BR112019002727B1 - Dispositivo, grampo de fixação de trilho ferroviário lateralmente guiável, parafuso, componente e sistema de fixação de trilho aparafusado, dispositivo - Google Patents

Abstract

Um sistema de fixação aparafusado melhorado para trilhos é proposto para permitir que grampos de fixação de trilhos (2, 2000) sejam movidos sobre e fora do trilho (4) mais facilmente, o que facilita a instalação e manutenção do trilho. Uma melhoria compreende o fornecimento no sistema de fixação aparafusado um dispositivo de guia de grampo (1000), para guiar o grampo de fixação de trilho (2) enquanto ele está sendo conduzido, o qual tem um furo localizado assimetricamente (1016) para receber a haste roscada de um parafuso (3). Outra melhoria compreende prover no sistema de fixação aparafusado um grampo de fixação de trilho (2000) e um arranjo de parafuso (3000) que tem partes de deslocamento de inter-engate (2201, 3305). Em cada caso, a rotação do parafuso (3, 3050) em uma direção provoca um movimento de translação da parte de apoio de trilho (23, 2300) do grampo (2, 2000) afastado do parafuso (3, 3050), e a rotação do parafuso (3, 3050) na direção oposta provoca o movimento de translação da parte de apoio de trilho (23, 2300) do grampo (2, 2000) em direção do parafuso (3, 3050).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema de fixação aparafusado melhorado para trilhos. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um dispositivo configurado para uso com um grampo de fixação de trilho ferroviário e arranjo de parafuso, um grampo de fixação de trilho ferroviário, um parafuso e um componente do arranjo de parafuso para uso com o dispositivo, e um equipamento para fixação de trilho compreendendo um grampo de fixação de trilho ferroviário e arranjo de parafuso.

[0002] É possível reter alguns tipos de grampo de fixação de trilho ferroviário (daqui em diante às vezes referido simplesmente como um “grampo”) em uma primeira posição, às vezes conhecida como uma “pré-montagem” ou posição “estacionada”, onde a parte de apoio do trilho do grampo é mantida sob uma pequena carga adjacente a, mas não sobrepondo um patim de um trilho ferroviário durante a instalação ou manutenção do trilho ou outras peças, antes do grampo ser, subsequentemente, movido para uma segunda posição “operativa”, onde a parte de apoio do trilho do grampo aplica uma carga ao patim do trilho. Alguns destes tipos de grampo são presos por um dispositivo ou ombro de ancoragem, que permite que o grampo simplesmente ser guiado lateralmente sobre ou para fora do patim do trilho. Tais grampos lateralmente guiáveis são divulgados, por exemplo, nos W093/12294, W093/12295, W093/12296 e WO2007/096620.

[0003] No entanto, alguns outros tipos de grampos são fixados tanto na posição de pré-montagem e na posição operativa por um arranjo de parafuso, compreendendo um parafuso que carrega uma arruela que é trazida para se apoiar sobre uma ou mais partes do grampo. De modo a permitir que o grampo seja movido a partir da sua posição de pré-montagem para a sua posição operativa, o parafuso deve primeiro ser afrouxado em certa medida para reduzir a carga aplicada pela arruela ao grampo. Uma vez que o grampo é deslocado de modo a se sobrepor ao patim do trilho, o parafuso é apertado novamente para fazer com que a arruela deforme o grampo e, assim, aplicar a carga ao patim do trilho através da parte de apoio de trilho do grampo. O procedimento é repetido ao inverso, quando o grampo é retirado do patim do trilho. Montagens de fixação aparafusadas deste tipo são conhecidas, por exemplo, a partir da US5096119A, que mostra um grampo enrolado, uma placa de guia inclinada para o posicionamento do grampo, e um parafuso para a fixação do grampo na posição.

[0004] Outro tipo de sistema de fixação aparafusada, conhecido como um arranjo SD, também é utilizado (ver, por exemplo, sd-for- ballasted/). O arranjo SD compreende um grampo de fixação de trilho ferroviário resiliente (conhecido como um “grampo SD”), um exemplo do qual é mostrado nas Figuras 11A e 11B dos desenhos anexos. O grampo SD 2 tem uma parte de fixação 21, compreendendo duas partes retas 211, 212 unidas em uma extremidade por uma parte curvada 213 de modo que a parte de fixação 21 tem a forma da letra U, e uma parte de apoio do trilho 22 compreendendo pernas retas 221, 222 estendendo a partir de cada extremidade livre U através das partes dobradas estendendo para baixo 223. O grampo SD é simétrico em torno de uma linha paralela a uma direção de movimento do grampo. O arranjo SD compreende ainda (não mostrado) uma montagem de parafuso para prender o grampo ao lado de um trilho, e um dispositivo de guia que impede o grampo de torção, conforme este é conduzido sobre o patim do trilho. O dispositivo de guia tem duas paredes de guia espaçadas, tendo as respectivas superfícies de contato do grampo para guiar o grampo, conforme este é conduzido sobre o trilho na direção de movimento, e um furo, o qual se estende através da base do dispositivo e está simetricamente localizado em relação às superfícies de contato do grampo para receber uma parte do parafuso a qual está roscada dentro de uma fundação subjacente. Novamente, a fim de permitir que o grampo a ser movido a partir da sua posição de pré-montagem para a sua posição operativa, o parafuso deve primeiro ser afrouxado em certa medida para reduzir a carga aplicada pela arruela ao grampo e, em seguida, reapertado uma vez que as pernas do grampo estão no lugar sobre o trilho para prender o grampo e fazer com que as pernas do grampo se nivelem em direção do patim do trilho.

[0005] É desejável prover um tipo melhorado de sistema de fixação aparafusado para trilhos ferroviários que pode facilitar o movimento do grampo sobre e para fora do patim do trilho.

[0006] Uma concretização de um primeiro aspecto da presente invenção compreende um sistema de fixação de trilho aparafusado para fixação de um trilho ferroviário a uma fundação subjacente usando um grampo de fixação de trilho ferroviário preso por um parafuso, sistema o qual está configurado de tal modo que a rotação do parafuso em uma primeira direção rotacional provoca um movimento de translação de uma parte do apoio do trilho do grampo de fixação de trilho ferroviário afastado do parafuso, e a rotação do parafuso em uma segunda direção oposta de rotação a primeira direção de rotação provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do grampo de fixação de trilho ferroviário em direção ao parafuso.

[0007] Conforme o parafuso de um sistema concretizando a presente invenção é apertado quando um grampo está fora do trilho, a interação entre o grampo e uma parte do parafuso, ou um componente que é transportado pelo parafuso, diretamente resulta em movimento de translação do grampo em direção ao trilho, sem a necessidade do parafuso ser afrouxado de forma que o grampo seja deslocado e, em seguida, reapertado quando o grampo está em posição sobre o trilho. Da mesma forma, conforme o parafuso é afrouxado quando o grampo está sobre o trilho, a interação entre o grampo e o parafuso, ou o componente carregado pelo parafuso, diretamente resulta em movimento de translação do grampo afastado do trilho, sem a necessidade do parafuso ser afrouxado de forma que o grampo seja movido e, em seguida, reapertado quando o grampo está fora do trilho.

[0008] Um sistema de fixação de trilho aparafusado concretizando o primeiro aspecto da presente invenção pode compreender um ou mais de: um dispositivo concretizando um segundo aspecto da presente invenção; um grampo de fixação de trilho ferroviário lateralmente guiável concretizando um terceiro aspecto da presente invenção; um parafuso concretizando um quarto aspecto da presente invenção; um componente concretizando um quinto aspecto da presente invenção; e um arranjo de fixação de trilho concretizando um sexto aspecto da presente invenção.

[0009] Uma concretização do segundo aspecto da presente invenção compreende um dispositivo, configurado para uso em um sistema de fixação de trilho aparafusado com um grampo de fixação de trilho ferroviário e um arranjo de parafuso para prender o grampo de fixação de trilho ferroviário em um local desejado adjacente a um trilho ferroviário, o arranjo de parafuso compreendendo um parafuso tendo uma haste alongada com uma parte inferior roscada e uma parte de arruela superior, o dispositivo tendo: uma base; superfícies de contato de grampo providas sobre as faces laterais estendendo para cima das paredes de guia espaçadas projetando a partir da base, as superfícies de contato do grampo definindo entre elas uma região de recebimento de grampo para receber o grampo de fixação de trilho ferroviário, a região de recebimento de grampo tendo uma linha de centro a qual se estende em uma primeira direção, e as superfícies de contato do grampo sendo configuradas para contatar o grampo de fixação de trilho ferroviário de modo a guiar o grampo de fixação de trilho ferroviário enquanto o grampo de fixação de trilho ferroviário está sendo guiado na primeira direção; e um furo o qual se estende através da base do dispositivo entre as paredes de guia para receber a parte inferior roscada do parafuso; sendo que o furo tem uma linha de centro que está deslocada em relação à linha de centro da região de recebimento do grampo em uma segunda direção que é transversal à primeira direção de tal modo que as superfícies de contato do grampo estão assimetricamente dispostas em relação ao furo.

