BR112021006105A2

BR112021006105A2 - unidade de comutação de trilho

Info

Publication number: BR112021006105A2
Application number: BR112021006105-3A
Authority: BR
Inventors: Daniel Sáenz Löbsack
Original assignee: Spinswitch Technologies, S.L.
Priority date: 2018-10-04
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2021-07-20
Also published as: PT3486371T; MX2021003220A; DK3486371T3; KR20210057820A; CA3115168A1; RU2761885C1; WO2020070291A1; EP3486371A1; EP3486371B1; CN112789378B; ES2876973T3; CN112789378A; JP7426014B2; PL3486371T3; SG11202101840VA; CA3115168C; IL281526A; JP2022502585A; US20210340712A1; KR102352176B1

Abstract

UNIDADE DE COMUTAÇÃO DE TRILHO. Uma unidade de comutação de trilho, funcionando individualmente ou combinada com outras mesmas unidades como parte de uma unidade de comutação de pista de um sistema de comutação de pista de um sistema de guiamento de veículo, compreendendo uma combinação giratória (cubo giratório com trilhos anexados de comutação e componentes auxiliares) e elementos estacionários (trilho fixo principal, trilhos fixos ramificados e estrutura de suporte), em que os trilhos fixos são fixados a trilhos comuns e o cubo giratório gira seletivamente para permitir engatamento de cada trilho de comutação juntamente com o trilho fixo principal e com um trilho fixo ramificado correspondente com o propósito de criar trajetórias alternativas de trilho contínuos para os veículos se moverem através da unidade de comutação de trilho/pista. O mecanismo é aplicável a pistas monotrilho/múltiplos trilhos, a veículos de apoio/suspensos, a montagens de rodas tradicionais que envolvem trilho, a pontos de divergência/convergência/cruzamento e a uma grande variedade de configurações de comutação de pista. A invenção fornece um método e aparelho que requer trilhos de comutação de forças motrizes de magnitude mínima e variabilidade mínima para maximizar a eficiência energética, precisão e facilidade de controle do dispositivo.

Description

“UNIDADE DE COMUTAÇÃO DE TRILHO” ANTECEDENTES

[0001] A presente invenção refere-se, em geral, à circulação de veículos ao longo de uma via guiada que transporta mercadorias ou passageiros para fins de transporte ou passeio de diversão. Mais particularmente, a presente invenção se refere a métodos e aparelhos para permitir comutações seletivas de trajetórias a serem seguidas por veículos transportados ao longo de uma via guiada, alcançados por meio de comutação de segmentos de pista em pontos divergentes (divergência de uma única trajetória em muitas), em pontos de união (convergência de muitas trajetórias em uma única) ou em pontos cruzados (combinação de pontos de divergência e pontos de convergência).

[0002] Os sistemas de transporte baseados em vias guiadas, como trens convencionais, trens monotrilhos ou muitos transportadores automatizados de pessoas, precisam de meios para escolher entre direções alternativas de movimento. A mudança de direção pode ser feita por meio de mecanismos de condução ativados pelo veículo (a bordo) ou por meio de mecanismos de modificação de via guiada ativados centralmente (lado da via), sendo a última opção a mais preferencial quando um alto nível de controle centralizado estável e contínuo é necessário.

[0003] A comutação das vias guiadas é comumente realizada por meio de métodos e sistemas que implicam o movimento mecânico de vários trilhos ou seções inteiras da via guiada. Esses métodos e sistemas são frequentemente lentos, complexos, difíceis de operar, caros de manter, restritos na prática a apenas duas posições, exigindo muito espaço de instalação e consideravelmente vulneráveis a falhas críticas, o que os torna objetivamente considerados caros, ineficientes, inconvenientes ou de valor de utilidade insuficiente, a menos que os requisitos de desempenho e confiabilidade sejam flexibilizados, ou a menos que seu uso seja limitado a aplicações muito específicas.

[0004] No caso específico de amplas ferrovias e outros sistemas de transporte de massa com veículos grandes e pesados, os sistemas de comutação de pista (também chamados de pontos de pista) são especialmente críticos devido ao potencial de danos significativamente grandes associados ao risco de descarrilamento. Nessas aplicações, um dispositivo de comutação rápido, compacto e confiável que oferece mais do que os dois estados padrão (rota reta e rota de saída) pode implicar em diversas melhorias na forma de custos reduzidos, riscos reduzidos, capacidades aumentadas e velocidades de operação aprimoradas.

[0005] No caso específico de algumas aplicações modernas ou emergentes, como Trânsito Rápido Pessoal (TRP) ou outros sistemas de Trânsito de Guia Automatizado (TGA), uma tecnologia de comutação de pista rápida e confiável poderia não apenas superar muitas desvantagens e desvantagens, mas também aumentar significativamente sua capacidade e, portanto, tornar esses novos e disruptivos sistemas de trânsito definitivamente viáveis em uma escala média ou alta de demanda de transporte. A mesma linha de pensamento se aplica a alguns sistemas de manuseio de materiais/produtos baseados em pistas usados em fábricas ou outras instalações industriais.

[0006] No caso específico de passeios de entretenimento em atrações/parques temáticos ou semelhantes, sistemas de comutação de vias guiadas rápidos e confiáveis que também são compatíveis com conjuntos de rodas que apresentam perfis de envolvimento de trilhos, poderiam não apenas superar muitos inconvenientes, mas também poderia levar a indústria a uma nova geração de montanhas-russas ou atrações semelhantes com uma melhoria substancial de sua capacidade, valor de satisfação do cliente e consequente lucratividade do negócio.

[0007] Algumas soluções experimentadas vêm tentado superar as desvantagens e inconvenientes mencionados e/ou cobrir as oportunidades potenciais mencionadas, mas apenas parcialmente, de forma insuficiente ou, na prática, de forma inconveniente. A seguir estão alguns exemplos:

[0008] - As patentes US 1.112.965 ou US 4.015.805 se referem a dispositivos de comutação deslizantes de trilhos de comutação e sistemas atuais que permitem comutar entre dois trilhos empurrando e deslizando um par de trilhos de comutação para a posição de engate com trilhos de estoque.

[0009] - As patentes US 2010/0.147.183 e US 6.273.000 referem-se a dispositivos guiados por rotação de eixo transversal e apresentam sistemas que permitem a comutação entre duas pistas em um plano horizontal através da rotação ou articulação de segmentos de pista inteira em torno de um eixo vertical colocado transversalmente ao caminho da trilha principal.

[0010] - As patentes US 8.020.49 e US 7.997.540 referem-se a dispositivos guiados por rotação de eixo geométrico longitudinal e apresentam sistemas que permitem comutar entre duas pistas por meio de um único mecanismo por pista (em vez de unidades de comutação de pista mecanicamente independentes para cada trilho da pista) com base em um cilindro ou membro tubular que, tendo segmentos inteiros de pista fixados, gira em torno de um eixo geométrico colocado longitudinalmente e paralelo à principal trajetória de trilho.

[0011] - A patente US 3.313.243 também se refere a dispositivos longitudinais de eixo geométrico em que todo um segmento de pista é anexado a um barril, mas apresenta especificamente um sistema de dois trilhos de comutação projetado para aplicações de pontos divergentes de comutação de pista de “trilhos de suspensão e monotrilhos” dispostos em um plano horizontal.

[0012] - A patente GB 2.516.706 refere-se a cruzamentos especiais e movimento vertical transversal e apresenta um sistema de comutação entre duas pistas em um plano horizontal por meio de um movimento vertical e transversal de um par de trilhos de comutação de modo a engatá-los nos trilhos correspondentes usando uma nova configuração de perfil de junção.

[0013] - A patente US 4.030.422 refere-se à comutação de via guiada com modelo vertical e apresenta um sistema para a comutação de veículos guiados entre duas pistas que são colocadas verticalmente, uma por cima da outra.

[0014] A patente CN 18.660.871 refere-se a um conjunto de pilha de pista única para uma ferrovia de monotrilho tipo montaria de uma pista de monotrilho apresentando uma combinação giratória que sempre inclui um trilho de comutação ramificado conectado a uma engrenagem rolante e que, na falta de um cubo giratório, compreende trilhos de comutação diretamente anexados a ambos os lados de um trilho de comutação reto que é percorrido pelo eixo geométrico de rotação do conjunto giratório; como está definido, a referida invenção está restrita a aplicações com trilhos que sejam monotrilhos, e não trilhos de pistas de dois trilhos, e que tenham seções retangulares com uma superfície superior rolante longitudinalmente plana e uma superfície de guiamento lateral, e para aplicações de pontos de comutação divergentes com um modelo horizontal.

[0015] A patente GB 1.404.648 descreve conjuntos de pista de monotrilho para sistemas de transporte onde uma pista de monotrilho com um trilho que tem uma seção transversal retangular ou uma seção de flancos quase vertical é usada por veículos com uma orientação lateral; assim, é especificamente concebido para sistemas de transporte que utilizem pistas de apenas um trilho, e não de dois, e para veículos que necessitem de contato de guiamento adicional apenas com uma das superfícies laterais dos trilhos, como é o caso de vias férreas tradicionais. É definido como o fornecimento de trajetórias alternativas de uma seção de uma pista principal, que é especificamente horizontal, para outras seções de pista, que também são especificamente horizontais; portanto, é concretamente pensado para abordar os pontos de comutação em um modelo horizontal onde a divergência da pista principal só pode ser horizontal e não possivelmente também vertical; isso é compreensível, pois modelos verticais implicam ter a trajetória de trilho e as forças de sustentação do peso do veículo vertical em movimento não colocadas logo acima do eixo geométrico de rotação, mas deslocadas horizontalmente dele, circunstância que, por sua vez, também implica não apenas requisitos diferentes de liberação de veículo passante, mas também dinâmicas físicas bastante diferentes para girar os trilhos de comutação e mantê-los estáveis em suas posições de engatamento. A montagem divulgada apresenta uma distribuição desequilibrada clara das massas da combinação giratória em relação ao seu eixo geométrico de rotação, visto que tem todos os seus trilhos de comutação colocados em um lado do eixo geométrico de rotação e confinado dentro de um escopo angular de seção transversal de um máximo de 110 graus. Esse desalinhamento significativo entre o eixo geométrico da combinação giratória e seu eixo geométrico principal do momento de inércia implica movimentos giratórios que são bastante difíceis de impulsionar e controlar, pois requerem forças altamente variáveis não constantes, positivo (empurrão), zero e negativo (retenção), para conduzir o movimento central da combinação giratória de um extremo do escopo angular ao outro, isto é, com o centro de massa girando da esquerda para a direita acima do eixo geométrico de rotação, mesmo quando buscando o mínimo movimento angular e deslocamento horizontal mínimo do centro de massa em relação ao eixo geométrico de rotação.

[0016] Seu pivotamento da combinação giratória pela trajetória angular mais curta, isto é, acima e não abaixo do eixo geométrico de rotação, pode ser causa de conflitos de afastamento volumétrico devido a corpos em movimento dos trilhos de comutação sobressaindo acima do plano dos caminhos horizontais conforme estão girando para dentro ou para fora de suas posições de engatamento.

[0017] Seu confinamento específico próximo dos trilhos de comutação dentro da combinação giratória é uma característica técnica que invalida a invenção para perfis de trilho mais complexos, como os das montanhas-russas comuns que requerem envolvimento superior, unilateral e inferior dos trilhos pelas montagens de rodas.

[0018] Em relação a estes últimos documentos citados, é importante afirmar que, em geral, as soluções de unidade de comutação de monotrilho conhecidas que são específicas para sistemas de transporte de monotrilho, não são adequadas para uso, simplesmente combinadas com outras mesmas unidades de comutação de monotrilho, como unidades de comutação de trilho de uma unidade de comutação de pista de dois trilhos. Uma unidade de comutação de pista de dois trilhos é consideravelmente mais complexa do que simplesmente duas unidades de comutação de monotrilho juntas, pelos seguintes motivos:

[0019] - Uma unidade de comutação de pista de dois trilhos requer execução precisa e delicada de ações de comutação síncrona e congruente em ambas as unidades de comutação de trilho.

[0020] - A unidade de comutação de pista de dois trilhos exige configurações e formas diferentes, mas especificamente congruentes (por exemplo, perfil de curvaturas, comprimento longitudinal, comprimento distal) de suas unidades de comutação de trilho, dependendo da curvatura necessária e do contorno das trajetórias de pista e trilho na qual cada unidade de comutação de pista com suas unidades de comutação de trilho atua, bem como na configuração da montagem de rodas (por exemplo, posição interna/externa em relação aos pistas, posição esquerda/direita em relação aos trilhos, extensão do trilho - envolvimento de rodas) e seção dos trilhos que suportam os veículos.

[0021] - A unidade de comutação de pista de dois trilhos exige resolver significativamente mais problemas de desobstrução a fim de evitar interferências entre trilhos de comutação e entre trilhos de comutação e trilhos fixos e estruturas que os sustentam, não apenas no âmbito volumétrico de uma mesma comutação de um trilho, mas também no âmbito das outras unidades de comutação de trilho pertencentes a uma mesma unidade de comutação de pista de dois trilhos.

[0022] - Devido a tudo isso, uma unidade de comutação de pista de dois trilhos que funcione bem requer um par de unidades de comutação de trilho que são especialmente compactas, rápidas e confiáveis, e especificamente moldadas e configuradas para se interconectar e trabalhar congruentemente.

[0023] Em suma, dado o estado da técnica atual, por meio da presente invenção, deveria ser possível superar muitos dos inconvenientes e desvantagens gerais dos sistemas e métodos de comutação de via guiada conhecidos, essencialmente aqueles associados à sua fraca dinâmica física. As dificuldades resultantes para dirigir e controlar seus movimentos de maneira fácil e eficiente. Além disso, esta invenção pode implicar em uma contribuição tecnológica significativa para melhorar a comutação das ferrovias comuns, para aumentar a capacidade de passageiros em passeios de diversão, e para facilitar a implementação definitiva de sistemas revolucionários de transporte rápido de massa.

[0024] A presente invenção fornece métodos e aparelho aprimorados para permitir a troca seletiva de caminhos seguidos por mercadorias ou passageiros transportados por vias guiadas, sendo esses métodos e aparelho aplicáveis à troca de vias guiadas usando veículos. Na presente descrição, o termo “veículos” deve ser amplamente entendido como qualquer entidade física que contenha ou agrupe mercadorias ou passageiros para facilitar seu movimento ao longo de uma via guiada, como trens, carrinhos, veículos de trânsito rápido pessoal (pods), vagões, carruagens. etc.

[0025] Um objeto mais particular da invenção é o de fornecer tais métodos e aparelho que possam ser usados em aplicações que requeiram mecanismos com pegada reduzida, menor peso e menor complexidade em termos de menos componentes móveis de orientação mecânica. Um objeto muito específico da invenção é para fornecer um método e aparelho que requer trilhos de comutação forças motrizes de magnitude mínima e variabilidade mínima para maximizar a eficiência energética, precisão e facilidade de controle do dispositivo.

[0026] Um objeto adicional da invenção é para fornecer tais métodos e aparelho como pode ser usado em aplicações que requerem operação rápida, intervalo mínimo e distância mínima entre pontos divergentes ou pontos convergentes sucessivos.

[0027] Um objeto adicional da invenção é para fornecer tais métodos e aparelho em aplicações que requerem comutação para/de trajetórias de pistas divergente/convergentes que divergem/convergem em planos verticais ou inclinados, trajetórias que podem ter mais de dois em número, e trajetórias que podem ter perfis de curvatura diferentes.

[0028] Um objeto adicional da invenção é fornecer tais métodos e aparelho em aplicações com mecanismos de rolagem, deslizamento ou planeio que exigem envolvimento de uma parte significativa do perímetro dos trilhos.

[0029] Ainda um objeto adicional da invenção é fornecer tais métodos e aparelho em aplicações que poderiam exigir comutação de veículo não apenas em pontos de via guiada onde uma única pista se divide em muitas pistas (ou pontos divergentes), mas também em pontos convergentes (pontos de via guiada onde várias pistas se convergem em uma única), ou em pontos de cruzamento (configurados como combinação de pontos divergentes e pontos convergentes).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0030] A solução envolve – em uma primeira modalidade - uma unidade de comutação de trilho, para uso para comutar apenas um segmento de trilho por vez, funcionando individualmente como em uma unidade de comutação de pista monotrilho ou combinada com outras unidades iguais como em uma unidade de comutação de pista de vários trilhos, em que a unidade de comutação de trilho é parte de uma unidade de comutação de pista, e a unidade de comutação de pista é parte de um sistema de comutação de pista, e o sistema de comutação de pista é parte de um sistema de guiamento de veículo que compreende veículos e vias guiadas, trilhos estacionários padrão ou “trilhos comuns”, segmentos de trilho estacionário especiais ou “trilhos fixos”, e segmentos de trilho móvel especiais ou “trilhos de comutação”, em que a unidade de comutação de trilho compreende:

[0031] - um conjunto giratório de componentes ou “combinação giratória”,

[0032] - e um conjunto estacionário de componentes ou “conjunto estacionário”;

[0033] em que a combinação giratória compreende ainda:

[0034] - um “cubo giratório”,

[0035] - um conjunto de dois, três ou mais trilhos de comutação,

[0036] - um conjunto de componentes auxiliares para facilitar fixação dos trilhos de comutação ao cubo giratório e/ou para otimizar os atributos físicos da combinação giratória e/ou para facilitar controle preciso do movimento giratório da combinação giratória;

[0037] em que o conjunto estacionário compreende ainda:

[0038] um trilho fixo principal,

[0039] - um conjunto de dois, três ou mais trilhos fixos ramificados,

[0040] - uma estrutura de suporte;

[0041] em que o trilho fixo principal é solidamente fixo a um trilho comum na “extremidade externa” do trilho fixo principal ou extremidade do trilho fixo principal que é mais distante da combinação giratória e oposto à “extremidade interna” do trilho fixo principal; em que os trilhos fixos ramificados estão solidamente fixos a trilhos comuns em suas “extremidades externas” dos trilhos fixos ramificados ou extremidades dos trilhos fixos ramificados que são mais distantes da combinação giratória e que são opostos às “extremidades internas” dos trilhos fixos, em que, em um modo de operação normal, a quantidade de trilhos de comutação é igual à quantidade de trilhos fixos ramificados, em que cada um dos trilhos de comutação é projetado para permitir sua “ativação” ou engatamento para uma posição operacional estacionária chamada “posição ativa” de alinhamento e/ou conexão com um trilho fixo ramificado correspondente, em que cada um dos trilhos de comutação é fixamente unido a uma distância a partir de um eixo geométrico de rotação do cubo giratório, de modo que o movimento de rotação do cubo giratório em torno do eixo geométrico de rotação permita ativação seletiva de cada um dos trilhos de comutação com um trilho fixo correspondente, em que a ativação de qualquer um dos trilhos de comutação envolve alinhar e/ou conectar a então chamada “extremidade principal” com a extremidade interna do trilho fixo principal e alinhar e/ou conectar a então chamada “extremidade ramificada” com a extremidade interna correspondente de um trilho fixo ramificado correspondente com o propósito de transportar ou guiar bidireccionalmente veículos através da unidade de comutação de trilho, isto é, a partir do trilho fixo principal para qualquer um dos trilhos fixos ramificados, ou a partir de qualquer um dos trilhos fixos ramificados para o trilho fixo principal, ou simultaneamente permitindo ambas as direções de movimento, em que a unidade de comutação de trilho é configurada de modo que as extremidades ramificadas internas dos trilhos fixos ramificados sejam separadas a distâncias fixas entre si, fornecendo os espaços de folga necessários para os veículos a serem direcionados adequadamente e evitando interferências inadequadas pelas unidade de comutação de trilho, em que a unidade de comutação de trilho é configurada de modo que as extremidades ramificadas internas dos trilhos fixos ramificados não precisem necessariamente formar um plano e, se formarem, o plano formado por elas não precisa ser necessariamente de natureza horizontal, em que a combinação giratória é, em princípio, configurada em uma forma compacta e equilibrada com centro de massa para otimizar seu momento de inércia em torno do eixo geométrico de rotação, e em que a estrutura de suporte suporta, consolida e protege solidamente elementos compreendidos dentro da unidade de comutação de trilho e, se apropriado, também os fixa firmemente ao solo e/ou às estruturas de via guiada comuns.

