.29 m (60'), dimensiones
exteriores que satisfagan los requerimientos de tolerancia de la placa F de la Asociación de Ferroviarios Americanos (AAR) y el diseño y requerimientos de transferencia térmica de AAR asociados. El furgón con aislante 20 es únicamente un ejemplo de un furgón que se puede formar de conformidad con las enseñanzas de la presente invención. La estructura tipo caja 30 se puede formar a partir de diversos componentes incluyendo el ensamble de bóveda 40, los ensambles de panel lateral 150 y 152, y el ensamble de piso 80 y los ensambles de panel de extremo 120 y 122. La formación de los diversos componentes de la estructura tipo caja 30 y del bastidor de vagón de ferrocarril 200 de conformidad con las enseñanzas de la presente invención puede dar como resultado la reducción del peso vacío del furgón con aislante 20 y al mismo tiempo incrementar el volumen interior y/o capacidad de transporte de carga en comparación con muchos furgones con aislante convencionales con la misma tolerancia de placa F de AAR y factor UA. Para algunas aplicaciones, el furgón con aislante 20 puede tener el mismo volumen o capacidad cúbica interior o posiblemente más grande en comparación con los furgones sin aislante lo que satisface los requerimientos de tolerancia F de la
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placa AAR. La configuración de los ensambles de panel lateral 150 y 152 puede corresponder con las dimensiones de la placa F de tolerancias de AAR representada por las líneas punteadas 34, 36 y 38. Las líneas punteadas 34 y 36 como se muestran en la figura 2 representan la tolerancia máxima permitida por la AAR para el furgón 20. La línea punteada 38 como se muestra en la figura 4 también representa las dimensiones de placa de tolerancia de AAR aplicables. Para las modalidades de la presente invención, como las mostradas en las figuras 1-7 y 9, el bastidor de vagón de ferrocarril 200 de preferencia incluye un par de refuerzos de vagóncería (no mostrados expresamente) en las que cada refuerzo de vagóncería está colocado sobre los carretones de ferrocarril respectivos 202 y 204. Los refuerzos de vagóncería se pueden extender lateralmente desde el larguero central 214. Para algunas aplicaciones, cada refuerzo de vagóncería puede incluir placas de cubierta (no mostradas expresamente) las cuales se extienden a través de las ruedas de los carretones de vagón de ferrocarril 202 y 204. El bastidor de vagón de ferrocarril 200 también puede incluir el larguero central 214, vigas longitudinales 230 y ensambles de
larguero lateral 250 y 252 dispuestos en una configuración generalmente rectangular. Los travesaños y/o durmientes transversales (no mostrados expresamente) pueden estar unidos a y extenderse lateralmente desde el larguero central 214 y los ensambles de larguero lateral 250 y 252 respectivos. Se pueden acoplar una o más escaleras 206 al exterior de las estructuras tipo caja 30 y 330 adyacentes al bastidor de vagón de ferrocarril 200. Cada escalera 206 puede estar dispuesta dentro de una porción de un ensamble de panel lateral asociado para reducir la interferencia con la placa de tolerancia de AAR aplicable. También se pueden montar en el bastidor de vagón de ferrocarril 200 el freno de mano 208 y otros componentes accesorios asociados con los furgones. Se pueden proveer acopladores 210 para furgón estándares en cada extremo del bastidor de vagón de ferrocarril 200. Cada acoplador 210 puede incluir el extremo respectivo de la unidad amortiguadora de vagón 212 dispuesta en cada extremo del larguero central 214. Véanse figuras 1 y 9. Una pluralidad de vigas longitudinales 230 de preferencia se extienden aproximadamente en la longitud completa del bastidor de vagón de ferrocarril 200 generalmente paralelas con el larguero
central 214. Las vigas longitudinales 230 pueden estar colocadas sobre los travesaños asociados (no mostrados expresamente) . Las porciones de ensamble de piso 80 pueden estar colocadas sobre las vigas longitudinales 230, el larguero central 214, y las porciones respectivas de los ensambles de larguero lateral 250 y 252. Cada viga longitudinal 230 de preferencia incluye la primera superficie 231 y la segunda superficie 232. Véase figuras 3, 4 y 5. Se puede variar el número de travesaños y/o durmientes transversales y vigas longitudinales 230 en función de las características de transporte de carga deseadas para el furgón con aislante 20 resultante. Se pueden utilizar en forma satisfactoria diversos tipos de ensambles de piso para formar un furgón de conformidad con las enseñanzas de la presente invención. La figura 3 muestra dos tipos diferentes de ensambles de piso 80 y 80a que se pueden utilizar para formar el furgón 20 y/o furgón 320. El ensamble de piso 80 puede formarse montando placas metálicas sobre las vigas longitudinales 230, ensambles de larguero lateral asociados 250 y 252 y larguero central 214. De manera alternativa, se puede utilizar el ensamble de piso 80a formado a partir de placas 84 metálicas clavables. Un ejemplo de un piso metálico
clavable satisfactorio para ser utilizado con la presente invención se muestra en la patente E.U.A. No. 6,112,671 titulada "Railway Freight Car Metal Floor" . Los pisos metálicos clavables se pueden conseguir a partir de varios proveedores. Para algunas aplicaciones, se puede colocar un canal 216 con una forma generalmente de C en el larguero central 214 para acomodar la instalación del ensamble de piso 80. Cuando se utilizan planchas metálicas clavables 84 para formar el ensamble de piso 80a, por lo general no se requiere del canal 216 debido a que las planchas metálicas 84 clavables tienen espesores incrementados en comparación con las planchas de metal utilizadas para formar el ensamble de piso 80. Además, podrían requerirse menos vigas longitudinales 230 cuando el furgón 20 incluya el ensamble de piso 80a. Los ensambles de panel lateral 150 y 152 se pueden fabricar con los ensambles de larguero lateral respectivos 250 y 252 formados como componentes integrales de los mismos. Los ensambles de panel de extremo 120 y 122 también se pueden formar con todos o por lo menos porciones de los ensambles de larguero de extremo respectivos (no mostrados expresamente) formados como componentes integrales de los mismos.
