ES2326403A1 - Maquina de posicionamiento y escuadrado de traviesas de vias de ferrocarril. - Google Patents
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Abstract
Máquina de posicionamiento y escuadrado de traviesas de vías de ferrocarril, constituida por al menos un vagón (1), provisto de medios propios de desplazamiento sobre los carriles (2) de la vía férrea en construcción en la que las traviesas (3) aún no han sido alineadas, que lateralmente dispone de sendos perfiles metálicos (4) dispuestos longitudinalmente a nivel de las traviesas (3) de la vía, soportados a la estructura principal del vagón por medio de unos brazos en ángulo (5), que por su cara interna presentan una serie de cuñas equidistantes (7) de posicionamiento, que son las encargadas de entrar en contacto y posicionar las traviesas previamente distribuidas en la traza, de forma que las cuñas se sitúan entre ellas, empujándolas lateral y longitudinalmente hasta dejar las traviesas en la posición correcta: centradas y perpendiculares al eje, alineadas y separadas entre sí una distancia uniforme.
Description
Máquina de posicionamiento y escuadrado de
traviesas de vías de ferrocarril.
La presente invención se refiere a una maquina
posicionadora y escuadradora de traviesas, la cual realiza de forma
automática y eficiente la actividad del posicionado y escuadrado de
las traviesas de la vía una vez colocado el carril.
La actividad de escuadrado de traviesas dentro
del montaje de vía ferroviaria consiste en lo siguiente: Una vez
tendido el carril sobre las traviesas distribuidas previamente de
forma regular a lo largo del lecho de balasto, y antes de realizar
el apriete definitivo de las sujeciones que fijan el carril a las
traviesas, es necesario dejar las traviesas en su posición
correcta, equidistantes unas de otras una distancia de 60 cm. y
también posicionarlas perpendiculares al eje de vía y centrarlas
sobre él, todo ello dentro de las tolerancias exigidas por la
normativa actual.
Actualmente este proceso se realiza de forma
manual por varios operarios provistos de barras metálicas que
emplean a modo de palanca, arrastrando y desplazando la traviesa
hasta su correcta posición definitiva. Asimismo comprueban
manualmente con una escuadra la perpendicularidad de cada una de
las traviesas respecto a los carriles y su correcta distancia a la
anterior traviesa.
Este proceso así realizado es extremadamente
lento e impreciso. Por otro lado, dado el elevado peso de las
traviesas, constituye un riesgo físico para los operarios, y
origina un elevado número de lesiones a lo largo del año.
El objetivo de esta invención es una máquina que
permite solucionar la problemática expuesta: una máquina
posicionadora-escuadradora de traviesas. Esta
máquina es capaz de realizar de forma automática el posicionado y
escuadrado de las traviesas de vía con precisión, dejándolas dentro
de las tolerancias exigidas una vez tendido y posicionado el carril
sobre ellas.
La máquina se compone, en principio, de dos
vagones, uno motriz y otro arrastrado, cada uno de los cuales tiene
capacidad para colocar con precisión las traviesas de la vía. El
motriz puede funcionar de manera independiente y componer por sí
mismo la máquina posicionadora y escuadradora de traviesas.
El vagón motriz consta de un bastidor de
estructura metálica dotada inferiormente de cuatro ruedas
ferroviarias que le permiten desplazarse sobre los carriles de una
vía férrea. Lateralmente dispone de unos perfiles metálicos
dispuestos de forma longitudinal, que se sitúan en un nivel
inferior, a la altura de las traviesas de la vía, soportados a la
estructura principal mediante dos brazos metálicos con forma
angular provistos de unos cilindros hidráulicos. En la cara interna
de estos dos perfiles laterales, que entra en contacto con las
traviesas, y a lo largo de toda su longitud, disponen de una serie
de cuñas de posicionamiento fijadas equidistantes con estrictas
tolerancias, que son las encargadas de entrar en contacto y
posicionar propiamente las traviesas.