[0042] A invenção pode ser usada com pistas monotrilho, de dois trilhos e múltiplos trilhos, sendo também aplicável a soluções de transporte com veículos que circulam fundamentalmente acima dos trilhos (correndo sobre os trilhos) ou para soluções de transporte com veículos que circulam abaixo dos trilhos (sendo suspensos a partir dos trilhos).

[0043] A invenção também pode ser usada com vias guiadas monotrilho em “formato de T” que exigem superfícies de interação de veículo em lados superior, lateral externo e/ou inferior em ambas as extremidades esquerda e direita do monotrilho (como aqueles veículos guiados por levitação magnética), usando não uma, mas duas unidades de comutação de trilho, cada uma endereçada para comutar um lado lateral da pista monotrilho.

[0044] Visto que a invenção não está limitada a planos horizontais (ou qualquer plano) e permite dois, três ou mais trilhos de comutação, uma comutação mais flexível de veículos é possível. A invenção não é limitada a nenhuma curvatura particular (ou idêntica) dos trilhos de comutação, permitindo ainda liberdade de projeto de ponto de comutação.

[0045] A invenção, quando aplicada a problemas de comutação de pista em pontos divergentes, fornece uma solução onde o meio de suporte e meio de acionamento podem ser dispostos em qualquer lado dos trilhos fixos. A invenção fornece uma solução onde o eixo geométrico de rotação pode estar em qualquer lado dos trilhos fixos.

[0046] A invenção pode incluir uma disposição de eixo que pode engatar um eixo vivo, um eixo inoperante estacionário ou uma combinação de ambos.

[0047] A invenção é aplicável a pontos divergentes e pontos convergentes de pista de múltiplos trilhos, bem como a pontos de cruzamento quando considerados como uma combinação de pontos divergentes e pontos convergentes.

[0048] A invenção é aplicável não apenas a pontos divergentes (veículo que se move dos trilhos principais para trilhos ramificados), mas também a pontos convergentes (veículo que se move de trilhos ramificados para um trilho principal).

[0049] Em uma segunda modalidade, o trilho fixo principal e os trilhos de comutação são conformados e/ou pode ser configurados para permitir engatamento entre a extremidade interna do trilho fixo principal e qualquer uma das extremidades principais dos trilhos de comutação por meio de perfis de acoplamento em extremidades principais ou “perfis de acoplamento principais”, e/ou em que os trilhos fixos ramificados e os trilhos de comutação são conformados e/ou configurados para permitir engatamento entre as extremidades internas dos trilhos fixos ramificados e as extremidades ramificadas correspondentes de trilhos de comutação por meio de perfis de acoplamento em extremidades ramificadas ou “perfis de acoplamento ramificados”, em que um perfil de acoplamento principal compreende

[0050] - uma superfície de acoplamento principal referida como “fêmea” que está presente na extremidade interna do trilho fixo principal,

[0051] - e uma superfície de acoplamento principal referida como “macho” que acopla a superfície “fêmea” e que pode estar presente em qualquer uma das extremidades principais dos trilhos de comutação;

[0052] em que um perfil de acoplamento ramificado compreende:

[0053] - uma superfície de acoplamento ramificada referida como “fêmea”, presente em qualquer uma das extremidades internas dos trilhos fixos ramificados;

[0054] - e uma superfície de acoplamento ramificada referida como “macho” que acopla uma superfície “fêmea” correspondente, e que pode estar presente em qualquer uma das extremidades ramificadas dos trilhos de comutação,

[0055] em que uma superfície de acoplamento principal ou ramificada eu é referida como fêmea não precisa necessariamente ser principalmente côncava e uma superfície de acoplamento principal ou ramificada que é referida como macho não precisa necessariamente ser principalmente convexa, e em que os perfis de acoplamento são configurados para permitir conexão firme entre trilhos de comutação e trilhos fixos e configurados para facilitar movimento suave dos trilhos de comutação em e fora de suas posições de engatamento com trilhos fixos correspondentes.

[0056] Em uma terceira modalidade, pelo menos um dos perfis de acoplamento pode ser projetado e configurado para facilitar a interrupção da continuidade do movimento giratório da combinação giratória quando uma determinada posição ativa de um trilho de comutação foi alcançada, para facilitar a manutenção da posição ativa alcançada do trilho de comutação, e para facilitar a reversão da direção do movimento giratório da combinação giratória a fim de sair da posição ativa alcançada do trilho de comutação, e/ou em que pelo menos um dos perfis de acoplamento é configurado para facilitar movimento suave e controlado dos trilhos de comutação em e fora de suas posições ativas de engatamento com os trilhos fixos correspondentes ramificados de preferência por meio de formatos específicos das superfícies de acoplamento macho e fêmea e/ou por meio de uso de um ou mais conjuntos de mancais de perfil de acoplamento, esses, de preferência, sendo conjuntos de mancais e/ou outros mecanismos auxiliares para reduzir atrito e/ou controle de movimento relativo entre superfícies que são integradas com uma ou ambas as superfícies de acoplamento.

[0057] Em uma quarta modalidade, o conjunto de trilhos de comutação pode compreender:

[0058] - um trilho de comutação com um formato basicamente reto e referido como “trilho de comutação reto”,

[0059] - um primeiro trilho de comutação com um formato basicamente curvado e referido como “primeiro trilho de comutação curvado”,

[0060] - e um segundo trilho de comutação com um formato basicamente curvado e referido como “segundo trilho de comutação curvado”;

[0061] em que o conjunto de trilhos fixos ramificados pode compreender:

[0062] - um trilho fixo conformado e/ou configurado para ser conectado com o trilho de comutação reto e referido como “trilho fixo ramificado de trajetória reta”,

[0063] - um trilho fixo conformado e/ou configurado para ser conectado com o primeiro trilho de comutação curvado e referido como “primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada”,

[0064] - e um trilho fixo conformado e/ou configurado para ser conectado com o segundo trilho de comutação curvado e referido como “segundo trilho fixo ramificado de trajetória curvada”; em que quando o trilho de comutação reto é girado para posição ativa, ele engata simultaneamente em uma extremidade principal com o trilho fixo principal e em uma extremidade ramificada com um trilho fixo ramificado de trajetória reta correspondente, em que quando o primeiro trilho de comutação curvado é girado para posição ativa, ele engata simultaneamente em uma extremidade principal com o trilho fixo principal e em uma extremidade ramificada com um primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente, em que quando o segundo trilho de comutação curvado é girado para posição ativa, ele engata simultaneamente em uma extremidade principal com o trilho fixo principal e em uma extremidade ramificada com um segundo trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente, em que todos os engatamentos entre trilhos de comutação (trilho de comutação reto, primeiro trilho de comutação curvado e segundo trilho de comutação curvado) e trilhos fixos correspondentes (trilho fixo ramificado de trajetória reta, primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada e segundo trilho de comutação de trajetória curvada, respectivamente) têm o propósito de fornecer uma superfície corrediça contínua e/ou uma conexão contínua entre o trilho de comutação e o trilho fixo correspondente em um modo bidirecional (em uma direção, na outra direção ou em ambas as direções), em que, a fim de otimizar a solidez e compacidade da combinação do cubo giratório e os trilhos de comutação, o primeiro e segundo trilhos de comutação curvados são de preferência configurados para formar planos paralelos aproximados, e em que, a fim de facilitar um engatamento dos trilhos de comutação simplificado com o trilho fixo principal, as extremidades principais dos trilhos de comutação são configuradas dentro de um mesmo plano e a uma mesma distância perpendicular a partir do eixo geométrico de rotação, e as extremidades principais dos trilhos de comutação curvados são configuradas em posições opostas diametralmente aproximadas uma da outra e em relação ao eixo geométrico de rotação.

[0065] Em uma quinta modalidade, o primeiro trilho de comutação curvado e o segundo trilho de comutação curvado podem ter perfis de curvatura diferentes.

[0066] Em outra modalidade, a unidade de comutação de trilho pode ainda compreender uma disposição de eixo para facilitar o movimento giratório da combinação giratória, em que o cubo giratório suporta solidamente os trilhos de comutação a fim de colocá-los precisamente em suas posições ativas por meio de movimentos giratórios seletivos em torno de um eixo geométrico fixo que atravessa longitudinalmente a disposição de eixo.

[0067] Em uma sexta modalidade, a unidade de comutação de trilho pode ainda compreender uma disposição de atuador para fornecer e transmitir o acionamento necessário para o movimento giratório da combinação giratória, em que a disposição de atuador pode ser capaz de atuar em apenas uma combinação giratória ou simultaneamente em duas ou mais combinações giratórias de diferentes unidades de comutação de trilho.

[0068] Em uma sétima modalidade, a unidade de comutação de trilho pode ainda compreender um mecanismo para bloquear posições angulares da combinação giratória, denominado “mecanismo de bloqueio de posição”, para garantir e/ou reafirmar a precisão e solidez do engatamento entre trilhos de comutação e trilhos fixos, permitindo bloqueio e desbloqueio firme, rápido e oportuno da combinação giratória por meio de um mecanismo de trava de múltiplos pontos operado por um sistema de controle e/ou mecanicamente ligado com o movimento angular do cubo giratório, em que o mecanismo de bloqueio de posição pode ter capacidade de operar em apenas uma combinação giratória ou em duas ou mais combinações giratórias de diferentes unidades de comutação de trilho.

[0069] Em uma oitava modalidade, a unidade de comutação de trilho pode ainda compreender um sistema de guiamento de engatamento com o propósito de fornecer movimento giratório controlado do cubo giratório e os trilhos de comutação durante fases transicionais, e/ou de guiar precisamente as extremidades dos trilhos de comutação para engatamento preciso e/ou suave com suas extremidades dos trilhos fixos correspondentes.

[0070] Em uma nona modalidade, o sistema de guiamento de engatamento pode compreender:

[0071] - um conjunto de uma ou mais guias de engatamento estacionárias,

[0072] - um conjunto de um ou mais mancais de guiamento de engatamento;

[0073] - e um conjunto de um ou mais componentes de engatamento giratórios;

[0074] em que os mancais de guiamento de engatamento, que são de preferência rolamentos cilíndricos ou rolamentos de agulha e/ou quaisquer outros mecanismos auxiliares para reduzir atrito e/ou controlar movimento relativo entre superfícies, são configurados para facilitar a interação entre superfícies estacionárias das guias de engatamento estacionárias e superfícies móveis dos componentes de engatamento giratórios para controlar precisamente seu movimento relativo e/ou para reduzir o atrito e restrição potenciais entre elas, com o objetivo final de alcançar um engatamento rápido, suave e preciso entre trilhos de comutação e trilhos fixos correspondentes, e em que os componentes de engatamento giratórios fornecem superfícies para interagir com as guias de engatamento estacionárias diretamente ou por meio de mancais de guiamento de engatamento, estão solidamente fixos à combinação giratória, integrados com o cubo giratório e/ou os trilhos de comutação e/ou os componentes auxiliares, e podem se integrar com superfícies de perfil de acoplamento nas extremidades dos trilhos de comutação.

[0075] Em uma décima modalidade, o conjunto de guias de engatamento estacionárias pode compreender:

[0076] - uma ou mais guias de engatamento estacionárias colocadas em anéis mais externos e apresentando superfícies de guiamento com curvatura para dentro – referidas como “superfícies de guiamento côncavas”,

[0077] - e/ou uma ou mais guias de engatamento estacionárias colocadas em anéis mais internos e apresentando superfícies de guiamento com curvatura para fora – referidas como “superfícies de guiamento convexas”;

[0078] em que as superfícies de guiamento côncavas ou convexas não precisam ser necessariamente contínuas, e se forem, elas têm o formato geral de um arco que cobre até aproximadamente 180 graus, em que as superfícies de guiamento côncavas ou convexas são essencialmente concêntricas e compartilham o mesmo eixo geométrico de rotação do cubo giratório, e em que as superfícies de guiamento côncavas ou convexas que são adjacentes a uma extremidade interna de um trilho fixo ramificado estão solidamente fixas a ela e configuradas para permitir engatamento suave e preciso da extremidade do trilho de comutação (e seu perfil de acoplamento, se presente) com a extremidade correspondente ao trilho fixo (e seu perfil de acoplamento, se presente).

[0079] Em uma décima primeira modalidade, com o propósito de minimizar folgas, facilitar a desaceleração do movimento giratório da combinação giratória, e assim aprimorar a velocidade final e precisão das conexões entre trilhos fixos e trilhos de comutação ao alcançar posições ativas, pelo menos uma das superfícies de guiamento côncavas pode ter um perfil de curvatura com um raio de curvatura que é suave e progressivamente reduzido em uma ou ambas as seções de extremidade da guia de engatamento estacionária e/ou na seção intermediária da guia de engatamento estacionária, e/ou pelo menos uma das superfícies de guiamento convexas tem um perfil de curvatura com um raio de curvatura que é suave e progressivamente aumentado em uma ou ambas as seções de extremidade da guia de engatamento estacionária e/ou na seção intermediária da guia de engatamento estacionária.

[0080] Em uma décima segunda modalidade, pelo menos um componente de engatamento giratório pode ser conformado integrando os perfis de acoplamento de extremidades ramificadas diferentes de trilhos de comutação e fornecendo superfícies que permitem interação simultânea com uma superfície de guiamento côncava e com uma superfície de guiamento convexa.

[0081] Em uma décima terceira modalidade, uma unidade de comutação de pista usada para permitir comutação controlada e seletiva de um segmento de uma pista ou via guiada, em que a unidade de comutação de pista compreende:

[0082] - uma ou mais unidades de comutação de trilho, de acordo com as reivindicações anteriores,

[0083] - um conjunto de componentes ligados a ou parte de um sistema de controle operacional eletrônico,

[0084] - uma estrutura de suporte;

[0085] em que a quantidade de unidades de comutação de trilho é igual à quantidade de trilhos que compõem o segmento de pista afetado pela unidade de comutação de pista, em que a unidade de comutação de pista é configurada, de modo que as extremidades ramificadas internas dos trilhos fixos ramificados das unidades de comutação de trilho não precisam necessariamente formar um plano e, se formarem, o plano formado por elas não precisa ser necessariamente de natureza horizontal, em que quando compreendendo mais de uma unidade de comutação de trilho e em seu modo de operação normal, as unidades de comutação de trilho são feitas para serem operadas em um modo simultâneo, mas não necessariamente por meio de ligações mecânicas entre elas, e não necessariamente em um modo síncrono preciso, em que quando compreendendo mais de uma unidade de comutação de trilho e em seu modo de operação normal, as unidades de comutação de trilho são feitas para serem operadas congruentemente, de modo a criar trajetórias viáveis de continuidade para os veículos se moverem ao longo da pista, e em que a estrutura de suporte suporta, consolida e protege solidamente elementos compreendidos dentro da unidade de comutação de pista e, se apropriado, também os fixa firmemente ao solo e/ou às estruturas de via guiada comuns ou os integra com as estruturas de suporte das unidades de comutação de trilho.

[0086] Em uma décima quarta modalidade, os trilhos de via guiada podem ser suportados da parte de fora da pista, e/ou os conjuntos de rodas das montagens de rodas são envolvidos ao redor dos trilhos da parte de dentro da pista; e/ou a largura da pista e/ou a largura máxima do corpo veicular é adaptada sem considerar as montagens de rodas ou uma largura do corpo veicular, de modo que o veículo, quando direcionado através de uma unidade de comutação de pista, seja capaz de encaixar dentro do vão horizontal entre dois trilhos de uma mesma pista e passar pela unidade de comutação de pista sem quaisquer interferências inadequadas; e/ou vãos de folga acima e abaixo dos trilhos são minimizados essencialmente nas extremidades internas dos trilhos fixos ramificados; e/ou a altura superior das montagens de rodas é diminuída para a altura de suas rodas superiores; e/ou a altura inferior das montagens de rodas é diminuída para a altura de suas rodas inferiores, ao mesmo tempo em que sempre permite que as montagens de rodas passem pela unidade de comutação de pista sem quaisquer interferências inadequadas; e/ou as pistas em pontos divergentes/congruentes são distanciadas/aproximadas progressivamente na vertical, evitando quaisquer voltas laterais das pistas em uma porção da via guiada referida como “segmento de vias guiadas reto” que está ligado aos trilhos fixos ramificados e, portanto, é adjacente à unidade de comutação de pista; e/ou o comprimento longitudinal de segmentos de vias guiadas retos é reduzido por meio da diminuição da altura superior do corpo veicular e/ou diminuição da altura inferior do corpo veicular; e/ou os segmentos de via guiada adjacentes à unidade de comutação de pista e/ou a via guiada comum geral e/ou veículos que correm pela unidade de comutação de pista são adaptados como uma consequência de aplicar direta ou indiretamente algumas ou todas as limitações acima.

[0087] A décima quarta modalidade pode corresponder a uma unidade de comutação de pista que compreende ainda:

[0088] - um conjunto de diretriz de projetos,

[0089] - adaptações feitas para segmentos de via guiada adjacente à unidade de comutação de pista que são consequências de aplicar direta ou indiretamente algumas ou todas as diretrizes de projeto,

[0090] - adaptações feitas à via guiada comum geral que são consequências de aplicar direta ou indiretamente algumas ou todas as diretrizes de projeto,

[0091] - adaptações feitas a veículos que correm pela unidade de comutação de pista que são consequências de aplicar direta ou indiretamente algumas ou todas as diretrizes de projeto;

[0092] em que a unidade de comutação de pista foi adaptada aplicando-se direta ou indiretamente algumas ou todas as diretrizes de projeto, em que uma primeira diretriz de projeto compreende:

[0093] - suporte dos trilhos de via guiada a partir da parte externa da pista e envolvimento dos conjuntos de rodas das montagens de rodas ao redor dos trilhos a partir da parte interna da pista;

[0094] em que uma segunda diretriz de projeto compreende:

[0095] - adaptação da largura da pista e/ou adaptação da largura máxima do corpo veicular sem considerar as montagens de rodas ou “largura do corpo veicular”, tal que o veículo, quando direcionado por uma unidade de comutação de pista, seja capaz de encaixar dentro do vão horizontal entre dois trilhos de uma mesma pista e passe através da unidade de comutação de pista sem quaisquer interferências inadequadas;

[0096] em que a terceira diretriz de projeto compreende:

[0097] - diminuição de vãos de folga acima e abaixo dos trilhos essencialmente nas extremidades internas dos trilhos fixos ramificados,

[0098] - e/ou diminuição da altura superior da montagem de rodas para a altura de suas rodas superiores,

[0099] - e/ou diminuição da altura inferior da montagem de rodas para a altura de suas rodas inferiores,

[0100] ao mesmo tempo que sempre permite que as montagens de rodas passem pela unidade de comutação de pista sem quaisquer interferências inadequadas, em que uma quarta diretriz de projeto compreende:

[0101] - distanciamento/aproximação vertical progressiva das pistas em pontos divergentes/congruentes, evitando quaisquer voltas laterais das pistas em uma porção da via guiada referida como “segmento de vias guiadas reto” que está ligada aos trilhos fixos ramificados e, portanto, é adjacente à unidade de comutação de pista;

[0102] e em que uma quinta diretriz de projeto compreende

[0103] - redução do comprimento longitudinal dos segmentos de vias guiadas retos derivados da quarta diretriz de projeto por meio de diminuição da altura superior do corpo veicular e/ou diminuição da altura inferior do corpo veicular.