Los ensambles de larguero lateral 250 y 252 pueden tener sustancialmente la misma configuración y dimensiones generales. Como se muestra en las figuras 3, 4 y 5, los ensambles de larguero lateral 250 y 252 pueden tener una sección transversal con una forma generalmente de C. Sin embargo, se pueden utilizar satisfactoriamente otros diseños de larguero lateral con un furgón que incorpore las enseñanzas de la presente invención. Las porciones del ensamble de bóveda 40, ensamble de piso 80, ensambles de panel lateral 150 y 152 y/o ensambles de panel de extremo 120 y 122 se pueden formar a partir de materiales convencionales tales como aleaciones de acero y/u otras aleaciones metálicas utilizadas para fabricar vagones de ferrocarril. Las porciones del ensamble de bóveda 40, ensamble de piso 80, ensambles de panel lateral 150 y 152 y/o ensambles de panel de extremo 120 y 122 también se pueden formar con materiales aislantes tales como espuma de uretano de celda cerrada y bloques de cloruro de polivinilo. Para muchas aplicaciones, se puede aplicar espuma selladora (froth foam) u otros tipos de aislante tipo espuma (no mostrado expresamente) al bastidor 200 adyacente al ensamble de piso 80 para mejorar las
características de transferencia de calor térmicas del vagón de ferrocarril asociado. Los ejemplos de diversos materiales que se pueden utilizar para formar un furgón y sistema de sujeción de carga que incorpora las enseñanzas de la presente invención se discuten a lo largo de esta solicitud. Los diversos componentes asociados con la estructura tipo caja 30 se pueden fabricar de manera individual y después acoplar a, o montar en, el bastidor de vagón de ferrocarril 200 para formar el furgón con aislante 20. La manufactura o fabricación de los diversos componentes de la estructura de caja 30 de manera individual puede permitir el uso óptimo de técnicas convencionales de fabricación de furgones. De manera alternativa, se pueden fabricar uno o más de los componentes asociados con la estructura de caja 30 y ensamblar en el bastidor de vagón de ferrocarril 200 para permitir el uso óptimo de las técnicas convencionales de fabricación de furgones. Como se muestra en las figuras 1 y 2, el espesor de cada ensamble de panel lateral 150 y 152 puede variar longitudinalmente entre el ensamble de panel de extremo 120 y el ensamble de panel de extremo 122. Los ensambles de panel lateral
convencionales con frecuencia tienen una configuración generalmente simétrica uno con respecto al otro y al bastidor de vagón de ferrocarril asociado. El ensamble de panel lateral 150 puede incluir la primera porción 150a, segunda porción 150b y tercera porción 150c. Se puede formar la abertura 154 entre la porción 150a y 150b. La abertura 154 de preferencia está dimensionada para que reciba el ensamble de puerta 180 el cual controla el acceso al interior 32 de la estructura de caja 30. La primera porción 150a y la tercera porción 150c pueden tener espesores incrementados para que acomoden materiales aislantes adicionales. La segunda porción 150b puede tener espesores reducidos para acomodar el movimiento del ensamble de puerta asociada 180 entre su primera posición cerrada como se muestra en la figura 1, y una segunda posición abierta (no mostrada expresamente) . El ensamble de panel lateral 152 también puede incluir la primera porción 152a con un espesor incrementado, segunda porción 152b con un espesor reducido, tercera porción 152c con un espesor incrementado y la abertura de puerta 154 respectiva. Como se muestra en la figura 2, el arreglo de las porciones 152a, 152b y 152c puede estar sustancialmente invertido en comparación
con el ensamble de panel lateral 150. Las hojas laterales interiores 160 cooperan una con la otra para formar la superficie interior 162 de cada ensamble de panel lateral 150 y 152. Las hojas laterales exteriores 170 cooperan una con la otra para formar la superficie exterior 172 de cada ensamble de panel lateral 150 y 152. Para algunas aplicaciones, los ensambles de panel lateral 150 y 152 se pueden formar con superficies metálicas interiores 162 y superficies exteriores 172 de plástico reforzado con fibra u otros materiales mixtos. Para otras aplicaciones, las hojas laterales 160 y 170 se pueden formar a partir de aleaciones de metal. Incluso para otras aplicaciones, las hojas laterales 170 se pueden formar a partir de aleaciones de metal y las hojas laterales 160 se forman a partir de madera y/o materiales mixtos. Se pueden colocar materiales aislantes convencionales tales como espuma de uretano de celda cerrada 88 entre, y unir con, las porciones adyacentes de las hojas laterales 160 y 170. Para las modalidades mostradas en las figuras 1-7, los ensambles de panel lateral 150 y 152 pueden incluir una pluralidad de postes de soporte 156, hojas laterales 160 formadas a partir de aleaciones de metal y hojas laterales 170 formadas a
