ES2876973T3 - Unidad de conmutación de raíles - Google Patents

Abstract

Unidad de conmutación de raíles (RSU), a utilizar para conmutar un solo segmento de raíl de una vez, que funciona, o individualmente en una unidad de conmutación de vías de una vía monorraíl, o en combinación con otras unidades iguales formando parte de una unidad de conmutación de vías de una vía de guiado multi-raíl; la unidad de conmutación de raíles (RSU) incluyendo: - un grupo rotatorio de componentes denominado grupo rotatorio (RE), - y un conjunto estacionario de componentes denominado grupo estacionario (SS); el grupo rotatorio (RE) incluyendo adicionalmente: - un centro rotatorio (RH), - un conjunto de dos, tres o más raíles de conmutación (SWR0, SWR1, SWR2, etc.), al menos dos de ellos (SWR1, SWR2) con forma curva, - un conjunto de componentes auxiliares (AC1, AC2, AC3, etc.) para facilitar la fijación de los raíles de conmutación al centro rotatorio y/o para optimizar los atributos físicos del grupo rotatorio y/o para facilitar el control preciso del movimiento rotacional del grupo rotatorio; el grupo estacionario (SS) incluyendo adicionalmente: - un raíl fijo principal (MFR), - un conjunto de dos, tres o más raíles fijos de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc.), - una estructura de soporte (ST) que sostiene, consolida y protege sólidamente los elementos comprendidos en la unidad de conmutación de raíles (RSU) y fija firmemente dichos raíles fijos principal y/o de ramal al suelo y/o a vías de guiado comunes; donde el raíl fijo principal está fijado a un raíl estacionario estándar denominado raíl común (CR) en el extremo externo del raíl fijo principal (eMFR) o extremo del raíl fijo principal que se encuentra más alejado del grupo rotatorio y opuesto al extremo interno del raíl fijo principal (iMFR); donde los raíles fijos de ramal se fijan a los raíles comunes (CR) en sus extremos externos de raíl fijo de ramal (eBFR0, eBFR1, eBFR2, etc.) o en los extremos de los raíles fijos de ramal que se encuentran más alejados del grupo rotatorio y opuestos a los extremos internos de los raíles fijos de ramal (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.); donde el número de raíles de conmutación es igual al número de raíles fijos de ramal; donde cada uno de los raíles de conmutación (SWR0, SWR1, SWR2, etc.) está configurado para permi tir su activación, es decir, su conexión en una posición operativa estacionaria denominada posición activa de alineación, y/o su conexión con un correspondiente raíl fijo de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc.); donde cada uno de los raíles de conmutación está fijamente unido a cierta distancia de un eje de rotación (Ax) del centro rotatorio (RH) de tal manera que el movimiento rotacional (Rot) del centro rotatorio alrededor del eje de rotación permite la activación selectiva de cada uno de los raíles de conmutación con un correspondiente raíl fijo; donde la activación de cualquiera de los raíles de conmutación (SWR0, SWR1, SWR2, etc.) implica la alineación y/o conexión de un denominado extremo principal (mSWR0, mSWR1, mSWR2, etc. 0 respectivamente) con el extremo interior del raíl fijo principal (iMFR) y alinear y/o conectar un denominado extremo de ramal (bSWR0, bSWR1, bSRW2, etc. respectivamente ) con el correspondiente extremo interior (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc. respectivamente) de un raíl fijo de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc. respectivamente) con el propósito de transportar o guiar bidireccionalmente los vehículos a través de la unidad de conmutación de raíles, es decir, o desde el raíl fijo principal (MFR) hacia cualquiera de los raíles fijos de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc. ), o desde cualquiera de los raíles fijos de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc.) hacia el raíl fijo principal (MFR), o permitiendo simultáneamente ambos sentidos de movimiento; donde los extremos interiores de los raíles fijos de ramal (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) están separados entre sí a distancias fijas, proporcionando los espacios libres necesarios para que ensamblajes envolventes de raíl (WA) de vehículos sean guiados adecuadamen te sin interferencias a través de la unidad de conmutación de raíles; donde los extremos internos de los raíles fijos de ramal (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) no tienen que formar necesariamente un plano y, si lo hacen, el plano que forman no tiene que ser necesariamente de naturaleza horizontal; donde el grupo rotatorio está configurado de forma compacta para optimizar sus atributos físicos de volumen, masa, solidez y/o momento de inercia alrededor del eje de rotación, caracterizado en que: - los planos que contienen los trazados de raíl curvos de los al menos dos raíles de conmutación curvos (SWR1, SWR2) son paralelos entre sí y al eje de rotación (Ax) y se encuentran distanciados equidistantemente de dicho eje; - un raíl de conmutación recto (SWR0) tiene un trazado de raíl recto y paralelo al eje de rotación (Ax) y el extremo de ramal (bSWR0) de dicho raíl de conmutación recto está situado en el lado que, relativamente al eje de rotación (Ax), es opuesto al lado en el que se encuentran los extremos de ramal de los dos raíles de conmutación curvos (bSWR1, bSWR2); - los extremos principales de raíles de conmutación curvos de los al menos dos raíles de conmutación curvos (mSWR1, mSWR2) se encuentran diametralmente opuestos al eje de rotación (Ax); y en que - los extremos principales de raíles de conmutación (mSWR0, mSWR1, mSWR2, etc.) están dispuestos dentro de un mismo plano y a una misma distancia perpendicular del eje de rotación (Ax).

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de conmutación de raíles

ANTECEDENTES

La presente invención se refiere en general a la circulación de vehículos que trasladan mercancías o pasajeros, a lo largo de una vía de guiado, con fines de transporte o de entretenimiento. Más concretamente, la presente invención está relacionada con un conmutador de raíles, así como a un conmutador de vías y a un sistema de conmutación de vías, que permiten cambios selectivos de las trayectorias a seguir por vehículos dirigidos a lo largo de una vía de guiado, cambios logrados por medio de la conmutación de segmentos de vía en puntos de bifurcación (de divergencia de un único camino en muchos), en puntos de confluencia (de convergencia de muchos caminos en uno solo) o en puntos de cruce (de combinación entre puntos de bifurcación y puntos de confluencia).

Sistemas de transporte basados en vías de guiado o carriles-guía como los de trenes convencionales, los de trenes monorraíl o muchos transportes automatizados de personas, necesitan mecanismos para elegir entre direcciones de movimiento alternativas. Los cambios de dirección pueden realizarse mediante mecanismos de conducción (a bordo), activados desde el vehículo, o mediante mecanismos de modificación de la vía de guiado (adyacentes a la vía), activados por un sistema central, siendo esta última opción la preferida cuando se busca un alto nivel de control centralizado, estable y continuo.

La conmutación en vías de guiado se consigue habitualmente con métodos y sistemas que implican el movimiento mecánico de múltiples raíles o de secciones enteras de la vía de guiado. Estos métodos y sistemas suelen ser lentos, complejos, difíciles de operar, costosos de mantener, restringidos en la práctica a sólo dos posiciones, necesitados de demasiado espacio de instalación y considerablemente vulnerables a averías críticas, lo que hace que objetivamente se perciban como costosos, ineficientes, inconvenientes o de insuficiente valor utilitario, a menos que se relajen los requisitos de rendimiento y fiabilidad, o a menos que su uso se limite a aplicaciones muy específicas.

En el caso concreto de sistemas ferroviarios de uso común y otros sistemas de transporte masivo con vehículos grandes y pesados, los dispositivos de conmutación de vías (también denominados puntos de vía) son especialmente críticos debido al potencial daño, significativamente grande, asociado al riesgo de descarrilamientos. En estas aplicaciones, un dispositivo de conmutación rápido, compacto y fiable, que ofrezca más que los dos estados estándar (ruta recta y ruta de desvío), podría implicar diversas mejoras en la forma de costes reducidos, riesgos aminorados, capacidades incrementadas y velocidades de funcionamiento aumentadas.

En el caso concreto de algunas aplicaciones modernas o incipientes, como los sistemas de tránsito rápido de personas (PRT) u otros sistemas de tránsito automatizado por vía de guiado (AGT), una tecnología de conmutación de vías rápida y fiable podría no sólo superar muchas desventajas e inconvenientes, sino también aumentar significativamente su capacidad y, por tanto, hacer que estos nuevos y disruptivos sistemas de tránsito definitivamente acaben siendo viables para una escala media o alta de demanda de transporte. La misma línea de pensamiento aplica a algunos sistemas de manipulación de materiales/productos, basados en vías, util izados en fábricas u otras instalaciones industriales.