[0104] Em uma décima quinta modalidade, um sistema de comutação de pista, para uso para permitir comutação seletiva coordenada e controlada de múltiplos segmentos de pista de um sistema de guiamento de veículo compreende:

[0105] - uma ou mais unidades de comutação de pista, de acordo com as reivindicações 13 ou 14,

[0106] - um sistema de controle operacional eletrônico,

[0107] - e uma estrutura de suporte;

[0108] em que o sistema de controle operacional eletrônico gerencia a uma ou mais unidades de comutação de pista, incluindo ativação, acoplamento, verificação, manutenção e controle do funcionamento das unidades de comutação de pista e suas unidades de comutação de trilho, e em que a estrutura de suporte suporta, consolida e protege solidamente elementos compreendidos dentro do sistema de comutação de pista e, se apropriado, também os fixa firmemente ao solo e/ou às estruturas de via guiada comuns ou os integra com as estruturas de suporte das unidades de comutação de pista.

[0109] Em uma décima sexta modalidade, a unidade de comutação de pista pode ser idealmente usada em um ponto de comutação de modelo horizontal de dois caminhos que exige continuidade completa do veículo que interage com superfícies do trilho, sem excluir cruzamentos de trilho existentes, essencialmente configurando cada uma das unidades de comutação de trilho com um trilho de comutação curvado, curvado na parte externa e conformado adequadamente e comprido o bastante com uma extremidade ramificada que realmente ultrapassa o plano bissetor colocado entre o eixo geométrico das duas unidades de comutação de trilho e com uma fixação sólida ao seu cubo giratório. Nessa modalidade, os trilhos de comutação curvados com curvatura interna apresentam dimensões longitudinais significativamente menores que aquelas dos trilhos de comutação curvados de curvatura externa e giram livremente sem o suporte adicional de um sistema de guiamento de engatamento, como é o caso dos trilhos de comutação curvados de curvatura externa. Na modalidade referida, os formatos do sistema de guiamento de engatamento de cada unidade de comutação de trilho se sobrepõem e se integram entre si para evitar conflitos potenciais com a rotação dos trilhos de comutação, que logicamente podem ser apenas alcançados se os movimentos giratórios das duas unidades de comutação de trilho forem sincronizados adequadamente. Em uma modalidade alternativa, cada unidade de comutação de trilho pode ser dotada de trilhos de comutação curvados com um mesmo comprimento longitudinal (mas ainda perfil de curvatura diferente) e de sistemas de guiamento de engatamento usados simultaneamente pelas extremidades ramificadas de ambos os trilhos de comutação curvados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0110] A Figura 1A (TÉCNICA ANTERIOR) é uma vista esquemática de topo do caso de um problema de comutação de pista de três caminhos divergentes resolvido com dois convencionais dispositivos de comutação de pista de dois caminhos dispostos sequencialmente;

[0111] A Figura 1B é a mesma vista do mesmo problema como na Figura 1 A, mas resolvido com apenas uma unidade de comutação de pista, de acordo com modalidades da invenção;

[0112] A Figura 2A (TÉCNICA ANTERIOR) é uma vista esquemática de topo do caso de um problema de comutação de pista de cinco caminhos divergentes resolvido com quatro convencionais dispositivos de comutação de pista de dois caminhos dispostos sequencialmente;

[0113] A Figura 2B é a mesma vista do mesmo problema como na Figura 2A, mas resolvido com apenas duas unidades de comutação de pista, de acordo com modalidades da invenção;

[0114] A Figura 3 é uma vista básica esquemática em perspectiva do caso de um problema de comutação de pista de três caminhos divergentes de modelo vertical, resolvido com uma unidade de comutação de pista, de acordo com uma modalidade preferencial da invenção;

[0115] A Figura 4 é outra vista básica esquemática em perspectiva (ampliada) do mesmo mostrado na Figura 3.

[0116] A Figura 5 é uma vista básica esquemática em perspectiva do caso de um problema de comutação de pista de três caminhos divergentes de modelo horizontal, resolvido com uma unidade de comutação de pista, de acordo com uma possível modalidade da invenção, possivelmente apropriada com certas aplicações de carga leve e/ou pesada;

[0117] A Figura 6A (TÉCNICA ANTERIOR) é uma vista esquemática frontal em corte transversal do contato simples entre trilho e roda no caso de uma linha férrea comum, que pode ser manuseado por dispositivos de comutação convencionais, bem como por aqueles de acordo com modalidades da presente invenção;

[0118] A Figura 6B (TÉCNICA ANTERIOR) é uma vista esquemática em corte transversal do contato de envolvimento de trilho e montagem de rodas no caso de uma montanha-russa moderna, que pode ser manuseado por dispositivos de comutação convencionais, bem como por aqueles de acordo com modalidades da presente invenção;

[0119] A Figura 7A (TÉCNICA ANTERIOR) é uma vista esquemática frontal em corte transversal que apresenta o exemplo de uma pista de dois trilhos - e montagens de rodas de envolvimento – onde os trilhos são suportados a partir da parte externa da pista e as montagens de rodas envolvem os trilhos a partir da parte externa da pista, aplicação para a qual unidades de comutação de trilho da presente invenção podem ser usadas, mas não de acordo com uma modalidade preferencial;

[0120] A Figura 7B (TÉCNICA ANTERIOR) é uma vista esquemática frontal em corte transversal que apresenta o exemplo de uma pista de dois trilhos - e montagens de rodas de envolvimento – onde os trilhos são suportados a partir da parte externa da pista e as montagens de rodas envolvem os trilhos a partir da parte interna da pista, aplicação para a qual uma unidade de comutação de pista da presente invenção pode ser usada de acordo com uma modalidade preferencial;

[0121] A Figura 8 (TÉCNICA ANTERIOR) é uma vista esquemática em corte transversal que apresenta o exemplo de uma pista de dois trilhos - e um veículo de pista correspondente – onde as diretrizes de projeto propostas na invenção não são seguidas, aplicação para qual a uma unidade de comutação de pista da presente invenção pode ser usada, mas não de acordo com uma modalidade preferencial;

[0122] A Figura 9 é uma vista esquemática em corte transversal que apresenta o exemplo de um ponto divergente de uma pista de dois trilhos, em que a unidade de comutação de pista - e o veículo de pista - seguem diretrizes de projeto de acordo com uma modalidade preferencial da invenção;

[0123] A Figura 10A é uma vista esquemática lateral de uma unidade de comutação de trilho configurada para um trilho esquerdo (de uma pista de dois trilhos) em um ponto divergente de modelo vertical de 3 caminhos, onde uma posição “reta” é ativada, em uma modalidade preferencial da presente invenção;

[0124] A Figura 10B é uma vista esquemática traseira de um plano de seção (SP) do mesmo apresentado em 10A;

[0125] A Figura 11A é uma vista esquemática lateral da mesma unidade de comutação de trilho das Figuras 10A/B, mas com uma posição “para cima” ativada;

[0126] A Figura 11B é uma vista esquemática traseira de um plano de seção (SR) do mesmo apresentado em 11A;

[0127] A Figura 12A é uma vista esquemática lateral da mesma unidade de comutação de trilho das Figuras 10A/B-11 A/B, mas com uma posição “para baixo” ativada;

[0128] A Figura 12B é uma vista esquemática traseira de um plano de seção (SP) do mesmo apresentado na Figura 12A;

[0129] A Figura 13 é uma vista esquemática lateral de uma unidade de comutação de trilho configurada para um trilho esquerdo (de uma pista de dois trilhos) em um modelo vertical de 3 caminhos de um ponto não divergente, mas um ponto convergente, onde uma posição “para baixo” é ativada, em uma modalidade preferencial da presente invenção;

[0130] A Figura 14 é uma vista esquemática em corte de um sistema de guiamento de engatamento aprimorado com duas guias de engatamento estacionárias (uma com uma superfície de engatamento côncava e outra com uma superfície de engatamento convexa) onde as superfícies de engatamento apresentam alterações progressivas de curvatura, em uma modalidade preferencial da presente invenção;

[0131] A Figura 15A é uma vista em perspectiva (a partir da esquerda do lado frontal/principal) de uma unidade de comutação de trilho de modelo vertical de 3 caminhos em um ponto divergente configurado para um trilho direito de uma pista de dois trilhos (não um trilho esquerdo como nas Figuras 10A/B-12A/B), onde uma posição “para baixo” foi ativada, em uma modalidade preferencial da presente invenção, onde apenas a combinação giratória (que compreende cubo giratório, trilhos de comutação, conjuntos de mancais, mancais de guiamento de engatamento, componentes de guiamento móveis e componentes auxiliares) é apresentada;

[0132] A Figura 15B é uma vista em perspectiva (a partir da direita do lado de trás/ramificado) do mesmo apresentado na Figura 1 5A;

[0133] A Figura 16A é uma vista em perspectiva (a partir do mesmo ponto de vista da Figura 15A) da mesma unidade de comutação de trilho das Figuras 15A/B, onde apenas os elementos estacionários são apresentados: trilhos comuns, trilhos fixos, guias de engatamento e eixo estacionário (não estruturas de suporte);

[0134] A Figura 16B é uma vista em perspectiva (a partir do mesmo ponto de vista da Figura 15B) do mesmo apresentado na Figura 16A;

[0135] A Figura 17A é uma vista em perspectiva (a partir do mesmo ponto de vista das Figuras 15A e 16A) da mesma unidade de comutação de trilho das Figuras 15A/B e 16A/B, onde todos os elementos giratórios das Figuras 15A/B e todos os elementos estacionários das Figuras 16A/B são apresentados em conjunto;

[0136] A Figura 17B é uma vista em perspectiva (a partir do mesmo ponto de vista das Figuras 15B e 16B) do mesmo apresentado na Figura 17A, mas incluindo ainda a localização de uma possível disposição de atuador;

[0137] A Figura 18 é uma vista em perspectiva (a partir do mesmo ponto de vista das Figuras 15B, 16B e 17B) do mesmo apresentado na Figura 17B, mas incluindo ainda uma possível estrutura de suporte;

[0138] A Figura 19 é uma vista em perspectiva de uma possível disposição de atuador incluindo um motor, um mecanismo de transmissão de acionamento, e uma engrenagem parcial integrada com o cubo giratório (e não incluindo elementos de estrutura de suporte).

[0139] A Figura 20 é uma vista esquemática em corte transversal apenas da combinação giratória de uma unidade de comutação de trilho configurada para um trilho esquerdo de uma pista de dois trilhos em um ponto divergente de modelo vertical de 3 caminhos (par cima, para frente e reto e para baixo) onde uma posição “para cima” é ativada, com trilhos de comutação curvados de perfis de curvatura diferentes, em uma modalidade preferencial da presente invenção;

[0140] A Figura 21 (TÉCNICA ANTERIOR) é uma vista esquemática em corte transversal da combinação giratória de uma unidade de comutação de monotrilho conhecida configurada para um ponto divergente de modelo vertical de 3 caminhos, onde uma posição “para cima” é ativada e onde o problema de comutação para resolver e as superfícies de interação de veículo dos trilhos de comutação são do mesmo formato e tamanho como aqueles da Figura 22;

[0141] A Figura 22 é uma vista esquemática em corte transversal apenas da combinação giratória de uma unidade de comutação de trilho configurada para um trilho esquerdo de uma pista de dois trilhos (tendo assim trilhos de comutação curvados com perfis de curvatura diferentes) em um ponto divergente de modelo horizontal de 3 caminhos (para esquerda, reto e para direita) onde uma posição “para esquerda” é ativada, em uma modalidade preferencial da presente invenção;

[0142] A Figura 23 (TÉCNICA ANTERIOR) é uma vista esquemática em corte transversal da combinação giratória de uma unidade de comutação de monotrilho conhecida também configurada para um ponto divergente de modelo horizontal de 3 caminhos, onde uma posição “para esquerda” é ativada e onde o problema de comutação para resolver e as superfícies de interação de veículo dos trilhos de comutação são do mesmo formato e tamanho como aqueles da Figura 20;

[0143] A Figura 24A é uma vista em perspectiva simplificada (a partir da direita do lado frontal/principal) de uma unidade de comutação de pista com duas (esquerda e direita) unidades de comutação de trilho, configuradas para um ponto divergente de modelo horizontal de 3 caminhos (para esquerda, para frente reto e para direita), onde uma posição “para esquerda” foi ativada, onde trilhos têm seções retangulares e onde cruzamentos de trilhos são resolvidos fora da unidade de comutação de pista, em uma modalidade preferencial da presente invenção;

[0144] A Figura 24B é a mesma vista da mesma unidade de comutação de pista da Figura 24A, mas com uma posição “para frente reto” ativada;

[0145] A Figura 24C é a mesma vista da mesma unidade de comutação de pista das Figuras 24A e Figura 24B, mas com uma posição “para direita” ativada;

[0146] A Figura 25A é uma vista em perspectiva simplificada (a partir da direita do lado frontal/principal) de uma unidade de comutação de pista com duas (esquerda e direita) unidades de comutação de trilhos, configuradas para um ponto divergente de modelo horizontal de 2 caminhos (para esquerda e para direita), onde uma posição “para esquerda” foi ativada, onde trilhos têm seções redondas e onde o cruzamento de trilhos é eficazmente resolvido pela unidade de comutação de pista, em uma modalidade possível da presente invenção;

[0147] A Figura 25B é a mesma vista da mesma unidade de comutação de pista da Figura 25A, mas com uma posição “para direita” ativada.

[0148] A Figura 26A é uma vista em perspectiva (a partir da direita do lado de trás/ramificado) de uma combinação giratória com componentes auxiliares de suporte e equilíbrio de centro de massa.

[0149] A Figura 26B é uma vista em perspectiva (a partir da direita do lado frontal/principal) da mesma combinação giratória da Figura 26A.

[0150] A Figura 27 é uma vista esquemática em corte transversal apenas da seção principal da mesma combinação giratória para 3 caminhos representados na Figura

20.

[0151] A Figura 28 é uma vista esquemática em corte transversal de uma combinação giratória equivalente àquela da Figura 27, mas onde seções de trilhos de comutação não têm perfis tipo retangulares, mas redondos.

[0152] A Figura 29 é uma vista esquemática em corte transversal apenas da seção principal da mesma combinação giratória da Figura 22.

[0153] A Figura 30 é uma vista esquemática em corte transversal de uma combinação giratória equivalente àquela da Figura 29, mas onde seções de trilhos de comutação não têm perfis tipo retangulares, mas redondos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES EXEMPLIFICATIVAS

[0154] Doravante, uma modalidade de um sistema para comutar pistas é descrita em detalhes com referência aos desenhos anexos.

[0155] Unidade de Comutação de Trilho

[0156] O dispositivo aqui divulgado referido como “unidade de comutação de trilho” (RSU) permite comutação seletiva de um segmento de trilho de uma via guiada que opera individualmente (como em um dispositivo de comutação de pista monotrilho) ou combinada com outras unidades iguais (em um dispositivo de comutação de pista de múltiplos trilhos).

[0157] Uma unidade de comutação de trilho (RSU) é parte de um sistema maior que permite comutação seletiva controlada de um segmento de pista e é referida como uma “unidade de comutação de pista” (TSU). Uma unidade de comutação de pista (TSU) é parte de um sistema maior que permite comutação seletiva coordenada e controlada de múltiplos segmentos de pista e é referida como um “sistema de comutação de pista" (TSS). Um sistema de comutação de pista (TSS) é parte de um sistema maior que permite guiamento de veículos ao longo de uma via guiada e é referido como um “sistema de guiamento de veículo" (VGS). Um sistema de guiamento de veículo (VGS) compreende “vias guiadas” e “veículos”.

[0158] As vias guiadas incluem trilhos estacionários padrão ou “trilhos comuns” (CR) e segmentos de trilho especiais que são partes essenciais dos pontos de via guiada. Esses segmentos de trilho podem ser divididos em móveis, ou “trilhos de comutação” (SWR0/1/2/..), e estacionários, ou “trilhos fixos”. Os trilhos fixos podem, por sua vez, ser divididos em segmentos de trilho primários, ou "trilhos fixos principais” (MFR), e segmentos de trilho de ramificação secundários, ou “trilhos fixos ramificados” (BFR0/1 /2/..).

[0159] Os veículos, que podem ser trens, carrinhos, cápsulas, vagões, veículos de transporte ou similares (ou qualquer entidade física que contenha ou agrupe mercadorias ou passageiros para facilitar seu movimento ao longo de uma via guiada), podem incluir diferentes mecanismos para mover ao longo das vias guiadas (como aqueles com base em rodas) referidas como “montagens de rodas” (WA). Essas podem compreender conjuntos diferentes de “rodas’’ (ou mecanismos similares para facilitar movimento de atrito reduzido de um elemento móvel sólido em relação a uma superfície estacionária). As rodas podem ser divididas em “rodas superiores” (tW) ou “rodas de suporte” (rodas que suportam o peso do veículo e normalmente correm no topo dos trilhos), “rodas laterais” (sW) ou “rodas-guia” (rodas que suportam o guiamento lateral do veículo e normalmente correm em um lado dos trilhos), e “rodas inferiores” (bW) ou “rodas de parada para cima” (rodas que impedem que veículos saiam pista e corram envolvendo o fundo dos trilhos). A Figura 6A apresenta um simples contato de roda e trilho de uma tópica via férrea, onde uma roda superior (tW) suporta o peso do veículo e se move ao longo e no topo de um trilho comum (CR). Em contrapartida, a Figura 6B apresenta o exemplo mais complexo de um contato de rodas e trilho de uma típica montanha-russa, onde uma montagem de rodas (WA) que compreende três conjuntos de rodas (tW, sW e bW) se envolve em torno de um trilho comum (CR).