[0010] Quando um dispositivo concretizando a presente invenção está em uso, um grampo de fixação de trilho ferroviário é mantido na sua posição de pré-montagem na região de recebimento de grampo do dispositivo em uma disposição assimétrica em relação ao parafuso prendendo o grampo, uma vez que o furo no dispositivo que o parafuso atravessa está deslocado em relação às superfícies de contato do grampo. Portanto, a parte de arruela superior do arranjo de parafuso tem uma área de contato maior com o grampo sobre um lado do parafuso do que no outro, e, portanto, conforme o parafuso é apertado a força aplicada pela parte da arruela superior tende a mover o grampo em direção do trilho, como a força na direção para frente aplicada sobre um dos lados do grampo é maior do que a força na direção para trás aplicada ao outro lado do grampo, isto é, as forças sobre o grampo são assimétricas. Quando o grampo for empurrado para a posição operativa do grampo no qual a parte de apoio do trilho do grampo está localizada sobre o patim do trilho, o aperto adicional do parafuso serve para guiar a parte de apoio de trilho para baixo, aplicando assim a força de aperto (carga) ao patim do trilho. Quando o parafuso é desapertado, o grampo primeiro perde a deflexão e a força de aperto e, em seguida, é arrastado de volta para a sua posição de pré-montagem.

[0011] É também possível prover uma força assimétrica adicional sobre o grampo, quando ele é usado com tal dispositivo através da concepção do dispositivo de tal modo que uma perna do grampo é mantida em contato com e entre a superfície de contato do grampo adjacente e a haste do parafuso, enquanto a outra perna não é. Nesta configuração, quando o parafuso é girado, o contato entre a haste do parafuso e o lado de dentro de uma perna, onde existe contato tenderá a empurrar o grampo, tanto para frente ou para trás, dependendo da direção na qual o parafuso é girado.

[0012] Um dispositivo concretizando a presente invenção pode, portanto, prover uma vantagem sobre a técnica anterior sendo que, ao contrário de ter de soltar o parafuso, empurrar o grampo para frente para a posição sobre o patim do trilho, e em seguida reapertar o parafuso, é possível transladar o grampo em direção do trilho simplesmente apertando o parafuso. Além disso, é possível transladar o grampo longe do trilho, soltando o parafuso. Portanto, a instalação e manutenção do trilho e os componentes associados aos mesmos são facilitadas.

[0013] Uma concretização vantajosa do dispositivo pode ainda compreender uma rampa inclinada ascendente configurada para apoiar uma parte posterior do grampo de fixação de trilho ferroviário. A rampa é provida em uma extremidade da região de recebimento de grampo (a extremidade que é distal do trilho quando o dispositivo está em uso) e tem uma superfície de rampa voltada para a extremidade oposta da região de recebimento de grampo (isto é, a extremidade que é proximal ao trilho quando o dispositivo está em uso). Na posição de pré-montagem da parte posterior do grampo está localizado na parte superior da rampa. À medida que a parte da arruela superior do parafuso é apertada contra o grampo, o grampo é empurrado para baixo, de modo que a parte posterior do grampo se move para baixo da rampa. A parte frontal do grampo é, portanto, empurrada na direção do trilho através da ação da rampa, bem como pela força causada pela disposição assimétrica do arranjo de grampo e parafuso. Nesta concretização a retirada do grampo do trilho é efetuada afrouxando o parafuso, como mencionado acima, conforme o grampo se move para trás a sua parte posterior se desloca para trás para cima da rampa.

[0014] O dispositivo pode, vantajosamente, ser utilizado com um arranjo de parafuso convencional e/ou um grampo de fixação de trilho ferroviário convencional, tal como o grampo SD acima mencionado ou outro grampo previamente proposto, mas outros tipos e formas de parafuso e/ou grampo também podem ser utilizados com o dispositivo.

[0015] A este respeito, de acordo com uma concretização do terceiro aspecto da presente invenção, é provido um grampo de fixação de trilho ferroviário lateralmente guiável, configurado para uso com um sistema de fixação de trilho aparafusado no qual um parafuso é localizável em um furo de parafuso assimetricamente localizado em um dispositivo de guia de grampo, sendo que o grampo é assimétrico sobre uma linha paralela a uma direção de movimento do grampo de modo que, quando o grampo está em posição sobre um trilho ferroviário, a carga sobre o parafuso é equilibrada. Tal grampo assimétrico pode compensar o carregamento assimétrico que pode resultar a partir da posição ligeiramente assimétrica do grampo em relação ao parafuso.

[0016] Por exemplo, duas partes de tal grampo que estão adaptadas para se apoiarem sobre um trilho ferroviário, e estão em lados opostos da linha, respectivamente, podem ser de comprimento desigual. Alternativamente, ou em adição, tais partes de apoio do grampo podem se estender em respectivos ângulos que são diferentes em dimensão um do outro.

[0017] Um grampo assimétrico adequado pode ser feito de uma haste de material resiliente dobrada de modo a ter: uma parte de fixação, compreendendo dois braços retos unidos em uma extremidade por uma parte curvada de modo que a parte de fixação tenha a forma da letra U; uma parte de apoio de trilho compreendendo duas pernas retas; e duas partes dobradas estendendo para baixo conectadas, respectivamente, entre as extremidades livres do U e as pernas retas.

[0018] Também pode ser vantajoso em algumas circunstâncias empregar um parafuso concretizando o quarto aspecto da presente invenção, compreendendo uma parte flangeada em forma integralmente formada localizada na haste do parafuso entre a sua cabeça e a sua parte inferior roscada, sendo que a parte flangeada compreende: uma seção central tendo uma superfície externa cilíndrica, uma seção extrema superior adjacente à cabeça do parafuso e uma seção extrema inferior adjacente à parte inferior roscada do parafuso, cada uma das seções extremas superior e inferior tendo um superfície externa cilíndrica, cujo diâmetro é maior do que o da seção central, mas menor do que o diâmetro do diâmetro externo da cabeça, uma seção intermediária superior conectando a seção extrema superior e a seção central, e uma seção intermediária inferior conectando a seção extrema inferior e a seção central, pelo menos a seção intermediária inferior tendo uma superfície externa, a qual está inclinada de tal modo que se encontra com a superfície externa da seção central em um ângulo oblíquo, sendo que as seções intermediárias superior e inferior juntas com a seção central definem um recesso para receber uma parte de um grampo de fixação de trilho ferroviário.

[0019] Ao contrário de uma parte flangeada integralmente formada, um componente separado configurado para localização no parafuso, entre a cabeça e a parte inferior roscada, pode ser utilizado. De acordo com uma concretização do quinto aspecto da presente invenção, tal componente compreende um corpo tendo através do mesmo uma passagem para receber a haste do parafuso, sendo que o corpo compreende: uma seção central tendo uma superfície externa cilíndrica, uma seção extrema superior para localização adjacente à cabeça do parafuso e uma seção extrema inferior para a localização adjacente à parte inferior roscada do parafuso, cada uma das seções extremas superiores e inferiores tendo uma superfície externa cilíndrica, uma seção intermediária superior conectando a seção extrema superior e a seção central, a e seção intermediária inferior conectando a seção extrema inferior e a seção central, pelo menos a seção intermediária inferior conectando a seção extrema inferior e a seção central, pelo menos a seção intermediária inferior tendo uma superfície externa a qual é inclinada de forma que ela se encontra com a superfície externa da seção central em um ângulo obliquo, sendo que as seções intermediárias superior e inferior juntas com a seção central definem um recesso para receber uma parte de um grampo de fixação de trilho ferroviário.

[0020] Em cada caso, a superfície inclinada da seção intermediária inferior forma efetivamente uma “rampa de rotação” que promove o recuo do grampo do trilho, isto é, conforme o parafuso é afrouxado, o contato por atrito entre um lado do grampo e a superfície inclinada da seção intermediária inferior, conforme ela gira junto com o parafuso, arrasta e levanta o grampo recuando-o do trilho.