En el caso concreto de atracciones de entretenimiento en parques de atracciones / temáticos o similares, los sistemas de conmutación de vías de guiado rápidos y fiables que también son compatibles con ensamblajes de ruedas con perfiles envolventes de raíl, no sólo podrían superar muchos inconvenientes, sino que también podrían conducir la industria hacia una nueva generación de montañas rusas o atracciones similares con mejoras sustanciales en capacidad, valor de disfrute para el cliente y consiguiente rentabilidad de negocio.

Algunas de las soluciones intentadas han pretendido superar los inconvenientes y desventajas mencionados y/o cubrir las potenciales oportunidades mencionadas, pero sólo de forma parcial, de forma insuficiente o, en la práctica, de forma inconveniente. A continuación se presentan algunos ejemplos:

- Las patentes US 1.112.965 o US 4.015.805 hacen referencia a dispositivos de cambio deslizante de vías y presentan sistemas que permiten conmutar entre dos vías empujando y deslizando un par de raíles de conmutación hacia su posición de conexión con vías comunes.

- Las patentes US 2010/0.147.183 y US 6.273.000 hacen referencia a dispositivos guiados por rotación alrededor de un eje transversal y presentan sistemas que permiten conmutar entre dos vías situadas en un plano horizontal mediante la rotación o pivotamiento de segmentos de vía completos alrededor de un eje vertical situado transversalmente respecto a la trayectoria de vía principal.

- Las patentes US 8.020.49 y US 7.997.540 hacen referencia a dispositivos guiados por rotación alrededor de un eje longitudinal, y presentan sistemas que permiten conmutar entre dos vías por medio de un único mecanismo por vía (en lugar de unidades de conmutación de raíles mecánicamente independientes, una para cada raíl de la vía), mecanismo basado en un barril o miembro tubular que, teniendo anexos segmentos de vía enteros, gira alrededor de un eje situado longitudinalmente y paralelamente a la trayectoria de vía principal.

- La patente US 3.313.243 también hace referencia a dispositivos guiados por rotación alrededor de un eje longitudinal, en los que un segmento de vía completo se encuentra anexo a un barril, pero presentando específicamente un sistema de dos raíles de conmutación diseñado para aplicaciones de conmutación de vías en puntos divergentes de "raíles de suspensión y monorraíles", dispuestos en un plano horizontal.

- La patente GB 2.516.706 hace referencia a intersecciones especiales y movimientos vertical-transversales y presenta un sistema para conmutar entre dos vías, dispuestas en un plano horizontal, por medio de un movimiento vertical y transversal de un par de raíles de conmutación para que éstos conecten con correspondientes raíles comunes mediante una novedosa configuración de perfil de intersección.

- La patente US 4.030.422 hace referencia a una conmutación de vía de guiado en disposición vertical y presenta un sistema para la conmutación de vehículos guiados entre dos vías colocadas verticalmente una encima de la otra.

- La patente GB 1.404.648 da a conocer un ensamblaje de vía monorraíl en el que una vía monorraíl con un raíl de sección transversal rectangular o una sección de flancos casi verticales es utilizada por vehículos con guiado lateral. Está específicamente concebida para sistemas de transporte que utilizan vías de un solo raíl (por consiguiente sin requerir pares de unidades de conmutación de raíl sincronizadas), para sistemas de transporte que guían vehículos que necesitan contacto de guiado con sólo uno de los laterales de los raíles (como en los ferrocarri les tradicionales). El dispositivo divulgado está concretamente concebido para abordar puntos de conmutación en disposición horizontal donde la bifurcación de la vía principal sólo puede ser horizontal y no posiblemente también vertical (en los que la trayectoria del raíl principal y las fuerzas móviles verticales de soporte del peso del vehículo no están situadas justo encima del eje de rotación, sino que están desplazadas horizontalmente con respecto a él, circunstancia que, a su vez, también implica no sólo diferentes requisitos de espacios libres para el paso del vehículo, sino también dinámicas físicas bastante distintas para girar los raíles de conmutación y mantenerlos de forma estable en sus posiciones de conexión).

- La patente DE 9.302.337 divulga un conmutador específicamente concebido para un sistema de distribución de carga de paquetes transportados sobre un sistema de un raíl (monorraíl). El modelo divulgado presenta dos secciones de raíl, una recta y otra curva, montadas en planos con disposición cruzada separados angularmente 90° uno de otro. Por lo tanto, está concebido para ser utilizado sólo en aplicaciones de conmutación monorraíles muy básicas.

En resumen, por medio de la presente invención deberían poder superarse muchos de los inconvenientes y desventajas generales de los sistemas y métodos de conmutación de vía de guiado conocidos. Además, esta invención puede suponer una importante contribución tecnológica para mejorar la conmutación en sistemas de ferrocarril comunes, para incrementar la capacidad de pasajeros en atracciones de entretenimiento, y para facili tar la implementación definitiva de revolucionarios sistemas de transporte masivo rápido.

A la vista del estado del arte, un objeto de la presente invención es proporcionar métodos y aparatos mejorados para permitir el cambio selectivo de las trayectorias seguidas por las mercancías o los pasajeros dirigidos a lo largo de vías de guiado.

Un objetivo más concreto de la invención es proporcionar métodos y aparatos aplicables para conmutar sistemas de guiado que utilizan vehículos.

Otro objetivo de la invención es proporcionar métodos y aparatos que puedan utilizarse, a modo de ejemplo no limitante, con vehículos (entendidos como cualquier entidad física que contiene o agrupa mercancías o pasajeros para facili tar su movimiento a lo largo de una vía de guiado) tales como trenes, trolebuses, vehículos personales de tránsito rápido (pods), vagones, vehículos de cargo, etc.

Otro objetivo de la invención es proporcionar métodos y aparatos que permitan trabajar con multitud de mecanismos de suspensión y guiado de vehículos.

Otro objetivo de la invención es proporcionar aquellos métodos y aparatos que puedan utilizarse en aplicaciones que requieran mecanismos con una superficie de ocupación reducida, con menor peso y con menor complejidad en términos de menor número de componentes de guía mecánica móviles.

Otro objetivo de la invención es proporcionar aquello métodos y aparatos que puedan utilizarse en aplicaciones que requieran un funcionamiento rápido, un intervalo mínimo y una distancia mínima entre puntos de bifurcación o confluencia consecutivos.

Otro objetivo de la invención es proporcionar métodos y aparatos para aplicaciones que requieran conmutar a trayectorias de vía divergentes que salen del conmutador en planos verticales o inclinados, trayectorias que pueden ser más de dos en número, y trayectorias que pueden tener diferentes perfiles de curvatura.

Otro objetivo de la invención es proporcionar métodos y aparatos para aplicaciones con mecanismos de rodadura, deslizamiento o desplazamiento que requieran envolver una parte significativa del perímetro de los raíles.

Otro objetivo más de la invención es proporcionar métodos y aparatos para aplicaciones que puedan requerir conmutar vehículos no sólo en puntos de vía de guiado donde una sola vía se divide en muchas vías (o puntos de bifurcación), sino también en puntos de confluencia (puntos de vía de guiado donde varias vías convergen en una sola), o en puntos de cruce (configurados como combinación de puntos de bifurcación y puntos de confluencia).