[0160] A unidade de comutação de trilho (RSU) compreende um conjunto giratório de componentes ou "combinação giratória” (RE) e um conjunto estacionário de componentes ou "conjunto estacionário” (SS). A combinação giratória (RE) compreende ainda um “cubo giratório” (RH), um conjunto de dois, três ou mais trilhos de comutação (SWR0/1 /2/..), um conjunto de componentes auxiliares (AC1/2/3/..) para facilitar fixação dos trilhos de comutação ao cubo giratório e/ou para otimizar os atributos físicos da combinação giratória (volume, massa, solidez, momento de inércia em torno do eixo geométrico de rotação, etc.) e/ou para facilitar controle preciso do movimento giratório da combinação giratória. O conjunto estacionário (SS) compreende ainda um trilho fixo principal (MFR), um conjunto de dois, três ou mais trilhos fixos ramificados (BFR0/1 /2/..) e uma estrutura de suporte (ST).

[0161] Com referência às Figuras 10A/B-12A/B e 13, a unidade de comutação de trilho (RSU) compreende um barril que pode girar ou “cubo giratório” (RH), um conjunto de trilhos de comutação (SWR0/1/2), um trilho fixo principal (MFR), um conjunto de trilhos fixos ramificados (BFR0/1/2) e uma disposição de eixo (SA). Nas Figuras 10A/B-12A/B, 13, 14 e 16-17A/B, um sistema para facilitar engatamento dos trilhos de comutação com o trilho fixo, ou “sistema de guiamento de engatamento” (EGS) também podem ser apreciados. Nas Figuras 17A/B e 19, uma possível disposição de atuador (AA) sem elementos estruturais também pode ser apreciada.

[0162] As Figuras 15A/B apresentam vistas tridimensionais em perspectiva apenas dos elementos móveis que são parte de uma combinação giratória (RE), enquanto que as Figuras 16A/B mostram apenas os elementos “fixos” fundamentais que são parte de um conjunto estacionário (SS) – excluindo uma estrutura (ST). As Figuras 17A/B apresentam elementos giratórios estacionários em conjunto todos juntos. A Figura 1 8 apresenta o mesmo como em 17A/B, mas incluindo uma possível estrutura (ST).

[0163] Trilho Fixo Principal

[0164] Com referência às Figuras 10A/B-12A/B e 13, o trilho fixo principal (MFR) é representado como um simples segmento de trilho reto sólido (embora também possa ser oco ou com um perfil não reto). O trilho fixo principal (MFR) é fixado em sua extremidade externa (eMFR) a um trilho comum (CR) por meio de uma conexão de via guiada padrão, e é instalado para facilitar um engatamento preciso e sólido de sua extremidade interna (iMFR) com uma extremidade principal dos trilhos de comutação (mSWR0/1/2) por meio de perfis de acoplamento.

[0165] Nas Figuras 10A/B-12A/B, que representam um ponto divergente, o trilho fixo principal (MFR) é colocado no lado da entrada da unidade de comutação de trilho (RSU) guiando o movimento translacional (TraM) de uma montagem de rodas (WA) para um trilho de comutação ativo (SWR0/1/2) da unidade de comutação de trilho (RSU). Na Figura 13, que representa não um ponto divergente, mas um ponto convergente, o trilho fixo principal (MFR) é colocado o lado de saída da unidade de comutação de trilho (RSU) guiando o movimento translacional (TraM) de uma montagem de rodas (WA) fora da unidade de comutação de trilho (RSU) para um trilho comum (CR).

[0166] Trilhos Fixos Ramificados

[0167] Com referência às Figuras 10A/B-12A/B e 13, os trilhos fixos ramificados (BFR0/1/2) são representados como segmentos de trilho sólidos simples, retos (BFR0) ou curvados (BFR1 e BFR2) (apesar de também poderem ser ocos ou ter outros perfis) Os trilhos fixos ramificados (BFR0/1/2) são fixados a um trilho comum (CR) em suas extremidades externas (eBFR0/1/2) por meio de uma conexão de via guiada padrão, e eles são instalados para facilitar engatamento preciso e sólido de suas extremidades internas (iBFR0/1/2) com as extremidades ramificadas correspondentes dos trilhos de comutação (bSWR0/1/2) por meio de perfis de acoplamento (BMP0/1/2).

[0168] Nas Figuras 10A/B-12A/B, que representam um ponto divergente, os trilhos fixos ramificados (BFR0/1/2) são colocados no lado de saída da unidade de comutação de trilho guiando o movimento translacional (TraM) de uma montagem de rodas (WA) fora da unidade de comutação de trilho (RSU). Na Figura 13, que representa não um ponto divergente, mas um ponto convergente, os trilhos fixos ramificados (BFR0/1/2) são colocados no lado de entrada da unidade de comutação de trilho guiando o movimento translacional (TraM) de uma montagem de rodas (WA) para a unidade de comutação de trilho (TSU).

[0169] O conjunto de trilhos fixos ramificados de preferência inclui uma combinação de dois ou três dos seguintes: um trilho fixo conformado e/ou configurado para ser conectado com o trilho de comutação reto e referido como “trilho fixo ramificado de trajetória reta” (BFR0), um trilho fixo conformado e/ou configurado para ser conectado com o primeiro trilho de comutação curvado e referido como “primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada” (BFR1), um trilho fixo conformado e/ou configurado para ser conectado com o segundo trilho de comutação curvado e referido como “segundo trilho fixo ramificado de trajetória curvada" (BFR2).

[0170] O trilho fixo ramificado de trajetória reta (BFR0) é de preferência fixado a um trilho comum (CR) em sua extremidade externa (eBFR0) e instalado para facilitar engatamento de sua extremidade interna (iBFR0) com a extremidade ramificada de um trilho de comutação reto correspondente (bSWR0) por meio de um par de superfícies de acoplamento fêmea e macho (fMMS0 e mMMS0).

[0171] O primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada (BFR1) é de preferência fixo a um trilho comum (CR) em sua extremidade externa (eBFR1) e instalado para facilitar engatamento de sua extremidade interna (iBFR1) com a extremidade ramificada de um primeiro trilho de comutação curvado correspondente (bSWR1) por meio de um par de superfícies de acoplamento fêmea e macho (MMSfl e MMSml).

[0172] O segundo trilho fixo ramificado de trajetória curvada (BFR1) é de preferência fixado a um trilho comum (CR) em sua extremidade externa (eBFR2) e instalado para facilitar engatamento de sua extremidade interna (iBFR2) com a extremidade ramificada de um segundo trilho de comutação curvado correspondente (bSWR2) por meio de um par de superfícies de acoplamento fêmea e macho (MMSf2 e MMSm2).

[0173] Trilhos de Comutação

[0174] Com referência às Figuras 10A/B-12A/B e 13, os trilhos de comutação (SWR0/1/2) fornecem diferentes alternativas para estabelecer conexões entre o trilho fixo principal (MFR) e os trilhos fixos ramificados (BFR0/1/2).

[0175] O conjunto de trilhos de comutação de preferência inclui os seguintes trilhos de comutação:

[0176] - um trilho de comutação com um formato basicamente reto e referido como “trilho de comutação reto” (SWR0),

[0177] - um primeiro trilho de comutação com um formato basicamente curvado e referido como “primeiro trilho de comutação curvado" (SWR1),

[0178] - e um segundo trilho de comutação com um formato basicamente curvado e referido como “segundo trilho de comutação curvado” (SWR2).

[0179] Trilho de Comutação Reto

[0180] Com referência às Figuras 10A/B, quando o trilho de comutação reto

(SWR0) é girado para sua posição ativa, ele engata simultaneamente em uma extremidade principal (mSWR0) com o trilho fixo principal (MFR) e em uma extremidade ramificada (bSWR0) com um trilho fixo ramificado de trajetória reta correspondente (BFR0), fornecendo superfície corrediça contínua suficiente (ou nível de conexão) entre os trilhos fixos e o trilho de comutação, de modo a guiar o movimento translacional (TraM) dos conjuntos de rodas (tW, sW e bW) de uma montagem de rodas (WA) a partir de uma linha de trajetória principal (ML) através da unidade de comutação de trilho e para uma trajetória de uma linha ramificada aproximadamente reta (BLO).

[0181] Com referência às Figuras 15A/B e 17A/B, o trilho de comutação reto (SWR0) é de preferência configurado fixo à face externa do cubo giratório (RH) paralelo ao eixo geométrico de rotação (Ax), de modo que possa ser girado em sua posição ativa para engatar simultaneamente em uma extremidade com o trilho fixo principal (MFR) e na outra extremidade com seu trilho fixo ramificado correspondente (BFR0), e com uma extremidade principal (mSWR0) colocada em relação ao eixo geométrico de rotação (Ax) à mesma distância perpendicular que as extremidades principais dos outros trilhos de comutação (mSWR1/2).

[0182] Na Figura 13, que representa não um ponto divergente, mas um ponto convergente, a unidade de comutação de trilho (TSU) mostra uma posição “para baixo” selecionada através da qual um primeiro trilho de comutação curvado (SWR1) está em sua posição ativa de engatamento, conectando em uma extremidade (bSWR1) com uma extremidade interna (iBFR1) de um primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada (BFR1) e na outra extremidade (mSWR1) com uma extremidade interna (iMFR) de um trilho fixo principal (MFR), a fim de permitir direcionar o movimento translacional (TraM) de uma montagem de rodas (WA) através da unidade de comutação de pista (TSU) a partir de primeira linha de trajetória curvada (BL1) em uma linha principal (ML).

[0183] Primeiro Trilho de Comutação Curvado

[0184] Com referência às Figuras 10A/B, quando o primeiro trilho de comutação curvado (SWR1) é girado em sua posição ativa, ele engata simultaneamente em uma extremidade principal (mSWR1) com o trilho fixo principal (MFR) e em uma extremidade ramificada (bSWR1) com um primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente (BFR1), fornecendo superfície corrediça contínua suficiente (ou nível de conexão) entre os trilhos fixos e o trilho de comutação, de modo a guiar o movimento translacional (TraM) de um conjunto de rodas (tW, sW e bW), a partir de uma linha de trajetória principal (ML), através da unidade de comutação de trilho, para uma trajetória de uma primeira linha de ramificação aproximadamente curvada (BL1).

[0185] Com referência às Figuras 15A/B-17A/B, o primeiro trilho de comutação curvado (SWR1) é de preferência configurado fixo à face externa do cubo giratório (RH), se curvando para fora a partir do eixo geométrico de rotação (Ax) em sua extremidade ramificada, com um perfil curvado diferente do um do segundo trilho de comutação curvado (SWR2), contido em um plano aproximadamente paralelo àquele contendo o segundo trilho de comutação curvado (SWR2), e com uma extremidade principal (mSWR1) colocada em relação ao eixo geométrico de rotação (Ax) à mesma distância perpendicular que as extremidades principais dos outros trilhos de comutação e em uma posição oposta diametralmente aproximada a partir da extremidade principal do segundo trilho de comutação curvado (bSWR2).

[0186] Segundo Trilho de Comutação Curvado

[0187] Com referência às Figuras 10A/B, quando o segundo trilho de comutação curvado (SWR2) é girado para sua posição ativa, ele engata simultaneamente em uma extremidade principal (mSWR2) com o trilho fixo principal (MFR) e em uma extremidade ramificada (bSWR2) com um segundo trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente (BFR2), fornecendo superfície corrediça contínua suficiente (ou nível de conexão) entre os trilhos fixos e o trilho de comutação, de modo a guiar o movimento translacional (TraM) de um conjunto de rodas (tW, sW e bW), a partir de uma linha de trajetória principal (ML), através da unidade de comutação de trilho, para uma trajetória de uma segunda linha ramificada aproximadamente curvada (BL2).

[0188] Com referência às Figuras 15A/B-17A/B, o segundo trilho de comutação curvado (SWR2) é de preferência configurado fixo à face externa do cubo giratório (RH), se curvando para fora a partir do eixo geométrico de rotação (Ax) em sua extremidade ramificada, com um perfil curvado diferente de um do primeiro trilho de comutação curvado (SWR1 ), contido em um plano aproximadamente paralelo àquele contendo o primeiro trilho de comutação curvado (SWR1), e com uma extremidade principal (mSWR2) colocada em relação ao eixo geométrico de rotação (Ax) à mesma distância perpendicular que as extremidades principais dos outros trilhos de comutação e em uma posição oposta diametralmente aproximada a partir da extremidade principal do primeiro trilho de comutação curvado (bSWR1).

[0189] Cubo Giratório

[0190] Com referência às Figuras 10A/B-12A/B, 13 e 15A/B, o cubo giratório (RH) suporta solidamente e compactamente e mantém junto o conjunto de trilhos de comutação (SWR0/1/2) como parte da combinação giratória (RE) a fim de girá-los precisamente e colocá-los em suas posições ativas de engatamento por meio de movimentos giratórios bidirecionais seletivos (Rot) em torno de um eixo geométrico de rotação (Ax) que atravessa longitudinalmente uma disposição de eixo (SA).

[0191] Como mostrado nas Figuras 15A/B-17A/B e 19, o cubo giratório (RH) é de preferência configurado com um orifício cilíndrico (CH) ao longo de seu eixo geométrico de rotação (Ax) que se integra com uma disposição que compreende um eixo estacionário ou “eixo inoperante" (DS). É também de preferência configurado para receber a força de acionamento necessária para seu movimento giratório (Rot) interagindo com o motor (Mot) de uma disposição de atuador diretamente ou por meio de mecanismo de engrenagem e pinhão ou “transmissão de acionamento” (DT) que pode se ligar com uma engrenagem ou parte de uma engrenagem é fixada ou entalhada na superfície externa do cubo giratório ou “engrenagem do cubo” (HG). O cubo giratório (RH) é também de preferência montado para rotação bidirecional (Rot) em torno de um eixo geométrico estacionário (Ax) ao longo do eixo inoperante (DS) que está colocado paralelo à direção da extremidade interna do trilho fixo principal (MFR) e localizado aproximadamente na mesma altura (caso de aplicações de comutação de pista de modelo vertical, como mostrado nas Figuras 15A/B) ou abaixo dele (caso de aplicações de comutação de pista de modelo horizontal, como o da Figura 5).

[0192] Dinâmica física diferencial da combinação giratória

[0193] Com referência às Figuras 20-21, ambas apresentam uma mesma vista de seção transversal de um mesmo problema de ponto de comutação divergente de modelo vertical de 3 vias para alternar e conectar um conjunto de três trilhos de comutação com as mesmas superfícies de interação de veículo; no entanto, as duas figuras fornecem soluções bastante diferentes: a Figura 20 mostra a combinação giratória (RE) da unidade de comutação de trilho (RSU), de acordo com uma modalidade preferencial, e a Figura 21 mostra uma combinação giratória (RE) de um conjunto de comutação de monotrilho, de acordo com a patente da técnica anterior GB 1.404.648. Ambas as soluções exemplificadas nas Figuras 20- 21 apresentam unidades giratórias (RE) de dispositivos configurados para conectar o trilho esquerdo de uma seção principal de pista de dois trilhos (não mostrada) com o trilho esquerdo de uma das três seções de pista de dois trilhos (também não mostrado): aquele que segue em linha reta, um que diverge verticalmente para cima, e um que diverge verticalmente para baixo. Ambas as figuras apresentam uma combinação giratória (RE) que pode girar em torno de um eixo geométrico de rotação (Ax) gerando um movimento giratório (Rot) de um conjunto de trilhos de comutação que compreende um trilho de comutação reto (SWR0), um trilho de comutação curvado de trajetória curvada para cima (SWR1), e um trilho de comutação curvado de trajetória curvada para baixo (SWR2), todos eles com perfis de trilho de seção transversal retangular com superfícies de interação de veículo colocadas em seu lado superior e em seu lado de pista lateral interno; o trilho de comutação curvado de trajetória curvada para cima (SWR1) é mostrado colocado em sua posição de engatamento ativa, consequentemente, fornecendo conexão de trilho contínua seguindo uma linha de trajetória de trilho ramificado divergindo para cima verticalmente (BL). Ambas as figuras também apresentam os planos vertical (VAx) e horizontal (HAx) que definem o eixo geométrico de rotação (Ax), bem como o plano horizontal (HP) contendo o ponto mais alto de extremidade principal do veículo superior que interage com a superfície (TopS) dos trilhos de comutação quando engatado em sua posição ativa.

[0194] As superfícies de interação de veículo de um trilho são definidas como aquelas superfícies externas do trilho que são suscetíveis de interagir com componentes de interação de trilho de veículos passantes (como montagens de rodas). A superfície de interação de veículo superior (TopS) de uma seção de trilho é definida como a superfície de interação de veículo colocada no topo do trilho. As

Figuras 20-21 também indicam de modo diferente os pontos mais distantes de extremidade principal dos trilhos de comutação (FP) de cada um dos trilhos de comutação (SWR0/1/2), sendo os ditos pontos mais distantes (FP) de um trilho de comutação (SWR0/1/2) definidos como o ponto da superfície externa do dito trilho de comutação que está localizado mais distante do eixo geométrico de rotação (Ax) e que é incluído dentro da seção transversal da extremidade principal da combinação giratória (RE).

[0195] Diferenças entre a solução da Figura 20 e a da Figura 21 são como a seguir:

[0196] • Na Figura 20, planos contendo as linhas de trajetória de trilho curvadas dos trilhos de comutação curvados SWR1 e SWR2 são paralelos entre si e ao eixo geométrico de rotação (Ax), portanto, nunca o atravessando, enquanto na Figura 21 os ditos mesmos planos equivalentes são longe de ser paralelos entre si e ao eixo geométrico do eixo geométrico de rotação (Ax), portanto, o atravessando, sendo deslocados angularmente entre si a um ângulo que não excede 110º.

[0197] • Na Figura 20, o centro de massa do trilho de comutação reto (SWR0) e o centro de massa do par agrupado de trilhos de comutação curvados (SWR1-2) são colocados em lados opostos do eixo geométrico de rotação (Ax), enquanto na Figura 21 eles são colocados no mesmo lado do eixo geométrico, sendo todos os três trilhos de comutação confinados dentro de uma extensão angular de 110º.

[0198] • Na Figura 20, o movimento giratório central (Rot) da combinação giratória (RE) ocorre abaixo de seu eixo geométrico de rotação (Ax) e abrange um escopo de ângulo de 180º, enquanto na Figura 21 ocorre acima do eixo geométrico de rotação (Ax) e varia dentro de um escopo angular de 110º.

[0199] • Na Figura 20, pontos mais distantes da extremidade principal dos trilhos de comutação (FP) de cada um dos trilhos de comutação (SWR0/1/2) são deslocados equidistantemente do eixo geométrico de rotação (Ax) a uma distância mínima não superior a 4 vezes a mais larga das larguras da extremidade principal dos ditos trilhos de comutação, enquanto na Figura 21 a proporção equivalente é de aproximadamente 6 vezes. A definição da largura da extremidade principal de um trilho de comutação será mais esclarecida nas Figuras 27-30.

[0200] • Na Figura 20, devido à configuração compacta da combinação giratória (RE), os componentes de suporte dos trilhos de comutação (não mostrados) são mínimos, enquanto na Figura 21 os componentes de suporte equivalentes (SC) são de comprimento significativo, o que implica um peso esperado muito menor (W) da combinação giratória (RE) da Figura 20 em comparação com a da Figura 21.