partir de plástico reforzado con fibra. Para alguna aplicación, se pueden utilizar rollos de material Fiberglass"' relativamente delgado para formar las hojas laterales 170 en los ensambles de panel lateral 150 y 152. Las hojas laterales 170 respectivas se pueden traslapar parcialmente una con la otra para cubrir sustancialmente la longitud y altura completas de cada ensamble de panel lateral 150 y 152. Las hojas laterales 160 se pueden unir con la primeras superficies o superficies interiores 157 de cada poste de soporte 156. Véase la figura 5. Las vigas 166 respectivas se pueden unir con, o acoplar a, la segunda superficie 158 de cada poste de soporte 156 opuesta a las hojas laterales 160. Para algunas aplicaciones, las vigas 166 se pueden formar a partir de materiales tipo cloruro de polivinilo (PVC) y pueden tener la sección transversal general de una viga con forma de I. Las hojas laterales 170 se pueden unir con cada viga 166 opuesta al poste de soporte respectivo 156. Para algunas aplicaciones, los bloques 168 se pueden colocar dentro de cada ensamble de panel lateral para ayudar a mantener la espuma líquida en sitios deseados durante la solidificación. Véase figuras 4 y 5. Se pueden inyectar diversos tipos de
aislante incluyendo, pero sin limitarse a, espuma de uretano de celda cerrada 88 o verter en los espacios huecos definidos en parte por las hojas laterales 160, los postes de soporte 156, las vigas 166 y las hojas laterales 170. La espuma colable se puede inyectar más rápido en los espacios huecos y por lo general se cura más rápido en comparación con otros tipos de espuma aislante. Debido a que la espuma colable con frecuencia experimenta presiones más altas mientras se cura, los ensambles de panel lateral 150 y 152 y los ensambles de panel de extremo 120 y 122 por lo general serán colocados en accesorios apropiados (no mostrados expresamente) durante el procedimiento de curado. Después que los ensambles de panel lateral 150 y 152, los ensambles de panel de extremo 120 y 122 y el ensamble de bóveda 40 se montan sobre, y se unen a, el bastidor de vagón de ferrocarril 200, se puede agregar espuma selladora a, o asperjar dentro de, cualquiera de los espacios huecos remanentes. La espuma de uretano colable se puede obtener a partir de diversos proveedores incluyendo, pero sin limitarse a, Carpenter Company. La espuma selladora también se puede obtener a partir de diversos proveedores incluyendo, pero sin limitarse a, Foam Supplies, Inc.
3 O
Para algunas aplicaciones, la espuma selladora se puede inyectar en los espacios huecos 174 formados entre el ensamble de bóveda 40 y los ensambles de panel lateral respectivos 150 y 152. Véase figura 3. Se pueden utilizar paneles de material mixto 176 obtenidos por extrusión o mediante extrusión por estiramiento para cubrir los espacios huecos 174. Una capa o tira de material mixto asociado con el exterior del ensamble de bóveda 40 puede traslapar o cubrir una porción de los paneles extruidos 176. En una manera similar, las porciones de paneles extruidos 176 de preferencia traslapan a las hojas laterales 170 adyacentes. Cada hoja lateral 160 puede incluir la primera superficie 160a y la segunda superficie 160b. La primera superficie 160a de las hojas laterales 160 cooperan una con la otra para formar una porción de las superficies interiores 162 de la estructura de caja 30. Para una aplicación, las hojas laterales 160 se pueden formar a partir de acero de calibre doce (12). Para otras aplicaciones, las hojas laterales 160 se pueden formar a partir de aleaciones de aluminio . Se pueden utilizar en forma satisfactoria los afianzadores de tipo Huck y otros tipos de
afianzadores mecánicos tales como los mostrados en las figuras 4 y 5 para unir los postes de soporte 156 con las porciones adyacentes de los ensambles de larguero lateral 250 y 252. Se pueden colocar capas de material aislante o aisladores 248 entre las porciones adyacentes de los postes de soporte 156 y el ensamble de larguero lateral respectivo 250 y 252. El aislante 248 también se puede colocar entre la viga longitudinal 230 y el ensamble de piso 80. Los aisladores 248 y 302 se pueden formar a partir de diversos tipos de materiales tales como fibra de vidrio, material de tipo PVC o cualquier otro material aislante satisfactorio que tenga tanto la resistencia requerida como las características de transferencia de calor deseadas para proveer el factor de UA deseado para la estructura de caja 30. Para algunas aplicaciones, se pueden acoplar las vigas 166, formadas a partir de un material aislante tal como cloruro de polivinilo (PVC) a la segunda superficie 158 de cada poste de soporte 156. Las vigas 166 también se pueden formar a partir de espuma de uretano. Las hojas laterales 170 se pueden unir con las vigas 166 opuestas a los postes de soporte 156. También se pueden utilizar diversos tipos de bloques y/o tiras de materiales aislantes
para acoplar las hojas laterales 170 con los postes de soporte respectivos 156. La colocación de las vigas 166 entre los postes de soporte 156 y las porciones adyacentes de las hojas laterales 170 provee suficiente resistencia estructural y reduce al mínimo la transferencia de calor entre el interior y el exterior de la estructura de caja 30 a través de los postes de soporte 156. Para una modalidad, el ensamble de panel lateral 150 se puede montar sobre la orilla longitudinal del bastidor de vagón de ferrocarril 200 con el ensamble de larguero lateral o cuerda inferior 250 colocado adyacente a los extremos de los travesaños asociados o vigas transversales opuestas al larguero central 214. En una manera similar, el ensamble de panel lateral 152 se puede montar sobre una orilla longitudinal opuesta del bastidor de vagón de ferrocarril 200 con el ensamble de larguero lateral o cuerda inferior 252 colocada adyacente a los extremos de los travesaños o vigas transversales asociadas opuestas al larguero central 214. Se pueden formar diversos tipos de afianzadores mecánicos y/o soldaduras entre los ensambles de larguero lateral 250 y 252 y las vigas transversales o travesaños respectivos.