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La solución consiste - en una primera forma de realización - en una unidad de conmutación de raíles o carriles, que se utiliza para conmutar sólo un segmento de raíl de una vez, y que funciona, o de forma individual como en una unidad de conmutación de vías monorraíl, o combinada con otras unidades del mismo tipo como en una unidad de conmutación de vías, en la que la unidad de conmutación de raíles forma parte de una unidad de conmutación de vías, y la unidad de conmutación de vías forma parte de un sistema de conmutación de vías, y el sistema de conmutación de vías forma parte de un sistema de guiado de vehículos que incluye vehículos y vías de guiado, raíles fijos estándar o "raíles comunes", segmentos de raíl fijos especiales o "raíles fijos", y segmentos de raíl móviles especiales o "raíles de conmutación", la unidad de conmutación de raíles incluye:

- un conjunto rotatorio de componentes o "grupo rotatorio",

- y un conjunto estacionario de componentes o "grupo estacionario";

el grupo rotatorio incluye adicionalmente:

- un "centro rotatorio",

- un conjunto de dos, tres o más raíles de conmutación,

- un conjunto de componentes auxiliares para facili tar la fijación de los raíles de conmutación al centro rotatorio y/o para optimizar los atributos físicos del grupo rotatorio y/o para facili tar el control preciso del movimiento rotacional del grupo rotatorio;

el grupo estacionario incluyendo adicionalmente:

- un raíl fijo principal,

- un conjunto de dos, tres o más raíles fijos de ramal,

- una estructura de soporte;

donde el raíl fijo principal está sólidamente fijado a un raíl común en el "extremo externo" del raíl fijo principal o en el extremo del raíl fijo principal más alejado del grupo rotatorio y opuesto al "extremo interno" del raíl fijo principal;

donde los raíles fijos de ramal están sólidamente fijados a los raíles comunes en sus "extremos externos" de los raíles fijos de ramal o en los extremos de los raíles fijos de ramal que están más distanciados del grupo rotatorio y que son opuestos a los "extremos internos" de los raíles fijos, donde, en un modo de funcionamiento normal, el número de raíles de conmutación es igual al número de raíles fijos de ramal, donde cada uno de los raíles de conmutación está diseñado para permitir su "activación" o acoplamiento en una posición operativa estacionaria denominada "posición activa" de alineación y/o conexión o acoplamiento con un correspondiente raíl fijo de ramal, donde cada uno de los raíles de conmutación está adjunto de forma fija, a una distancia de un eje de rotación, del centro rotatorio, de forma que el movimiento rotacional del centro rotatorio alrededor del eje de rotación permite la activación selectiva de cada uno de los raíles de conmutación con un correspondiente raíl fijo, donde la activación de cualquiera de los raíles de conmutación implica la alineación y/o conexión o acoplamiento de un denominado "extremo principal" con el extremo interno del raíl fijo principal y la alineación y/o conexión de un denominado "extremo de ramal" con el correspondiente extremo interno de un correspondiente raíl fijo de ramal con el fin de trasladar o guiar bidireccionalmente los vehículos a través de la unidad de conmutación de raíles, esto es, bien desde el raíl fijo principal hacia cualquiera de los raíles fijos de ramal, bien desde cualquiera de los raíles fijos de ramal hacia el raíl fijo principal, o bien permitiendo simultáneamente ambos sentidos de movimiento, estando la unidad de conmutación de raíles configurada de forma que los extremos de ramal internos de los raíles fijos de ramal están separados a distancias fijas entre sí, proporcionando los espacios libres necesarios para que los vehículos sean dirigidos adecuadamente y evitando interferencias inconveniente a través de la unidad de conmutación de raíles, en la que la unidad de conmutación de raíles está configurada de manera que los extremos de ramal internos de los raíles fijos de ramal no tienen que formar necesariamente un plano y, si es así, el plano que forman no tiene que ser necesariamente de naturaleza horizontal, en la que el grupo rotatorio está configurado en principio de manera compacta y equilibrada para optimizar su momento de inercia en torno al eje de rotación, y en la que la estructura de soporte sólidamente soporta, consolida y protege los elementos incluidos en la unidad de conmutación de raíles y, si procede, también los fija firmemente al suelo y/o a las vías de guiado comunes.

La invención puede utilizarse con vías monorraíl, birraíl y multi-raíl, siendo también aplicable a soluciones de transporte con vehículos que fundamentalmente circulan por encima de los raíles (desplazándose sobre los raíles) o a soluciones de transporte con vehículos que circulan por debajo de los raíles (encontrándose suspendidos de los raíles).

Dado que la invención no está limitada a planos horizontales (ni a ningún plano) y permite dos, tres o más raíles de conmutación, es posible un cambio de dirección de vehículos más flexible. La invención tampoco se limita a ninguna curvatura particular de los raíles de conmutación (o idéntica entre ellos), lo que permite además libertad de diseño en el punto de conmutación.

La invención, cuando se aplica a problemas de conmutación de vías en puntos divergentes, ofrece una solución en la que los medios de soporte y los medios de accionamiento pueden estar dispuestos en cualquier lado de los raíles fi jos. La invención proporciona una solución en la que el eje de rotación puede estar en cualquiera de los dos lados de los raíles fijos.

La invención puede incluir una disposición de eje que puede incorporar un eje vivo, un eje muerto estacionario o una combinación de ambos.

La invención es aplicable a puntos de bifurcación y de confluencia de vías multi-raíl, así como a puntos de cruce cuando se consideran éstos como una combinación de puntos de bifurcación y de confluencia.

La invención es aplicable no sólo a puntos de bifurcación (vehículos que pasan desde un raíl principal o troncal a raíles de ramal), sino también a puntos de confluencia (vehículos que pasan desde los raíles de ramal a un raíl principal o troncal).

En una segunda forma de realización, el raíl fijo principal y los raíles de conmutación están conformados y/o pueden estar configurados para permitir la conexión entre el extremo interno del raíl fijo principal y cualquiera de los extremos principales de los raíles de conmutación por medio de perfiles de acoplamiento en los extremos principales o "perfi les de acoplamiento principales", y/o en los que los raíles fij os de ramal y los raíles de conmutación están conformados y/o configurados para facili tar el acoplamiento o conexión entre los extremos internos de los raíles fijos de ramal y los correspondientes extremos de ramal de los raíles de conmutación por medio de perfiles de acoplamiento en los extremos de ramal o "perfi les de acoplamiento de ramal", en los que un perfil de acoplamiento principal incluye:

- una superficie de acoplamiento principal referida como "hembra" que está presente en el extremo interno del raíl fijo principal,

- y una superficie de acoplamiento principal referida como "macho" que casa con la superficie "hembra" y que puede estar presente en cualquiera de los extremos principales de los raíles de conmutación;

- donde un perfil de acoplamiento de ramal incluye:

- una superficie de acoplamiento de ramal referida como "hembra", presente en cualquiera de los extremos internos de los raíles fijos de ramal;

- y una superficie de acoplamiento de ramal referida como "macho" que coincide con una superficie "hembra" correspondiente, y que puede estar presente en cualquiera de los extremos de ramal de los raíles de conmutación,

donde una superficie de acoplamiento referida como hembra, de ramal o principal, no tiene por qué ser fundamentalmente cóncava, y una superficie de acoplamiento referida como macho, de ramal o principal, no tiene por qué ser fundamentalmente convexa, y donde los perfiles de acoplamiento están configurados para permitir una conexión firme entre los raíles de conmutación y los raíles fijos y están configurados para facilitar movimiento fluido de los raíles de conmutación hacia y desde sus posiciones de conexión con los correspondientes raíles fijos.

En una tercera forma de realización, al menos uno de los perfiles de acoplamiento puede estar diseñado y configurado para facili tar la detención de la continuidad del movimiento rotacional del grupo rotatorio, cuando se ha alcanzado una determinada posición activa de un raíl de conmutación, para facili tar el mantenimiento de la posición activa alcanzada del raíl de conmutación, y para facili tar la inversión del sentido del movimiento rotacional del grupo rotatorio con el fin de salir de la posición activa alcanzada por el raíl de conmutación, y/o en la que al menos uno de los perfiles de acoplamiento está configurado para facili tar un movimiento fluido y controlado de los raíles de conmutación hacia y desde sus posiciones activas de conexión con los correspondientes raíles fijos de ramal, preferiblemente por medio de formas específicas de las superficies de acoplamiento macho y hembra y/o por medio de la utilización de uno o más conjuntos de cojinetes de perfil de acoplamiento, siendo estos preferiblemente conjuntos de cojinetes y/u otros mecanismos auxiliares para reducir la fricción y/o controlar el movimiento relativo entre superficies integradas en una o ambas superficies de acoplamiento.