[0201] • Na Figura 20, devido à compactação e distribuição equilibrada das massas dos trilhos de comutação (SWR0/1/2), presume-se que o centro de massa (CM) da combinação giratória (RE) tenha sido facilmente alinhado com seu eixo geométrico de rotação (Ax), enquanto com a combinação giratória (RE) da Figura 21 este não poderia ter sido o caso devido aos seus componentes de suporte longos (SC) e distribuição desequilibrada das massas de seus trilhos de comutação (SWR0/1/2); portanto, na Figura 20, o eixo geométrico de rotação e eixo geométrico principal do momento de inércia da combinação giratória (RE) estão alinhados, enquanto na Figura 20 eles claramente não estão.

[0202] • Na Figura 20, a área em corte transversal de folga volumétrica (Cle) exigida pelo movimento giratório (Rot) da combinação giratória (RE) é muito menor em tamanho do que a da Figura 21 e, ao contrário da Figura 21, não inclui um espaço significativo localizado à direita da linha de trajetória de ramificação (BL), que poderia ser causa de grave conflito com o corpo dos veículos em trânsito. A área em corte transversal da folga volumétrica (Cle) é representada na figura com uma superfície pontilhada.

[0203] Com referência às Figuras 22-23, a Figura 22 apresenta uma unidade de comutação de trilho (RSU) semelhante à da Figura 20, e a Figura 23 apresenta uma montagem de comutação de monotrilho da técnica anterior semelhante à da Figura 21, mas ambas agora aplicadas a um ponto de comutação de 3 caminhos com um modelo horizontal. Ambas as soluções apresentam combinações giratórias (RE) configuradas para conectar o trilho esquerdo de uma seção principal de pista de dois trilhos (não mostrada) com o trilho esquerdo de uma das três seções ramificadas de pista de dois trilhos (também não mostrada): uma que segue em linha reta, uma que diverge horizontalmente para a esquerda e uma que diverge horizontalmente para a direita. Cada figura apresenta uma combinação giratória (RE) que pode girar em torno de um eixo geométrico de rotação (Ax) gerando um movimento giratório (Rot) de um conjunto de trilhos de comutação compreendendo um trilho de comutação reto (SWR0), um trilho de comutação curvado de trajetória curvada para a esquerda (SWR1), e um trilho de comutação curvado de trajetória curvada para a direita (SWR2), todos com perfis de trilho de seção transversal retangular; o trilho de comutação curvado de trajetória curvada para a esquerda (SWR1) é mostrado colocado em sua posição de engatamento ativa, proporcionando assim uma conexão trilho contínua em uma linha trajetória ramificada divergente horizontalmente à esquerda (BL). Ambas as figuras também apresentam os planos vertical (VAx) e horizontal (HAx) que definem o eixo geométrico de rotação (Ax), bem como o plano horizontal (HP) contendo o ponto mais alto da extremidade principal da superfície de interação de veículo (TopS) dos trilhos de comutação quando engajados em sua posição ativa. Ambas as figuras também apresentam os pontos mais distantes de extremidade principal dos trilhos de comutação (FP) de cada um dos trilhos de comutação (SWR0/1/2), conforme definido anteriormente.

[0204] Diferenças entre a solução da Figura 22 e a da Figura 23 são conforme a seguir:

[0205] • Na Figura 22, planos contendo as trajetórias curvadas do trilho das superfícies do veículo superior interagindo (TopS) dos trilhos de comutação curvados SWR1 e SWR2 são paralelos entre si e ao eixo geométrico de rotação (Ax), portanto nunca o cruzando, enquanto que na Figura 23, os ditos mesmos planos equivalentes estão longe de serem paralelos entre si e ao eixo geométrico de rotação geométrico (Ax), cruzando-o assim, sendo angularmente deslocados um do outro em um ângulo não superior a 110º.

[0206] • Na Figura 22, o centro de massa do trilho de comutação reto (SWR0) e o centro de massa do par agrupado de trilhos de comutação curvados (SWR1-2) são colocados em lados opostos do eixo geométrico de rotação (Ax), enquanto na Figura 23 eles são colocados no mesmo lado do dito eixo geométrico, sendo todos os três trilhos de comutação confinados dentro de uma extensão angular 110º.

[0207] • Na Figura 22, o movimento giratório (Rot) da combinação giratória (RE) ocorre abaixo de seu eixo geométrico de rotação (Ax) e varia dentro de um escopo de ângulo de 180º, enquanto na Figura 23, ele ocorre acima do eixo geométrico de rotação (Ax) e varia dentro de um escopo angular de 110º.

[0208] • Na Figura 22, pontos mais distantes da extremidade principal dos trilhos de comutação (FP) de cada um dos trilhos de comutação (SWR0/1/2) são deslocados equidistantemente do eixo geométrico de rotação (Ax) a uma distância mínima não superior a 4 vezes a mais larga das larguras da extremidade principal dos ditos trilhos de comutação, enquanto na Figura 23, a proporção equivalente é de aproximadamente 6 vezes. A definição da largura da extremidade principal de um trilho de comutação será melhor esclarecida nas Figuras 27-30.

[0209] • Na Figura 22, devido à configuração compacta da combinação giratória (RE) os componentes de suporte dos trilhos de comutação (não mostrados) são mínimos, enquanto na Figura 23 os componentes de suporte equivalentes (SC) são de comprimento significativo, o que implica um peso muito menor esperado (W) da combinação giratória (RE) da Figura 22 em comparação com a da Figura 23.

[0210] • Na Figura 22, devido à compacidade e distribuição equilibrada das massas dos trilhos de comutação (SWR0/1/2), presume-se que o centro de massa (CM) da combinação giratória (RE) tenha sido facilmente alinhado com seu eixo geométrico de rotação (Ax), enquanto que com a combinação giratória (RE) da Figura 23, este não poderia ter sido o caso devido aos seus componentes de suporte longos (SC) e distribuição desequilibrada das massas de seus trilhos de comutação (SWR0/1/2) ; portanto, na Figura 22, o eixo geométrico de rotação e eixo geométrico principal do momento de inércia da combinação giratória (RE) estão alinhados, enquanto na Figura 23 eles claramente não estão.

[0211] • Na Figura 22, a área em corte transversal de folga volumétrica (Cle) exigida pelo movimento giratório (Rot) da combinação giratória (RE) é muito menor em tamanho do que a da Figura 23 e, ao contrário da Figura 23, não inclui um espaço significativo localizado à direita da linha de trajetória de ramificação (BL), que poderia ser causa de grave conflito com o corpo dos veículos em trânsito. A área em corte transversal da folga volumétrica (Cle) é representada na figura com uma superfície pontilhada.

[0212] Como consequência de tudo o que foi dito acima, pode-se inferir que, não apenas em aplicações de ponto de comutação de modelo vertical, mas também em aplicações de modelo horizontal, as características técnicas da unidade de comutação de trilho (RSU) das Figuras 20 e 22 são não apenas significativamente diferentes, mas também significativamente melhor do que aqueles do conjunto de comutação de monotrilho da técnica anterior das Figuras 21 e 23, respectivamente comparadas, sendo as principais características diferenciais e vantagens as seguintes:

[0213] • menor tamanho, peso e alcance radial requerido de folga (Cle) da combinação giratória (RE);

[0214] • distribuição significativamente mais bem equilibrada das massas de trilhos de comutação em relação ao eixo geométrico (Ax) e significativamente mais próxima da localização das massas de comutação em relação ao eixo geométrico;

[0215] • momento de inércia significativamente menor em relação ao eixo geométrico de rotação e alinhamento significativamente melhor do eixo geométrico de rotação com o eixo geométrico principal de momento de inércia;

[0216] • resultando em menores custos de construção, transporte, instalação, balanceamento, operação e controle do dispositivo, bem como menores riscos de falha ou perigos mecânicos;

[0217] • forças necessárias resultantes para acionar o dispositivo de magnitude mínima e variabilidade mínima, portanto, também maximizando a eficiência energética, precisão e facilidade de controle do dispositivo.

[0218] Com referência às Figuras 27-30, uma representação mais clara da compactação da combinação giratória (RE) é ilustrada. A Figura 27 mostra uma vista em seção transversal na extremidade principal de uma combinação giratória (RE) com trilhos de comutação perfilados em seção retangular (SWR0/1/2) configurados para um ponto de comutação de modelo vertical de 3 caminhos. A Figura 28 também mostra uma vista em seção transversal na extremidade principal, mas de uma combinação giratória (RE) com trilhos de comutação perfilados em seção circular (SWR0/1 /2) em um ponto de comutação de modelo vertical de 3 caminhos. A Figura 29 também mostra uma vista em seção transversal na extremidade principal, mas de uma combinação giratória (RE) com trilhos de comutação perfilados em seção retangular (SWR0/1/2) em um ponto de comutação de modelo horizontal de 3 caminhos. E a Figura 30 também mostra uma vista em seção transversal na extremidade principal, mas de uma combinação giratória (RE) com trilhos de comutação perfilados em seção circular (SWR0/1/2) em um ponto de comutação de modelo horizontal de 3 caminhos.

[0219] Em cada uma das Figuras 27-30, para cada trilho de comutação (SWR0/1/2), uma superfície de interação vertical superior (TopS), uma superfície de interação vertical lateral (LatS) e o ponto mais distante da extremidade principal (FP) são identificados. Em cada figura também se desenha um peso do veículo (F) perpendicular a uma superfície de topo de interação de veículo (TopS) do trilho de comutação em posição ativa. Todas as figuras referidas também ilustram como cada ponto mais distante da extremidade principal (FP) de cada trilho de comutação (SWR0/1/2) é deslocado na mesma distância (D) do eixo geométrico de rotação (Ax). Em cada uma das referidas figuras, a fim de garantir uma compactação de toda a combinação giratória (RE) representada, a distância (D) é definida em relação à largura mais ampla da extremidade principal (Wi) dos trilhos de comutação (SWR0/1/2) em uma proporção preferencial na faixa de duas ou três vezes a dita largura (Wi) e nunca ultrapassando quatro vezes. A largura da extremidade principal de um trilho de comutação (Wi) é definida como a maior largura de sua seção transversal medida na extremidade principal do trilho de comutação (mSWR0/1/2) e perpendicularmente a uma linha reta virtual que une seu ponto mais distante de extremidade principal (FP) com o eixo geométrico de rotação (Ax) e considerando a seção transversal do trilho de comutação sem corpos de suporte do cubo rotativo, isto é, aquele de área mínima necessária para conter as superfícies do trilho de comutação que interagem verticalmente.

[0220] Cruzamentos de trilho e pontos de comutação de 2 ou 3 caminhos de modelo vertical/horizontal

[0221] As Figuras 3-4 e 10A/B-20 referem-se a pontos de comutação em um modelo vertical, onde as linhas de trajetória de pista divergem ou convergem na dimensão vertical. Em contrapartida, as Figuras 22-26A/B se referem a pontos de comutação em um modelo horizontal, onde as linhas de trajetória de pista divergem ou convergem na dimensão horizontal.

[0222] Referindo-se à Figura 24A, ela mostra uma vista simplificada em perspectiva (a partir da direita do lado frontal/principal) de uma unidade de comutação de pista de dois trilhos (TSU) com duas (esquerda e direita) unidades de comutação de trilho (RSU), configuradas para um ponto divergente de modelo horizontal de 3 caminhos (para esquerda, para frente e reto e para a direita), onde uma posição

“para esquerda” foi alcançada por meio do movimento giratório (Rot), em cada unidade de comutação de trilho (RSU), de um dos dois trilhos de comutação curvados (SWR1, SWR2) de cada unidade de comutação de trilho (RSU) para sua posição de engatamento ativa para fornecer superfícies de interação de veículo de trilho contínuo, nesse caso, superior e lateral interna, se unem aos trilhos comuns (CR) colocados antes e após a unidade de comutação de pista (TSU). Para ativar a posição “para esquerda” da pista de dois trilhos, a unidade esquerda de comutação de trilho (RSU) girou seu trilho de comutação curvado de curva interna de curvatura mais alta (SWR2) em sua posição de engatamento ativa, e a unidade de comutação de trilho direita (RSU) girou seu trilho de comutação curvado de curvatura externa inferior (SWR1) em sua posição de engatamento ativa. O trilho de comutação curvo da curva interna de curvatura superior (SWR2) da unidade de comutação de trilho direita (RSU) e o trilho de comutação curvo da curva externa de curvatura inferior (SWR1) da unidade de comutação de trilho esquerda (RSU) não são mostrados simplesmente porque permanecem ocultos devido às posições de rotação ilustradas na figura.

[0223] Uma das particularidades dos pontos de comutação de modelo horizontal é que, se eles comutam pistas que não são monotrilho, mas de dois trilhos, os cruzamentos de trilho estão presentes. Isso é claramente mostrado na Figura 24A, onde três cruzamentos de trilhos estão presentes: um (RC0) entre o trilho comum de curva externa da pista da esquerda e o trilho comum de curva externa da pista da direita, outro (RC1) entre o trilho comum esquerdo da pista direta e o trilho comum da curva externa da pista da direita, e outro (RC2) entre o trilho comum direito da pista direta e o trilho comum da curva externa da pista da direita. Na figura referida, os cruzamentos de trilhos (RC0, RC1 e RC2) estão fora do alcance funcional da unidade de comutação de pista (TSU), pois são resolvidos com uma solução de cruzamento de trilho comum em que um vão mínimo, mas suficiente é previsto para a passagem do flange do veículo ferroviário. No caso específico de aplicações de ponto de comutação de modelo horizontal de 3 caminhos que requerem continuidade perfeita de trilho também em cruzamentos de trilhos, a unidade de comutação de pista (TSU) da presente invenção não seria uma solução, a menos que combinada com outras soluções de cruzamento de trilhos,

ou a menos que o modelo horizontal estrito no ponto de comutação não fosse necessário e, então, uma configuração de modelo vertical e comutação de pista até (TSU) pudesse ser usada para fornecer continuidade perfeita de trilho como, graças à configuração de modelo vertical, cruzamentos de trilhos seriam evitados.

[0224] Referindo-se à Figura 24B, ela apresenta a mesma vista da mesma unidade de comutação de pista da Figura 24A, mas com uma posição “para frente reto” ativada por meio do movimento giratório (Rot), em cada unidade de comutação de trilho (RSU), do trilho de comutação reto (SWR0) de cada unidade de comutação de trilho (RSU) em sua posição de engatamento ativa para fornecer superfícies de interação de veículo de trilho contínuo, neste caso, trilho superior e lateral interno, juntando-se aos trilhos comuns (CR) colocados antes e depois da unidade de comutação de pista (TSU).

[0225] Referindo-se à Figura 24C, ela apresenta a mesma vista da mesma unidade de comutação de pista das Figuras 24A-B, mas com uma posição “para direita” ativada por meio do movimento giratório (Rot), em cada unidade de comutação de trilho (RSU), de um dos dois trilhos de comutação curvados (SWR1, SWR2) de cada unidade de comutação de trilho (RSU) em sua posição de engatamento ativa para fornecer superfícies de interação de veículo de trilho contínuo, nesse caso, superior e lateral interno, juntando-se aos trilhos comuns (OR) colocados antes e depois da unidade de comutação de pista (TSU). Para ativar a posição “para direita” da pista de dois trilhos, a unidade de comutação de trilho esquerda (RSU) girou seu trilho de comutação curvado de curva externa de curvatura inferior (SWR1) para sua posição de engatamento ativa, e a unidade de comutação de trilho direita (RSU) girou seu trilho de comutação curvado de curva interna de curvatura maior (SWR2) para sua posição de engatamento ativa.

[0226] Referindo-se à Figura 25A, ela mostra uma vista simplificada em perspectiva (a partir da direita do lado frontal/principal) de uma unidade de comutação de pista de dois trilhos (TSU) com duas (esquerda e direita) unidades de comutação de trilho (RSU), configuradas para um ponto divergente de modelo horizontal de 2 caminhos (para esquerda e para direita), onde uma posição “para esquerda” foi ativada por meio do movimento giratório (Rot) em torno do eixo geométrico de rotação (Ax), em cada unidade de comutação de trilho (RSU), de um dos dois trilhos de comutação curvados (SWR1, SWR2) de cada unidade de comutação de trilho (RSU) para sua posição de engatamento ativa para fornecer superfícies de interação de veículo de trilho totalmente contínuas, nesse caso, superior, inferior e lateral interna, unindo-se aos trilhos comuns (CR) colocados antes e depois da unidade de comutação de pista (TSU). Para ativar a posição “para esquerda” da pista de dois trilhos, a unidade de comutação de trilho esquerda (RSU) girou seu trilho de comutação curvado de curva interna de curvatura maior (SWR2) para sua posição de engatamento ativa, e a unidade de comutação de trilho esquerda (RSU) girou seu trilho de comutação curvado de curva externa de curvatura inferior (SWR1) para sua posição de engatamento ativa.

[0227] Referindo-se à Figura 25B, ela apresenta a mesma vista da mesma unidade de comutação de pista da Figura 25A, mas onde uma posição “para direita” foi ativada por meio do movimento giratório (Rot) em torno do eixo geométrico de rotação (Ax), em cada unidade de comutação de trilho (RSU), de um dos dois trilhos de comutação curvados (SWR1, SWR2) de cada unidade de comutação de trilho (RSU) para sua posição de engatamento ativa para fornecer superfícies de interação de veículo de trilho totalmente contínuas, nesse caso, superior, inferior e lateral interna, unindo-se aos trilhos comuns (CR) colocados antes e depois da unidade de comutação de pista (TSU). Para ativar a posição “para direita” da pista de dois trilhos, a unidade de comutação de trilho esquerda (RSU) girou seu trilho de comutação curvado de curva externa de curvatura inferior (SWR1) para sua posição de engatamento ativa, e a unidade de comutação de trilho direita (RSU) girou seu trilho de comutação curvado de curva interna de curvatura maior (SWR2) para sua posição de engatamento ativa.

[0228] Referindo-se a ambas as Figuras 25A-B, dado o fato de que o ponto de comutação de modelo horizontal representado não é de 3 caminhos, mas de 2 caminhos (divergindo para a esquerda e para a direita), os cruzamentos de trilho potenciais são limitados àquele (não mostrado) entre a trajetória de trilho de curva externa para esquerda e a trajetória de curva externa para direita. As figuras referidas ilustram como uma unidade de comutação de pista (TSU) pode ser idealmente usada em um ponto de comutação de modelo horizontal de 2 caminhos que exige continuidade total de superfícies de trilho de interação de veículo sem excluir cruzamentos de trilho existentes, essencialmente configurando cada uma das unidades de comutação de trilho (RSU) com um trilho de comutação curvado de curva externa adequadamente conformado e longo o bastante (SWR1) com uma extremidade ramificada (bSWR1) que na verdade ultrapassa o plano bissetor colocado entre o eixo geométrico (Ax) das duas unidades de comutação de trilho (RSU) e com uma fixação sólida a seu cubo giratório (RH). Na configuração mostrada, os trilhos de comutação curvados com curvatura interna (SWR2) apresentam dimensões longitudinais menores do que os trilhos de comutação curvados de curvatura externa (SWR1) e eles giram livremente sem o suporte adicional de um sistema de guiamento de engatamento (EGS) como é o caso dos trilhos de comutação curvados de curvatura externa SWR1. Na modalidade referida, as formas do sistema de guiamento de engatamento (EGS) de cada unidade de comutação de trilho (RSU) se sobrepõem e se integram entre si para evitar conflitos potenciais com a rotação dos trilhos de comutação, que obviamente pode também só ser alcançado, se os movimentos giratórios das duas unidades de comutação de trilho (RSU) estiverem devidamente sincronizados.