En la posición de trabajo, al accionarse el
sistema hidráulico, los brazos metálicos de ambos lados giran
alrededor de unos ejes fijos en el bastidor aproximando ambos
perfiles longitudinales entre sí, cerrándolos en el plano de la vía
sobre las traviesas previamente distribuidas en la traza,
efectuando un movimiento similar al de unas tenazas. Las cuñas de
posicionamiento están fijadas a los perfiles laterales
longitudinales de forma equidistante y dejando entre ellas el
espacio justo de una cabeza de traviesa, de forma que al cerrarse
los perfiles longitudinales de ambos lados de la vía sobre las
traviesas y presionándolas por ambos lados, las cuñas se sitúan
entre las traviesas, separándolas a la medida requerida,
moviéndolas gracias a la presión transmitida por los cilindros a
través de los brazos a los perfiles longitudinales y a las cuñas,
hasta colocar todas las traviesas en su posición exacta. Para ello
la geometría de las cuñas está diseñada de tal forma que sus
superficies entran en contacto con caras lisas de la cabeza de la
traviesa, no con aristas para evitar dañarlas. Las cuñas están
colocadas de tal forma que una vez cerrados completamente ambos
perfiles longitudinales sobre las traviesas, éstas quedan
perfectamente posicionadas y escuadradas, con las tolerancias de
distancia entre los ejes de las mismas, perpendicularidad respecto
al eje de la vía y centrado sobre dicho eje definidas en la
normativa.
La máquina dispone también de un sistema de
fijación a los carriles para evitar cualquier desplazamiento. Este
sistema actúa una vez detenida la máquina en la posición de trabajo
y consiste en unas pinzas accionadas hidráulicamente que fijan la
máquina a los carriles. El bastidor cuenta con cuatro pinzas de
cierre -dos delanteras -una para cada carril- y dos traseras. Las
pinzas presionan el carril en el alma del mismo o en la parte
inferior, no sobre la cabeza, ya que en caso contrario se podría
dañar la superficie de rodadura del carril.
En la posición de trabajo, en la que se realizan
los accionamientos del sistema hidráulico necesarios para realizar
el posicionamiento de las traviesas, la maquina debe estar en una
posición de reposo sin desplazamiento alguno, para lo que se fija
esta a los carriles gracias a las pinzas accionadas también por el
sistema hidráulico. Una vez posicionadas las traviesas
correspondientes a la longitud de los perfiles metálicos
longitudinales, la máquina debe abrir los dos conjuntos laterales
de brazos y perfiles longitudinales, levantándolos gracias al giro
de los brazos sobre sus ejes, y liberando así las traviesas ya
posicionadas. En este momento se sueltan las pinzas de fijación al
carril. En la posición abierta de ambos conjuntos, la máquina puede
avanzar hacia la zona de traviesas no posicionadas. El avance, que
se produce gracias a unos motores instalados a tal efecto, tiene
lugar hasta el punto en el cual la última cuña posterior queda
situada próxima a la última traviesa ya alineada, de forma que toda
la longitud de los perfiles abarca traviesas no alineadas aún,
tomando como referencia la última traviesa alineada.
La máquina dispone de un sistema de control
electrónico y un sensor de posición, colocado de forma fija en la
máquina y en una posición exacta y calibrada. Una vez se inicia el
avance de la máquina, el sensor, de tipo láser u otro tipo,
identifica cada traviesa por la que va pasando. Todo el sistema
está controlado por un PLC, que recoge la información tomada por el
sensor y contabiliza el número de traviesas por la que pasa el
sensor. Cuando el número de traviesas coincide en su longitud
exacta de avance con la distancia entre las cuñas extremas del
perfil longitudinal, el PLC envía la señal para la detención del
avance de la máquina. La detención se puede realizar por etapas, de
forma que unas traviesas antes de llegar al punto de parada la
velocidad de avance se reduzca hasta una velocidad muy inferior,
que llamamos velocidad de aproximación. De esta forma se consigue
la detención de la máquina en el punto requerido con máxima
exactitud.
