BR0204410B1 - dormentes metálicos para linhas ferroviárias. - Google Patents

Description

"DORMENTES METÁLICOS PARA LINHAS FERROVIÁRIAS"

Refere-se o presente pedido de patente de invenção a "DORMENTES METÁLICOS PARA LINHAS FERROVIÁRIAS", trata- se, mais particularmente, de dormentes de aço, especialmente desenvolvidos para serem aplicados nas construções de ferrovias em substituição aos dormentes de madeira e concreto.

Conforme é de conhecimento, os dormentes são elementos confeccionados especialmente para serem utilizados como base de fixação dos trilhos das ferrovias em geral.

Os dormentes mais conhecidos são confeccionados em madeira de alta resistência ou tarugos de concreto, ambos apresentam seção preferencialmente quadrangular, sendo que em uma das faces do dormente são fixadas, convenientemente a cada tipo de material (madeira ou concreto), as ombreiras, cuja finalidade precípua é a de prender os trilhos.

Apenas a título de ilustração, através de rápida e sucinta explicação, uma ferrovia para ser construída depende inicialmente da abertura da estrada, nivelamento e assentamento para receber os dormentes. Tais dormentes são transportados empilhados em carretas até a obra e posteriormente por empilhadeiras e operários que determinam o lugar e o espaçamento correto de cada dormente.

Depois de posicionados, uma equipe de operários deve instalar os trilhos nas ombreiras dos dormentes, perfazendo assim a conclusão da ferrovia.

Para que a obra seja perfeita, os dormentes devem ser uniformes,

isto é com medidas padronizadas, além de obedecer a padrões exigidos pelo tipo de trem a percorrer a ferrovia, ou seja, as ombreiras devem estar posicionadas em medidas padrão, de modo que os trilhos fiquem posicionados corretamente, obedecendo à distância uniforme entre trilhos.

Os dormentes de madeira, apesar de largamente utilizados, são considerados, atualmente ecologicamente incorretos, uma vez que depende de desmatamento de florestas, além de apresentar vida útil curta em função do desgaste provocado pelo peso dos trens e pelo ataque dos intempéries, por este motivo algumas ferrovias vêm sendo construídas com dormentes de concreto, os quais se apresentam com maior durabilidade se comparado à madeira, porém tem como inconveniente o fato de uma quantidade considerável de dormentes de concreto serem destruídos durante o transporte e a construção da ferrovia, visto que o manuseio provoca muita quebra, gerando prejuízos ao final da obra. Estas quebras ocorrem também quando o dormente de concreto está em uso, pois é bastante comum ter que haver a substituição de dormentes quebrados, visto que a confecção dos mesmos pode apresentar falhas de cura e liga.

No estado da técnica em relação aos dormentes de aço podemos citar a patente DE 330360 que trata um dormente metálico que atua como base de fixação de trilhos através de ombreiras conformado em uma peça laminar que apresenta porção central em seção de "U" invertido e extremidades dobradas.

Já a patente BR9802535 trata de um dormente ferroviário de aço, unitário, aperfeiçoado, próprio para ser assentado sobre lastro e para ser usado em superestrutura de via férrea, o qual tem um corpo em forma de calha longilínea; corpo em forma de calha tem uma mesa longilínea e um par de abas laterais formando parte inteiriça com as bordas opostas da mesa. O corpo em forma de calha tem um par de cabeças longitudinalmente opostas. Adjacente a cada uma das cabeças opostas do corpo em forma de calha, se encontra uma sede de trilho. Cada sede de trilho é conformada na mesa e é adaptada para receber os componentes tradicionais de fixação do trilho à mesa, sendo que o ângulo α do ombro em relação a um plano horizontal é de 10°, muito embora possa ser menor ou maior, tal com de I0 ou de 15°.

Ocorre que esses dormentes possuem os inconvenientes de necessitarem da placa de base que promovem a inclinação do trilho, não permitem a fixação de grampos elásticos que possibilitam o deslocamento do trilho obedecendo ao movimento da composição, suas ombreiras são estampas no próprio dormente, obrigando a confecção de furos para fixação dos trilhos, o que diminui a resistência mecânica do dormente, suas abas laterais foram projetadas de forma estreitas impedindo uma maior concentração de britas em seu interior diminuindo a ancoragem.