[0229] Na modalidade referida das Figuras 25A-B, onde cada unidade de comutação de trilho (RSU) compreende apenas dois trilhos de comutação curvados (SWR1 e SWR2), tendo uma combinação giratória (RE) com um centro de massa equilibrado ao longo de sua dimensão longitudinal a fim de fornecer um alinhamento perfeito ou significativamente melhorado de seu eixo geométrico principal de momento de inércia com o eixo geométrico de rotação (Ax) é possível por meio, por exemplo, de um componente auxiliar (AC2) que, sendo possivelmente feito de um material de peso específico mais alto do que os trilhos de comutação, é precisamente ponderado e moldado para compensar especificamente a forma divergente progressiva dos trilhos de comutação e é colocado em oposição aos trilhos de comutação (SWR1 e SWR2) em relação ao eixo geométrico giratório (Ax).

[0230] Uma configuração alternativa para o ponto de comutação horizontal bidirecional das Figuras 25A-B, que não é mostrada, seria fornecer para cada unidade de comutação de trilho (RSU) trilhos de comutação curvados tendo o mesmo comprimento longitudinal (mas ainda perfil de curvatura diferente) e com sistemas de guiamento de engatamento (EGS) usados simultaneamente pelas extremidades ramificadas de ambos os trilhos de comutação curvados (semelhante à solução mostrada em Figuras 10A/B-16, mas para um modelo horizontal).

[0231] Com referência às Figuras 26A-B, eles apresentam uma representação simplificada de uma combinação giratória de 3 caminhos (RE) para ilustrar a possível colocação de vários componentes auxiliares de equilíbrio de centro de massa (AC2 e AC3) sem interferir nas superfícies de interação de veículo dos trilhos de comutação (SWR0/1/2).

[0232] A Figura 26A mostra uma vista em perspectiva (da direita do lado posterior/ramificado) de uma combinação giratória (RE) com um componente auxiliar (AC1) para suportar os trilhos de comutação curvados (SWR1 e SWR2) e um componente auxiliar (AC2) que, sendo possivelmente feito de um material de peso específico superior ao dos trilhos de comutação, é precisamente ponderado e moldado para compensar especificamente as massas das formas divergentes progressivas longitudinais dos trilhos de comutação curvados (SWR1-2) e componente auxiliar de suporte (AC1) comparado àquele do trilho de comutação reto (SWR0) relativo ao eixo geométrico de rotação (Ax) e está localizado oposto aos trilhos de comutação (SWR1-2) em relação ao eixo geométrico rotativo (Ax), com a particularidade de ser colocado dentro do trilho de comutação reto (SWR0) para evitar obstruir as superfícies de interação de veículo do trilho de comutação.

[0233] A Figura 26B mostra uma vista em perspectiva (a partir da direita do lado frontal/principal) da mesma combinação giratória (RE) da Figura 26A com o componente auxiliar (AC1) para suportar os trilhos de comutação curvados (SWR1 e SWR2) e com um componente auxiliar (AC3), não mostrado na Figura 26A, que, sendo possivelmente feito de um material de peso específico maior do que aquele dos trilhos de comutação, é precisamente ponderado e moldado para compensar especificamente as massas do trilho de comutação reto (SWR0) em comparação com aquelas das formas divergentes progressivas longitudinais dos trilhos de comutação curvados (SWR1-2) e componente auxiliar de suporte (AC1) em relação ao eixo geométrico de rotação (Ax), com a particularidade de ser colocado fora do cubo giratório e componente auxiliar de suporte (AC1) em um local onde não haja superfícies de interação do veículo e não haja risco de obstruções com componentes do veículo passante.

[0234] Conforme declarado, o objetivo do conjunto de componentes auxiliares (AC1, AC2, etc.) representado nas figuras 26A e 26B é para otimizar os atributos físicos da combinação giratória e/ou para facilitar controle preciso do movimento giratório da combinação giratória.

[0235] Na modalidade exemplificativa representada, o conjunto de componentes auxiliares compreende uma variedade de placas confeccionadas com um material de peso específico superior ao dos trilhos de comutação (SWR0, SWR1, SWR2, etc.). Essas placas podem ser colocadas fixadas externamente ou dentro do cubo giratório (RH), e também fixadas aos corpos dos trilhos de comutação ou aos corpos de outros componentes auxiliares sem afetar os movimentos rotativos (Rot) da dita combinação giratória (RE) nem movimentos do veículo ao longo de superfícies de veículo dos ditos trilhos de comutação.

[0236] Na modalidade exemplificativa representada, as placas são conformadas ao longo de suas distâncias longitudinais com progressivo aumento ou diminuição de áreas de seção transversal para compensar especificamente o deslocamento gradual dos corpos do trilhos de comutação divergentes e seus componentes auxiliares de suporte em relação ao eixo geométrico de rotação (Ax) e/ou para compensar especificamente a compensação gradual necessária/desnecessária de um trilho de comutação reto (SWR0) em relação aos trilhos de comutação curvados colocados em lados opostos do eixo geométrico de rotação (Rot).

[0237] Estrutura de Suporte

[0238] A estrutura de suporte (ST) suporta, consolida e protege solidamente elementos compreendidos dentro da unidade de comutação de trilho (RSU) e, se apropriado, também fixa-os firmemente ao solo e/ou às estruturas de via guiada comuns. Um exemplo da estrutura de suporte (ST) para uma unidade de comutação de trilho (RSU) é mostrado na Figura 18.

[0239] Disposição de Eixo

[0240] A disposição de eixo (SA) suporta o cubo giratório (RH) e facilita seu movimento giratório bidirecional (Rot) em torno do eixo geométrico de rotação (Ax). A disposição de eixo inclui um eixo vivo rotativo solidamente fixado ao cubo giratório (RH) e apoiado através de mancais por pelo menos dois alojamentos estacionários fixos, ou - de preferência - (conforme mostrado nas Figuras 16- 17A/B) inclui um eixo inoperante fixo estacionário (DS), apoiado e travado em suas extremidades por pelo menos dois alojamentos fixos (SH1, SH2) e tendo mancais suportando a rotação do eixo ou “mancais de rotação de eixo” (SRB1/2/..) entre a superfície interna do cubo giratório oco (RH) e a superfície externa do eixo inoperante (DS), ou qualquer combinação dos dois. O eixo inoperante (DS) é de preferência colocado atravessando o cubo giratório (RH) por meio de seu orifício cilíndrico longitudinal (CH).

[0241] Disposição de atuador

[0242] Com referência às Figuras 17B e 18, uma disposição de atuador (AA) fornece e transmite o acionamento necessário para girar direta ou indiretamente o cubo giratório (RH) e fornece a velocidade e precisão de força motriz rotacional necessárias para garantir movimento giratório rápido e preciso (Rot) dos trilhos de comutação (SWR0/1/2) em suas posições ativas de engatamento. O atuador ou motor (Mot) é de preferência um tipo servo-motor ou similar, com capacidade de impulsionar movimento bidirecional (Rot) com velocidade suficiente, com capacidade de controlar posições angulares com precisão, e com capacidade de reter ainda em posições estacionárias. O motor (Mot) é de preferência complementado com um mecanismo de engrenagem e pinhão ou semelhante referido como “transmissão de acionamento” (DT) para transmitir forças do atuador para o cubo giratório (RH). O motor (Mot) é de preferência localizado o mais próximo possível do cubo giratório (RH) e em um local sem interferência com a movimentação dos veículos ao longo da via guiada.

[0243] O motor (Mot) pode atuar em apenas um cubo giratório (RH) de cada vez, ou simultaneamente em dois ou mais cubo giratórios de diferentes unidades de comutação de trilho (RSU 1/2) de uma mesma unidade de comutação de pista (TSU).

[0244] Sistema de Guiamento de Engatamento

[0245] A unidade de comutação de trilho (RSU) pode a preferência ser complementada com um sistema denominado "sistema de guiamento de engatamento" (EGS), que tem a finalidade de fornecer movimento giratório preciso controlado pelo cubo giratório e os trilhos de comutação (SWR0/1/2/..) durante as fases transicionais para guiar com precisão as extremidades dos trilhos de comutação (mSWR0/1/2/ e bSWR0/1/2/..) em engatamento preciso e/ou suave com suas extremidades dos trilhos fixos correspondentes (iMFR e iBFR0/1/2/..).

[0246] As Figuras 10A/B-12A/B e 15A/B-17A/B apresentam diferentes vistas e conjuntos parciais de componentes de uma unidade de três caminhos de comutação de trilho (RSU) em uma modalidade preferencial da invenção, em que o sistema de guiamento de engatamento (EGS) compreende duas guias de engatamento estacionárias (SEG1 e SEG2), um conjunto de múltiplos mancais de guiamento de engatamento (EGB1/2/..), e um componente de engatamento giratório (REC) que liga as duas extremidades ramificadas dos trilhos de comutação curvados (bSWR1 e bSWR2) em uma única peça e é configurada para interagir simultaneamente com as duas guias de engatamento estacionárias (SEG1 e SEG2).

[0247] Nessa modalidade preferencial, um primeiro guia de engatamento estacionária (SEG1) fornece uma superfície de guiamento côncava contínua (CNC) colocada em um anel externo e a segunda guia de engatamento estacionária (SEG2) fornece uma superfície de guiamento convexa contínua (CNV) colocada em um anel mais interno, em que ambas as superfícies (CNC e CNV) são concêntricas - compartilhando um mesmo centro no eixo geométrico de rotação (Ax) do cubo giratório (RH) - e têm a forma geral de um arco cobrindo aproximadamente 180 graus ou um pouco menos.

[0248] Nessa modalidade, ambas as guias de engatamento estacionárias (SEG 1 e SEG2) estão solidamente fixas às extremidades internas dos trilhos fixos ramificados (iBFR 1 e iBFR2), em que a superfície de guiamento convexa (CNV) se integra a uma superfície de acoplamento fêmea (fBMS1) localizada na extremidade interna de um primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada (iBFR1) facilitando o movimento preciso e controlado de um primeiro trilho de comutação curvado (SWR1) em uma posição ativa de engatamento com um primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente (BFR1), e em que a superfície de guiamento côncava (CNC) se integra a uma superfície de acoplamento fêmea (fBMS2) localizada na extremidade interna de um segundo trilho fixo ramificado de trajetória curvada (iBFR2) facilitando o movimento preciso e controlado do trilho de comutação curvado (SWR2) em uma posição ativa de engatamento com um segundo trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente (BFR2).

[0249] O componente de engatamento giratório (REC) dessa modalidade é configurado para ligar solidamente as duas extremidades ramificadas dos trilhos de comutação curvados (bSWR1 e bSWR2) e interagir simultaneamente com as duas guias de engatamento estacionárias (SEG1 e SEG2). Por terem superfícies curvas convexas e côncavas projetadas para interagir perfeitamente com a superfície de guiamento côncava externa (CNC) e a superfície de guiamento convexa interna (CNV) com o auxílio de mancais de guiamento de engatamento (EGB1/2/..), o componente de engatamento giratório (REC) é capaz de girar suavemente entre as superfícies de guiamento (CNC e CNV) e, finalmente, atingir o engatamento preciso e controlado de um trilho de comutação em uma posição ativa.

[0250] Os mancais de guiamento de engatamento (EGB1/2/..) dessa modalidade são configurados para reduzir atrito e restringir (e controlar o movimento relativo) entre o componente de engatamento rotacional (REC) e as superfícies de guiamento (CNC e CNV). Eles são de preferência rolamentos cilíndricos ou rolamentos de agulha e são de preferência colocados anexados às extremidades ramificadas dos trilhos de comutação curvados (bSWR1 e bSWR2).

[0251] Com referência à Figura 14, que representa uma modalidade estendida preferencial da presente invenção, as guias de engatamento estacionárias (SEG1 e SEG2) não incluem superfícies de guiamento com formas de seção longitudinal perfeitamente circulares, mas apresentam modificações com o propósito de minimizar ainda mais as folgas, facilitando a desaceleração do movimento giratório do conjunto rotacional em torno de um eixo geométrico, e por último melhorando a velocidade e precisão final das conexões entre trilhos fixos e trilhos de comutação ao atingir posições ativas. Essas modificações que podem aumentar ainda mais a precisão geral e eficácia do sistema de guiamento de engatamento (EGS), consistem em que pelo menos uma das superfícies de guiamento côncavas (CNC) tem um perfil de curvatura com um raio de curvatura que é ligeiramente e progressivamente reduzido em uma ou ambas as seções das extremidades do guia de engatamento estacionária (bCNC e bCNC') e/ou no meio do guia de engatamento estacionária (mCNC), e/ou pelo menos uma das superfícies de guiamento convexas (CNV) tem um perfil de curvatura com um raio de curvatura que é ligeiramente e progressivamente aumentado em uma ou ambas as seções das extremidades da guia de engatamento estacionária (bCNV e bCNV') e/ou na seção intermediária da guia de engatamento estacionária (mCNV).

[0252] Unidade de Comutação de Trilho

[0253] O dispositivo divulgado no presente documento referido como “unidade de comutação de pista” (TSU) permite comutação seletiva de um segmento de pista de uma via guiada.

[0254] Uma unidade de comutação de pista (TSU) compreende uma ou mais unidades de comutação de trilho (RSU1/2/..) como a unidade de comutação de trilho previamente descrita (RSU), bem como um conjunto de componentes ligados a ou parte de um sistema de controle operacional eletrônico (OCS) e uma estrutura (ST) para suportar, consolidar e proteger os elementos da unidade de comutação de pista.

[0255] A quantidade de unidades de comutação de trilho (RSU1/2/..) em uma unidade de comutação de pista (TSU) é igual à quantidade de trilhos que compõem o segmento de pista afetado pela unidade de comutação de pista.

[0256] Congruentemente com a flexibilidade de suas unidades de comutação de trilho (RSU1/2/..), uma unidade de comutação de pista (TSU) não se limita a aplicações de comutação de pista de “modelo horizontal” (como na Figura 5), mas pode ser usado alternativamente em muitos outros casos, como, por exemplo, as aplicações de comutação de pista de “modelo vertical” (como em Figura 3 ou Figura 4).

[0257] Quando uma unidade de comutação de pista (TSU) inclui mais de uma unidade de comutação de trilho e está operando de forma regular, suas unidades de comutação de trilho (RSU1/2/..) são destinadas a operar de forma simultânea, mas não necessariamente por meio de ligações mecânicas entre elas, e não necessariamente de maneira síncrona precisa.

[0258] Em seu modo regular de operação, unidades de comutação de trilho (RSU1/2/..) de uma mesma unidade de comutação de pista (TSU) devem operar congruentemente, isto é, criando trajetórias viáveis de continuidade de pista para os veículos para mover-se ao longo da unidade de comutação de pista (TSU).

[0259] A operação congruente de unidades de comutação de trilho é ilustrada na Figura 4 (e na Figura 3), onde uma unidade de comutação de pista (TSU) em uma modalidade preferencial da invenção é usada em um ponto divergente de modelo vertical de uma pista de dois trilhos. Neste exemplo, as duas unidades de comutação de trilho (RSU1 e RSU2) da unidade de comutação de pista (TSU) foram congruentemente trocadas - ambas - em suas posições ativas “para cima”, colocando seus trilhos de comutação (SWR1 e SWR1') em suas posições ativas de engatamento. Se focalizar na unidade de comutação de trilho no lado direito da pista (RSU1), um primeiro trilho de comutação curvado (SWR1) é colocado em sua posição ativa de engatamento com um trilho fixo principal (MFR) e o primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente (BFR1), em que ambos os trilhos fixos estão anexados aos trilhos comuns (CR). Se focalizar na unidade de comutação de trilho no lado esquerdo da pista (RSU1'), um primeiro trilho de comutação curvado (SWR1') é colocado em sua posição ativa de engatamento com um trilho fixo principal (MFR', não mostrado) e o primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente (BFR1'). A troca congruente de ambas as unidades de comutação de trilho (RSU1 e RS2) permite que veículos que entram na unidade de comutação de pista (TSU) tenham seu veículo movimento translacional (TraM) dirigido de uma pista trajetória principal (MTP) para uma pista trajetória viável de continuidade, neste caso, a trajetória de pista ramificada divergente que se curva para cima (BTP1) e não o que mantém uma direção reta (BTPO) ou o que se curva para baixo (BTP2).

[0260] A operação congruente de unidades de comutação de trilho também é ilustrada na Figura 5, onde uma unidade de comutação de pista (TSU) para um ponto divergente de modelo horizontal de uma pista de dois trilhos é apresentada em uma modalidade da invenção possível. Neste exemplo, as duas unidades de comutação de trilho (RSU1 e RSU2) da unidade de comutação de pista (TSU) foram congruentemente ambas mudadas para sua posição “esquerda” ativa colocando seus trilhos de comutação (SWR1 e SWR1') em suas posições ativas de engatamento. Essa troca congruente de ambas as unidades de comutação de trilho (RSU1 e RS2) permite que veículos que entram na unidade de comutação de pista (TSU) tenham seu movimento translacional de veículo (TraM) dirigido de uma pista trajetória principal (MTP) para, neste caso, a trajetória de pista ramificada divergente que se curva para a esquerda (BTP1) e não o que mantém uma direção reta (BTPO) ou o que faz uma curva para a direita (BTP2).

[0261] As unidades de comutação de faixa da presente invenção (TSU, TSU1 / 2/3 / ..), quando configuradas para permitir seleção em mais de duas direções, são especialmente úteis para simplificar, melhorar o desempenho e reduzir custos gerais de sistemas de comutação de pista (TSS) e, portanto, sistema de guiamento de veículos (VGS). Isso é ilustrado no exemplo da Figura 1 B (em comparação com a Figura 1 A), bem como no exemplo da Figura 2B (em comparação com a Figura 2A):

[0262] A Figura 1A apresenta um problema de comutação de pista de uma trajetória de pista (MTP) principal divergindo em três trajetórias de pista (BTPO, BTP1 e BTP2) que é resolvido de forma ineficiente usando dois dispositivos de comutação de pista de dois caminhos convencionais (TSD1 e TSD2) dispostos sequencialmente; em contraste, a Figura 1B apresenta o mesmo problema resolvido com apenas uma unidade de comutação de pista (TSU) de acordo com modalidades da presente invenção.

[0263] A Figura 2A apresenta um problema de comutação de pista de uma trajetória de pista principal (MTP) que diverge em cinco trajetórias de pista (BTPO, BTP1, BTP2, BTP3 e BTP4) que é ineficientemente resolvido usando quatro dispositivos de comutação de pista de dois caminhos convencionais (TSD1, TSD2, TSD3 e TSD4) dispostos sequencialmente; em contrapartida, a Figura 2B apresenta o mesmo problema resolvido com apenas duas unidades de comutação de pista (TSU1 e TSU2) de acordo com modalidades da presente invenção.

[0264] A estrutura de suporte (TSU-ST), consolida e protege solidamente elementos compreendidos dentro da unidade de comutação de pista (TSU) e, se apropriado, também os anexa firmemente ao solo e/ou às estruturas de via guiada comum ou integra-os às estruturas de suporte (ST) das unidades de comutação de trilho (RSU1/2/..).