Una vez detenida la máquina, se vuelve a iniciar
la fase de trabajo, cerrándose las pinzas de fijación y cerrándose
los conjuntos de perfiles metálicos
longitudinales-cuñas de ambos lados sobre la
traviesa, posicionando así el siguiente conjunto de traviesas. Así
se completa el ciclo de trabajo, que se vuelve a iniciar de nuevo
sucesivamente.
La máquina está compuesta por al menos un vagón
motriz en el que se ubica el puesto de control, el motor térmico,
el depósito y la central del sistema hidráulico, bomba, y el
conjunto electrónico que controla los movimientos de posicionado de
traviesas. También el puesto de control, preferentemente protegido
por una cabina. Los mandos se sitúan en el panel de la centralita
de mando. En este puesto de control y de forma opcional se sitúa
también el pedal de seguridad "hombre muerto". Adicionalmente
el perímetro del vagón está protegido por una barandilla y el suelo
cubierto con un entramado para permitir el desplazamiento de
personas sobre ella.
Cuando la máquina está compuesta por varios
vagones, dispondrá de al menos un vagón motriz y varios vagones
arrastrados, los cuales tiene las mismas características,
estructura y descripción que el vagón motriz, salvo que no dispone
de control ni de sistema motriz propios. Se acopla y es arrastrado
por el vagón motriz. El enganche físico entre vagones se realiza
mediante un sistema de rótula. El sistema hidráulico lleva
acoplamientos rápidos para conectar el circuito del vagón
arrastrado al motriz.
La máquina de la invención supone una mejora
considerable en el proceso de montaje de vía, ya que realiza la
tarea de posicionado y escuadrado de traviesas de forma automática,
posicionando múltiples traviesas simultáneamente y en cuestión de
segundos, por lo que se consiguen rendimientos muy superiores.
Además, la colocación es mucho más precisa, eliminando el posible
error humano y elimina los riesgos laborales y de fatiga del
proceso manual.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista en planta de una
máquina para posicionar y escuadrar traviesas de una vía férrea,
compuesta en este caso por dos vagones: un vagón motriz (1) y otro
arrastrado (1b).
La figura 2 representa cualquiera de las
secciones marcadas como A-A' en la figura 1, según
el eje de las ruedas (10) del vagón, cuando la máquina está en
posición de avance.
La figura 3 representa cualquiera de las
secciones marcadas como A-A' en la figura 1, cuando
la máquina está en posición de trabajo.
La figura 4 representa cualquiera de las
secciones marcadas como B-B' en la figura 1, según
el plano de las pinzas (9), cuando la máquina está en posición de
trabajo.
La figura 5 representa cualquiera de las
secciones marcadas como B-B' en la figura 1, cuando
la máquina está en posición de avance.
Como se puede observar en las figuras
referenciadas la máquina de posicionamiento y escuadrado de
traviesas de vías de ferrocarril de la invención está constituida
por al menos un vagón (1), que se desplaza sobre los carriles (2)
de la vía férrea en construcción apoyado en al menos dos ejes de
ruedas (10), estando aún las traviesas (3) sin alinear y
lógicamente con los carriles (2) únicamente depositados sobre ellas
y sin fijar. Opcionalmente, tal y como se aprecia en la figura 1,
esta máquina está compuesta por varios vagones, de los cuales uno
es motriz y comporta los motores para desplazarse sobre la vía, así
como los sistemas de control de la máquina, el lugar de ubicación
del operario, el control electrónico de desplazamiento y de los
movimientos de posicionado de las traviesas y los demás elementos
necesarios para funcionar por sí solo, mientras que los restantes
vagones (1b) son arrastrados por el motriz (1) y presentan una
estructura y mecanismos de posicionamiento y escuadrado como los de
dicho vagón motriz.