Os dormentes de aço, revelados na presente patente de invenção, apresenta vantagens econômicas, operacionais, ecológicas e de segurança em relação aos dormentes de madeira, concreto e os de aço disponíveis atualmente, sendo algumas delas abaixo relacionadas:

a) menor custo no assentamento dos dormentes na linha férrea - pelo fato dos dormentes de aço serem laminares, por permitir um número

bem maior de unidades empilhadas para a acomodação em carretas e empilhadeiras em comparação com os dormentes de seção quadrada, diminuindo o frete e o número de horas para o transporte;

b) menor quantidade de dormentes por Km. de ferrovia - pelo fato dos ditos dormentes de aço serem mais resistentes e poderem ser mais

espaçados, diminuindo, portanto o número de dormentes empregados;

c) menor custo de reparação ou substituição de dormentes - pelo fato do dormente ser conformado por estampo e solda das ombreiras (como visto adiante), sua substituição ou reparo é rápido, evitando interrupção

muito longa da ferrovia;

d) menor peso que os dormentes convencionais - oferecendo maior facilidade aos operários durante a montagem da linha; e) maior vida útil - estimada acima de 60 anos, enquanto que os

dormentes de madeira têm vida útil de 20 anos e os de concreto

aproximadamente 35 anos;

f) possibilitar que os intervalos de manutenção da linha férrea sejam maiores, obtendo-se maior produtividade; e g) o fato do aço, conforme é sabido é reciclável e imune ao

ataque de fungos e aos riscos de incêndios, garantindo a operacionalidade da linha férrea.

h) Sua fixação é elástica efetuada através de grampo, possibilitando o deslocamento do trilho obedecendo ao movimento da composição, essa elasticidade impede a absorção total do impacto sobre o dormente e o lastro aumentando a vida útil dos mesmos. Dessa forma têm a propriedade de absorver choques e vibrações, por meio de um ou mais elementos flexíveis que constitui seu todo. Em função disto se comportam melhor que as fixações rígidas. i) As ombreiras do tipo "L" compreendem uma peça laminada e

usinada de modo a conformar uma ramificação horizontal e laminar, cujas bordas devem ser soldadas ao dormente e uma ramificação curta e ortogonal, dotada de rasgo central que conforma meios de garras para os grampos fixadores dos trilhos, percebe-se que as inovações nas ombreiras eliminam a estampagem das mesmas no dormente, elimina a furação para fixação dos trilhos aumentando a resistência mecânica, substitui as ombreiras de aço fundido e principalmente permite uma fixação elástica. j) As laterais do dormente são conformadas em dois planos externos, apresentando bordas alargadas, enquanto que a face interna do dormente se apresenta em arco de raio contínuo.

Esta inovação onde as laterais apresentam bordas alargadas permite um melhor acumulo de britas no interior do dormente, obtendo-se uma melhor ancoragem.

Pelos fatores enumerados acima, os dormentes de aço representam economia de custo e aumento da produtividade, além de ser um produto duplamente ecológico, pois é reciclável e não agride a natureza, uma vez que evita a necessidade do corte de florestas.

De maneira a concretizar todas estas vantagens, o dormente ora proposto é conformado em uma peça laminar, cujas extremidades são curvadas para o lado inferior e cujas bordas são cobradas de modo a conformar seção em "U" invertido. Dito dormente é produzido industrialmente a partir da laminação de chapas de aço, passando para a etapa de corte em dimensões padronizadas, de acordo com as necessidades da linha férrea a ser construída, seguindo para o estampo em prensa especial onde são conformadas todas as dobras, passando para a etapa seguinte de fixação das ombreiras que podem ser do tipo "Denik" ou "Pandrol" ou ainda pode dispensar as ombreiras, sendo previstos apenas furacões, sempre obedecendo aos tipos de trilhos a serem fixados posteriormente. As etapas seguintes compreendem a pintura, secagem e estocagem dos dormentes.