[0265] Diretrizes de Projeto

[0266] No caso de aplicações de comutação de pista vertical onde veículos correm ao longo de pistas de dois trilhos e têm componentes de interação de trilho como montagens de rodas (WA) com conjuntos de rodas (tW, sW ou bW) que envolvem em mais ou menos extensão um trilho (OR) (conforme mostrado na Figura 6B, em contraste com a Figura 6A), certas configurações e diretriz de projetos, referidas como “diretrizes de projeto” (DG1-5), são preferenciais. Essas diretrizes de projeto se aplicam diretamente ao projeto/configuração de segmentos da via guiada adjacentes às unidades de comutação de pista (TSU1/2/3/..) e, consequentemente, também afetam o projeto geral de toda a via guiada, bem como o projeto do corpo veicular (VB) e componentes de interação de trilho dos veículos que se movem pelas vias guiadas.

[0267] O objetivo final dessas diretrizes de projeto é potencialmente melhorar o desempenho e os custos (de fabricação, instalação, operação, manutenção...) das unidades de comutação de pista (TSU1/2/3/..), o sistema de comutação de pista (TSS) e o sistema de guiamento de veículo (VGS). Isso é alcançado por meio de uma simplificação geral e redução de tamanho das unidades de comutação de trilho (RSU1/2/..), das unidades de comutação de pista (TSU1/2/3/..) e suas estruturas de suporte (TSU-ST), bem como das vias guiadas e veículos associados, mas sempre sob a condição de fornecer liberação mínima da via guiada para a passagem dos veículos pelas unidades de comutação de pista (TSU1/2/3/..), enquanto evita qualquer possível interferência inadequada dos veículos em outros elementos do sistema de guiamento de veículo (VGS), como trilhos fixos ramificados (BFR0/1/2/..) ou segmentos de pista próximos que divergem a partir da unidade de comutação de pista (TSU1/2/3/..) ou convergem para ela.

[0268] Diretriz de Projeto 1

[0269] Referindo-se à Figura 7B (em contraste com a Figura 7A), uma primeira diretriz de projeto (DG1) inclui o suporte dos trilhos da via guiada (OR) do lado externo da pista e envolvimento dos conjuntos de rodas (tW, sW e bW) das montagens de rodas (WA) em torno dos trilhos (OR) a partir do interior da pista. A Figura 7A mostra o contrário: trilhos de via guiada suportados por dentro e montagens de rodas envolvendo trilhos por fora.

[0270] Esta primeira diretriz de projeto implica redução potencial significativa e simplificação das unidades de comutação de trilho (RSU1/2/..), as unidades de comutação de pista (TSU1/2/3/..), os sistemas de comutação de pista (TSS) e o sistema de guiamento do veículo (VGS), principalmente se a diretriz de projeto for aplicada em conjunto com as diretrizes de projeto 2, 3, 4 e 5 (DG2-5).

[0271] Diretriz de Projeto 2

[0272] Referindo-se à Figura 9 (em contraste com a Figura 8), uma segunda diretriz de projeto (DG2) inclui a adaptação da largura da pista (HGAP) - e/ou a adaptação da largura do corpo veicular máxima (VB) sem considerar as montagens de rodas (WA) ou “largura do corpo veicular” (wVB) - então o veículo, quando dirigido através de uma unidade de comutação de pista (TSU), é capaz de encaixar - evitando interferências inadequadas - dentro do vão horizontal entre um par de trilhos de uma mesma pista (HGAP). Ou seja, o vão horizontal de pista (HGAP) é maior do que a largura do corpo veicular (wVB).

[0273] Diretriz de Projeto 3

[0274] Referindo-se à Figura 9 (ao contrário da Figura 8), uma terceira diretriz de projeto (DG3) inclui diminuir vãos de folga verticais acima e abaixo dos trilhos (tvGAP e bvGAP) - e/ou diminuir a altura superior da montagem de rodas (thWA) à altura de suas rodas superiores (tW) e/ou diminuir a altura inferior da montagem de rodas (bhWA) à altura de suas rodas inferiores (bW) – então, as montagens de rodas podem passar sem interferências pelos mínimos vãos verticais (tvGAP e bvGAP). Seguir esta diretriz de projeto implica que um vão vertical superior (tvGAP) é maior que a altura superior da montagem de rodas (thWA) e/ou que um vão vertical inferior (bvGAP) é maior que a altura inferior da montagem de rodas (bhWA). A Figura 9 ilustra as folgas de vão acima e abaixo de um certo ponto longitudinal de um trilho fixo ramificado (BFR0) central que seria engatado com um trilho central correspondente de comutação (SWR0, não mostrado na Figura 9), mas essas folgas de vão deveriam ser asseguradas também para os outros trilhos (BFR1, BFR2) e ao longo de toda a unidade de comutação de pista (TSU) independentemente de sua posição ativa selecionada e levando em consideração que um vão vertical inferior (bvGAP) de um trilho também pode ser vão vertical superior (tvGAP) de outro trilho (ou vice-versa) e que as extremidades internas dos trilhos fixos ramificados (iBFR0/1/2, não mostrado na Figura 9) não precisam necessariamente estar alinhadas ou em um mesmo plano.

[0275] Diretriz de Projeto 4

[0276] Com referência à Figura 3, uma quarta diretriz de projeto (DG4) inclui distanciamento/aproximação vertical progressivo das pistas em pontos divergentes/convergentes, evitando quaisquer voltas laterais das pistas em uma porção das vias guiadas referidas como “segmento reto de vias guiadas” (SGS) que está ligada aos trilhos fixos ramificados e, portanto, é adjacente à unidade de comutação de pista (TSU).

[0277] A Figura 3 representa o caso específico de um ponto divergente com uma trajetória de pista principal (MTP) possivelmente divergindo em três trajetórias de pista (BTPO, BTP1 e BTP2) em que o movimento translacional de veículo (TraM) segue uma trajetória de pista “para cima” selecionada (BTP1). Nesse caso, o objetivo da quarta diretriz de projeto (DG4) é direcionar os veículos que saem da unidade de comutação de pista (TSU) na direção horizontalmente reta (sem virar à esquerda ou direita) por meio de um segmento de via guiada reto (SGS) até atingir vãos verticais acima ou abaixo de pistas divergentes (por exemplo, vGAP1 e vGAP2) que são suficientes para os veículos serem direcionados ao longo de trajetórias de pistas que se voltam para fora (BTP1 e BTP2), evitando possíveis interferências inadequadas com outras pistas divergentes da mesma unidade de comutação de pista (TSU).

[0278] No caso de pontos convergentes, o objetivo da quarta diretriz de projeto (DG4) é direcionar os veículos que se aproximam de uma unidade de comutação de pista em uma direção horizontalmente reta após ter alcançado vãos verticais acima ou abaixo de pistas convergentes que não são suficientes para os veículos serem direcionados ao longo de pistas de volta, enquanto evita qualquer possível interferência inadequada em outras pistas convergentes para a mesma unidade de comutação de pista

[0279] Diretriz de Projeto 5

[0280] Com referência à Figura 9 (em contraste com a Figura 8) e mostrado especificamente na Figura 4, uma quinta diretriz de projeto (DG5) inclui a redução do comprimento longitudinal do segmento de vias guiadas reto (ISGS) derivado da quarta diretriz de projeto (DG4) por meio de redução o quanto possível da altura superior do corpo veicular (thVB) e/ou reduzindo quanto possível a altura inferior do corpo veicular (bhVB). Esta quinta diretriz de projeto (DG5) minimiza as restrições de projeto da quarta diretriz de projeto (DG4) ao mesmo tempo em que busca vários outros benefícios potenciais para o sistema de guiamento de veículo (VGS), como os derivados da diminuição de momentos de inércia do veículo.

[0281] Sistema de Comutação de Pista

[0282] O sistema aqui divulgado denominado “sistema de comutação de pista” (TSS) permite comutação seletiva coordenada e controlada de múltiplos segmentos de pista de uma via guiada.

[0283] Um sistema de comutação de pista (TSS) compreende uma ou mais unidades de comutação de pista (TSU1/2/3..) como a unidade de comutação de pista descrita anteriormente (TSU), um sistema de controle eletrônico operacional (OCS), e a estrutura de suporte (TSS-ST).

[0284] As unidades de comutação de pista (TSU1/2/3..) são como a unidade de comutação de pista (TSU) descrita anteriormente.

[0285] O sistema de controle operacional eletrônico (OCS) gerencia uma ou mais unidades de comutação de pista (TSU1/2/3/..), incluindo ativação, acoplamento, verificação, manutenção e controle de funcionamento das unidades de comutação de pista (TSU1/2/3/ ..) e suas unidades de comutação de trilho (RSU1/2/..).

[0286] O suporte de estrutura de suporte (TSS-ST), consolida e protegido solidamente elementos compreendidos no sistema de comutação de pista (TSS) e, se apropriado, também os anexa firmemente ao solo e/ou às estruturas de via guiada comum ou integra-as às estruturas de suporte (ST) das unidades de comutação de pista (TSU1/2/..).

[0287] Variações para a Invenção

[0288] Embora a invenção tenha sido explicada em relação à (s) sua (s) modalidade (s) preferencial (is), deve-se entender que muitas outras modificações e variações possíveis, ou combinações delas, podem ser feitas sem se afastar do escopo da presente invenção. Fica, portanto, contemplado que a reivindicação ou reivindicações anexas abrangerão tais modificações e variações (bem como combinações delas) que se enquadrem no verdadeiro escopo da invenção. Algumas dessas modificações e variações podem ser originadas em requisitos específicos, como os seguintes:

[0289] - adaptação a uma aplicação de comutação de pista bidirecional (entre outras mudanças possíveis, removendo um ou mais dos trilhos de comutação e/ou um ou mais dos trilhos fixos ramificados e elementos associados, ou simplificando, reduzindo, modificando ou suprimindo elementos da estrutura bem como mecanismos de bloqueio, travamento ou guias de movimento);

[0290] - adaptação a uma aplicação de comutação de pista de mais de três caminhos (entre outras mudanças possíveis, instalando trilhos de comutação e trilhos fixos ramificados ou instalando um conjunto de sistemas de comutação de pista consecutivos);

[0291] - adaptação a aplicação de ponto de convergente (entre outras possíveis alterações, modificando o posicionamento e orientação das unidades de comutação de pista);

[0292] - adaptação a uma aplicação de comutação de pista de modelo horizontal, como aquela de uma via férrea comum (entre outras mudanças possíveis, posicionando as unidades de comutação de trilho abaixo dos trilhos e orientando- as para cima e/ou modificando os componentes estruturais e de suporte, e/ou reforçando os mecanismos de bloqueio de rotação);

[0293] - adaptação a aplicações onde o plano da pista é inclinado (entre outras alterações possíveis, pelo posicionamento e orientação adequados das unidades de comutação de trilho);

[0294] - adaptação a aplicações onde os trilhos de comutação curvados têm o mesmo perfil de curvatura, ou onde todos os trilhos de comutação têm o mesmo comprimento longitudinal (entre outras alterações possíveis, adaptando e simplificando o cubo giratório, guias de rotação e as estruturas);

[0295] - adaptação a aplicações onde as extremidades internas dos trilhos fixos ramificados não formam um plano (entre outras mudanças possíveis, ao variar a gama de movimentos angulares do cubo giratório);

[0296] - adaptação a aplicações onde os trilhos de comutação curvados têm comprimentos longitudinais diferentes (entre outras alterações possíveis, através da adaptação do cubo giratório, das guias rotativas e das estruturas);

[0297] - adaptação a aplicações onde os trilhos retos de comutação podem não ser perfeitamente retos ou os trilhos curvados podem não ser uniformemente curvos

(entre outras alterações possíveis, adaptando-se adequadamente as formas do trilhos de comutação e trilhos fixos correspondentes);

[0298] - adaptação a aplicações em que um atuador é compartilhado por várias unidades de comutação de trilho (entre outras alterações possíveis, fornecendo uma ligação mecânico direta ou indireta entre as unidades de comutação de trilho sobre o qual um mesmo atuador, direta ou indiretamente, transmitiria a força de rotação);

[0299] - adaptação a aplicações de comutação de pista de modelo vertical, em que os trilhos da pista não são suportados pelas laterais externas da pista, mas pelas laterais internas dos trilhos (entre outras mudanças possíveis, pelo posicionamento das unidades de comutação de trilho dentro da pista e orientando-os para fora);

[0300] - adaptação a aplicações em que os trilhos da pista são suportados de cima (entre outras alterações possíveis, modificando o posicionamento das unidades de comutação de trilho acima dos trilhos e orientando-as para baixo);

[0301] - adaptação a aplicações com maior segurança, confiabilidade e/ou requisitos de desempenho (entre outras alterações possíveis, através da disponibilização de mecanismos adicionais de bloqueio, travagem, ou de orientação do movimento, ou reforço dos descritos, e/ou utilizando métodos mecânicos ou magnéticos adicionais para melhorar engatamento de trilhos de comutação com trilhos fixos em suas posições ativas, e/ou adaptando as tampas e estruturas de forma a maximizar a solidez e precisão do sistema e minimizar a probabilidade de interferências nos mecanismos);

[0302] - adaptação a aplicações com menores requisitos de segurança e/ou desempenho (entre outras alterações possíveis, por adaptação, simplificação ou eliminação dos descritos mecanismos de bloqueio, travagem, movimento/engatamento);

[0303] - adaptação a aplicações que requerem uma montagem de rodas cobrindo apenas dois lados ou apenas um lado do trilho (entre outras alterações possíveis, modificando e simplificando os perfis de trilho de comutação e trilho fixo);

[0304] - adaptação a aplicações exigindo diferentes formas, perfis e contatos entre rodas e trilho superfícies (entre outras alterações possíveis, modificando os perfis de trilho de comutação e trilho fixo);

[0305] - adaptação a aplicações de monotrilho (entre outras alterações possíveis, reduzindo a um o número de unidades de comutação de trilho por unidade de comutação de pista, ou simplificando o sistema de controle);

[0306] - adaptação a aplicações em que o veículo se desloca ao longo de mais de dois trilhos (entre outras alterações possíveis, aumentando para mais de dois o número de unidades de comutação de trilho por unidade de comutação de pista);

[0307] - adaptação a aplicações onde os veículos são suspensos e embaixo dos trilhos (entre outras alterações possíveis, por meio da modificação do posicionamento e orientação das unidades de comutação de trilho);

[0308] - adaptação a aplicações com forças g restritas (entre outras alterações possíveis, pela modificação do comprimento longitudinal e forma dos trilhos de comutação, e/ou pela adaptação dos guias giratórios e das estruturas);

[0309] - adaptação a aplicações em que a movimentação dos veículos ao longo da via guiada não é proporcionada por meio de rodas de rolamento, mas por meio de tecnologias alternativas (ou uma mistura delas), como, por exemplo, levitação eletromagnética, deslizamento de contato direto, ar - amortecimento, ou pistas rolantes contínuas (entre outras mudanças possíveis, pela adaptação dos perfis de forma dos trilhos de comutação e trilhos fixos, e/ou pela modificação do posicionamento e orientação das unidades de comutação de trilho);

[0310] - adaptação para pontos de cruzamento ou aplicações onde a comutação é necessária para estabelecer conexões corretas entre vários trilhos de entrada e saída (entre outras mudanças possíveis, combinando unidades de comutação de trilho para pontos divergentes e pontos convergentes, adaptando os perfis de forma dos trilhos de comutação e trilhos fixos para permitir descontinuidades físicas mínimas nos cruzamentos do trilho, modificando a forma geral, posicionamento e orientação das unidades de comutação de trilho, ou modificando o modelo de pistas de forma a minimizar possíveis conflitos de cruzamento);

[0311] - adaptação a outras aplicações de comutação de vias guiadas onde os veículos podem se deslocar pelo interior de vias guiadas com formas tubulares (entre outras modificações possíveis, modificando os perfis de acoplamento);

[0312] - adaptação a outras adaptações de comutação de via guiada em que os veículos se deslocam ao longo das vias guiadas não com o objetivo principal de transporte de mercadorias ou passageiros, mas sim com objetivos secundários, como os de manutenção ou supervisão das vias guiadas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Unidade de comutação de pista (RSU) caracterizada pelo fato de que compreende: - um conjunto giratório de componentes denominado combinação giratória (RE), - e um conjunto estacionário de componentes denominado conjunto estacionário (SS); sendo que a combinação giratória (RE) compreende ainda: - um cubo giratório (RH), - um conjunto de dois, três ou mais trilhos de comutação (SWR0, SWR1, SWR2, etc.) pelo menos dois desses (SWR1, SWR2) com um formato curvado, - um conjunto de componentes auxiliares (AC1, AC2, AC3, etc.) para facilitar a fixação dos trilhos de comutação ao cubo giratório e/ou para otimizar os atributos físicos da combinação giratória e/ou para facilitar o controle preciso do movimento giratório da combinação giratória; sendo que o conjunto estacionário (SS) compreende ainda: - um trilho fixo principal (MFR), - um conjunto de dois, três ou mais trilhos fixos ramificados (BFR0, BFR1, BFR2, etc.), - uma estrutura de suporte (ST); em que o trilho fixo principal está solidamente fixo a um trilho estacionário padrão denominado trilho comum (CR) na extremidade externa do trilho fixo principal (eMFR) ou extremidade do trilho fixo principal que se distancia mais da combinação giratória e oposta à extremidade interna do trilho fixo principal (iMFR); em que os trilhos fixos ramificados estão solidamente fixos a trilhos comuns (CR) em suas extremidades externas dos trilhos fixos ramificados (eBFR0, eBFR1, eBFR2, etc.) ou extremidades dos trilhos fixos ramificados que se distanciam da combinação giratória e que são opostas às extremidades internas dos trilhos fixos (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.); em que a quantidade de trilhos de comutação é igual à quantidade de trilhos fixos ramificados; em que cada um dos trilhos de comutação (SWR0, SWR1, SWR2, etc.) é configurado para permitir sua ativação ou engatamento em uma posição operacional estacionária denominada posição ativa de alinhamento e/ou conexão com um trilho fixo ramificado correspondente (BFR0, BFR1, BFR2, etc.);

em que a ativação de qualquer um dos trilhos de comutação (SWR0 ou SWR1 ou SWR2, etc.) envolve alinhar e/ou conectar a então denominada extremidade principal (mSWR0 ou mSWR1 ou mSWR2, etc., respectivamente) com a extremidade interna do trilho fixo principal (iMFR) e alinhar e/ou conectar a então denominada extremidade ramificada (bSWR0 ou bSWR1 ou bSRW2, etc., respectivamente) com a extremidade interna correspondente (iBFR0 ou iBFR1 ou iBFR2, etc., respectivamente) de um trilho fixo ramificado correspondente (BFR0, BFR1, BFR2, etc., respectivamente); em que cada um dos trilhos de comutação é fixamente unido a uma distância a partir de um eixo geométrico de rotação (Ax) do cubo giratório (RH), de modo que o movimento giratório (Rot) do cubo giratório em torno do eixo geométrico de rotação permita a ativação seletiva de cada um dos trilhos de comutação com um trilho fixo correspondente; em que os planos contendo as linhas férreas dos trilhos de comutação curvados (SWR1, SWR2) são paralelos entre si e ao eixo geométrico de rotação (Ax) e distanciados equidistantemente do dito eixo geométrico; e em que os pontos mais distantes de extremidade principal dos trilhos de comutação (FP) de cada um dos trilhos de comutação (SWR0, SWR1, SWR2, etc.) são equidistantemente deslocados do eixo geométrico de rotação (Ax) a uma distância (D) que não excede quatro vezes a mais larga das larguras de extremidade principal (Wi) dos ditos trilhos de comutação.