En una cuarta forma de realización, el conjunto de raíles de conmutación puede incluir:

- un raíl de conmutación con una forma principalmente recta y denominado "raíl de conmutación recto", - un primer raíl de conmutación con una forma principalmente curva y denominado "primer raíl de conmutación curvo",

- y un segundo raíl de conmutación con una forma principalmente curva y denominado "segundo raíl de conmutación curvo";

donde el conjunto de raíles fijos de ramal puede incluir:

- un raíl fijo conformado y/o configurado para conectarse con el raíl de conmutación recto y denominado "raíl fijo de ramal de trazado recto",

- un raíl fijo conformado y/o configurado para conectarse con el primer raíl de conmutación curvo y denominado "primer raíl fijo de ramal de trazado curvo",

- y un raíl fijo conformado y/o configurado para conectarse con el segundo raíl de conmutación curvo y denominado "segundo raíl fijo de ramal de trazado curvo";

donde, cuando el raíl de conmutación recto es rotado a su posición activa, en ella se conecta simultáneamente en un extremo principal con el raíl fijo principal y en un extremo de ramal con el correspondiente raíl fijo de trazado recto, y cuando el primer raíl de conmutación curvo es rotado a posición activa, en ella se conecta simultáneamente en un extremo principal con el raíl fijo principal y en un extremo de ramal con un correspondiente primer raíl fijo de ramal de trazado curvo, y cuando el segundo raíl curvo se rota a posición activa, en ella se conecta simultáneamente en un extremo principal con el raíl fijo principal y en un extremo de ramal con un correspondiente segundo raíl fijo de trazado curvo;

donde todos los acoplamientos entre raíles de conmutación (raíl de conmutación recto, primer raíl de conmutación curvo y segundo raíl de conmutación curvo) y los correspondientes raíles fijos (raíl fijo de ramal de trazado recto, primer raíl fijo de ramal de trazado curvo y segundo raíl de conmutación de trazado curvo, respectivamente) tienen por objeto proporcionar una superficie de rodadura continua y/o una conexión continua entre el raíl de conmutación y el correspondiente raíl fijo de forma bidireccional (en un sentido, en el otro sentido o en ambos sentidos); donde, para optimizar solidez y compacidad del conjunto formado por el centro rotatorio y los raíles de conmutación, el primer y segundo raíles de conmutación curvos están configurados preferiblemente formando planos paralelos aproximados, y en los que, para facilitar una conexión simplif icada de los raíles de conmutación con el raíl fijo principal, los extremos principales de los raíles de conmutación están configurados dentro de un mismo plano y a una misma distancia perpendicular del eje de rotación, y los extremos principales de los raíles de conmutación curvos están configurados en posiciones diametralmente opuestas aproximadas entre sí y en relación con el eje de rotación.

En una quinta forma de realización, el primer raíl de conmutación curvo y el segundo raíl de conmutación curvo pueden tener diferentes perfiles de curvatura.

En otra forma de realización, la unidad de conmutación de raíles puede incluir adicionalmente una disposición de eje para facili tar el movimiento rotacional del grupo rotatorio, en el que el centro rotatorio soporta sólidamente los raíles de conmutación para colocarlos con precisión en sus posiciones activas por medio de movimientos rotacionales selectivos alrededor de un eje fijo que atraviesa longitudinalmente la disposición de eje.

En una sexta forma de realización, la unidad de conmutación de raíles puede incluir adicionalmente un dispositivo de accionamiento para proporcionar y transmit ir la fuerza de empuje necesaria para el movimiento rotacional del grupo rotatorio, donde el dispositivo de accionamiento puede ser capaz de actuar sobre un solo grupo rotatorio o simultáneamente sobre dos o más grupos rotatorios de diferentes unidades de conmutación de raíles.

En una séptima forma de realización, la unidad de conmutación de raíles puede incluir adicionalmente un mecanismo de bloqueo de posiciones angulares del grupo rotatorio, denominado "mecanismo de bloqueo de posición", para asegurar y/o reafirmar la precisión y la solidez de la conexión entre los raíles de conm utación y los raíles fijos permitiendo el bloqueo y desbloqueo del grupo rotatorio, firme, rápido y en su justo momento, por medio de un mecanismo de bloqueo de posición operado por un sistema de control y/o vinculado mecánicamente con el movimiento angular del centro rotatorio, donde el mecanismo de bloqueo de posición puede ser capaz de funcionar sobre un solo grupo rotatorio o sobre dos o más grupos rotatorios de diferentes unidades de conmutación de raíles.

En una octava forma de realización, la unidad de conmutación de raíles puede incluir adicionalmente un sistema de guiado a la conexión con el fin de proporcionar un movimiento rotacional controlado del centro rotatorio y de los raíles de conmutación durante las fases transitorias, y/o de guiar con precisión los extremos de los raíles de conmutación hacia un acoplamiento preciso y/o suave con sus correspondientes extremos de los raíles fijos.

En una novena forma de realización, el sistema de guiado a la conexión puede Incluir:

- un conjunto de una o más guías a la conexión que son estacionarias,

- un conjunto de uno o más cojinetes de guía a la conexión,

- y un conjunto de uno o más componentes de acoplamiento rotatorios;

donde los cojinetes de guía a la conexión, que son preferiblemente rodamientos de rodil los cilíndricos o rodamientos de agujas y/o cualquier otro mecanismo auxiliar para reducir la fricción y/o controlar el movimiento relativo entre las superficies, están configurados para facilitar la interacción entre las superficies fijas de las guías a la conexión estacionarias y las superficies móviles de los componentes de acoplamiento rotatorios para controlar con precisión su movimiento relativo y/o para reducir la posible fricción y restricción entre ellos, con el objetivo último de conseguir una conexión rápida, suave y precisa entre los raíles de conmutación y los correspondientes raíles fijos, y en donde los componentes de acoplamiento rotatorios: proporcionan superficies para interactuar con las guías a la conexión estacionarias directamente o por medio de cojinetes de guía a la conexión, están sólidamente fijados al grupo rotatorio, se integran con el centro rotatorio y/o los raíles de conmutación y/o los componentes auxiliares, y pueden integrarse con superficies de perfil de acoplamiento en los extremos de los raíles de conmutación.

En una décima forma de realización, el conjunto de guías a la conexión estacionarias puede incluir:

- una o más guías a la conexión estacionarias situadas en los anillos más externos y que presentan superficies guía con curvatura hacia el interior, denominadas "superficies guía cóncavas",

- y/o una o más guías de acoplamiento estacionarias situadas en los anillos más internos y que presentan superficies guía con curvatura hacia el exterior, denominadas "superficies guía convexas";

donde las superficies guía cóncavas o convexas no tienen que ser necesariamente continuas, y si lo son, tienen la forma general de un arco que cubre hasta aproximadamente 180 grados, donde las superficies guía cóncavas o convexas son fundamentalmente concéntricas y comparten el mismo eje de rotación del centro rotatorio y donde las superficies guía cóncavas o convexas que son adyacentes a un extremo interno de un raíl fijo de ramal están sólidamente fijadas a él y configuradas para permitir una conexión suave y preciso del extremo del raíl de conmutación (y su perfil de acoplamiento si lo hay) con el extremo correspondiente del raíl fijo (y su perfil de acoplamiento si lo hay).

En una undécima forma de realización, con el fin de minimizar holguras, facilitar desaceleración del movimiento rotacional del grupo rotatorio, y mejorar así velocidad final y precisión de las conexiones entre raíles fijos y de conmutación al alcanzar posiciones activas, al menos una de las superficies guía cóncavas puede tener un perfil de curvatura con un radio de curvatura que se reduce ligera y progresivamente en una o ambas secciones de los extremos de la guía a la conexión estacionaria y/o en la sección media de la guía a la conexión estacionaria, y/o al menos una de las superficies guía convexas tiene un perfil de curvatura con un radio de curvatura que aumenta ligera y progresivamente en una o ambas secciones de los extremos de la guía a la conexión estacionaria y/o en la sección media de la guía de acoplamiento estacionaria.

En una duodécima forma de realización, al menos un componente de conexión rotatorio puede estar conformado integrando los perfiles de acoplamiento de diferentes extremos de ramal de raíles de conmutación y proporcionando superficies que permiten la interacción simultánea con una superficie de guía cóncava y con una superficie de guía convexa.