Los ensambles de panel lateral 150 y 152 de preferencia incluyen las cuerdas superiores 178 respectivas. Las cuerdas superiores 178 se pueden extender longitudinalmente a lo largo de la orilla superior respectiva de los ensambles de panel lateral 150 y 152. Cada cuerda superior 178 puede tener una sección transversal definida por una porción generalmente en forma de "W" con la pata 179 extendiéndose desde la misma. La porción superior de las hojas laterales adyacentes 160 se puede unir con la porción en forma de de cada una de las cuerdas superiores asociadas 178. Véase figura 3. Se pueden utilizar diversas técnicas tales como soldadura y/o afianzadores mecánicos para unir las hojas laterales 160 con las porciones adyacentes de las cuerdas superiores 178. El ensamble de bóveda 40 se puede formar con una configuración rectangular, generalmente alargada. La longitud y anchura del ensamble de bóveda 40 corresponde generalmente con la longitud y anchura deseada de la estructura de caja 30. El ensamble de bóveda 40 puede incluir la primera orilla longitudinal 41 y la segunda orilla longitudinal 42 separadas una de la otra y que se extienden generalmente paralelas una con respecto a la otra
desde la primera orilla lateral 43 hasta la segunda orilla lateral 44. La primera orilla longitudinal 41 y la segunda orilla longitudinal 42 de preferencia se montan sobre, y se unen con, las porciones adyacentes de los ensambles de panel lateral 150 y 152 respectivas. Véase figura 3. Se pueden utilizar en forma satisfactoria varios tipos de materiales mixtos y/o materiales aislantes para formar el ensamble de bóveda 40. Los ensambles de panel de extremo 120 y 122 se pueden formar utilizando materiales similares y técnicas similares a las previamente descritas con respecto a los ensambles de panel lateral 150 y 152. Los ensambles de panel de extremo 120 y 122 se pueden formar con vigas de extremo 126 que tengan una configuración de viga en forma de I. Las vigas de extremo 126 colocadas dentro de los ensambles de panel de extremo 120 y 122 por lo general se extienden hori zontalmente una con respecto a la otra y al bastidor de vagón de ferrocarril 200. Véase figura 7. Las vigas de extremo 126 se pueden unir con las hojas de extremo 124. Los aisladores 128 respectivos formados a partir de materiales aislantes tales como PVC o espuma de uretano se pueden unir a
cada viga de extremo 126 opuestas a las hojas de extremo 124. Las hojas de extremo 130 se pueden unir a los aisladores 128 para formar el exterior de los ensambles de panel de extremo 120 y 122. El aislante de espuma 88 se puede colocar entre, y unir con, las porciones adyacentes de las vigas de extremo 126, las hojas de extremo 124 y las porciones adyacentes de las hojas de extremo 130. Para una modalidad, el ensamble de panel de extremo 120 se puede montar sobre el primer extremo o el extremo A puede ser del bastidor de vagón para ferrocarril 200. En una manera similar, el ensamble de panel de extremo 122 se puede montar sobre el segundo extremo o extremo B del bastidor de vagón de ferrocarril 200. Cada ensamble de panel de extremo 120 y 122 de preferencia incluye una cuerda superior respectiva o placa superior 132 unida con las porciones superiores de las hojas de extremo adyacentes 124. El ensamble de bóveda 40 se puede unir a y/o acoplar con las cuerdas superiores respectivas 178 de los ensambles de panel lateral 150, 152 y las cuerdas superiores o placas superiores 132 de los ensambles de panel de extremo 120 y 122. La espuma aislante de preferencia se coloca dentro de las juntas respectivas o conexiones flexibles formadas entre el ensamble de
bóveda 40 y las porciones adyacentes de los ensambles de panel lateral 150 y 152. Se pueden unir molduras recortadas (no mostradas expresamente) con las porciones adyacentes del ensamble de bóveda 40 y los ensambles de panel lateral 150 y 152. Cada ensamble de panel lateral 150 y 152 de preferencia incluye las aberturas 154 respectivas con el ensamble de puerta 180 unido a las mismas y montadas en forma deslizable sobre las mismas. Véase figuras 1 y 2. Cada ensamble de puerta 180 tiene una primera posición que bloquea la abertura respectiva 154 para formar una barrera entre el interior 32 y el exterior de la estructura de caja 30. Cada ensamble de puerta 180 tiene una segunda posición que permite el acceso al interior 32 de la estructura de caja 30 a través de la abertura 154 respectiva. Se pueden utilizar en forma satisfactoria diversos tipos de puertas con la estructura de caja 30, incluyendo puertas fabricadas a partir de acero y/o madera, o puertas fabricadas a partir de materiales mixtos. Los ensambles para puerta 180 se pueden formar a partir de materiales con características de aislamiento térmico correspondientes con el ensamble de panel lateral 150 y 152 asociados. Cada ensamble de puerta 180 de preferencia se monta sobre los
ensambles de panel lateral respectivos 150 y 152 adyacentes a la porción 150B y 152b respectiva utilizando hardware convencional tal como tubos de operación, mecanismos de operación, rodillos, barras de enganche, engranes y levas asociadas con los vagones de ferrocarril convencionales. Dichos artículos se pueden obtener a partir de varios proveedores incluyendo YSD Industries Inc. (Youngstown Steel Door) , y Pennsylvania Railcar. Cada ensamble de puerta 180 por lo general se monta en forma deslizable sobre el riel superior 196 y el riel inferior 198. El ensamble de marco de puerta 190 puede incluir el riel superior 196 y porciones de la cuerda superior 178. El riel superior 198 se muestra unido con las porciones adyacentes de la cuerda superior 178. Se pueden utilizar, según se desee, diversas técnicas de soldadura y/o afianzadores mecánicos . El ensamble de marco de puerta 190 de preferencia se une al perímetro de cada abertura 154 formada en los ensambles de panel lateral 150 y 152 respectivos. Cada ensamble de marco de puerta 190 puede incluir un par de postes de puerta verticales 191 y el cabezal de puerta o retenedor de puerta (no mostrado expresamente) . También se pueden instalar el