Los mecanismos de posicionamiento y escuadrado
existentes en cada vagón (1), independientemente de que éste sea
motriz o arrastrado, están constituidos por sendos perfiles
laterales (4), dispuestos longitudinalmente a nivel de las
traviesas (3) de la vía y se soportan en la estructura principal
del vagón por medio de unos brazos en "L" (5), que articulan
en el ángulo (8) y están accionados por sendos cilindros
hidráulicos (6). Por la cara interior dichos perfiles (4) están
dotados de una serie de cuñas equidistantes (7), que son las
encargadas de entrar en contacto y posicionar las traviesas (3)
cuando entran en funcionamiento.
En posición de avance de la máquina, tal y como
se representa en las figuras 2 y 5, dichos perfiles adoptan una
posición levantada y en consecuencia están separados de las cabezas
de las traviesas (3) que han de conformar la vía. En posición de
trabajo, ver figuras 3 y 4, dichos perfiles se accionan mediante los
cilindros hidráulicos (6), que impulsan los brazos (5) de ambos
lados, que giran alrededor de su correspondiente eje (8) situado en
el bastidor del vagón (1), aproximándolos, cerrándolos en el plano
de la vía sobre las traviesas (3) previamente distribuidas en la
traza, de forma que las cuñas se sitúan entre ellas, empujándolas
lateral y longitudinalmente hasta dejar las traviesas en la
posición correcta: centradas y perpendiculares al eje, alineadas y
separadas entre sí una distancia uniforme.
Las cuñas (7) se han diseñado de forma que las
superficies en "V" que entran en contacto con las caras lisas
de las cabezas de las traviesas (3) estén exentas de aristas para
que durante su actuación no ocasionen daños en las mismas. Las
sucesivas cuñas, que están situadas en los respectivos perfiles
longitudinales (4) se colocan enfrentadas entre sí a lo largo de
los mismos, de tal forma que cuando se produce la aproximación de
los mismos, cerrándose éstos completamente sobre las traviesas, las
cuñas quedan perfectamente posicionadas y escuadradas, con las
tolerancias de distancia entre los ejes de las mismas,
perpendicularidad respecto al eje de la vía y centradas sobre dicho
eje, para lograr que las traviesas queden en la misma posición.
Tal y como se aprecia en las figuras 4 y 5,
inferiormente el vagón (1) comporta un dispositivo de fijación a
los carriles (2) de la vía en construcción para evitar su
desplazamiento lateral, consistente en al menos una pareja de
pinzas (9), que se accionan por medio de un cilindro hidráulico
(11) para que presionen los carriles (2) en el alma de los mismos o
en la parte inferior, mientras la máquina está detenida en la
posición de trabajo (ver figura 4). Estas pinzas se abren cuando la
máquina va a iniciar el desplazamiento tal y como muestra la figura
5.
La máquina dispone de un dispositivo de control
electrónico y un sensor de posición, no representados en las
figuras, que se sitúan en una posición exacta y calibrada. Este
sensor permite identificar las traviesas por las que va pasando,
para que el control electrónico vaya contabilizando el número de
traviesas, hasta avanzar una longitud exacta, enviando entonces una
señal de detención del avance al motor de la máquina, quedando la
última cuña (7) situada próxima a la última traviesa ya alineada,
de forma que toda la longitud de los perfiles abarca traviesas aún
no alineadas.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza
de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se
hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma,
tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser
modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las
características esenciales de la invención que se reivindican a
continuación.