En una decimotercera forma de realización, una unidad de conmutación de vías utilizada para permitir la conmutación controlada y selectiva de un segmento de una vía o vía de guiado, la unidad de conmutación de vías incluye:

- una o más unidades de conmutación de raíles de las reivindicaciones anteriores,

- un conjunto de componentes vinculados a un sistema electrónico de control de operaciones o que forman parte del mismo,

- una estructura de soporte;

donde el número de unidades de conmutación de raíles es igual al número de raíles que componen el segmento de vía afectado por la unidad de conmutación de vías, donde la unidad de conmutación de vías está configurada de manera que los extremos de ramal internos de los raíles fijos de ramal no tienen que formar necesariamente un plano y, si lo hacen, el plano que forman no es necesariamente de naturaleza horizontal, donde cuando incluyen más de una unidad de conmutación de raíles y en su modo de funcionamiento normal, las unidades de conmutación de raíles están concebidas para ser operadas de manera simultánea, pero no necesariamente por medio de enlaces mecánicos entre ellas, y no necesariamente de una manera síncrona precisa, donde cuando incluyen más de una unidad de conmutación de raíles y en su modo de funcionamiento normal, las unidades de conmutación de raíles están concebidas para funcionar de manera congruente a fin de crear trayectorias de continuidad viables para que los vehículos se desplacen por la vía, y donde la estructura de soporte sostiene, consolida y protege sólidamente los elementos incluidos en la unidad de conmutación de vías y, en su caso, también los fija firmemente al suelo y/o a las vías de guiado comunes o los integra en las estructuras de soporte de las unidades de conmutación de vías.

En una decimocuarta forma de realización, los raíles de la vía de guiado pueden estar soportados desde la parte exterior de la vía, y/o los juegos de ruedas de los ensamblajes de ruedas ser envolventes alrededor de los raíles desde la parte interior de la vía; y/o la anchura de la vía y/o la anchura máxima de la carrocería del vehículo sin considerar los ensamblajes de ruedas, o anchura de la carrocería del vehículo, es adaptada de manera que el vehículo, cuando se dirige a través de una unidad de conmutación de vías, es capaz de encajar dentro del espacio libre horizontal entre dos raíles de una misma vía y pasar a través de la unidad de conmutación de vías sin ninguna interferencia inadecuada; y/o los espacios libres por encima y por debajo de los raíles se minimizan fundamentalmente en los extremos internos de los raíles fijos de ramal; y/o la altura superior del ensamblaje de ruedas se minimiza a la altura de sus ruedas superiores y/o la altura inferior del conjunto de ruedas se minimiza a la altura de sus ruedas inferiores, permitiendo siempre que los ensamblajes de ruedas pasen a través de la unidad de conmutación de vías sin ninguna interferencia inadecuada; y/o las vías en los puntos de bifurcación/confluencia se distancian verticalmente de forma progresiva/aproximada evitando cualquier giro lateral de las vías en una porción de la vía de guiado denominada "segmento de vía recta" que está unida a los raíles fi jos de ramal y, por tanto, es adyacente a la unidad de conmutación de vías; y/o la dimensión longitudinal de los segmentos de vía recta se reduce por medio de la minimización de la altura superior de la carrocería del vehículo y/o la minimización de la altura inferior de la carrocería del vehículo; y/o los segmentos de vía adyacentes a la unidad de conmutación de vías y/o la vía de guiado común general y/o los vehículos que circulan por la unidad de conmutación de vías se adaptan como consecuencia de la aplicación directa o indirecta de algunas o todas las limitaciones anteriores.

La decimocuarta forma de realización puede corresponder a una unidad de conmutación de vías que adicionalmente incluye:

- un conjunto de directrices de diseño,

- adaptaciones realizadas sobre segmentos de la vía de guiado adyacentes a la unidad de conmutación de vías que son consecuencia de la aplicación directa o indirecta de alguna(s) o todas las directrices de diseño,

- adaptaciones realizadas sobre la vía de guiado común general que son consecuencia de la aplicación directa o indirecta de alguna(s) o todas las directrices de diseño,

- adaptaciones realizadas sobre los vehículos que circulan por la unidad de conmutación de vías que son consecuencia de la aplicación directa o indirecta de alguna(s) o todas las directrices de diseño;

donde la unidad de conmutación de vías ha sido adaptada aplicando directa o indirectamente algunas o todas las directrices de diseño, donde una primera directriz de diseño incluye:

- el apoyo de los raíles de guiado desde el exterior de la vía y el envolvimiento alrededor de los raíles, por los ensamblajes de ruedas, desde el interior de la vía;

donde una segunda directriz de diseño incluye:

- adaptar la anchura de la vía y/o adaptar la anchura máxima de la carrocería del vehículo sin considerar los ensamblajes de ruedas, o "anchura de la carrocería del vehículo", de modo que el vehículo, al ser dirigido a través de una unidad de conmutación de vías, pueda caber dentro del espacio libre horizontal entre dos raíles de una misma vía y pasar a través de la unidad de conmutación de vías sin ninguna interferencia inadecuada;

donde una tercera directriz de diseño incluye:

- minimizar los espacios libres por encima y por debajo de los raíles fundamentalmente en los extremos internos de los raíles fijos de ramal,

- y/o minimizar la altura superior del ensamblaje de ruedas a la altura de sus ruedas superiores

- y/o minimizar la altura inferior del ensamblaje de ruedas a la altura de sus ruedas inferiores,

- permitiendo siempre que los ensamblajes de ruedas pasen por la unidad de conmutación de vías sin interferencias inadecuadas;

donde una cuarta directriz de diseño incluye:

- el distanciamiento/aproximación vertical progresiva de las vías en los puntos de bifurcación/confluencia, evitando cualquier giro lateral de las vías en una porción de la vía de guiado denominada "segmento de conmutadores de raíles" que está unida a los raíles fijos de ramal y, por tanto, es adyacente a la unidad de conmutación de vías;

y en la que una quinta directriz de diseño incluye:

- reducir la dimensión longitudinal de los segmentos de vía recta derivados de la cuarta directriz de diseño por medio de minimizar la altura superior de la carrocería del vehículo y/o minimizar la altura inferior de la carrocería del vehículo.

En una decimoquinta forma de realización, un sistema de conmutación de vías, destinado a permitir la conmutación selectiva coordinada y controlada de múltiples segmentos de vía de un sistema de guiado de vehículos, incluye:

- una o más unidades de conmutación de vías de las reivindicaciones 13 o 14,

- un sistema electrónico de control de operaciones,

- y una estructura de soporte;

donde el sistema electrónico de control de operaciones gestiona una o varias unidades de conmutación de vías, incluyendo la activación, la sincronización, la verificación, el mantenimiento y el control del funcionamiento de las unidades de conmutación de vías y de sus unidades de conmutación de raíles, y en donde la estructura de soporte sólidamente soporta, consolida y protege los elementos incluidos en el sistema de conmutación de vías y, en su caso, también los fija firmemente al suelo y/o a las vías de guiado comunes o los integra en las estructuras de soporte de las unidades de conmutación de vías.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1A (ARTE PREVIO) es una vista superior esquemática del caso de un problema de conmutación de vías con tres vías divergentes, resuelto con dos dispositivos convencionales de conmutación de vías con dos vías divergentes y dispuestos secuencialmente;

La FIG. 1B es la misma vista del mismo problema que en la FIG. 1A, pero resuelto con una sola unidad de conmutación de vías de manera acorde a formas de realización de la invención;

La FIG. 2A (ARTE PREVIO) es una vista superior esquemática del caso de un problema de conmutación de vías con cinco vías divergentes, resuelto con cuatro dispositivos convencionales de conmutación de vías con dos vías divergentes y dispuestos secuencialmente;

La FIG. 2B es la misma vista del mismo problema de la FIG. 2A, pero resuelto con sólo dos unidades de conmutación de vías de manera acorde a formas de realización de la invención;

La FIG. 3 es una vista esquemática básica, en perspectiva, del caso de un problema de conmutación de vías con tres vías divergentes en disposición vertical, resuelto con una unidad de conmutación de vías de manera acorde a una forma de realización preferida de la invención;

La FIG. 4 es otra vista esquemática básica (ampliada), en perspectiva, de lo mismo que se presenta en la FIG. 3.