riel superior de puerta 196, riel inferior de puerta 198 y un umbral (no mostrado expresamente) adyacentes a cada ensamble de marco de puerta 190. Los postes de puerta verticales se pueden unir con y asegurar a las porciones adyacentes de los ensambles de panel lateral 150 y 152. Cada cabezal de puerta se puede colocar entre, y unir con, el poste de puerta vertical asociado en la parte superior de cada abertura 154. Los topes para puerta (no mostrados expresamente) se pueden montar sobre el exterior de cada ensamble de panel lateral 150 y 152 para limitar el movimiento del ensamble de puerta asociado 180 desde su primera posición hasta su segunda posición. Se puede formar un par de empaques elastoméricos sobre el interior de cada ensamble de marco de puerta 190 adyacente al perímetro del ensamble de puerta respectivo 180. Véase figura 8. Los empaques elastoméricos de preferencia forman los contactos respectivos con porciones adyacentes del ensamble de puerta 180 cuando cada ensamble de puerta 180 está en su primera posición. Los empaques elastoméricos y las porciones del ensamble de marco de puerta 190 cooperan uno con el otro para reducir al mínimo la transferencia de calor entre el interior y el exterior de la estructura de caja 30, cuando
cada ensamble de puerta 180 está en su primera posición cerrada. El ensamble de sello de puerta mostrado en la figura 8 puede incluir un empaque de puerta convencional o sello 192. También se puede proveer un empaque o sello de puerta adicional 194 que tenga la configuración general de "dientes de tiburón". Para algunas aplicaciones, el empaque o sello para puerta convencional 192 se puede unir de manera permanente con las porciones adyacentes del ensamble de puerta 190. Se puede colocar una capa de revestimiento aislante 300 en las porciones interiores del ensamble de piso 80, ensambles de panel lateral 150 y 152, ensambles de panel de extremo 120 y 122. El revestimiento aislante 300 por lo general no se aplica al ensamble de piso 80a. Véase figura 3. Para algunas aplicaciones, el revestimiento aislante 300 puede tener un espesor de aproximadamente 0.635 cm o mayor en la superficie interior 82 del ensamble de piso 80. Véase figura 4. Para algunas aplicaciones, el revestimiento aislante 300 puede tener una densidad de microesfera cerámica de aproximadamente 40% a 60%. El espesor del revestimiento 300 en las superficies interiores 162 de los ensambles de panel lateral 150 y 152 y las superficies interiores 124 de
cada ensamble de panel de extremo 120 y 122 pueden ser de aproximadamente 0.0508 cm. También se pueden colocar hebras de plástico reforzado con fibra dentro del revestimiento aislante 300. El revestimiento 300 se puede obtener a partir de varias compañías tales como International Coatings. Se pueden proveer diversos tipos de ensambles de amarre y sujetadores de cargamento mecánicos dentro del interior 32 de la estructura de caja 30. Todos los ensambles de amarre y/o sujetadores para carga de preferencia se ubican adyacentes a y/o están unidas con porciones de los ensambles de panel lateral 150 y 152. El ensamble de piso 80 puede tener una superficie generalmente lisa, uniforme 82 sin ninguno de los ensambles de amarre y/o sujetadores de cargamento colocados en el mismo. El sistema de sujeción de carga mostrado en las figuras 3-6 puede incluir dos sistemas, el sistema de sujetador de piso 50 y el sistema de sujetador de panel lateral 52. Para algunas modalidades, el sistema de sujetador de piso 50 puede incluir los subsistemas 50a y 50b. Los subsistemas de piso 50a y 50b pueden tener rasgos y características de desempeño similares. El subsistema de sujetador de piso 50a se puede instalar adyacente al ensamble de
larguero lateral respectivo 250 y el subsistema de sujetador de piso 50b se puede instalar adyacente al ensamble de larguero lateral 252. El sistema de sujetador de piso 50 puede estar diseñado para acomodar cargas de 10,886.4 kg (24,000 libras) o mayores similares a los sujetadores para piso convencionales para furgones. Brevemente se indicaron los problemas con la limpieza de los sujetadores para piso convencionales y la transferencia de calor incrementada asociada con los sujetadores para piso convencionales . El subsistema 50a de sujetador para piso puede incluir al fijador de sujetador 56a con una pluralidad de aberturas 58 formadas en el mismo. El fijador de sujetador 56a se puede describir en términos generales como un ángulo unido a y que se extiende longitudinalmente a lo largo de la superficie 251 del larguero lateral 250. Para algunas aplicaciones, el fijador de sujetador 56a se puede describir como un elemento de soporte longitudinal formado a partir de un ángulo con forma de L. El subsistema de sujetador para piso 50b puede incluir al fijador de sujetador 56b similar al fijador de sujetador 56a. Los fijadores de sujetador 56a y 56b pueden