[0021] A seção intermediária superior do parafuso e do componente acima mencionado também pode vantajosamente ter uma superfície externa que é inclinada de tal modo que se encontra com a superfície externa da seção central em um ângulo oblíquo.

[0022] Ao contrário de, ou em adição a, utilizando o dispositivo concretizando o segundo aspecto da invenção discutido acima, pode ser vantajoso utilizar, em um sistema de fixação de trilho aparafusado, arranjo para a fixação de trilho ferroviário, concretizando o sexto aspecto da presente invenção. Tal equipamento para fixação de trilho pode compreender um grampo de fixação de trilho ferroviário, tendo uma parte de apoio de trilho para o apoio sobre um patim de um trilho ferroviário, e um arranjo de parafuso configurado para se apoiar sobre o grampo para prender o grampo de fixação de trilho ferroviário em um local desejado adjacente ao trilho ferroviário, o arranjo de parafuso compreendendo um parafuso estendendo ao longo de um eixo geométrico longitudinal, sendo que o grampo de fixação de trilho ferroviário e o arranjo de parafuso têm respectivas partes de deslocamento inter-engatadas nas quais o arranjo de parafuso engata o grampo, as partes de inter-engate sendo configuradas e dispostas de tal modo que a rotação do parafuso em torno do eixo geométrico longitudinal do parafuso, em uma primeira direção de rotação, provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do grampo afastado do eixo geométrico longitudinal do parafuso, e a rotação do parafuso em torno do eixo geométrico longitudinal do parafuso, em uma segunda direção de rotação oposta à primeira direção de rotação, provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do grampo em direção ao eixo geométrico longitudinal do parafuso,

[0023] Deste modo, como o dispositivo acima mencionado, o equipamento concretizando este aspecto da invenção também pode prover a vantagem sobre a técnica anterior sendo que, ao contrário de ter de soltar o parafuso, empurrar o grampo para frente para a posição sobre o patim do trilho, e em seguida reapertar o parafuso, é possível transladar o grampo em direção do trilho simplesmente apertando o parafuso. Além disso, é possível transladar o grampo longe do trilho, soltando o parafuso. Portanto, a instalação e a manutenção da ferrovia e dos componentes a ela associados são facilitados.

[0024] As partes de deslocamento de inter-engate do grampo e do parafuso são configuradas, de forma desejável, de tal modo que: (i) um estágio inicial de rotação do parafuso na primeira direção de rotação é eficaz para transladar a parte de apoio de trilho do grampo a partir de uma primeira posição, na qual a parte de apoio do trilho do grampo não se sobrepõe ao patim do trilho, em uma segunda posição, na qual o grampo se sobrepõe ao patim do trilho, e um estágio subsequente de rotação do parafuso na primeira direção de rotação não translada a parte de apoio de trilho do grampo, mas é eficaz para aumentar a carga sobre a parte de apoio do trilho do grampo; considerando que (ii) um estágio inicial de rotação do parafuso na segunda direção de rotação, enquanto que a parte de apoio do trilho do grampo está na segunda posição, é eficaz para diminuir a carga na parte de apoio do trilho do grampo sem transladar a parte de apoio do trilho do grampo, e um estágio subsequente de rotação do parafuso na segunda direção de rotação é eficaz para transladar a parte de apoio de trilho do grampo a partir da segunda posição para a primeira posição.

[0025] Em uma concretização do equipamento de fixação de trilho, as partes de inter-engate do grampo de fixação de trilho ferroviário e do arranjo de parafuso compreendem regiões do arranjo de grampo e parafuso onde o atrito é elevado o suficiente para que a rotação do parafuso enquanto as partes de inter-engate do arranjo de grampo e parafuso estando em contato é suficiente para provocar o movimento de translação do grampo.

[0026] Em outra concretização do equipamento de fixação de trilho as partes de inter-engate do grampo de fixação de trilho ferroviário e do arranjo de parafuso compreendem um mecanismo a engrenagem, por exemplo, um acionamento por cremalheira e pinhão, onde a cremalheira é localizada em uma parte do grampo e o pinhão é localizado no arranjo de parafuso.

[0027] Será feita agora referência, a título de exemplo, aos desenhos anexos, nos quais:

[0028] As Figuras 1A e 1B são, respectivamente, vistas em planta e em corte transversal de um primeiro dispositivo concretizando o segundo aspecto da presente invenção, mostrado adjacente a um trilho ferroviário;

[0029] A Figura 2 é um diagrama simplificado para uso na explicação da operação de um dispositivo concretizando o segundo aspecto da presente invenção;

[0030] As Figuras 3A e 3B são, respectivamente, vistas em planta e em corte transversal de um segundo dispositivo concretizando o segundo aspecto da presente invenção, mostrado adjacente a um trilho ferroviário;

[0031] As Figuras 4A e 4B são, respectivamente, vistas em perspectiva e em corte transversal do dispositivo das Figuras 3A e 3B juntas com um grampo de fixação de trilho ferroviário e um arranjo de parafuso;

[0032] A Figura 5A é um parafuso com um flange em forma integral, concretizando o quarto aspecto da presente invenção;

[0033] A Figura 5B é um componente em forma de flange, concretizando o quinto aspecto da presente invenção para uso com um parafuso flangeado;

[0034] A Figura 5C é uma vista em perspectiva do equipamento de fixação de trilho que emprega o parafuso da Figura 5A;

[0035] As Figuras 6A, 6B e 6C mostram, respectivamente, vistas em perspectiva, em planta e da extremidade posterior de um primeiro grampo de fixação de trilho ferroviário assimétrico concretizando o terceiro aspecto da presente invenção;

[0036] As Figuras 7A, 7B e 7C mostram, respectivamente, vistas em perspectiva, em planta e da extremidade posterior de um segundo grampo de fixação de trilho ferroviário assimétrico concretizando o terceiro aspecto da presente invenção;

[0037] As Figuras 8A e 8B são, respectivamente, vistas em perspectiva e em corte transversal do equipamento de fixação de trilho, concretizando o sexto aspecto da presente invenção;

[0038] As Figuras 9A e 9B são, respectivamente, vistas em corte transversal e parcial ampliados do equipamento de fixação de trilho, concretizando o sexto aspecto da presente invenção;

[0039] As Figuras 10A a 10D são diagramas simplificados para o uso na explicação dos respectivos estágios de uso do equipamento de fixação de trilho concretizando o sexto aspecto da presente invenção; e

[0040] As Figuras 11A e 11B (descritas acima) mostram, respectivamente, vistas em planta e da extremidade posterior de um grampo de fixação de trilho de ferrovia da técnica anterior.

[0041] Um sistema de fixação dos trilhos aparafusado concretizando a presente invenção é configurado de tal modo que a rotação do parafuso em uma primeira direção de rotação provoca um movimento de translação de uma parte do apoio de trilho do grampo de fixação de trilho ferroviário afastado do parafuso, e a rotação do parafuso em uma segunda direção de rotação oposta a primeira direção de rotação provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do grampo de fixação de trilho ferroviário em direção ao parafuso. Isto é, a interação entre o parafuso (ou um componente transportado pelo parafuso) e o grampo conforme o parafuso é girado diretamente causa o movimento lateral do grampo, em direção ao ou afastando-se do trilho, dependendo se o parafuso é apertado ou desapertado.

[0042] Várias implementações de um sistema de fixação de trilho aparafusado concretizando a presente invenção serão agora descritas. Tal sistema de fixação de trilho aparafusado pode compreender um ou mais de: um dispositivo concretizando o segundo aspecto da presente invenção; um grampo de fixação de trilho ferroviário lateralmente guiável concretizando o terceiro aspecto da presente invenção; um parafuso concretizando o quarto aspecto da presente invenção; um componente concretizando o quinto aspecto da presente invenção; e um equipamento de fixação de trilho, concretizando o sexto aspecto da presente invenção. Em cada caso, o sistema é configurado de tal modo que a rotação do parafuso, em uma primeira direção de rotação, provoca um movimento de translação de uma parte do apoio de trilho do grampo de fixação de trilho ferroviário afastado do parafuso, e a rotação do parafuso, em uma segunda direção de rotação oposta ao da primeira direção de rotação, provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do grampo de fixação de trilho ferroviário em direção do parafuso.

[0043] Dispositivos concretizando o segundo aspecto da presente invenção serão agora descritos. Deve ser notado que os dispositivos descritos abaixo são concebidos para o uso com os acima mencionados, grampo SD ou grampos de fixação de trilho similares em forma ao grampo SD da técnica anterior, mas não é essencial que as concretizações do segundo aspecto da presente invenção sejam utilizadas com um grampo SD ou um grampo de forma semelhante ao grampo SD, e os dispositivos descritos podem ser modificados, se necessário, para acomodar uma variedade de formas alternativas de grampo, enquanto mantem todas as características necessárias para a invenção.