La FIG. 5 es una vista esquemática básica, en perspectiva, del caso de un problema de conmutación de vías con tres vías divergentes en disposición horizontal, resuelto con una unidad de conmutación de vías de manera acorde a una posible realización de la invención, posiblemente apropiada en ciertas aplicaciones con cargas lenta y/o pesadas;

La FIG. 6A (ARTE PREVIO) es una vista esquemática en sección transversal frontal del contacto simple entre raíl y rueda en el caso de un ferrocarri l común, que puede ser resuelto tanto por dispositivos de conmutación convencionales como por aquellos acordes a formas de realización de la presente invención;

La FIG. 6B (ARTE PREVIO) es una vista esquemática en sección transversal del contacto de envolvimiento del raíl por las ruedas en el caso de una montaña rusa moderna, que puede ser resuelto tanto por dispositivos de conmutación convencionales como por aquellos mecanismos acordes a formas de realización de la presente invención;

La FIG. 7A (ARTE PREVIO) es una vista esquemática en sección transversal frontal que presenta el ejemplo de una vía birraíl - y ensamblajes de ruedas envolventes - donde los raíles se soportan desde el interior de la vía y los ensamblases de ruedas envuelven los raíles desde el exterior de la vía, aplicación para la que las unidades de conmutación de raíles de la presente invención pueden ser utilizadas, pero no de acuerdo a una forma de realización preferida;

La FIG. 7B (ARTE PREVIO) es una vista esquemática en sección transversal frontal que presenta el ejemplo de una vía birraíl - y ensamblajes de ruedas envolventes - en la que los raíles se soportan desde el exterior de la vía y los ensamblajes de ruedas envuelven los raíles desde el interior de la vía, aplicación para la que se puede utilizar una unidad de conmutación de vías de la presente invención de acuerdo con una forma de realización preferida;

La FIG. 8 (ARTE PREVIO) es una vista esquemática en sección transversal que presenta el ejemplo de una vía birraíl - y un correspondiente vehículo para la vía - en la que no se siguen las directrices de diseño propuestas en la invención, aplicación para la que se puede uti lizar una unidad de conmutación de vías de la presente invención, pero no de acuerdo con una forma de realización preferida;

La FIG. 9 es una vista esquemática en sección transversal que presenta el ejemplo de un punto de bifurcación de una vía birraíl en la que la unidad de conmutación de vías - y el vehículo para esa vía - siguen las directrices de diseño de acuerdo con una realización preferida de la invención;

La FIG. 10A es una vista lateral esquemática de una unidad de conmutación de raíles configurada para un raíl izquierdo (de una vía birraíl) en un punto de bifurcación en disposición vertical donde se activa una posición "recta", en una forma de realización preferida de la presente invención;

La FIG. 10B es una vista posterior esquemática de un plano de sección (SP) de lo mismo que se muestra en 10A;

La FIG. 11A es una vista lateral esquemática de la misma unidad de conmutación de raíles de las FIGS.

10A/B, pero con la posición "arriba" activada;

La FIG. 11B es una vista posterior esquemática de un plano de sección (SP) de lo mismo que se muestra en 11A;

La FIG. 12A es una vista lateral esquemática de la misma unidad de conmutación de raíles de las FIGS. 10-11A/B, pero con la posición "abajo" activada;

La FIG. 12B es una vista posterior esquemática de un plano de sección (SP) de lo mismo que se muestra en la FIG. 12A;

La FIG. 13 es una vista lateral esquemática de una unidad de conmutación de raíles configurada para un raíl izquierdo (de una vía birraíl), en disposición vertical, no de un punto de bifurcación sino de un punto de confluencia, donde se activa una posición "abajo", en una forma de realización preferida de la presente invención;

La FIG. 14 es una vista seccional esquemática de un sistema de guiado a la conexión mejorado, con dos guías a la conexión estacionarias (una con una superficie de guía cóncava y otra con una superficie de guía convexa), donde las superficies de guía presentan cambios progresivos de curvatura, en una forma de realización preferida de la presente invención;

La FIG. 15A es una vista en perspectiva (desde la izquierda del lado frontal/principal) de una unidad de conmutación de vías en un punto de bifurcación en disposición vertical configurado para un raíl derecho (no un raíl izquierdo como en las FIGS. 10-12A/B), donde se ha activado una posición "abajo", en una forma de realización preferida de la presente invención, donde sólo se presenta el conjunto rotatorio (que incluye el centro rotatorio, los raíles de conmutación, los conjuntos de cojinetes, los cojinetes de guía a la conexión, los componentes de guía móviles y los componentes auxiliares);

La FIG. 15B es una vista en perspectiva (desde la derecha del lado trasero / de ramal) de lo mismo que se muestra en la FIG. 15A;

La FIG. 16A es una vista en perspectiva (desde el mismo punto de vista de la FIG. 15A) de la misma unidad de conmutación de raíles de las FIGS. 15A/B, donde sólo se presentan los elementos estacionarios: raíles comunes, raíles fijos, guías de ayuda a la conexión y eje estacionario (no estructuras de soporte);

La FIG. 16B es una vista en perspectiva (desde el mismo punto de vista de la FIG. 15B) de lo mismo que se muestra en la FIG. 16A;

La FIG. 17A es una vista en perspectiva (desde el mismo punto de vista de las FIGS. 15A y 16A) de la misma unidad de conmutación de raíles de las FIGS. 15A/B y 16A/B, donde se presentan conjuntamente todos los elementos rotatorios de las FIGS. 15A/B y todos los elementos estacionarios de las FIGs . 16A/B;

La FIG. 17B es una vista en perspectiva (desde el mismo punto de vista de las FIGS. 15B y 16B) de lo mismo que se muestra en la FIG. 17A, pero incluyendo además la ubicación de un posible dispositivo de accionamiento;

La FIG. 18 es una vista en perspectiva (desde el mismo punto de vista de las FIGS. 15B, 16B y 17B) de lo mismo que se muestra en la FIG. 17B, pero incluyendo además una posible estructura de soporte;

La FIG. 19 es una vista en perspectiva de un posible dispositivo de accionamiento que incluye un motor, un mecanismo de transmisión y un engranaje parcial integrado en el centro rotatorio (y que no incluye elementos de la estructura de soporte).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN EJEMPLARES

A continuación, se describe en detalle una forma de realización de un sistema de conmutación de vías con referencia a los dibujos adjuntos.

Unidad de conmutación de raíles

El dispositivo descrito en el presente documento, denominado "unidad de conmutación de raíles" (RSU), permite la conmutación selectiva de un segmento de raíl de una vía de guiado que funciona de forma individual (como en un dispositivo de conmutación de vías monorraíl) o combinado con otras unidades del mismo tipo (en un dispositivo de conmutación de vías multi-raíl).

Una unidad de conmutación de raíles (RSU) forma parte de un sistema más amplio que permite la conmutación selectiva y controlada de un segmento de vía y se denomina "unidad de conmutación de vías" (TSU). Una unidad de conmutación de vías (TSU) forma parte de un sistema más amplio que permite la conmutación selectiva coordinada y controlada de múltiples segmentos de vía y se denomina "sistema de conmutación de vías" (TSS). Un sistema de conmutación de vías (TSS) forma parte de un sistema más amplio que permite el guiado de vehículos a lo largo de una vía de guiado y se denomina "sistema de guiado de vehículos" (VGS). Un sistema de guiado de vehículos (VGS) incluye "vías de guiado" y "vehículos".

Las vías de guiado incluyen raíles fijos estándar o "raíles comunes" (CR) y segmentos de raíl especiales que son partes esenciales de los puntos de la vía de guiado. Estos segmentos de raíl pueden dividirse en móviles, o "raíles de conmutación" (SWR0/1/2/..), y estacionarios, o "raíles fijos". A su vez, los raíles fijos pueden dividirse en segmentos de raíl primario o troncal, o "raíles fijos principales" (MFR), y segmentos de raíl secundarios, o "raíles fijos de ramal" (BFR0/1/2/..).