Mesmo pesando bem menos que os dormentes convencionais e sendo laminar, o dormente de aço apresenta-se dotado com características de perfeita fixação ao solo de terra, pois as extremidades e as laterais são curvadas em angulações calculadas, de maneira a permanecer cravadas no solo, sendo cobertas por brita ou escória em quantidades bem inferiores quando comparadas com a quantidade utilizada pelos dormentes convencionais, uma vez que os mesmos são bem mais altos que os dormentes de aço.

A fixação das ombreiras é feita através de gabaritos

especialmente desenvolvidos para cada tipo de dormente e cada tipo de ombreira, de modo a manter a perfeita padronização dos mesmos.

A complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das características do presente invento e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representou o seguinte:

A figura 1 é uma vista em perspectiva de um dormente com bitola estreita já dotado das ombreiras tipo "L"; As figuras 2A, 2B, 2C, 2D e 2E representam vistas lateral,

superior e cortes de um dormente do tipo bitola larga com ombreiras do tipo "L";

As figuras 3A, 3B, 3C, 3D e 3E representam vistas lateral, superior e cortes de um dormente do tipo bitola mista com ombreiras do

tipo "Pandrol;

As figuras 4 e 4A são vistas lateral e superior de um dormente do tipo bitola mista com ombreiras do tipo "L";

A figura 5 ilustra uma perspectiva do gabarito para pontear ombreiras, particularmente desenvolvido para dormentes de bitola larga ou estreita;

As figuras 5A e 5B são vistas lateral e superior do gabarito ilustrado na figura 4; As figuras 6A e 6B mostram o gabarito para pontear ombreiras em dormentes tipo bitola mista;

As figuras 7A, 7B e 7C ilustram respectivamente, vistas em perspectiva, lateral superior e lateral em corte da ombreira tipo "L"; e As figuras 8A, 8B e 8C ilustram a ombreira tipo grampo em "S"

estilizado.

Com referências aos desenhos ilustrados a presente invenção se refere a "DORMENTES METÁLICOS PARA LINHAS FERROVIÁRIAS", tratam-se de dormentes (1) do tipo utilizados como base de fixação dos trilhos (T), através de ombreiras (2), quando da construção de ferrovias em geral.

Segundo a presente invenção o dormente (1) é conformado em uma peça de aço laminar (3), apresentando porção central (4) em plano paralelo ao solo e em seção em "U" invertido, sendo que dito plano (4) se desenvolve em duas partes, sendo a parte central (a) ligeiramente côncava e as partes extremas (b) em angulo (a) aproximado de 3o, partes estas que se dobram em curva (5) desenvolvendo porção (6) em angulo (β) de aproximadamente 12°.

As laterais (7) do dormente (1) são conformadas em dois planos externos (c) e (d), apresentando borda alargada (e), enquanto que a face interna do dormente (ver figura 2C e 2D) se apresenta em arco de raio contínuo (f). Entre uma lateral (7) e outra, é desenvolvida a já citada faixa plana (4).

Dito dormente se apresenta em versões distintas de maneira a atender as diversas necessidades de mercado, sendo, portanto, denominado de acordo com a bitola necessária podendo se apresentar, entre outros modelos, como dormente de bitola estreita (1E), de bitola larga (1L), de bitola mista (1M), sendo todos produzidos industrialmente a partir da laminação de chapas de aço, passando para a etapa de corte em dimensões padronizadas de, acordo com as necessidades da linha férrea a ser construída, seguindo para o estampo em prensa especial onde são conformadas todas as dobras já citadas, passando para a etapa seguinte de pontear e soldar as ombreiras (2) que podem ser do tipo "L" ou do tipo "gancho" ou ainda pode dispensar as ombreiras, sendo previsto apenas furacões (não ilustradas), sempre obedecendo aos tipos de trilhos (T) a serem fixados posteriormente. As etapas seguintes à fixação das ombreiras (2) ao dormente

compreendem a pintura, secagem e estocagem dos dormentes (1).

