ES2334513T3 - Sistema de control de agujas. - Google Patents

Abstract

Un sistema de accionamiento de agujas de ferrocarril consiste en: una unidad de mando (10) compuesta de un medio accionador (26) para producir un movimiento lineal a lo largo de un eje; un elemento accionador (30) con extremos primero y segundo, elemento accionador que, para funcionar, dicho elemento accionador (30) está conectado al medio accionador (26) en una parte del elemento accionador (30) entre los extremos primero y segundo citados de forma que el elemento accionador (30) se mueva linealmente en ambas direcciones para un rango de recorrido a lo largo del eje citado; y al menos una manivela (32) para engranaje con el elemento accionador (30) para producir un movimiento lineal en una dirección ortogonal al eje, que se caracteriza porque el medio accionador (26) consiste en un motor controlable y la manivela (32) tiene un extremo perfilado de forma que cuando está en funcionamiento, la unidad de mando (10) genera dos salidas de transmisión, una de las cuales está transversal a la vía férrea y es intermitente mientras que la otra salida de transmisión, a través del elemento accionador (30), es paralela a la vía férrea y continua, y en donde cada uno de los citados extremos primero y segundo de dicho elemento accionador (30) sobresale de la unidad de mando (10) durante al menos una porción de dicho rango de recorrido; el sistema comprende además una segunda unidad de mando (10) que consta de un segundo motor y un segundo elemento accionador (30); dicho segundo elemento accionador (30) engrana con su manivela (32) respectiva, por lo que las unidades de mando primera y segunda (10) pueden funcionar con independencia para accionar las agujas de ferrocarril mediante manivelas asociadas; (32), por lo que los elementos accionadores (30) de las unidades de mando primera y segunda (10) están conectados, de forma que el funcionamiento de una sola unidad de mando (10) accione el elemento accionador (30) de la otra unidad de mando (10) y por lo tanto de sus manivelas asociadas (32).

Description

Sistema de control de agujas.

El presente invento hace referencia al accionamiento de agujas de ferrocarril.

El sujeto de EP-A-1512603 es un sistema de accionamiento suplementario para el accionamiento de agujas de ferrocarril largas que se puede realizar manualmente de forma coherente y sincronizada desde una posición y que enclava el carril de cambio de un juego de agujas a su carril maestro contiguo en todas las posiciones de entrada suplementarias, que no depende del movimiento de la aguja de cambio para aportar entradas suplementarias y que tolera cambios de temperatura, deslizamiento (movimiento longitudinal) del riel y paso del tren.

En ese sistema de accionamiento, como se ve en la Figura 1, una unidad de mando 10 consiste en un medio accionador, por ejemplo un motor, que acciona un elemento accionador 30 a lo largo de un primer eje, esencialmente paralelo a las vías férreas 1-4. El elemento accionador activa una manivela 32 conectada a una barra de mando 11, de forma que la manivela convierte el movimiento del elemento accionador a lo largo del primer eje en movimiento de la barra de mando a lo largo de un segundo eje ortogonal al primer eje. La barra de mando está conectada a los rieles móviles 2, 3 de un sistema de agujas, con lo que la condición de las agujas cambia, activando debidamente el medio de accionamiento. Una prestación importante del sistema es que con el elemento accionador se pueden conectar en línea más manivelas 39, 40, siendo así posible mover los rieles en distintos puntos en toda su longitud.

Una desventaja de este sistema es que la unidad de mando debe estar situada en las "puntas" o extremos de los rieles móviles. En zonas atestadas, como estaciones de ferrocarril grandes y sus accesos, esta operación puede resultar difícil.

De DE-C-104882 se conoce un sistema de accionamiento con las prestaciones precaracterizadoras de la Reivindicación 1. De US-4982919 se conoce un sistema de accionamiento con algunas de las prestaciones precaracterizadoras de la Reivindicación 1. De US-4927102 se conoce un sistema de mando adicional.

Uno de los objetivos del presente invento es ofrecer un sistema de accionamiento suplementario para activar agujas de ferrocarril largas de manera coherente y sincronizada en el que la unidad de mando pueda colocarse en cualquier sitio de la longitud de las agujas.