Los vehículos, que pueden ser trenes, carros, vagones, 'pods', vehículos de carga o similares (o cualquier entidad física que contenga o agrupe mercancías o pasajeros para facili tar su movimiento a lo largo de una vía de guiado), pueden incluir diferentes mecanismos para moverse a lo largo de las vías de guiado (como los basados en ruedas) denominados "ensamblajes de ruedas" (WA). Estos pueden incluir diferentes conjuntos de "ruedas" (o mecanismos similares para facilitar el movimiento de fricción mínima de un elemento móvil sólido con respecto a una superficie estacionaria). Las ruedas pueden dividirse en "ruedas superiores" (tW) o "ruedas de apoyo" (ruedas que soportan el peso del vehículo y que normalmente discurren por la parte superior de los raíles), "ruedas laterales" (sW) o "ruedas guía" (ruedas que soportan el guiado lateral del vehículo y que normalmente discurren por un lado de los raíles), y "ruedas inferiores" (bW) o "ruedas upstop" (ruedas que evitan que los vehículos se salgan de la vía y que discurren abrazando la parte inferior de los raíles). La FIG. 6A presenta un contacto rueda-raíl simple de un sistema de ferrocarril común, en el que una rueda superior (tW) soporta el peso del vehículo y se desplaza a lo largo y por encima de un raíl común (CR). Por el contrario, la FIG. 6B presenta el ejemplo más complejo de un contacto rueda-raíl de una montaña rusa típica, en la que un conjunto de ruedas (WA) compuesto por tres juegos de ruedas (tW, sW y bW) envuelve un raíl común (CR).

La unidad de conmutación de raíles (RSU) incluye un conjunto giratorio de componentes o "grupo rotatorio" (RE) y un conjunto estacionario de componentes o "grupo estacionario" (SS). El grupo rotatorio (RE) incluye además un "centro rotatorio" (RH), un conjunto de dos, tres o más raíles de conmutación (SWR0/1/2/..), un conjunto de componentes auxiliares (AC1/2/3/..) para facili tar la fijación de los raíles de conmutación al centro rotatorio y/o para optimizar los atributos físicos del grupo rotatorio (volumen, masa, solidez, momento de inercia, etc.) y/o para facili tar el control preciso del movimiento rotacional del grupo rotatorio. El grupo estacionario (SS) incluye además un raíl fijo principal (MFR), un conjunto de dos, tres o más raíles fijos de ramal (BFR0/1/2/..) y una estructura de soporte (ST).

En referencia a las FIGS.10-12A/B y 13, la unidad de conmutación de raíles (RSU) incluye un barril que puede rotar o "centro rotatorio" (RH), un conjunto de raíles de conmutación (SWR0/1/2), un raíl fijo principal (MFR), un conjunto de raíles fijos de ramal (BFR0/1/2) y una disposición de eje (SA). En las FIGS.10-12A/B, 13, 14 y 16-17A/B, también se puede apreciar un sistema para facili tar la conexión de los raíles de conmutación con los raíles fijos, o "sistema de guiado a la conexión" (EGS). En las FIGS.17 y 19, también se puede apreciar una posible disposición de accionamiento (AA) sin elementos estructurales.

Las FIGS. 15A/B presentan vistas en perspectiva tridimensional de sólo los elementos móviles que forman parte de un grupo rotatorio (RE), mientras que las FIGS. 16A/B muestran sólo los elementos "fijos" fundamentales que forman parte de un grupo estacionario (SS) - excluyendo una estructura (ST) -. Las FIGS.

17A/B presentan conjuntamente elementos rotatorios y estacionarios. La FIG. 18 presenta lo mismo que en la 17A/B pero incluyendo una posible estructura (ST).

Raíl fijo principal

En referencia a las FIGS. 10-12A/B y 13, el raíl fijo principal (MFR) se representa como un simple segmento de raíl recto sólido (aunque también puede ser hueco o con un perfil no recto). El raíl fijo principal (MFR) está unido en su extremo externo (eMFR) a un raíl común (CR) mediante una conexión de vía de guiado estándar, y está instalado para facili tar una conexión precisa y sólida de su extremo interno (iMFR) con un extremo principal de los raíles de conmutación (mSWR0/1/2) mediante perfiles de acoplamiento.

En las FIGS. 10-12A/B, que representan un punto de divergencia o bifurcación, el raíl fijo principal (MFR) está colocado en el lado de entrada a la unidad de conmutación de raíles (RSU) guiando el movimiento de traslación (TraM) de un conjunto o ensamblaje de ruedas (WA) hacia un raíl de conmutación activo (SWR0/1/2) de la unidad de conmutación de raíles (RSU). En la FIG. 13, que no representa un punto de bifurcación sino un punto de convergencia o confluencia, el raíl fijo principal (MFR) está situado en el lado de salida de la unidad de conmutación de raíles (RSU) guiando el movimiento de traslación (TraM) de un ensamblaje de ruedas (WA) fuera de la unidad de conmutación de raíles (RSU), hacia un raíl común (CR).

Raíles fijos de ramal

En las FIGS. 10-12A/B y 13, los raíles fijos de ramal (BFR0/1/2) se representan como simples segmentos de raíl macizos, rectos (BFR0) o curvos (BFR1 y BFR2) (aunque también pueden ser huecos o tener otros perfiles). Los raíles fijos de ramal (BFR0/1/2) se fijan a un raíl común (CR) en sus extremos externos (eBFR0/1/2) mediante una conexión de vía de guiado estándar, y se instalan para facili tar el acoplamiento preciso y sólido de sus extremos internos (iBFR0/1/2) con los correspondientes extremos de ramal de los raíles de conmutación (bSWR0/1/2) mediante perfiles de acoplamiento (BMP0/1/2).

En las FIGS. 10-12A/B, que representan un punto de bifurcación, los raíles fijos de ramal (BFR0/1/2) se colocan en el lado de salida de la unidad de conmutación de raíles guiando el movimiento de traslación (TraM) de un ensamblaje de ruedas (WA) fuera de la unidad de conmutación de raíles (RSU). En la FIG. 13, que no representa un punto de bifurcación sino un punto de confluencia, los raíles fijos de ramal (BFR0/1/2) se colocan en el lado de entrada a la unidad de conmutación de raíles guiando el movimiento de traslación (TraM) de un conjunto de ruedas (WA) hacia la unidad de conmutación de raíles (RSU).

El conjunto de raíles fijos de ramal incluye preferentemente una combinación de dos o tres de los siguientes elementos: un raíl fijo conformado y/o configurado para conectarse con el raíl de conmutación recto y denominado "raíl fijo de ramal de trazado recto" (BFR0), un raíl fijo conformado y/o configurado para conectarse con el primer raíl de conmutación curvo y denominado "primer raíl fijo de ramal de trazado curvo" (BFR1), un raíl fijo conformado y/o configurado para conectarse con el segundo raíl de conmutación curvo y denominado "segundo raíl fijo de ramal de trazado curvo" (BFR2).

El raíl fijo de ramal de trazado recto (BFR0) se fija preferentemente a un raíl común (CR) en su extremo externo (eBFR0) y se instala para facili tar la conexión de su extremo interno (iBFR0) con el extremo de ramal de un correspondiente raíl de conmutación recto (bSWR0) mediante un par de superficies de acoplamiento hembra y macho (fMMS0 y mMMS0).

El primer raíl fijo de ramal (BFR1) se fija preferentemente a un raíl común (CR) en su extremo externo (eBFR1) y se instala para facili tar el acoplamiento de su extremo interno (iBFR1) con el extremo de ramal de un primer raíl de conmutación curvo correspondiente (bSWR1) mediante un par de superficies de acoplamiento hembra y macho (MMSf1 y MMSm1).

El segundo raíl fijo de ramal (BFR2) se fija preferentemente a un raíl común (CR) en su extremo externo (eBFR2) y se instala para facili tar la conexión de su extremo interno (iBFR2) con el extremo de ramal de un correspondiente segundo raíl de conmutación curvo (bSWR2) mediante un par de superficies de acoplamiento hembra y macho (MMSf2 y MMSm2).

Raíles de conmutación

En referencia a las FIGS. 10-12A/B y 13, los raíles de conmutación (SWR0/1/2) proporcionan diferentes alternativas para establecer conexiones entre el raíl fijo principal (MFR) y los raíles fijos de ramal (BFR0/1/2).

El conjunto de raíles de conmutación incluye preferentemente los siguientes raíles de conmutación:

- un raíl de conmutación con una forma básicamente recta y que se denomina "raíl de conmutación recto" (SWR0),

- un primer raíl de conmutación con una forma básicamente curva y denominada "primer raíl de conmutación curvo" (SWR1),

- y un segundo raíl de conmutación con una forma básicamente curva y denominado "segundo raíl de conmutación curvo" (SWR2).