Claims (5)
1. Máquina de posicionamiento y escuadrado de
traviesas de vías de ferrocarril, caracterizada porque está
constituida por al menos un vagón (1), provisto de medios propios
de desplazamiento sobre los carriles (2) de la vía férrea en
construcción en la que las traviesas (3) aún no han sido alineadas,
que lateralmente dispone de sendos perfiles metálicos (4)
dispuestos longitudinalmente a nivel de las traviesas (3) de la
vía, soportados a la estructura principal del vagón por medio de
unos brazos en ángulo (5), provistos de unos cilindros hidráulicos
actuadores (6), estando dotados dichos perfiles (4) por su cara
interna de una serie de cuñas equidistantes (7) de posicionamiento,
que son las encargadas de entrar en contacto y posicionar las
traviesas, adoptando dichos perfiles en posición de avance de la
máquina una posición levantada y separados de las cabezas de las
traviesas (3) que han de conformar la vía, mientras que en posición
de trabajo, al accionarse los cilindros hidráulicos, los brazos (5)
de ambos lados giran alrededor de unos ejes fijos en el bastidor,
aproximando ambos perfiles longitudinales (4) entre sí, cerrándolos
en el plano de la vía sobre las traviesas (3) previamente
distribuidas en la traza, de forma que las cuñas se sitúan entre
ellas, empujándolas lateral y longitudinalmente hasta dejar las
traviesas en la posición correcta: centradas y perpendiculares al
eje, alineadas y separadas entre sí una distancia uniforme.
2. Máquina, según la reivindicación 1,
caracterizada porque inferiormente el vagón (1) comporta un
dispositivo de fijación a los carriles (2) de la vía en
construcción para evitar su desplazamiento lateral, consistente en
al menos sendas pareja de pinzas (9) accionadas hidráulicamente que
presionan los carriles (2) en el alma de los mismos o en la parte
inferior, mientras la máquina está detenida en la posición de
trabajo.
3. Máquina, según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizada porque dispone de un dispositivo de control
electrónico y un sensor de posición, colocado de forma fija en la
máquina y en una posición exacta y calibrada el cual, una vez
posicionadas las traviesas correspondientes a la longitud de los
perfiles laterales (4), el dispositivo de posicionamiento de las
traviesas ha abierto los brazos laterales (5) liberando así las
traviesas ya posicionadas y una vez que las pinzas (9) hayan
soltado de su fijación los carriles, se inicia el avance de la
máquina y dicho sensor procede a identificar cada traviesa por la
que va pasando, al tiempo que el control electrónico contabiliza el
número de traviesas que pasa hasta avanzar una longitud predefinida
mediante el sistema de control electrónica, enviando en ese
instante una señal para la detención del avance de la máquina, que
tiene lugar hasta el punto en el cual el extremo posterior de los
perfiles (4) quedan con su última cuña situada próxima la última
traviesa ya alineada, de forma que toda la longitud de los perfiles
abarca traviesas aún no alineadas.
4. Máquina, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque las cuñas (7) presentan las
superficies en "V" que entran en contacto con las caras lisas
de las cabeza de las traviesas (3) exentas de aristas y las
sucesivas cuñas situadas en los respectivos perfiles longitudinales
(4) están colocadas enfrentadas entre sí a lo largo de los mismos,
de tal forma que una vez cerrados éstos completamente sobre las
traviesas, las cuñas y por lo tanto las traviesas quedan
perfectamente posicionadas y escuadradas, con las tolerancias de
distancia entre los ejes de las mismas, perpendicularidad respecto
al eje de la vía y centradas sobre dicho eje.
5. Máquina, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque opcionalmente está
compuesta por varios vagones, de los cuales uno es motriz y
comporta los medios de desplazamiento sobre la vía, el puesto de
control para el operario y el control electrónico de desplazamiento
y de los movimientos de posicionado de las traviesas, mientras que
los restantes vagones (1b) son arrastrados por el motriz (1) y
presentan una estructura y mecanismos de posicionamiento y
escuadrado como los de dicho vagón motriz.
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| ES200930013A ES2326403B2 (es) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | Maquina de posicionamiento y escuadrado de traviesas de vias de ferrocarril. |
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| Publication Number | Publication Date |
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| ES2326403B2 ES2326403B2 (es) | 2010-04-07 |
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