Conforme al primer aspecto del presente invento, se ofrece un sistema de mando para agujas de ferrocarril que consiste en una unidad de mando que comprende un medio accionador para producir movimiento lineal a lo largo de un eje; un elemento accionador con extremos primero y segundo, elemento accionador que, para funcionar, va conectado al medio accionador en una parte del elemento accionador entre dichos extremos primero y segundo, de forma que el elemento accionador se mueva linealmente en ambas direcciones para un rango de recorrido a lo largo del eje mencionado; y, al menos, una manivela de enganche al elemento accionador para producir un movimiento lineal en una dirección ortogonal al eje, que se caracteriza porque el medio accionador consta de un motor controlable y la manivela tiene un extremo perfilado de forma que, al funcionar, la unidad de mando genera dos salidas de transmisión, de las que una salida de transmisión es transversal a la vía e intermitente, mientras que la otra salida de mando, a través del elemento accionador, es paralela a la vía y continua, y en donde cada uno de los citados extremos primero y segundo de dicho elemento accionador sobresale de la unidad de mando al menos una parte de dicho rango de recorrido; el sistema comprende además una segundad unidad de mando que consta de un segundo motor y un segundo elemento accionador; dicho segundo elemento accionador encaja con una manivela respectiva, por lo que las unidades de mando primera y segunda pueden funcionar con independencia para activar las agujas del ferrocarril mediante manivelas asociadas, por lo que los elementos accionadores de las unidades de mando primera y segunda están conectados, de forma que la operación de una sola unidad de mando acciona el elemento accionador de la otra unidad de mando y, por consiguiente sus manivelas asociadas.

Como mínimo, uno de los extremos primero y segundo del elemento accionador puede estar conectado al medio para su acoplamiento con al menos otra manivela más para producir un movimiento lineal en una dirección ortogonal al eje. Cada manivela puede conectarse a una barra de mando respectiva para accionar las agujas de cambio.

Durante el uso, el segundo medio accionador puede producir movimiento lineal a lo largo de un segundo eje, y el segundo elemento accionador puede tener extremos primero y segundo respectivos, estando dicho segundo elemento accionador conectado operativamente al segundo medio accionador en una parte del segundo elemento accionador entre los extremos primero y segundo mencionados de forma que el segundo elemento accionador se pueda mover linealmente en ambas direcciones para un rango de recorrido a lo largo del segundo eje mencionado. El primer eje puede coincidir con el segundo.

Ventajosamente, el sistema puede consistir en más de dos unidades de mando con medios accionadores y elementos accionadores respectivos, en donde cada unidad de mando puede funcionar con independencia para activar las agujas de ferrocarril mediante su medio accionador y elemento accionador respectivos, y los elementos accionadores de todas las unidades de mando mencionadas están conectados.

De preferencia, el funcionamiento de cada unidad de mando se realizará manualmente.

De conformidad con un segundo aspecto del invento, se proporciona un juego de agujas de ferrocarril que incluye un par de rieles móviles conectados al sistema de mando antedicho.

La unidad de mando o cada una de ellas se ubicará(n) entre los rieles.

A continuación, a modo de ejemplo, se describirá el invento con. referencia a los números siguientes, donde:

La Figura 1 es un plano esquemático de un sistema de agujas que no corresponde al presente invento,

La Figura 2 es un plano esquemático de una unidad de mando que no corresponde al presente invento,

La Figuras 3 y 4 son planos esquemáticos de sistemas de mando que no corresponden al presente invento, que incorpora la unidad de mando de la Fig. 2, y

Las Figuras 5 a 7 son planos esquemáticos de varios sistemas de mando que corresponden al invento, que incorporan la unidad de mando de la Fig. 2.

Con referencia ahora a la Figura 2, una unidad de mando electromecánica de una máquina de agujas 10 consiste en un impulsor de movimiento primario 26, que en este caso es un motor eléctrico controlable. Este acciona, mediante tren de engranajes reductores 27, un tornillo de bola lineal 28, convirtiendo así el movimiento giratorio del motor en el movimiento lineal de tuerca de bola 29 a lo largo de un eje que va de izquierda a derecha, como se ve en la figura. El movimiento lineal del tornillo de bola se transfiere al elemento accionador 30 en un punto intermedio entre sus dos extremos. El elemento accionador 30 se alarga en la dirección del movimiento lineal, de forma que los dos extremos pueden sobresalir de la unidad de mando durante al menos parte del rango de recorrido del elemento accionador.