estar unidos con las superficies respectivas 251 de los ensambles de larguero lateral 250 y 252. Los fijadores de sujetador 56a y 56b se pueden extender sustancialmente a lo largo de la longitud completa de los ensambles de larguero lateral respectivos 250 y 252. Los fijadores de sujetador 56a y 56b se pueden formar a partir de ángulos metálicos que tengan las dimensiones deseadas compatibles con el bastidor de vagón de ferrocarril 200, los ensambles de panel lateral 150 y 152 y el ensamble de piso 80. Por ejemplo, el ensamble para piso 80a metálico clavable puede requerir el uso de ángulos que provean una altura mayor para acomodar el espesor incrementado asociado con las planchas de metal 84. De preferencia se forma una pluralidad de aberturas 58 en cada fijador de sujetador 56a y 56b. Las aberturas 58 se extienden hacia las porciones adyacentes de los ensambles de panel lateral 150 y 152. La patente E.U.A. No. 6,494,651 titulada "Railcar Anchor and Load Snugger Arrangement" muestra un ejemplo de los ensambles de sujetador para sujeción de carga los cuales se pueden enganchar de manera liberable con las aberturas o agujeros 58 respectivos en los sitios deseados dentro de la estructura de caja 30. Como se muestra en la figura 4, se puede
utilizar en forma satisfactoria una pluralidad de pernos o afianzadores tipo Huck 246 para enganchar de manera segura cada fijador de sujetador 56a y 56b con los largueros laterales respectivos 250 y 252. Se puede colocar una capa de aislante térmico 248 entre la superficie 251 del larguero lateral respectivo 250 y el fijador de sujetador asociado 56b. También se pueden utilizar en forma satisfactoria otros tipos de afianzadores mecánicos para unir los fijadores de sujetador 56a y 56b con los largueros laterales respectivos 250 y 252. La presente invención no queda limitada al uso de afianzadores tipo Huck 246. De preferencia se coloca una pluralidad de inclusiones 60 configuradas generalmente con forma de U dentro del ensamble de panel lateral 150 entre los postes de soporte adyacente 156 próximas a las aberturas respectivas 58. Se pueden instalar inclusiones con forma de U similares (no mostradas expresamente) en el ensamble de panel lateral 152. La ubicación de las inclusiones 60 se selecciona de preferencia para que correspondan con los fijadores de sujetador 56a y 56b y las aberturas respectivas 58. Durante la limpieza de la estructura de caja 30, las inclusiones 60 evitan que el agua u otros fluidos entren en contacto con el aislamiento de espuma
colocado entre las hojas laterales 170 y las hojas laterales 160. Algunos furgones pueden incluir aberturas relativamente amplias (aproximadamente 4.88 m (16')) y ensambles de puerta correspondientes. Para furgones con aberturas relativamente amplias en los ensambles de panel lateral asociados, se pueden colocar uno o más sujetadores para carga convencionales dentro del ensamble para piso asociado en la vecindad general de la abertura para puerta para permitir la flexibilidad incrementada para colocar y amarrar el cargamento. Las líneas punteadas 40 en la figura 2 representan los sujetadores de piso y los sistemas de drenaje combinados que se pueden incluir como parte de los furgones 20 y/o 320. Los detalles adicionales acerca de los sistemas de sujetador de piso combinados con sistemas de drenado que incorporan las enseñanzas de la presente invención se muestran en la figura 13. Las figuras 3 y 6 muestran ejemplos de diversos componentes asociados con el sistema de sujetador de panel lateral 52 formado de conformidad con las enseñanzas de la presente invención. Para algunas aplicaciones, los componente del sistema de sujetador de panel lateral 52 pueden soportar cargas de aproximadamente 3,628.8 kg (8,000 libras). Se
puede describir que los postes de soporte 156 tienen una configuración generalmente de canal o una sección transversal con forma de sombrero. El poste de soporte 156 también se puede describir como un canal con forma generalmente de C definido en parte por la malla 158 con las patas 159 respectivas que se extienden desde la misma. Los rebordes respectivos 164 se extienden desde las patas 159 opuestos a la malla 158. Las hojas laterales 160 se pueden unir con la primera superficie 157 o los rebordes 164 respectivos para formar las superficies interiores 162 del ensamble de panel lateral 150 y 152. Se puede formar una pluralidad de indentaciones o bolsas 62 en las hojas laterales 160 cercanas al centro de los postes de soporte seleccionados 156. Para algunas aplicaciones, una hilera de indentaciones configuradas en forma generalmente hexagonal 62 pueden estar formadas en las hojas laterales 160 extendiéndose verticalmente a lo largo de los postes de soporte seleccionados 156. Cada columna de indentaciones 62 se puede extender desde aproximadamente 30.48 cm (12' ') por encima del ensamble de piso 80 hasta un sitio seleccionado por debajo del ensamble del bóveda 40. Se pueden asegurar diversos tipos de sujetadores para carga y ensambles
de amarre dentro de cada indentación 62 utilizando técnicas convencionales asociadas con la fabricación de vagones de ferrocarril. Para modalidades de la presente invención como las mostradas en las figuras 6 y 10, los sujetadores de carga respectivos 64 se pueden colocar dentro de cada abertura o indentación 62. Los sujetadores para carga se pueden obtener a partir de varias compañías incluyendo IRECO Inc. ubicada en Chicago, Illinois. El furgón con aislante 320 como el mostrado en la figura 9 de preferencia incluye la estructura de caja 330 montada sobre el bastidor de vagón de ferrocarril 200. El furgón con aislante 320 se puede modificar para que incluya un sistema de control de temperatura (no mostrado expresamente) y un sistema de manejo de flujo de aire (no mostrado expresamente) . Para modalidades de la presente invención tales como las mostradas en las figuras 9-12, el furgón con aislante 320 puede tener una configuración y dimensiones similares a las previamente descritas con respecto al furgón con aislante 20. El furgón con aislante 320 se puede formar con el ensamble de bóveda 40 y el ensamble de piso 80 o el ensamble de piso 80a como se describió previamente con respecto al furgón con aislante 20.