[0044] Como mostrado nas Figuras 1A e 1B, um primeiro dispositivo 100, concretizando o segundo aspecto da presente invenção, que é preferivelmente feito de material eletricamente isolante, compreende uma base 110 a partir da qual duas paredes de guia espaçadas 111A, 111B se projetam. As paredes de guia 111A, 111B são unidas na parte posterior do dispositivo 100 (ou seja, a extremidade do dispositivo que está distal do trilho 4, quando o dispositivo está em uso) a uma parede posterior curvada 112, faces laterais internas estendendo-se para cima 113 das paredes de guia 111A, 111B e a parede posterior curvada 112 juntas proporcionam uma superfície de encosto de grampo substancialmente na forma de U 113. As partes da superfície de encosto do grampo sobre as paredes de guia 111A, 111B proporcionam respectivas superfícies de contato de grampo 114 entre os quais é definida uma região de recebimento de grampo 15 para receber um grampo de fixação de trilho ferroviário 2 (não mostrado). Uma linha de centro CL1 da região de recebimento de grampo 15 se estende em uma primeira direção A que é substancialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal de um trilho ferroviário 4, quando o dispositivo 100 está localizado adjacente ao mesmo. As superfícies de contato do grampo 114 são configuradas para contatar o grampo de fixação de trilho ferroviário 2 de modo a guiar o grampo de fixação de trilho ferroviário 2 enquanto o grampo de fixação de trilho ferroviário 2 está sendo conduzido em direção (ou afastando-o) do patim do trilho 41 na (ou oposta a) primeira direção A. Um furo 116 se estende através da base 10 do dispositivo 100 entre as paredes de guia 111A, 111B para receber uma parte inferior roscada 31 de um parafuso 3 (não mostrado). Na parede guia 111A, próximo da sua extremidade livre, um recesso 118 é fornecido para proporcionar uma folga para uma arruela 33 (como descrito mais tarde), carregada pelo parafuso 3. Uma saliência 120 para apoiar uma parte posterior do grampo 2 é provida entre o furo 116 e a parede posterior 112. O furo 116 tem uma linha de centro CL2, que está ligeiramente deslocada em relação à linha de centro CL1 da região de recebimento do grampo 115 em uma segunda direção B, que é perpendicular à primeira direção A de tal modo que as superfícies de contato do grampo 114 estão dispostas assimetricamente em relação ao furo 116. Tipicamente o deslocamento das duas linhas CL1, CL2 é da ordem de poucos milímetros. Em um exemplo, o deslocamento é de 2 mm, o que equivale a cerca de 3,4% da largura total da região de recebimento de grampo 115. Uma versão simplificada do dispositivo 100, denotado por referência numérica 100A, é mostrado na Figura 2. O dispositivo 100A tem um furo 116A através do qual uma parte inferior 31A de um parafuso 3 se estende dentro de uma fundação subjacente 5A. As paredes de guia 111A, as quais posicionam as partes laterais 211A, 212A de um grampo de trilho 2A são providas em ambos os lados do furo 116A de forma que as paredes de guia 111A estão assimetricamente dispostas em relação ao furo 116A. A força de atrito aplicada a um lado 211A do grampo 2A por uma cabeça 32A do parafuso 3A, conforme o parafuso 3A é girado, atua na direção oposta àquela aplicada pela cabeça 32A ao outro lado 212A do grampo. Na técnica anterior estas forças opostas são iguais em grandeza e, portanto, anulam-se mutuamente. No entanto, por causa do furo 116A assimetricamente disposto no dispositivo 100A, a cabeça 32A do parafuso 3A tem uma maior área de contato com uma parte lateral 211A do grampo 2A do que a outra parte lateral 212A, e, portanto, a força de atrito aplicada ao grampo 2A pela cabeça 32A do parafuso 3A, conforme o parafuso 3A é girado, é maior na parte lateral 211A do que na outra parte lateral 212A. Assim, a maior força sobre um lado do grampo 2A, junta com a diferença na direção da força, fará com que o grampo 2A se mover em direção ou afastado do patim do trilho, dependendo da direção de rotação do parafuso 3A.

[0045] Um segundo dispositivo 1000, concretizando o segundo aspecto da presente invenção será agora descrito com referência às Figuras 3A e 3B. O dispositivo 1000, que é preferivelmente feito de material eletricamente isolante, compreende uma base 1010 a partir da qual duas paredes de guia retas substancialmente espaçadas 1011A, 1011B se projetam. As paredes de guia 1011A, 1011B são unidas adjacente a parte posterior do dispositivo 1000 (isto é, a extremidade do dispositivo que é para estar distal do trilho, quando o dispositivo está em uso) a uma parede posterior curvada 1012, as paredes laterais internas estendendo para cima 1013 das paredes de guia 1011A, 1011B e a parede posterior curvada 1012 juntas proporcionam uma superfície de encosto de grampo substancialmente em forma de U. Na parede de guia 1011A, perto da sua extremidade livre, é provida uma cavidade 1018. As partes da superfície de encosto do grampo sobre as paredes de guia de 1011A, 1011B proporcionam respectivas superfícies de contato de grampo 1014, entre as quais é definida uma região de recebimento de grampo 1015 para receber um grampo de fixação de trilho ferroviário 2 (não mostrado). A linha de centro CL21 da região de recebimento de grampo 1015 estende-se em uma primeira direção A a qual é substancialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal de um trilho ferroviário 4 quando o dispositivo 1000 está localizado adjacente ao mesmo. As superfícies de contato de grampo 1014 são configuradas para contatar o grampo de fixação de trilho ferroviário 2 de modo a guiar o grampo de fixação de trilho ferroviário 2, enquanto o grampo de fixação de trilho ferroviário 2 está sendo conduzido em direção (ou afastado) do patim do trilho na (ou oposto a) primeira direção A. Um furo 1016 estende-se através da base 1010 do dispositivo 1000 entre as paredes de guia 1011 para receber uma parte inferior roscada 31 de um parafuso 3 (não mostrado). Uma projeção 1019 para inibir a deformidade do grampo de fixação de trilho ferroviário 2 em direção ao trilho 4 estende-se a partir da base 1010 adjacente ao furo 1016. O furo 1016 tem uma linha de centro CL22 que é ligeiramente deslocada em relação à linha de centro CL21 da região de recebimento de grampo 1015 em uma segunda direção B, que é perpendicular à primeira direção A de tal modo que as superfícies de contato do grampo 1014 estão dispostas assimetricamente em relação ao furo 1016. Tipicamente o deslocamento das duas linhas CL21, CL22 é da ordem de poucos milímetros. Em um exemplo, o deslocamento é de 2 mm, o que equivale a aproximadamente 3,4% da largura total da região de recebimento de grampo 1015.

[0046] A principal diferença entre o segundo dispositivo 1000 e o primeiro dispositivo 100 é que, quando o primeiro dispositivo 100 tinha uma saliência 120, o segundo dispositivo 1000 tem uma rampa 1017 adjacente a parede posterior 1012 do dispositivo 1000. A rampa 1017 tem uma superfície de rampa estendendo a partir de uma posição abaixo da parte superior da parede posterior 1012 à base 1010 do dispositivo 1000, adjacente à projeção 1019, de modo a confrontar a extremidade da região de recebimento de grampo 1015 a qual é para estar proximal ao trilho 4 quando o dispositivo 1000 está em uso.