El rodillo 31 se acopla al elemento accionador 30, que se engancha al extremo perfilado de la manivela 32; la manivela gira libremente alrededor de un pivote fijo 33. El otro brazo de la manivela se conecta a la barra de mando de salida 11 mediante el rodillo 34. La barra de mando 11 se conecta a los rieles móviles de un sistema de puntos (que no se muestra).

La máquina de agujas 10 genera así dos salidas de transmisión que se colocan formando entre sí un ángulo recto. Una transmisión 11 es transversal a la vía ferroviaria mientras que la otra, el elemento accionador 30 es paralela a la misma. Cuando la máquina de agujas está funcionando, la salida de transmisión transversal es intermitente, mientras que la transmisión transversal es continua. La secuencia por fases de las salidas de transmisión se consigue utilizando la manivela de escape 32.

Ambos extremos del elemento accionador 30 incorporan medios para conexión a nuevos medios accionadores, que a su vez podrán acoplarse con más manivelas.

En la Fig. 3 se muestra un sistema de accionamiento en el que la unidad de mando 10 está situada aproximadamente a la mitad entre la longitud de las agujas. En este caso, ambos extremos del elemento accionador 30 se conectan a nuevos medios accionadores 43, 44 que se acoplan a sus manivelas respectivas 39, 40 mediante los rodillos respectivos 41, 42.

Mientras, la Fig. 4 muestra una nueva disposición en la que la unidad de mando 10 está situada en el "talón" de las agujas. Aquí, sólo se conecta a nuevos medios accionadores el extremo del elemento accionador más próximo al punto de las agujas.

Naturalmente, se puede situar la unidad de mando del invento en el talón de las agujas, como se indicó en la Fig. 1 del arte previo. En este caso, sólo el elemento accionador más próximo al punto de las agujas se conecta a nuevos medios accionadores.

En las Figs. 5 a 7 se muestran disposiciones conforme al invento en las que se incluye más de una unidad de mando 10 conectada mediante sus elementos accionadores. Se trata de una prestación útil que incorpora un nivel de redundancia en el sistema, de manera que el fallo de un sistema no es crítico. En los empalmes ferroviarios de mucho tráfico, el fallo de un mecanismo de agujas puede ocasionar retrasos costosos y alteraciones del horario de funcionamiento. Por eso, es ventajoso contar con sistemas fiables de funcionamiento de agujas con los que el operador del ferrocarril obtenga en todo momento una respuesta y una disponibilidad inmediatas. Esto se puede conseguir introduciendo un nivel de redundancia en el sistema.

La aplicación de más de una máquina de mando de agujas para accionar un juego de agujas de ferrocarril es algo que ya se ha probado y que de hecho continúa usándose. Pero, en estas disposiciones conocidas, las máquinas actúan mecánicamente aisladas unas de otras y cada máquina sólo puede funcionar en esa porción de la aguja de cambió a la que está conectada. Una importante desventaja de muchas alimentaciones a potencia a los carriles de cambio es que si fallara una máquina por cualquier motivo, la parte del carril de cambio a la que está conectada no se movería, en tanto que sí lo harían las otras porciones. Malos funcionamientos de este tipo pueden hacer que los carriles de cambio se distorsionen y deformen permanentemente y pueden crear una condición que podría ocasionar el descarrilamiento de un vagón de paso.

Otro problema asociado al uso de varias máquinas de agujas conocidas es que cuando el suministro eléctrico ha fallado y hay que mover las agujas en dirección contraria, es normal retornar al funcionamiento manual usando un mecanismo de arranque con manivela manual incorporado en cada máquina. Los fallos de esta clase no son problema si sólo se usa una máquina de agujas para accionar un juego de agujas pero, cuando hay más de uno, se debe accionar cada máquina individualmente. Para evitar los problemas de distorsión del carril de cambio, deben moverse al mismo tiempo todas las máquinas conectadas a los carriles de cambio. Para esta maniobra se precisa una persona en cada máquina, trabajando todas al unísono para garantizar la coherencia del movimiento del riel.