La estructura de caja 330 de preferencia incluye diversos componentes asociados con el sistema de sujetador de piso 50 y el sistema de sujetador de panel lateral 52. Cada ensamble de panel lateral 350 de preferencia incluye una abertura respectiva con el ensamble de puerta 180 montado en forma deslizante sobre la misma. Los topes para puerta (no mostrados expresamente) se pueden colocar sobre el riel superior 196 y el riel inferior 198. La estructura de caja 330 se puede formar con un par de ensambles de panel lateral 350 y un par de ensambles de panel de extremo 322. Para algunas aplicaciones, los ensambles de panel lateral 350 pueden tener un espesor de panel generalmente uniforme de aproximadamente 14.13 cm (5 9/16") para suministrar las características de aislamiento térmico deseadas. Cada ensamble de panel lateral 350 puede tener sustancialmente las mismas configuraciones y dimensiones definidas en parte por un espesor relativamente uniforme que se extiende entre los ensambles de panel de extremo 322. Muchos vagones de ferrocarril se fabrican con aberturas y puertas que tienen una anchura nominal de aproximadamente 3.66 m (12'). El sistema
de sujetador de piso 50 por lo general provee sitios de sujeción suficientes para que se puedan utilizar patrones de carga de embarque tradicionales. Para los furgones (no mostrados expresamente) con aberturas de panel lateral y puertas que tengan una anchura nominal de aproximadamente 4.88 m (16'), se pueden colocar dentro del ensamble de piso asociado uno o más sujetadores para carga convencionales o fijadores de carga cercanos a cada abertura en el ensamble de panel lateral asociado. Véanse líneas punteadas 66 de la figura 2. Al limitar el uso de sujetadores para carga y/o fijadores de carga a la vecindad de las aberturas de puerta aún se siguen suministrando los beneficios de la presente invención con respecto a aislamiento térmico incrementado, capacidad de limpieza incrementada mejorada y reducción sustancial en el daño potencial al cargamento transportado dentro del furgón respectivo y al mismo tiempo, se proveen patrones de transporte de carga tradicionales. Las superficies interior y exterior de cada ensamble de panel lateral 350 pueden estar formadas por una pluralidad de hojas laterales 360 y 370. Para algunas aplicaciones, las hojas laterales 370 pueden ser hojas metálicas con un espesor nominal de aproximadamente 0.476 era (3/16"). Las hojas laterales
360 pueden ser hojas de metal con un espesor nominal de aproximadamente 0.3175 cm (1/8") . Para otras aplicaciones, las superficies interiores de la estructura de caja 330 pueden ser paneles u hojas a partir de madera y/o diversos tipos de materiales mixtos. Se puede colocar una pluralidad de postes de soporte 356 entre, y unir, con las hojas laterales respectivas 370 y 360. Para algunas modalidades como se muestra en las figuras 10 y 11, los postes de soporte 356 pueden tener la configuración general de una viga con forma de I. Cada poste de soporte 356 de preferencia incluye la primera superficie 357 y la segunda superficie 358. Las hojas laterales 370 respectivas pueden estar unidas con la segunda superficie 358 de cada poste de soporte 356. Para algunas aplicaciones, se pueden acoplar una pluralidad de placas de respaldo 380 con la primera superficie 357 de los postes de soporte 356 seleccionados, asociados con el sistema de sujetador de panel lateral 52. Véase figura 10. Las placas de respaldo 380 se pueden formar a partir de aleaciones metálicas o materiales mixtos. El aislador 372 se puede unir con cada placa de soporte 360. Después se puede unir un canal 374 con forma generalmente de C con cada uno de los aisladores 372 que se extienden
desde el mismo. Una pluralidad de aberturas o indentaciones 62 se forman perfectamente en cada hoja lateral 360 en un sitio que corresponde aproximadamente con los canales 374 respectivos con forma de C. Para algunas aplicaciones, se pueden instalar siete (7) sujetadores de carga 64 en las indentaciones respectivas 62 adyacentes a los postes de soporte 356 seleccionados asociados con el sistema de sujetador de panel lateral 52. También se pueden unir los aisladores 382
(no mostrados en la figura 10) a los postes de soporte 356 entre las indentaciones 62 adyacentes para proveer soporte adicional para las hojas laterales 160. Los aisladores 382 pueden ser particularmente benéficos a medida que se incrementa la distancia entre las indentaciones adyacentes 62. Por ejemplo, se pueden utilizar los aisladores 382 cuando la distancia entre las indentaciones sea de aproximadamente 0.61 m (2') . Se puede variar, según se desee, el número de sujetadores para carga 64 para cada diseño de furgón. Las superficies interiores de un furgón con frecuencia están divididas en cuadrantes definidos en parte por las aberturas para los ensambles de puerta respectivos. Dentro de cada cuadrante, se pueden
colocar cuatro sistemas de sujetador de panel lateral 52b sobre postes de soporte 356 selectos. Por ejemplo, se pueden seleccionar cuatro postes de soporte 356 dentro de cada cuadrante para formar el sistema de sujetador de panel lateral 52. La figura 11 muestra uno de los postes de soporte 356 el cual no está asociado con el sistema de sujetador de panel lateral 52. De preferencia se coloca una pluralidad de bloques de PVC o aisladores 382 entre la primera superficie del poste de soporte 356 y las hojas metálicas 360. También se puede colocar espuma aislante 88 entre los aisladores respectivos 382. La espuma aislante 88 también se puede colocar entre los aisladores 382 y la superficies interiores de las hojas laterales 370 y 360. Los aisladores 372 y 382 se pueden formar a partir de materiales tipo PVC o de otros materiales mixtos con las características deseadas de transferencia de calor . Los ensambles de panel de extremo 322 se pueden formar utilizando materiales y técnicas similares a las descritas previamente con respecto a los ensambles de panel lateral 350. Los ensambles de panel de extremo se pueden formar con vigas de extremo 326 que tengan una configuración de tipo viga