2. Unidade de comutação de trilho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita unidade de comutação de trilho (RSU) é configurada para transportar ou guiar bidirecionalmente veículos pela unidade de comutação de trilho, ou do trilho fixo principal (MFR) para qualquer um dos trilhos fixos ramificados (BFR0, BFR1, BFR2, etc.) ou de qualquer um dos trilhos fixos ramificados (BFR0, BFR1, BFR2, etc.) para o trilho fixo principal (MFR), ou permitindo simultaneamente ambas as direções de movimento.

3. Unidade de comutação de trilho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o trilho fixo principal (MFR) e os trilhos de comutação (SWR0 ou SWR1 ou SWR2, etc.) são conformados e/ou configurados para permitir engatamento entre a extremidade interna do trilho fixo principal (iMFR) e qualquer uma das extremidades principais dos trilhos de comutação (mSWR0, mSWR1, mSWR2, etc.)

por meio de perfis de acoplamento em extremidades principais ou perfis de acoplamento principais (MMP0, MMP1, MMP2, etc.); e/ou em que os trilhos fixos ramificados e os trilhos de comutação são conformados e/ou configurados para permitir engatamento entre as extremidades internas dos trilhos fixos ramificados (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) e as extremidades ramificadas correspondentes de trilhos de comutação (bSWR0, bSWR1, bSWR2, etc., respectivamente) por meio de perfis de acoplamento em extremidades ramificadas ou perfis de acoplamento ramificados (BMP1, BMP2, BMP3, etc.); em que um perfil de acoplamento principal (MMP0, MMP1, MMP2, etc.) compreende - uma superfície de acoplamento principal denominada fêmea (fMMS) que está presente na extremidade interna do trilho fixo principal (iMFR), - e uma superfície de acoplamento principal denominada macho (mMMS0, mMMS1, mMMS2, etc.) que se acopla à superfície fêmea (fMMS) e que pode estar presente em qualquer uma das extremidades principais dos trilhos de comutação (mSWR0, mSWR1, mSWR2, etc., respectivamente); em que um perfil de acoplamento ramificado (BMP0, BMP1, BMP2, etc.) compreende - uma superfície de acoplamento ramificada denominada fêmea (fBMS0, fBMS1, fBMS2, etc.), presente em qualquer uma das extremidades internas dos trilhos fixos ramificados (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.); - e uma superfície de acoplamento ramificada denominada macho (mBMS) que se acopla a uma superfície fêmea correspondente (fBMS0, fBMS1, fBMS2, etc.), e que pode estar presente em qualquer uma das extremidades ramificadas dos trilhos de comutação (fSWR0, fSWR1, fSWR2, etc., respectivamente); em que uma superfície de acoplamento principal ou ramificada que é denominada fêmea (fMMS ou fBMS) não precisa necessariamente ser essencialmente côncava e uma superfície de acoplamento principal ou ramificada que é chamada macho (mMMS ou mBMS) não precisa necessariamente ser essencialmente convexa; e em que os perfis de acoplamento são configurados para permitir conexão firme entre trilhos de comutação e trilhos fixos e configurados para facilitar o movimento suave dos trilhos de comutação em e fora de suas posições de engatamento com trilhos fixos correspondentes.

4. Unidade de comutação de trilho, de acordo com a reivindicação 3,

caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos perfis de acoplamento é projetado e configurado para facilitar a interrupção da continuidade do movimento giratório da combinação giratória quando uma determinada posição ativa de um trilho de comutação é alcançada, para facilitar a manutenção da posição ativa alcançada do trilho de comutação, e para facilitar a reversão da direção do movimento giratório da combinação giratória a fim de sair da posição ativa alcançada do trilho de comutação; e/ou em que pelo menos um dos perfis de acoplamento é configurado para facilitar movimento suave e controlado dos trilhos de comutação em e fora de suas posições ativas de engatamento com os trilhos fixos correspondentes ramificados, de preferência, por meio de formatos específicos das superfícies de acoplamento macho e fêmea e/ou por meio do uso de um ou mais conjuntos de mancais de perfil de acoplamento (MPB1, MPB2, MPB3, etc.), esses, de preferência, sendo conjuntos de mancais e/ou outros mecanismos auxiliares para reduzir atrito e/ou controlar movimento relativo entre superfícies que são integradas a uma ou ambas as superfícies de acoplamento.

5. Unidade de comutação de trilho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o conjunto de trilhos de comutação consiste em - um trilho de comutação com um formato basicamente reto e denominado trilho de comutação reto (SWR0), - um primeiro trilho de comutação com um formato basicamente curvado e denominado primeiro trilho de comutação curvado (SWR1), - e um segundo trilho de comutação com um formato basicamente curvado e denominado segundo trilho de comutação curvado (SWR2); em que o conjunto de trilhos fixos ramificados consiste em - um trilho fixo conformado e/ou configurado para ser conectado com o trilho de comutação reto e denominado trilho fixo ramificado de trajetória reta (BFR0), - um trilho fixo conformado e/ou configurado para ser conectado com o primeiro trilho de comutação curvado e denominado primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada (BFR1), - e um trilho fixo conformado e/ou configurado para ser conectado com o segundo trilho de comutação curvado e denominado segundo trilho fixo ramificado de trajetória curvada (BFR2);

em que quando o trilho de comutação reto é girado para posição ativa, ele engata simultaneamente em uma extremidade principal com o trilho fixo principal e em uma extremidade ramificada com um trilho fixo ramificado de trajetória reta correspondente; em que quando o primeiro trilho de comutação curvado é girado para posição ativa, ele engata simultaneamente em uma extremidade principal com o trilho fixo principal e em uma extremidade ramificada com um primeiro trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente; em que quando o segundo trilho de comutação curvado é girado para posição ativa, ele engata simultaneamente em uma extremidade principal com o trilho fixo principal e em uma extremidade ramificada com um segundo trilho fixo ramificado de trajetória curvada correspondente; em que todos os engatamentos entre trilhos de comutação e trilhos fixos correspondentes têm o propósito de fornecer uma superfície corrediça contínua e/ou uma conexão contínua entre o trilho de comutação e o trilho fixo correspondente em um modo bidirecional (em uma direção, na outra direção ou em ambas as direções);

6. Unidade de comutação de trilho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o primeiro trilho de comutação curvado e o segundo trilho de comutação curvado têm perfis de curvatura diferentes.

7. Unidade de comutação de trilho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende ainda - uma disposição de atuador para fornecer e transmitir o acionamento necessário para o movimento giratório da combinação giratória; em que a disposição de atuador pode ter capacidade de atuar em apenas uma combinação giratória ou simultaneamente em duas ou mais combinações giratórias de unidades de comutação de trilho diferentes.

8. Unidade de comutação de trilho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende ainda - um mecanismo para bloquear posições angulares da combinação giratória, chamada mecanismo de bloqueio de posição (PBM, não mostrado nos desenhos), para garantir e/ou reafirmar a precisão e solidez do engatamento entre trilhos de comutação e trilhos fixos, permitindo bloqueio e desbloqueio firme, rápido e oportuno da combinação giratória por meio de um mecanismo de trava de múltiplos pontos operado por um sistema de controle e/ou mecanicamente ligado com o movimento angular do cubo giratório; em que o mecanismo de bloqueio de posição (PBM) pode ter capacidade de operar em apenas uma combinação giratória ou em duas ou mais combinações giratórias de unidades de comutação de trilho diferentes.

9. Unidade de comutação de trilho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende ainda - um sistema de guiamento de engatamento (EGS) com o propósito de fornecer movimento giratório controlado do cubo giratório e dos trilhos de comutação durante fases transicionais, e/ou de guiar precisamente as extremidades dos trilhos de comutação para engatamento preciso e/ou suave com suas extremidades dos trilhos fixos correspondentes.

10. Unidade de comutação de trilho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o sistema de guiamento de engatamento compreende: - um conjunto de uma ou mais guias de engatamento estacionárias (SEG1, SEG2, etc.), - um conjunto de um ou mais mancais de guiamento de engatamento (EGB1, EGB2, etc.), - e um conjunto de um ou mais componentes de engatamento giratórios (REC1, REC2, etc.); em que os mancais de guiamento de engatamento, que são de preferência rolamentos cilíndricos ou rolamentos de agulha e/ou quaisquer outros mecanismos auxiliares para reduzir atrito e/ou controlar o movimento relativo entre superfícies, são configurados para facilitar a interação entre superfícies estacionárias das guias de engatamento estacionárias e superfícies móveis dos componentes de engatamento giratórios para controlar precisamente seu movimento relativo e/ou para reduzir o atrito e restrição potencial entre elas, com o objetivo final de alcançar um engatamento rápido, suave e preciso entre trilhos de comutação e trilhos fixos correspondentes; e em que os componentes de engatamento giratórios fornecem superfícies para interagir com as guias de engatamento estacionárias diretamente ou por meio de mancais de guiamento de engatamento, estão solidamente fixos à combinação giratória, integrados com o cubo giratório e/ou os trilhos de comutação e/ou os componentes auxiliares, e podem se integrar com superfícies de perfil de acoplamento nas extremidades dos trilhos de comutação.

11. Unidade de comutação de trilho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o conjunto de guias de engatamento estacionárias compreende: - uma ou mais guias de engatamento estacionárias colocadas em anéis mais externos e apresentando superfícies de guiamento com curvatura para dentro – chamadas superfícies de guiamento côncavas (CNC), - e/ou uma ou mais guias de engatamento estacionárias colocadas em anéis mais internos e apresentando superfícies de guiamento com curvatura para fora – chamadas superfícies de guiamento convexas (CNV); em que as superfícies de guiamento côncavas ou convexas não precisam ser necessariamente contínuas, e se forem, elas têm o formato geral de um arco que cobre até aproximadamente 180 graus; em que as superfícies de guiamento côncavas ou convexas são essencialmente concêntricas e compartilham o mesmo eixo geométrico de rotação do cubo giratório; e em que as superfícies de guiamento côncavas ou convexas que são adjacentes a uma extremidade interna de um trilho fixo ramificado estão solidamente fixas a ela e configuradas para permitir engatamento suave e preciso da extremidade do trilho de comutação (e seu perfil de acoplamento, se presente) com a extremidade correspondente do trilho fixo (e seu perfil de acoplamento, se presente).

12. Unidade de comutação de trilho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que, com o propósito de minimizar folgas, facilita a desaceleração do movimento giratório da combinação giratória, e assim aprimora a velocidade final e precisão das conexões entre trilhos fixos e trilhos de comutação ao atingir posições ativas, pelo menos uma das superfícies de guiamento côncavas (CNC) tem um perfil de curvatura com um raio de curvatura que é reduzido suave e progressivamente em uma ou ambas as seções de extremidade da guia de engatamento estacionária (bCNC e bCNC’)

e/ou na seção intermediária da guia de engatamento estacionária (mCNC), e/ou pelo menos uma das superfícies de guiamento convexas (CNV) tem um perfil de curvatura com um raio de curvatura que é aumentado suave e progressivamente em uma ou ambas as seções de extremidade da guia de engatamento estacionária (bCNV e bCNV’) e/ou na seção intermediária da guia de engatamento estacionária (mCNV).

13. Unidade de comutação de trilho, de acordo com as reivindicações 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que pelo menos um componente de engatamento giratório é conformado integrando os perfis de acoplamento de extremidades ramificadas diferentes de trilhos de comutação e fornecendo superfícies que permitem interação simultânea com uma superfície de guiamento côncava e com uma superfície de guiamento convexa.

14. Unidade de comutação de trilho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a unidade de comutação de trilho (RSU) é caracterizada pelo fato de que é configurada com as extremidades ramificadas internas dos trilhos fixos ramificados (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) separadas a distâncias fixas entre si, fornecendo espaços de folga necessários para os veículos a serem direcionados evitando interferências inadequadas através da unidade de comutação de trilho (RSU); em que a unidade de comutação de trilho (RSU) é adequada para uso em sistemas onde veículos correm ao longo de pistas e têm componentes de interação de trilho que interagem com os lados superior, lateral e/ou inferior dos trilhos.

15. Unidade de comutação de trilho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a unidade de comutação de trilho é caracterizada pelo fato de que é configurada de modo que as extremidades ramificadas internas dos trilhos fixos ramificados (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) não precisem necessariamente formar um plano e, se formarem, o plano formado por elas não precisa ser necessariamente de natureza horizontal.

16. Unidade de comutação de trilho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o conjunto de componentes auxiliares (AC1, AC2, etc.) para otimizar os atributos físicos da combinação giratória e/ou para facilitar o controle preciso do movimento giratório da combinação giratória, compreende uma variedade de placas produzidas de um material de peso especifico maior que aquele dos trilhos de comutação (SWR0, SWR1, SWR2, etc.); em que as ditas placas são colocadas fixadas fora ou dentro do cubo giratório (RH), sem que os corpos dos ditos trilhos de comutação ou os corpos de outros componentes auxiliares afetem os movimentos giratórios (Rot) da dita combinação giratória (RE) nem movimentos de veículos ao longo de superfícies de interação de veículo dos ditos trilhos de comutação; em que as ditas placas são conformadas ao longo de suas distâncias longitudinais com aumento ou diminuição progressiva de áreas transversais para compensar especificamente o deslocamento gradual dos corpos dos trilhos de comutação divergentes e seus componentes auxiliares de suporte em relação ao eixo geométrico de rotação (Ax) e/ou para compensar especificamente a compensação gradual necessária/desnecessária de um trilho de comutação reto (SWR0) em relação aos trilhos de comutação curvados colocados em lados opostos a partir do eixo geométrico de rotação (Rot).

17. Unidade de comutação de pista (TSU) caracterizada pelo fato de que é para uso para permitir comutação controlada e seletiva de um segmento de uma pista ou via guiada; em que a unidade de comutação de pista compreende: - uma ou mais unidades de comutação de trilho (RSU1, RSU2, etc.), conforme definido nas reivindicações anteriores, - um conjunto de componentes ligados a ou parte de um sistema de controle operacional eletrônico (OCS), - uma estrutura de suporte (TSU-ST); em que a quantidade de unidades de comutação de trilho é igual à quantidade de trilhos que compõem o segmento de pista afetado pela unidade de comutação de pista; em que a unidade de comutação de pista é configurada de modo que as extremidades ramificadas internas dos trilhos fixos ramificados (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) das unidades de comutação de trilho (RSU1, RSU2, RSU3, etc.) não precisem necessariamente formar um plano e, se formarem, o plano formado por elas não precisa ser necessariamente de natureza horizontal; em que quando compreende mais de uma unidade de comutação de trilho e em seu modo de operação normal, as unidades de comutação de trilho são feitas para serem operadas em um modo simultâneo, mas não necessariamente por meio de ligações mecânicas entre elas, e não necessariamente em um modo síncrono preciso; em que quando compreende mais de uma unidade de comutação de trilho e em seu modo de operação normal, as unidades de comutação de trilho são feitas para serem operadas congruentemente para criar trajetórias viáveis de continuidade para os veículos se moverem ao longo da pista; e em que a estrutura de suporte (TSU-ST) suporta, consolida e protege solidamente elementos compreendidos dentro da unidade de comutação de pista (TSU) e, se apropriado, também fixa-os firmemente ao solo e/ou às estruturas de via guiada comuns ou os integra com as estruturas de suporte das unidades de comutação de trilho.

18. Unidade de comutação de pista, de acordo com a reivindicação 17, em que a unidade de comutação de pista (TSU) é caracterizada pelo fato de que é configurada para comutar trilhos que são suportados das laterais externas da pista, deixando as superfícies superior e inferior e/ou laterais internas dos ditos trilhos livres para que os veículos interajam com elas quando transportados pela via guiada;

19. Unidade de comutação de pista, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que a distância entre dois trilhos de uma pista de dois trilhos (HGAP) e a largura do corpo veicular (wVB) definida como não incluindo os componentes de interação de trilho do veículo são adaptadas entre si para permitir que toda a largura do corpo veicular (wVB), quando o veículo é direcionado através de uma unidade de comutação de pista (TSU) para um ponto de comutação onde pistas divergem ou convergem verticalmente, possa encaixar dentro do vão horizontal entre dois trilhos de uma mesma pista (HGAP) e passe pela unidade de comutação de pista (TSU) sem quaisquer interferências inadequadas.

20. Unidade de comutação de pista, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 17 a 19, caracterizada pelo fato de que a unidade de comutação de pista (TSU) e os veículos que passam por ela são adaptados entre si para fornecer mínimos vão de folga acima e abaixo dos trilhos (tvGAP e bvGAP), permitindo que passem suficientemente seguros pelos componentes superior e inferior de interação de trilho dos veículos.

21. Unidade de comutação de pista, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 17 a 20,

caracterizada pelo fato de que as pistas em pontos divergentes/congruentes são progressivamente distanciadas/aproximadas verticalmente, evitando quaisquer voltas laterais das pistas em uma porção da via guiada denominada (SGS) que está ligada aos trilhos fixos ramificados e, portanto, é adjacente à unidade de comutação de pista (TSU).

22. Unidade de comutação de pista, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 17 a 21, caracterizada pelo fato de que o comprimento longitudinal de segmentos de vias guiadas retos (ISGS) é reduzido por meio de diminuição da altura superior do corpo veicular (thVB) e/ou diminuição da altura inferior do corpo veicular (bhVB).

23. Unidade de comutação de pista, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 22, caracterizada pelo fato de que a unidade de comutação de pista (TSU) e os segmentos de via guiada adjacentes à unidade de comutação de pista (TSU) e/ou a via guiada comum geral e/ou veículos que correm pela unidade de comutação de pista (TSU) são adaptados entre si para garantir liberação total de veículos passantes.

24. Sistema de comutação de pista (TSS) para uso para permitir comutação seletiva coordenada e controlada de múltiplos segmentos de pista de um sistema de guiamento de veículo (VGS) caracterizado pelo fato de que compreende: - uma ou mais unidades de comutação de pista (TSU1, TSU2, TSU3, etc.), conforme definido nas reivindicações anteriores 17 a 23, - um sistema de controle operacional eletrônico (OCS), - e uma estrutura de suporte (TSS-ST); em que o sistema de controle operacional eletrônico gerencia a uma ou mais ditas unidades de comutação de pista, incluindo ativar, acoplar, verificar, manter e controlar o funcionamento das unidades de comutação de pista e suas unidades de comutação de trilho; e em que a estrutura de suporte (TSS-ST) suporta, consolida e protege solidamente elementos compreendidos dentro do sistema de comutação de pista (TSS) e, se apropriado, também os fixa firmemente ao solo e/ou às estruturas de via guiada comuns ou os integra com as estruturas de suporte das unidades de comutação de pista.