Pero si se usan varias unidades de mando del invento, como las expuestas en la Fig. 2, se conseguirá una redundancia asegurando al mismo tiempo la coherencia del movimiento del riel en todas las situaciones. Con el presente aparato, el movimiento giratorio que se imparte al tornillo de bola 28 a través del motor 26 y el tren de engranaje reductor 27 se convierte en movimiento lineal de la tuerca de bola 29. El movimiento lineal de la tuerca de bola se transfiere a! elemento accionador 30. Una de las propiedades beneficiosas del tornillo de bola lineal es una alta eficiencia mecánica y, mediante una selección adecuada del paso de rosca, se puede invertir la acción y convertir el movimiento lineal en giratorio. De ese modo, si se aplica al elemento accionador 30 un empuje axial de magnitud suficiente, esto actuará a su vez en la tuerca de bola haciendo girar el eje del tornillo de bola y, a su vez, el tren de engranaje y el motor. Esta prestación mecánica de la unidad de mando 10 significa que es posible usar varias unidades trabajando al unísono. Si falla una unidad, será accionada por la unidad o las unidades restantes para asegurar que los carriles de cambio se sigan moviendo de manera coherente.

Las unidades, y lo mismo para cualquier elemento de mando suplementario, como son otros medios accionadores 35, 36 en la Fig. 3, los elementos accionadores 30, 43 y 44 están conectados juntos mediante brazos articulados 45. Así, las manivelas 32 y/ó 40 pueden bloquear las agujas de cambio móviles en su posición a cada extremo del movimiento de mando. Esta acción de bloqueo se demuestra en la Fig. 5, donde se ve en sistema en su estado estático, con la aguja de cambio móvil 2 cerrada contra el riel fijo 1. El movimiento del riel de cambio 2 para apartarse del riel dijo 1 exigiría una rotación de las manivelas 32 sobre sus pivotes 33, pero los rodillos 31 impiden ese movimiento. Así, aunque una de las unidades no funcione por transmisión de su motor eléctrico, seguirá bloqueando la aguja de cambio.

Si la energía eléctrica se perdiera en todas las unidades, el sistema podrá seguir funcionando de forma coherente usando una sola manivela manual aplicada a cualquiera de las unidades.

En la Fig. 5 se ve una disposición en la que los elementos accionadores 30 de las tres unidades de mando 10 se conectan juntos con articulaciones 45. La disposición puede emplearse para el accionamiento de una disposición de agujas largas como la que se usaría para vagones de alta velocidad.

La Fig. 6 muestra una disposición alternativa en la que dos unidades de mando 10 y un elemento de mando suplementario 36 se usan en combinación. Naturalmente, pueden preverse muchas combinaciones distintas de unidades 10 y elementos 36.

La Fig. 7 muestra dos unidades de mando funcionando al unísono y colocadas entre los rieles 1, 2, 3 y 4. Esta disposición es especialmente ventajosa para trenes subterráneos en los que el espacio es con frecuencia reducido.

Aunque el invento se ha descrito con referencia a las encarnaciones antedichas, muchas otras modificaciones y alternativas posibles entran en el ámbito de las reivindicaciones. Por ejemplo, aunque la manivela principal 32 aparece como encajada en la máquina de agujas 10, la manivela puede estar separada de ella, igual que las otras manivelas 39 y 40 que se muestran.

El engranaje entre la manivela y el elemento accionador no tiene por qué hacerse mediante un rodillo, de hecho podrían emplearse medios de acoplamiento de fricción baja.

Aunque el sistema de accionamiento del presente invento se ha descrito con referencia a un mecanismo de agujas esencialmente similar al expuesto en la Fig. 1, el sistema de accionamiento del invento podría emplearse igualmente con casi cualquier mecanismo de agujas que requiera una transmisión de salida lineal, por lo que el invento no se limita al mecanismo de agujas mostrado.