[0047] As figuras 4A e 4B mostram o dispositivo 1000 em uso em um sistema de fixação de trilho aparafusado 500A com um grampo de trilho 20 (semelhante na forma ao grampo SD 2 das Figuras 11A e 11B) e um arranjo de parafuso 30. O arranjo de parafuso 30 inclui um parafuso alongado 3 com uma parte inferior roscada 31 e uma cabeça 32, uma arruela 33 (tendo um diâmetro maior do que o diâmetro externo da cabeça 32 do parafuso 3 e aproximadamente igual a distância entre as bordas externas de uma parte na forma de U do grampo 20) a qual é carregada pelo parafuso 3 abaixo da sua cabeça 32, uma mola espiral carregada pelo parafuso 3 abaixo de sua cabeça 32 e da arruela 33, e um componente de flange 35 carregado pelo parafuso 3 abaixo da arruela 33. A arruela 33 é livre para se mover para cima e para baixo em uma parte sem rosca do parafuso 3 abaixo de sua cabeça 32, mas é limitado para girar com o movimento de rotação do parafuso. O componente de flange 35 (que, em algumas concretizações pode não ser necessário, como descrito mais tarde) é unido ao parafuso 3 tanto por ajuste de interferência ou de outra forma de união mecânica. O dispositivo 1000 é configurado de tal modo que, quando o grampo de trilho 20 é retido pelo arranjo de parafuso 30 na sua posição de pré-montagem na região de recebimento de grampo 1015, uma parte posterior curvada 213 do grampo de trilho 20 está localizada na parte superior da rampa 1017, de modo a se encostar na superfície de encosto do grampo ao longo da parede posterior 1012, e as partes retas 211, 212 do grampo de trilho 20 que unem as extremidades da parte posterior curvada 213 encostam na superfície de encosto do grampo nas superfícies de contato do grampo 1014 nas paredes guia 1011. A rampa 1017 é disposta de tal modo que, conforme o parafuso 3 é apertado e a arruela 33 pressiona contra as partes retas 211, 212 do grampo de trilho 20, o grampo do trilho 20 é empurrado para baixo de forma que a parte posterior 213 do grampo 20 se move para baixo da rampa 1017 e as pernas 221, 222 na parte frontal do grampo de trilho 20 se movem em direção e sobre o patim do trilho 4, com a assistência da força de atrito aplicada ao grampo de trilho 20 pela arruela localizada assimetricamente. Uma vez que a mola espiral 34 está totalmente comprimida, o grampo de trilho 20 não se move mais para frente, mas o aperto adicional do parafuso 3 causa às pernas do grampo 221, 222 serem pressionadas em direção ao patim do trilho.

[0048] A retirada do grampo de trilho 20 a partir do patim do trilho é conseguida desapertando o parafuso 3, em primeiro lugar, para liberar a força de compressão aplicada às pernas do grampo 221, 222 e em seguida para extrair o grampo fora do patim do trilho utilizando a força de atrito entre a arruela assimetricamente localizada 33 e as partes de grampo 211, 212. O componente de flange 35 proporciona contato adicional com o grampo para auxiliar a retirada do grampo e para levantar o grampo uma vez que o grampo é liberado a partir do seu estado comprimido.

[0049] Como mencionado acima, um dispositivo concretizando o segundo aspecto da presente invenção, tais como os primeiro e segundo dispositivos descritos acima, pode ser usado com um arranjo de parafuso convencional e/ou um grampo de fixação de trilho ferroviário convencional, de modo que possa ser possível utilizar grampos e arranjos de montagens de parafuso existentes, quando do uso de dispositivos de aperfeiçoamento concretizando a invenção ao trilho de ferrovia no lugar de um dispositivo de guia convencional.

[0050] Por outro lado, pode ser desejável em algumas circunstâncias utilizar um parafuso modificado e/ou grampo de trilho modificado com um dispositivo concretizando o segundo aspecto da presente invenção.

[0051] Por exemplo, a Figura 5A mostra um parafuso 30’ concretizando o quarto aspecto da presente invenção. O parafuso 30’ tem uma haste alongada com uma parte inferior parafuso roscada 31’, uma cabeça 32’ na parte superior da haste, e uma parte em forma de flange formada integralmente 35’ localizada na haste entre a cabeça 32’ e a parte inferior roscada 31’. A parte de flange 35’ compreende uma seção central 351’ tendo uma superfície externa cilíndrica, seções extremas superior e inferior 352A’, 352B’ cada uma tendo uma superfície externa cilíndrica cujo diâmetro é maior do que o da seção central 351’, mas menor do que o diâmetro do diâmetro externo da cabeça 32’, uma seção intermediária superior 353A' conectando a seção extrema superior 352A’ e a seção central 351’ e uma seção intermediário inferior 353B’ conectando a seção extrema inferior 352B’ e a seção central 351’, as seções intermediárias superior e inferior 353A', 353B’ tendo superfícies externas que são inclinadas de tal modo que elas encontram a superfície externa da seção central 351’ em um ângulo oblíquo. Em um exemplo, a superfície externa da seção intermediária inferior 353B’ é inclinada em 130° em relação à superfície externa da seção central 351’. O ângulo da superfície externa da seção intermediária superior’ 353A nesta concretização é também 130° mas a escolha deste ângulo é arbitrária, desde que esta superfície é encoberta por uma arruela (arruela 33’ descrito a seguir) e, de fato pode não ser oblíqua. A conformação e espaçamento das seções intermediárias superior e inferior 353A' e 353B’ são tais que, juntos com a seção central 351’ eles definem um recesso para receber a parte em forma de U de um grampo SD 20 ou semelhante, como mostrado na figura 5C. A superfície inclinada da seção intermediária inferior 353B’ forma, de forma efetiva, uma “rampa de rotação” que promove o recuo do grampo do trilho, quer dizer, conforme o parafuso 30’ é afrouxado, o contato por atrito entre um lado do grampo 20’ e a superfície inclinada da seção intermediária inferior 353B’, conforme ela gira junto com o parafuso 30’, arrasta e levanta o grampo 20’ recuando-o do trilho.

[0052] Como também é mostrado na Figura 5C, um arranjo de parafuso 3A’ incluindo o parafuso 30’ também inclui uma arruela 33’ (tendo um diâmetro maior do que o diâmetro externo da cabeça 32’ do parafuso 30’ e aproximadamente igual à distância entre as bordas externas da parte em forma de U do grampo 20 que é carregado pelo parafuso 30’ abaixo da sua cabeça 32’). A arruela 33’ é instalada no parafuso 30’, passando-a sobre a parte flangeada 35’, de modo que a arruela 33’ requer um maior diâmetro interno do que a arruela 33 na Figura 4A, e estando em um ajuste com folga com a seção extrema superior 352A’. A provisão da parte flangeada 35’ no parafuso 30’ evita a necessidade de prover uma mola espiral 34 e um componente de flange 35, como as que são carregados pelo parafuso 30 nas Figuras 4A e 4B, embora, em algumas circunstâncias, pode ser preferível prover um anel separado 35”, a ser carregado por um parafuso convencional 3 ao contrário de um parafuso modificado 30’ com uma parte de flange integralmente formada 35’. Tal anel separado 35”, que incorpora o quinto aspecto da presente invenção, é mostrado na Figura 5B, a partir da qual pode ser visto que a forma externa do anel 35” é a mesma que a parte de flange integralmente formada 35’. O anel separado 35” é unido a um parafuso convencional 3 (não mostrado), tanto por ajuste por interferência ou outra forma de união mecânica de tal modo que é limitado a girar com o parafuso 3. Na Figura 5C o dispositivo 1000’ é uma modificação do dispositivo 1000 das Figuras 3A e 3B. O dispositivo 1000’ se difere do dispositivo 1000 na medida em que este não tem uma parede posterior 1012. Em vez disso, o topo da rampa 1017 (não mostrado na Figura 5C) termina em uma saliência aberta 1020 que é provida para apoiar o grampo 20 quando o grampo está na sua posição “estacionada”. Na ausência da parede posterior 012, o grampo 20 é impedido de se mover demasiado afastado da parte posterior por batentes (não mostrados) e pelas paredes de guia 1011A, 1011B.

[0053] Em dormentes existentes (e provavelmente também em novos, onde a posição do furo do parafuso localizado centralmente provavelmente seja mantida por razões de compatibilidade), deslocando um pouco a posição do grampo a partir da linha de centro do dormente fará com que a carga do grampo no trilho seja disposta de forma desigual em relação à linha de centro do dormente, embora isso por si só seja pouco provável que faça qualquer diferença ou cause qualquer problema na prática. No entanto o grampo, quando instalado, também estará em uma posição ligeiramente assimétrica em relação ao parafuso, de modo que a carga sobre o parafuso (e a reação sobre o grampo) irá por sua vez ser ligeiramente assimétrica, o que pode em certas circunstâncias ser significativa. A fim de compensar esta carga assimétrica pode ser desejável prover um grampo de fixação de trilho assimétrico de modo a que as cargas sobre o parafuso se equilibrem.