A ombreira do tipo "L" (ver figuras 7A; 7B; 7C e 7D) compreende uma peça laminada e usinada de modo a conformar uma ramificação (RI) horizontal e laminar, cujas bordas devem ser soldadas ao dormente (1) e uma ramificação (R2) curta e ortogonal dotada de rasgo central (RS) que conforma meios de garras (G) para os grampos (P) fixadores dos trilhos (T).

As ombreiras em forma de "gancho" (figuras 8A; 8B e 8C) são conformadas por perfis de aço tubulares em forma de "S" estilizado, o qual compensa as forças para a fixação dos trilhos (T).

Para a fixação das citadas ombreiras (2), mais particularmente as ombreiras do tipo "L", são previstos gabaritos (8) (ver figuras 5A; 5B; 5C; 6A e 6B), os quais foram desenvolvidos para posicionar corretamente as ditas ombreiras (2) através de pontos de solda, seguindo posteriormente

para a etapa de solda final.

O gabarito (8A) foi confeccionado para dormentes (1E/1L) do tipo bitola estreita ou larga, com ajuste de distanciamento entre os pares de ombreiras, e o gabarito (8Β) foi confeccionado para dormente (1M), de bitola mista.

Cada gabarito (8A) e (8B) compreende a mesma estrutura, ou seja, um perfil laminar de aço (9) dobrado em uma das extremidades (10), de acordo com a angulação da porção angular (6) do dormente (1).

São previstos pelo menos duas empunhaduras (11) para acomodação manual do gabarito sobre o dormente, de modo a justar a correta posição entre os mesmos.

Ao longo do perfil (9) são posicionadas e fixadas chapas (12) dotadas de orifícios retangulares (13), em número adequado ao número de ombreiras a serem soldadas. As bordas livres das chapas (12) são dobradas em angulo (φ), de maneira a acomodar perfeitamente sobre a porção (c) do dormente (1).

Uma vez posicionado o gabarito (8) sobre o dormente (1), basta encaixar a ombreira (2) adequada no orifício (13), encostando uma das laterais na borda do orifício de maneira a manter um espaço (X) para o ponteamento da solda, fixando a correta posição da ombreira. Feito isto, basta retirar o gabarito, liberando o dormente para a solda final das ombreiras.

Apesar de ter sido detalhada a invenção, é importante entender

que a mesma não limita sua aplicação aos detalhes e etapas aqui descritos. A invenção é capaz de outras modalidades e de serem praticadas ou executadas em uma variedade de modos. Deve ficar entendido que a terminologia aqui empregada é para a finalidade de descrição e não de limitação.

Claims (2)

1.

- "DORMENTES METÁLICOS PARA LINHAS FERROVIÁRIAS" compreendido por dormentes (1) do tipo utilizados como base de fixação dos trilhos (T) através de ombreiras (2), quando aconstrução de ferrovias em geral, sendo dito dormente (1) conformado em peça laminar (3), apresentando porção central (4) com secção em "U" invertido e extremidades dobradas em porção (6) em ângulo (β) de aproximadamente 12°, caracterizado pelo dormente (1) ter seu plano (4) desenvolvido em duas partes, sendo a parte central (a) ligeiramente côncava e as partes extremas (b) em ângulo (a) aproximado de 3o, enquanto as laterais (7) são conformadas em dois planos externos (c) e (d), apresentando bordas alargadas (e) e a face interna do dormente (1) se apresenta em arco de raio continuo (f), sendo que sobre o plano (4) próximo as partes extremas (b), se verificam ombreiras (2) do tipo "L" que compreende uma peça laminada e usinada, conformando uma ramificação (Rl) horizontal e laminar, cujas bordas são soldadas ao dormente (1) e uma ramificação (R2) curta e ortogonal, dotada de rasgo central (RS) que conforma meios de garras (G) para grampos (P) fixadores dos trilhos (T), sendo as ombreiras (2) em forma de gancho conformadas por perfil de aço tubular em forma de "S" estilizado.