Respecto a los numerosos sistemas de unidad de mando, como los expuestos en las Figs. 5 a 7, hay que observar que la unidad más a la izquierda que se muestra, sólo podría sustituirse por una unidad conocida como se expone en al Fig. 1.

Claims (10)

1. Un sistema de accionamiento de agujas de ferrocarril consiste en: una unidad de mando (10) compuesta de un medio accionador (26) para producir un movimiento lineal a lo largo de un eje; un elemento accionador (30) con extremos primero y segundo, elemento accionador que, para funcionar, dicho elemento accionador (30) está conectado al medio accionador (26) en una parte del elemento accionador (30) entre los extremos primero y segundo citados de forma que el elemento accionador (30) se mueva linealmente en ambas direcciones para un rango de recorrido a lo largo del eje citado; y al menos una manivela (32) para engranaje con el elemento accionador (30) para producir un movimiento lineal en una dirección ortogonal al eje, que se caracteriza porque el medio accionador (26) consiste en un motor controlable y la manivela (32) tiene un extremo perfilado de forma que cuando está en funcionamiento, la unidad de mando (10) genera dos salidas de transmisión, una de las cuales está transversal a la vía férrea y es intermitente mientras que la otra salida de transmisión, a través del elemento accionador (30), es paralela a la vía férrea y continua, y en donde cada uno de los citados extremos primero y segundo de dicho elemento accionador (30) sobresale de la unidad de mando (10) durante al menos una porción de dicho rango de recorrido; el sistema comprende además una segunda unidad de mando (10) que consta de un segundo motor y un segundo elemento accionador (30); dicho segundo elemento accionador (30) engrana con su manivela (32) respectiva, por lo que las unidades de mando primera y segunda (10) pueden funcionar con independencia para accionar las agujas de ferrocarril mediante manivelas asociadas; (32), por lo que los elementos accionadores (30) de las unidades de mando primera y segunda (10) están conectados, de forma que el funcionamiento de una sola unidad de mando (10) accione el elemento accionador (30) de la otra unidad de mando (10) y por lo tanto de sus manivelas asociadas (32).

2. Un sistema de accionamiento conforme a la Reivindicación 1, en el que al menos uno de los extremos primero y segundo del elemento accionador (30) se conecta a los medios de acoplamiento al menos con una manivela más (39, 40) para producir un movimiento lineal en una dirección ortogonal al eje.

3. Un sistema de accionamiento conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 1 y 2, en el que cada manivela (32, 39, 40) se conecta a una barra de mando (11) respectiva para el accionamiento de las agujas de ferrocarril.

4. Un sistema de accionamiento conforme a cualquier reivindicación precedente, en el que el segundo motor en uso produce un movimiento lineal a lo largo de un segundo eje, y el segundo elemento accionador (30) tiene respectivamente extremos primero y segundo, estando dicho segundo elemento accionador (30) conectado operativamente al segundo motor en una parte del segundo elemento accionador (30) entre los extremos primero y segundo citados de forma que el segundo elemento accionador (30) se mueva linealmente en ambas direcciones durante un rango de recorrido a lo largo del segundo eje.

5. Un sistema de accionamiento conforme a la Reivindicación 4, en el que el primer eje coincide con el segundo eje.

6. Un sistema de accionamiento conforme a cualquier reivindicación precedente, que consta de varias unidades de mando (10) con motores (26) y elementos accionadores (30) respectivos, en el que cada unidad de mando (10) puede funcionar con independencia para accionar las agujas de ferrocarril a través de su motor (26) y elemento accionador (30) respectivos, y los elementos accionadores (30) de todas las unidades de mando citadas (10) están conectados.

7. Un sistema de accionamiento según cualquier reivindicación precedente, en el que el funcionamiento de la, o de cada unidad de mando (10) puede realizarse manualmente.

8. Un sistema de accionamiento según cualquier reivindicación precedente, en el que el motor controlable incluye un motor eléctrico controlable.

9. Un juego de agujas de ferrocarril que consta de dos carriles móviles conectados a un sistema de accionamiento conforme a cualquier reivindicación precedente.

10. Un juego de agujas de ferrocarril según la Reivindicación 9, en el que la, o cada unidad de mando (10) está situada entre los carriles.