[0054] Um primeiro desse grampo de fixação de trilho ferroviário assimétrico 2B concretizando o terceiro aspecto da presente invenção é mostrado nas Figuras 6A a 6C. Nesta concretização o grampo 2B é semelhante em forma ao do grampo SD convencional 2 mostrado nas Figuras 11A e 11B, sendo que o grampo 2B tem uma parte de fixação 21B, compreendendo duas partes retas 211B, 212B unidas em uma extremidade por uma parte curvada 213B de modo que a parte de fixação 21B é de forma semelhante a da letra U, e uma parte do apoio de trilho 22B compreendendo pernas retas 221B, 222B estendendo a partir de cada extremidade livre do U através das partes dobradas estendendo para baixo 223B. O grampo 2B se difere do grampo 2 no qual, ao contrário do grampo 2, onde as pernas 221 e 222 são cada uma do mesmo comprimento d, uma das pernas (neste exemplo a perna 222B), é de comprimento d2 que é maior do que o comprimento d1 da outra perna (neste exemplo a perna 221B), por um montante concebido para equilibrar as cargas no parafuso. Por exemplo, a diferença de comprimento entre as pernas pode ser em torno de 10 mm, mas poderia ser menor do que isso ou tanto quanto em torno de 20 mm.

[0055] Um segundo tal grampo de fixação de trilho ferroviário assimétrico 2C concretizando o terceiro aspecto da presente invenção é mostrado nas Figuras 7A a 7C. Nesta concretização o grampo 2C é também semelhante na forma daquela do grampo SD convencional 2 mostrado nas Figuras 11A e 11B, de forma que o grampo 2C tem uma parte de fixação 21C, compreendendo duas partes retas 211C, 212C unidas em uma extremidade por uma parte curvada 213C de modo que a parte de fixação 21C é formada semelhante a letra U através das partes dobradas estendendo para baixo 223, e uma parte do apoio de trilho 22C compreendendo pernas retas 221C, 222C estendendo a partir de cada extremidade livre do U através das partes dobradas estendendo para baixo 223C. O grampo 2C se difere do grampo 2 de forma que, ao contrário do grampo 2, onde cada uma das pernas 221 e 222 estão inclinadas em relação à horizontal, na mesma extensão do ângulo y, uma das pernas (neste exemplo a perna 221C) está inclinada em relação à horizontal em um ângulo β a extensão do qual é maior do que a de um ângulo α no qual a outra perna (neste exemplo a perna 222C) está inclinada em relação à horizontal, α estando deslocado a partir β por um grau concebido para equilibrar as cargas sobre o parafuso. Por exemplo, β:α pode ser cerca de 2:1. Embora não mostrado nas Figuras 11A e 7B, o ângulo β pode também ser maior em extensão do que o ângulo y, de tal modo que um dos lados do grampo 2C será inclinado em direção ao parafuso.

[0056] Os grampos 2B e 2C são exemplos de como o grampo convencional SD 2 pode ser feito assimétrico, mas outras modificações do grampo SD podem ser possíveis, a fim de atingir o equilíbrio de carga no parafuso. Por exemplo, um grampo (não mostrado) com pernas de comprimento desigual, como aqueles do grampo 2B podendo também ter pernas com um deslocamento angular como aquelas do grampo 2C. Alternativamente, ou em adição a uma ou mais das modificações mencionadas acima, o grampo 2 pode ser modificado de tal modo que os ângulos de dobra das partes dobradas 223 são desiguais, de modo a permitir que o braço 211 ou 212 seja alongado ou encurtado. Também é possível imaginar outras formas do grampo de fixação de trilho lateralmente guiável, adequado para um sistema de fixação aparafusado com um furo de parafuso assimetricamente localizado, as quais são assimétricas sobre uma linha paralela a uma direção de movimento do grampo, de tal forma que a carga sobre o parafuso é equilibrada.

[0057] Um sistema de fixação aparafusado pode, ao contrário de ou em adição a um dispositivo concretizando o segundo aspecto da presente invenção, empregar equipamentos de fixação de trilho concretizando o sexto aspecto da presente invenção. Exemplos de tais equipamentos para a fixação de trilho serão agora descritos.

[0058] As Figuras 8A e 8B mostram uma concretização do equipamento de fixação de trilho de um sistema de fixação aparafusado 500B, concretizando o sexto aspecto da presente invenção. Nesta concretização, o equipamento para fixação de trilho compreende um grampo de fixação de trilho ferroviário 200 e um arranjo de parafuso 300 configurado para apoiar sobre o grampo 200 para fixar o grampo de fixação de trilho ferroviário 200 em um local desejado adjacente a um trilho ferroviário 4. O grampo de trilho 200 compreende uma parte de fixação substancialmente em forma de U, constituída por duas partes substancialmente retas 220 unidas em uma extremidade por uma parte posterior dobrada 210, e uma parte de apoio de trilho, consistindo de duas, pernas parcialmente dobradas 230 conectadas às respectivas extremidades livres das partes retilíneas 220 de modo que se estendam para fora da mesma. O arranjo de parafuso 300 compreende um parafuso alongado 305 tendo uma parte inferior roscada 310 e uma parte não roscada superior com uma cabeça 320, uma parte de arruela superior 330, carregada pelo parafuso 305 abaixo da sua cabeça 320, que é limitada de girar com o parafuso 305, mas pode mover para cima e para baixo no seu comprimento, uma mola espiral 340 carregada pelo parafuso 305 entre a sua cabeça 320 e a parte da arruela superior 330, e uma parte de arruela inferior 350 carregada pelo parafuso 305 abaixo da parte de arruela superior 330. A parte de arruela inferior 350 pode ser sustentada por uma mola espiral (não mostrada) entre a base do dispositivo de deslocamento de grampo (descrito abaixo) e a parte da arruela inferior 350, ou por outros meios adequados, por exemplo, uma deformação no parafuso ou um anel de metal (“circlip”).

[0059] O grampo de fixação de trilho ferroviário 200 e o arranjo de parafuso 300 têm respectivas partes de deslocamento de inter-engate 220A, 330A na qual o arranjo de parafuso 300 se engata no grampo 200. As partes de inter- engate 220A, 330A são regiões de elevado coeficiente de atrito que são tais que a rotação do parafuso 305 em torno do seu eixo geométrico longitudinal em uma primeira direção de rotação provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do grampo 200 afastado do eixo geométrico longitudinal do parafuso 305, e a rotação do parafuso 305 em torno do seu eixo geométrico longitudinal em uma segunda direção oposta rotacional a da primeira direção de rotação provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do grampo 200 em direção do eixo geométrico longitudinal do parafuso 305.

[0060] Em uma concretização alternativa do equipamento de fixação de trilho do sexto aspecto da presente invenção as partes de deslocamento inter-engatadas podem compreender um mecanismo a engrenagem. Um exemplo de um mecanismo a engrenagem apropriado pode ser um acionamento por cremalheira e pinhão, e tal mecanismo deste tipo é mostrado no sistema de fixação aparafusado 500C ilustrado nas Figuras 9A e 9B. Nesta concretização o equipamento de fixação de trilho compreende um grampo de fixação de trilho ferroviário 2000 e um arranjo de parafuso 3000 configurado para se apoiar sobre o grampo 2000 para fixar o grampo de fixação de trilho ferroviário 2000 em um local desejado adjacente a um trilho ferroviário 4. O grampo de trilho 2000 compreende uma parte de fixação substancialmente em forma de U, constituído por duas partes substancialmente retas 2200 unidas em uma extremidade por uma parte posterior dobrada 2100, e uma parte de apoio de trilho, consistindo de duas, pernas parcialmente dobradas 2300 conectadas a respectivas extremidades livres das partes retas 2200, de modo a se estenderem para fora da mesma. O arranjo de parafuso 3000 compreende um parafuso alongado 3050 tendo uma parte inferior roscada 3100 e uma parte não roscada superior com uma cabeça 3200, uma parte de arruela superior 3300 carregada pelo parafuso 3050 abaixo da sua cabeça 3200, que está limitada a girar com o parafuso 3050, mas pode se mover para cima e para baixo do seu comprimento, e uma mola espiral 3400 carregada pelo parafuso 3050 entre a sua cabeça 3200 e a parte de arruela superior 3300. O arranjo de parafuso 3000 pode também compreender uma parte de arruela inferior (não mostrada) carregada pelo parafuso 3050 abaixo da parte de arruela superior 3300. A parte da arruela inferior poderia ser apoiada por uma mola espiral (não mostrada) entre a base de um dispositivo de guia de grampo (descrito abaixo) e a parte da arruela inferior, ou por outros meios adequados, por exemplo, uma deformação no parafuso ou um anel de metal.