en I. Las vigas de extremo 326 pueden estar colocadas dentro de los ensambles 322 de panel de extremo extendiéndose generalmente de manera horizontal una con respecto a la otra y al bastidor de vagón de ferrocarril 200. Véase figura 12. Las vigas de extremo 326 se pueden unir con la hoja de extremo exterior 328. Los aisladores respectivos 332 formados a partir de diversos tipos de materiales aislantes se pueden colocar entre cada viga de extremo 326 y la hoja de extremo 324 interior. El aislamiento de espuma 88 se puede colocar entre, y unir con, las porciones adyacentes de las vigas de extremo 326 y las hojas de extremo 324 y 328. Se puede montar un ensamble de panel de extremo 322 sobre el primer extremo o extremo A del bastidor de vagón de ferrocarril 200. En una manera similar, se puede montar otro ensamble de panel de extremo 322 sobre el segundo extremo o extremo B del bastidor de vagón de ferrocarril 200. La figura 13 muestra un ejemplo de un sistema de sujetador de piso combinado con un sistema de drenado de conformidad con las enseñanzas de la presente invención. El sistema de sujetador de piso 400 de preferencia incluye una placa metálica 402 colocada adyacente a la abertura para puerta 154
formada en el ensamble de panel lateral 152. Para los propósitos de describir diversas características de la presente invención, en la figura 13 se muestran porciones del ensamble de panel lateral 152 y el ensamble de piso 80 con la puerta 180 en su segunda posición, abierta. También se puede colocar un sistema de sujetador de piso similar (no mostrado expresamente) adyacente a la abertura de puerta 154 formada en el ensamble de panel lateral 150. Para algunas aplicaciones, la placa de sujeción de carga 402 puede tener dimensiones de aproximadamente 4.88 m (16') de longitud, 24.13 cm (9 ¾") de anchura y aproximadamente 1.27 cm (¾") de espesor. Se puede formar una pluralidad de aberturas 404 en la placa de sujeción de carga 402 para su uso al asegurar el cargamento. La orilla longitudinal 403 de la placa de sujeción de carga 402 puede estar colocada sobre, y unida a, la viga longitudinal 230 adyacente a la abertura para puerta 154. La orilla longitudinal 401 se puede enganchar en forma segura con el ángulo 406 el cual está unido al ensamble de larguero lateral 252 inmediatamente adyacente a la abertura para puerta respectiva 154. El umbral 408 formado a partir de PVC u otros tipos de materiales mixtos se puede unir en forma segura con el ángulo
406. Para algunas aplicaciones, se puede colocar una placa de refuerzo metálica 410 dentro del umbral 408. Se puede utilizar una pluralidad de afianzadores tipo Huck 412 para enganchar en forma segura la orilla longitudinal 401 de la placa de sujeción de carga 402 con el umbral 408 y el ángulo 406. El sistema de drenado 440 puede incluir el canal 442 con forma generalmente de U unido a, y que se extiende hacia abajo, desde la placa de sujeción de carga 402. El canal 442 coopera con la placa de sujeción de carga 402 para formar la cavidad de sujeción de carga 444 la cual se comunica con las aberturas 404. Se puede seleccionar la longitud del canal 442 de manera tal que corresponda aproximadamente con la longitud de la placa de sujeción de carga 402. Se pueden unir los cierres de extremo 470 respectivos a los extremos opuestos del canal 442. Se puede formar por lo menos una abertura en el canal 442 para permitir la remoción de agua y otros líquidos desde la cavidad de sujeción de carga 444. Para algunas aplicaciones tales como las mostradas en la figura 13, se pueden formar las aberturas respectivas 446 próximas a los extremos opuestos del canal 442. Se pueden enganchar los tubos de metal respectivos 450 con el canal 442 cercanos a
cada abertura 446. Para algunas aplicaciones, se pueden colocar tubos 452 formados a partir de PVC u otros tipos de materiales mixtos dentro de, y unir en forma segura, al interior de los tubos respectivos 450. Se pueden utilizar en forma satisfactoria diversas técnicas tales como unión con adhesivo para enganchar de manera segura cada tubo 452 dentro del tubo respectivo 450. Para algunas aplicaciones, se puede acoplar la tapa 454 con el extremo de cada tubo 452 opuesto a la cavidad de sujeción de carga 444. Para algunas aplicaciones, se pueden utilizar conexiones roscadas para acoplar la tapa 454 con el tubo respectivo 452. Sin embargo, se puede utilizar en forma satisfactoria una amplia variedad de tapones, tapas y otros tipos de cierres con un sistema de sujeción de piso y sistema de drenado que incorpore las enseñanzas de la presente invención. La presente invención no queda limitada a los tubos 450 y 452 y a la tapa 454 como se muestra en la figura 13. Para la modalidad mostrada en la figura 13, el ensamble de piso 80 puede incluir las hojas 480 de material tipo PVC colocadas sobre la superficie 82 del ensamble de piso 80. Las hojas de PVC 480 se pueden utilizar como una alternativa al revestimiento 300 previamente descrito. Se puede utilizar la tira
248a relativamente delgada formada a partir de material tipo PVC para acomodar cualesquiera diferencias entre el espesor de la placa de sujeción de carga 402 y el espesor combinado del ensamble de piso 80 con las hojas 480. Se puede utilizar la tira 248a para proveer una entrada suave adyacente a la abertura 154 asociada. Un ejemplo de un furgón formado de conformidad con las enseñanzas de la presente invención podría tener las siguientes características: • 129,729.6 kg (28,000 libras) de Carga Bruta en Riel, • Furgón estándar equipado con dos puertas de tipo obturador de 2.44 m (8') de ancho por 3.76 m (12' 4") de alto, con aislante; • Unidad opcional de amortiguamiento de extremo de furgón de 38.1 cm (15"); • Cumple con el diagrama de tolerancia ,F" de la placa de la AAR; • Sistema de monitoreo inalámbrico opcional; • Revestimiento de ceamica/epóxido en las superficies interiores; • Aislante tipo espuma de uretano convencional; • Materiales interiores, durables libres de madera; y
• Superficies exteriores no metálicas, peso ligero.
Aunque la presente invención y sus ventajas se han descrito con detalle, se debe entender que se pueden hacer diversos cambios, sustituciones y alternaciones en la presente invención sin alejarse del alcance y campo de la invención como queda definido por las siguientes reivindicaciones.