[0061] O grampo de fixação de trilho ferroviário 2000 e o arranjo de parafuso 3000 têm respectivas partes de deslocamento de inter-engate 2201, 3305 nas quais o arranjo de parafuso 3000 se engata no grampo 2000. As partes de inter-engate 2201, 3305 consistem de um acionamento porcremalheira e pinhão disposto de tal modo que a rotação do parafuso 3050 em torno do seu eixo geométrico longitudinal em uma primeira direção de rotação provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do grampo 2000 afastado do eixo geométrico longitudinal do parafuso 3050, e a rotação do parafuso 3050 em torno do seu eixo geométrico longitudinal, em uma segunda direção de rotação oposta a primeira direção de rotação provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do grampo 2000 na direção do eixo geométrico longitudinal do parafuso 3050.

[0062] Em ambas as concretizações das partes de deslocamento inter-engate 220A, 330A, 2201, 3305 do grampo 200, 2000 e do arranjo de parafuso 300, 3000 são configuradas de tal forma que um estágio inicial de rotação do parafuso 305, 3050 na primeira direção de rotação é eficaz para transladar a parte de apoio do trilho do grampo 200, 2000 a partir de uma primeira posição, na qual a parte de apoio do trilho do grampo 200, 2000 não se sobrepõe ao patim do trilho 4A, para uma segunda posição, na qual o grampo 200, 2000 sobrepõe o patim de trilho 4A. No entanto, um estágio de rotação subsequente do parafuso 305, 3050, na primeira direção de rotação não translada a parte de apoio do trilho do grampo 200, 2000, mas é eficaz para aumentar a carga sobre a parte de apoio de trilho do grampo. Por outro lado, um estágio inicial de rotação do parafuso 305, 3050, na segunda direção de rotação, enquanto a parte de apoio de trilho do grampo 200, 2000 está na segunda posição, é eficaz para diminuir a carga sobre a parte do grampo 200, 2000 sem transladar a parte de apoio de trilho do grampo 200, 2000, e um estágio de rotação subsequente do parafuso 305, 3050 na segunda direção rotacional é eficaz para transladar a parte de apoio de trilho do grampo 200, 2000 a partir da segunda posição para a primeira posição.

[0063] Uma explicação destes processos será agora feita com referência às Figuras 10A a 10D, usando como um exemplo de partes de deslocamento inter-engate compreendendo um acionamento por cremalheira e pinhão, onde os dentes 221A são providos sobre a superfície interna de um braço 220A de um grampo 200A e os dentes 330A são providos em torno da periferia de um parafuso 305A acima da sua parte roscada 310A (rosca do parafuso não mostrada). O arranjo de parafuso 300A também compreende uma mola espiral fraca 340A abaixo da cabeça 320A do parafuso 305A. Apenas parte do grampo 200A é mostrada nas figuras, e um dispositivo de guia do grampo, trilho e fundação do trilho não são mostrados.

[0064] Na configuração inicial mostrada na Figura 10A, que representa o grampo 200A na sua posição de pré-montagem, a mola espiral 340A está descomprimida, e os dentes 221A e 330A não estão engatados.

[0065] Conforme o parafuso 305A é girado em uma primeira direção de rotação (isto é, de modo a apertar a parte roscada 310A na fundação do trilho), como mostrado na Figura 10B, os dentes 221A e 330A entram em engate, e a mola espiral 340A começa a comprimir.

[0066] Conforme o parafuso é girado ainda mais (não mostrado na Figura 10B) na primeira direção de rotação dos dentes inter-engatados 221A, 330A faz com que a parte de apoio do trilho 230A do grampo 200A se mova em direção ao trilho (para a direita na Figura). No entanto, como mostrado na Figura 10C, uma quantidade predeterminada de rotação do parafuso 305A, na primeira direção de rotação faz com que o grampo 200A se mover para frente em uma distância tal que os dentes 221A se movem para trás e não engatam os dentes 330A, após o que a rotação adicional do parafuso 305A na primeira direção de rotação não move a parte de apoio do trilho 230A do grampo 200A em direção ao trilho. Neste momento, a parte de apoio do trilho 230A do grampo 200A recobre o patim de trilho e a mola espiral 340A está com a espira unida.

[0067] À medida que a mola espiral 340A é agora espira unida, como mostrado na Figura 10D a rotação adicional do parafuso 305A, na primeira direção de rotação faz com que a cabeça 320A do parafuso 305A aplicar uma força de compressão ao grampo 200A, o que faz com que o grampo 200A defletir de modo que a parte de apoio de trilho 230A do grampo 200A seja pressionada contra o patim do trilho gerando a força de aperto.

[0068] Embora no exemplo discutido com referência às Figuras 10A a 10D os dentes 220A no grampo 200A se desengatam completamente a partir dos dentes no parafuso 305O, na prática, isto é desejável, a fim de garantir que o grampo 200, 2000 possa ser retirado do patim do trilho simplesmente pela rotação do parafuso 305A na segunda direção de rotação (isto é, de modo a soltar a parte roscada 310A), as partes de deslocamento de inter-engate estão dispostas de tal modo que, no final do estágio inicial de rotação na primeira direção de rotação, existe ainda alguma pequena quantidade de sobreposição entre elas de tal modo que, logo que o parafuso 305A for afrouxado o suficiente para descomprimir o grampo 200A, a rotação adicional do parafuso 305A na segunda direção de rotação irá fazer com que as partes de deslocamento de inter-engate puxem o grampo de volta para a posição de pré- montagem.

[0069] Por exemplo, no caso do equipamento de fixação de trilho das Figuras 9A e 9B, no final do estágio inicial de rotação na primeira direção de rotação, o pinhão 3305 percorre fora da cremalheira 2201 para engatar com e contatar a parte do grampo adjacente à cremalheira. Portanto, o aperto adicional do parafuso 305 se aperta através da engrenagem. Assim, quando o parafuso é posteriormente afrouxado, os dentes do pinhão e da cremalheira ainda estão engrenados e capazes de puxar o grampo de volta.

[0070] Os dispositivos de fixação de trilhos das Figuras 8A e 8B e das Figuras 9A e 9B são ambos utilizados com um dispositivo de guia 6. O dispositivo de guia 6 é moldado para acomodar os grampos de trilho 200, 2000, e um dispositivo de guia de grampo destinado a ser utilizado com uma forma diferente de grampo de modo que os grampos 200, 2000 podem, portanto, ter uma configuração diferente. O dispositivo de guia de grampo 6, o qual é preferivelmente feito de material eletricamente isolante, compreende uma base 60 a partir da qual se projetam duas paredes de guia substancialmente retas espaçadas 65. As paredes de guia 65 são de forma adjacente unidas na parte posterior do dispositivo 6 (ou seja, a extremidade do dispositivo 6 que é distal do trilho, quando o dispositivo está em uso) a uma parede posterior curvada 64, as faces laterais internas estendendo para cima 62 das paredes de guia 65 e da parede posterior curvada 64 juntas proporcionam uma superfície de encosto de grampo substancialmente em forma de U. As partes da superfície de encosto do grampo sobre as paredes de guia 65 proporcionam respectivas superfícies de contato entre as quais é definida uma região de recebimento de grampo para receber o grampo de fixação de trilho ferroviário 200, 2000. As superfícies de contato do grampo estão configuradas para contatar o grampo de fixação de trilho ferroviário 200, 2000, de modo a guiar o grampo de fixação de trilho ferroviário 200, 2000, enquanto o grampo de fixação de trilho ferroviário 200, 2000 está sendo conduzido em direção ou afastando do patim do trilho. Um furo 63 se estende através da base 60 do dispositivo 6 entre as paredes de guia 65 para receber a parte inferior roscada 310 do parafuso 305, 3050 de forma que as superfícies de contato do grampo estão dispostas simetricamente em relação ao furo 63. Uma saliência 61 se projeta internamente a partir da parede posterior 64, e a parte posterior 210, 2100 do grampo de trilho 200, 2000 encontra-se sobre a saliência 61 quando o grampo está na sua posição de pré-montagem. Conforme o parafuso 305, 3050 é girado na primeira direção de rotação, a ação das partes de deslocamento de inter-engate 220A, 330A, 2201, 3305 move o grampo de trilho 200, 2000 a partir da sua posição de pré-montagem sobre a saliência 61 até que o grampo 200, 2000 atinge a sua posição operativa com a parte de apoio do trilho do grampo 200, 2000 cobrindo o patim do trilho. O grampo 200, 2000 é depois comprimido por aperto adicional do parafuso 305, 3050 para aplicar carga de fixação ao trilho, empurrando a parte posterior 210, 2100 do grampo 200, 2000 abaixo do nível da saliência 61.

[0071] A rotação do parafuso 305, 3050, na segunda direção de rotação, em primeiro lugar descomprime o grampo e, em seguida, traz a parte posterior 210, 2100 do grampo 200, 2000 em contato com a borda da saliência 61. O afrouxamento posterior do parafuso 305, 3050 permite que o grampo 200, 2000 seja levantado (por exemplo, por meio da parte de arruela inferior 350 e de uma mola espiral subjacente anexada ao parafuso 305, 3050), até que a parte inferior da parte posterior 210, 2100 do grampo 200, 2000 fique acima da borda da saliência 61, permitindo ainda a retração do grampo 200, 2000 de volta a sua posição de pré-montagem.

Claims (12)

1. Dispositivo, configurado para uso em um sistema de fixação de trilho aparafusado (500A) com um grampo de fixação de trilho ferroviário (2B; 2C; 20) e um arranjo de parafuso (30; 30’) para a fixação do grampo de fixação de trilho ferroviário em um local desejado adjacente a um trilho ferroviário (4), o arranjo de parafuso compreendendo um parafuso (3; 3A') tendo uma haste alongada com uma parte inferior roscada e uma parte de arruela superior, o dispositivo sendo caracterizado pelo fato de ter: - a base (110; 1010); - superfícies de contato de grampo (114; 1014) providas sobre faces laterais estendendo para cima de paredes de guia afastadas (111A, 111B; 1011A, 1011B) projetando a partir da base, as superfícies de contato do grampo definindo entre si uma região de recebimento de grampo (115; 1015) para receber o grampo de fixação de trilho ferroviário, a região de recebimento de grampo tendo uma linha de centro (CL1; CL21) a qual se estende em uma primeira direção, e as superfícies de contato do grampo sendo configuradas para contatar o grampo de fixação de trilho ferroviário de modo a guiar o grampo de fixação de trilho ferroviário enquanto o grampo de fixação de trilho ferroviário está sendo conduzido na primeira direção; e - um furo (116; 1016) que se estende através da base do dispositivo entre as paredes de guia para o recebimento da parte inferior roscada do parafuso; sendo que o furo tem uma linha de centro (CL2; CL22) que está deslocada em relação à linha de centro da região de recebimento do grampo em uma segunda direção que é transversal à primeira direção de tal modo que as superfícies de contato do grampo estão assimetricamente dispostas em relação ao furo.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma rampa inclinada ascendente (1017) configurada para apoiar uma parte posterior do grampo de fixação de trilho ferroviário, sendo a rampa provida em uma extremidade da região de recebimento de grampo (1015) e tendo uma superfície de rampa voltada para a extremidade oposta da região de recebimento de grampo.

3. Grampo de fixação de trilho ferroviário lateralmente guiável, configurado para uso com um sistema de fixação de trilho aparafusado (500A) no qual um parafuso (3; 3A') é localizável em um furo do parafuso assimetricamente localizado (116; 1016) em um dispositivo de guia de grampo (100; 100A; 1000; 1000’), caracterizado pelo fato de o grampo ser assimétrico sobre uma linha paralela a uma direção de movimento do grampo de modo que, quando o grampo está na posição sobre um trilho ferroviário, a carga no parafuso está equilibrada, sendo que o grampo de fixação de trilho ferroviário (2B; 2C) ser feito de uma haste de material resiliente dobrada de modo a ter: uma parte de fixação (21B; 21C), compreendendo dois braços retos (211B, 212B; 211C, 212C) unidos em uma extremidade por uma parte curvada (213B; 213C) de modo que a parte de fixação tenha a forma da letra U; uma parte de apoio de trilho (22B; 22C), compreendendo duas pernas retas (221B, 222B; 221C, 222C); e duas partes dobradas estendendo para baixo (223B; 223C) conectadas, respectivamente, entre as extremidades livres do U e as pernas retas.

4. Grampo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de duas partes (221B, 222B) do grampo de fixação de trilho ferroviário (2B) que estão adaptadas para se apoiarem sobre um trilho ferroviário e estando, respectivamente, em lados opostos da linha, serem de comprimentos desiguais.

5. Grampo, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de duas partes (221C; 222C) do grampo de fixação de trilho ferroviário (2C) que estão adaptadas para se apoiarem sobre um trilho ferroviário e, respectivamente, estando em lados opostos da linha, se estenderem em respectivos ângulos que são diferentes em dimensão entre si.

6. Parafuso, configurado para fixar um grampo de fixação de trilho ferroviário (2B; 2C; 20) a uma fundação de trilho subjacente, o parafuso (30') sendo caracterizado pelo fato de uma haste ter uma parte inferior roscada (31’) e uma cabeça (32’) na parte superior da haste, sendo que uma parte flangeada integralmente formada (35’) está localizada na haste entre a cabeça (32') e a parte inferior roscada (31'), a parte flangeada (35') compreendendo: - uma seção central (351’) tendo uma superfície externa cilíndrica, - uma seção extrema superior (352A') adjacente à cabeça do parafuso (30') e uma seção extrema inferior (352B’) adjacente à parte inferior roscada (31') do parafuso (30'), cada uma das seções extremas superior e inferior tendo uma superfície externa cilíndrica, cujo diâmetro é maior do que o da seção central, mas menor do que o diâmetro do diâmetro externo da cabeça, - uma seção intermediária superior (353A') conectando a seção extrema superior e a seção central, e uma seção intermediária inferior (353B’) conectando a seção extrema inferior e a seção central, pelo menos na seção intermediária inferior tendo uma superfície externa que é inclinada de tal modo que se encontra com a superfície externa da seção central em um ângulo oblíquo, sendo que as seções intermediárias superior e inferior juntas com a seção central definem um recesso para receber uma parte de um grampo de fixação de trilho ferroviário.

7. Parafuso, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a seção intermediária superior (353A') também ter uma superfície externa que é inclinada de modo que ela se encontre com a superfície externa da seção central em um ângulo oblíquo.

8. Sistema de fixação de trilho aparafusado, para a fixação de um trilho ferroviário (4) a uma fundação subjacente usando um grampo de fixação de trilho ferroviário (2B; 2C; 20) fixado por um parafuso (3; 30’), caracterizado pelo fato de o sistema (500A) compreender ainda o dispositivo (100; 100A; 1000; 1000'), conforme definido na reivindicação 1 ou na reivindicação 2, o sistema (500A) sendo configurado de modo que, quando o parafuso está localizado no furo localizado assimetricamente (116; 1016) no dispositivo (100; 100A; 1000; 1000'), a rotação do parafuso em uma primeira direção de rotação provoca o movimento de translação de uma parte de apoio de trilho (221, 222; 22B; 22C) do grampo de fixação do trilho ferroviário (2B; 2C; 20) afastado do parafuso, e a rotação do parafuso em uma segunda direção de rotação oposta à primeira direção de rotação provoca o movimento de translação da parte de apoio do trilho do clipe de fixação do trilho ferroviário em direção ao parafuso.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o grampo de fixação do trilho ferroviário (2B; 2C; 20)ser um grampo de fixação de trilho ferroviário lateralmente guiável o qual é assimétrico em torno de uma linha paralela a uma direção de condução do grampo de fixação do trilho ferroviário, de modo que, quando o grampo de fixação do trilho ferroviário esta em posição sobre um trilho ferroviário, a carga no parafuso (3; 30') é equilibrada.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda um parafuso (30z), conforme definido na reivindicação 6 ou 7.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda um componente (35”), configurado para localização sobre um parafuso entre uma cabeça do parafuso e uma parte inferior roscada em uma haste do parafuso, o componente incluindo um corpo tendo uma passagem através do mesmo para receber a haste do parafuso, sendo que o corpo compreende: - uma seção central (351’) tendo uma superfície externa cilíndrica, - uma seção extrema superior (352A') para a localização adjacente à cabeça do parafuso e uma seção extrema inferior (352B’) para a localização adjacente à parte inferior roscada do parafuso, cada uma das seções extremas superior e inferior tendo um superfície externa cilíndrica, - uma seção intermediária superior (353A') conectando a seção extrema superior e a seção central, e uma seção intermediária inferior (353B’) conectando a seção extrema inferior e a seção central, pelo menos a seção intermediária inferior tendo uma superfície externa que é inclinada de tal modo que se encontra com a superfície externa da seção central em um ângulo oblíquo, sendo que as seções intermediárias superior e inferior juntas com a seção central definem um recesso para o recebimento de uma parte de um grampo de fixação de trilho ferroviário (2B; 2C; 20).

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a seção intermediária superior (353AZ) também ter uma superfície externa que é inclinada de modo a encontrar a superfície externa na seção central em um ângulo oblíquo.

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