Raíl de conmutación recto

En referencia a las FIGS. 10A/B, cuando el raíl de conmutación recto (SWR0) se rota a su posición activa, en ella se conecta simultáneamente en un extremo principal (mSWR0) con el raíl fijo principal (MFR) y en un extremo de ramal (bSWR0) con el correspondiente raíl fijo de ramal recto (BFR0), proporcionando suficiente superficie de rodadura continua (o nivel de conexión) entre los raíles fijos y el raíl de conmutación como para guiar el movimiento de traslación (TraM) de los juegos de ruedas (tW, sW y bW) de un ensamblaje de ruedas (WA), desde una línea de trayectoria principal (ML) a través de la unidad de conmutación de raíles y hacia una trayectoria de una línea de ramal aproximadamente recta (BL0).

En referencia a las FIGS. 15A/B y 17A/B, el raíl de conmutación recto (SWR0) está preferentemente configurado para ser fijado a la cara externa del centro rotatorio (RH) paralelamente al eje de rotación (Ax), de manera que pueda ser rotado a su posición activa para conectarse simultáneamente, en un extremo, con el raíl fijo principal (MFR), y en el otro extremo, con su correspondiente raíl fijo de ramal (BFR0), y con un extremo principal (mSWR0) situado, en relación con el eje de rotación (Ax), a la misma distancia perpendicular que los extremos principales de los otros raíles de conmutación (mSWR1/2).

En la FIG. 13, que representa no un punto de bifurcación sino un punto de confluencia, la unidad de conmutación de raíles (RSU) muestra una posición seleccionada "hacia abajo" por la cual un primer raíl de conmutación curvo (SWR1) está en su posición activa de conexión conectando, en un extremo (bSWR1), con un extremo interno (iBFR1) de un primer raíl fijo de ramal curvo (BFR1) y, en el otro extremo (mSWR1), con un extremo interno (iMFR) de un raíl fijo principal (MFR), para permitir dirigir el movimiento de traslación (TraM) de un conjunto de ruedas (WA) a través de la unidad de conmutación de raíles (RSU), desde una primera línea de trayectoria curva (BL1) a una línea principal (ML).

Primer raíl de conmutación curvo

En referencia a las FIGS. 10A/B, cuando el primer raíl de conmutación curvo (SWR1) se gira a su posición activa, en ella se conecta simultáneamente, en un extremo principal (mSWR1), con el raíl fijo principal (MFR) y, en un extremo de ramal (bSWR1), con un correspondiente primer raíl fijo de ramal curvo (BFR1), proporcionando una superficie de rodadura continua (o nivel de conexión) suficiente entre los raíles fijos y el raíl de conmutación como para guiar el movimiento de traslación (TraM) de un conjunto de ruedas (tW, sW y bW), desde una línea de trayectoria principal (ML), a través de la unidad de conmutación de raíles, hacia una trayectoria de una primera línea de trayectoria de ramal aproximadamente curva (BL1).

En referencia a las FIGS. 15-17A/B, el primer raíl de conmutación curvo (SWR1) está preferentemente configurado: fijado a la cara externa del centro rotatorio (RH), curvándose hacia fuera divergiendo del eje de rotación (Ax) en su extremo de ramal, con un perfil curvo diferente al del segundo raíl de conmutación curvo (SWR2), contenido en un plano aproximadamente paralelo al que contiene al segundo raíl de conmutación curvo (SWR2), y con un extremo principal (mSWR1) situado en relación con el eje de rotación (Ax) a la misma distancia perpendicular que los extremos principales de los otros raíles de conmutación y en una posición aproximadamente diametralmente opuesta al extremo principal del segundo raíl de conmutación curvo (bSWR2).

Segundo raíl de conmutación curvo

En referencia a las FIGS. 10A/B, cuando el segundo raíl de conmutación curvo (SWR2) se rota a su posición activa, en ella se conecta simultáneamente, en un extremo principal (mSWR2), con el raíl fijo principal (MFR) y, en un extremo de ramal (bSWR2), con un correspondiente segundo raíl fijo de ramal curvo (BFR2), proporcionando una superficie de rodadura continua (o nivel de conexión) suficiente entre los raíles fijos y el raíl de conmutación como para guiar el movimiento de traslación (TraM) de un conjunto de ruedas (tW, sW y bW), desde una línea de trayectoria principal (ML), a través de la unidad de conmutación de raíl, hacia una trayectoria de una segunda línea de trayectoria de ramal aproximadamente curva (BL2).

En referencia a las FIGS.15-17A/B, el segundo raíl de conmutación curvo (SWR2) está preferentemente configurado: fijado a la cara externa del centro rotatorio (RH), curvándose hacia fuera divergiendo del eje de rotación (Ax) en su extremo de ramal, con un perfil curvo diferente al del primer raíl de conmutación curvo (SWR1), contenido en un plano aproximadamente paralelo al que contiene al primer raíl de conmutación curvo (SWR1), y con un extremo principal (mSWR2) situado en relación con el eje de rotación (Ax) a la misma distancia perpendicular que los extremos principales de los otros raíles de conmutación y en una posición aproximadamente diametralmente opuesta al extremo principal del primer raíl de conmutación curvo (bSWR1).

Centro rotatorio

En referencia a las FIGS. 10-12A/B, 13 y 15A/B, el centro rotatorio (RH) soporta e integra, de forma sólida y compacta, el conjunto de raíles de conmutación (SWR0/1/2) parte del grupo rotatorio (RE) para rotarlos con precisión y colocarlos en sus posiciones activas de conexión mediante movimientos selectivos de rotación bidireccional (Rot) alrededor de un eje de rotación (Ax) que atraviesa longitudinalmente una disposición de eje (SA).

Como se muestra en las FIGS. 15-17A/B y 19, el centro rotatorio (RH) está configurado preferentemente con un orificio cilíndrico (CH) a lo largo de su eje de rotación (Ax) que se integra con una disposición que incluye un eje estacionario o "eje muerto" (DS). También está preferentemente configurado para recibir la fuerza de accionamiento necesaria para su movimiento rotacional (Rot) interactuando con el motor (Mot) de un dispositivo de accionamiento, ya sea directamente o por medio de un mecanismo de engranaje y piñón o "transmisión de accionamiento" (DT) que puede conectar con un engranaje o parte de un engranaje que está unido o tallado en la superficie externa del centro rotatorio o "engranaje del centro rotatorio" (HG). El centro rotatorio (RH) también está preferentemente instalado para la rotación bidireccional (Rot) alrededor de un eje estacionario (Ax) a lo largo del eje muerto (DS) dispuesto en paralelo a la dirección del extremo interno del raíl fijo principal (MFR) y situado aproximadamente a la misma altura (caso de aplicaciones de conmutación de vías en disposición vertical, como se muestra en las FIGS. 15A/B) o por debajo de ella (caso de aplicaciones de conmutación de vías en disposición horizontal como la de la FIG. 5).

Estructura de soporte

La estructura de soporte (ST) sostiene, consolida y protege sólidamente los elementos incluidos dentro de la unidad de conmutación de raíles (RSU) y, en su caso, también los fija firmemente al suelo y/o a las estructuras de los raíles comunes. En la FIG. 18 se muestra un ejemplo de estructura de soporte (ST) para una unidad de conmutación de raíles (RSU).

Disposición de eje

La disposición de eje (SA) soporta el centro rotatorio (RH) y facilita su movimiento rotacional bidireccional (Rot) alrededor del eje de rotación (Ax). La disposición de eje incluye un eje vivo giratorio sólidamente unido al centro rotatorio (RH) y soportado, a través de cojinetes, por al menos dos estructuras de armazón estacionarias fijas, o -preferentemente- (como se muestra en las FIGS. 16-17A/B) incluye un eje muerto fijo o “dead shaft” (DS), soportado y bloqueado en sus extremos por al menos dos e structuras de armazón fijas (SH1, SH2) y con cojinetes que soportan la rotación del eje o "cojinetes de rotación de eje" (SRB1/2/..) entre la superficie interior del centro rotatorio hueco (RH) y la superficie exterior del eje muerto (DS), o cualquier combinación de ambos. El eje muerto (DS) se coloca preferentemente atravesando el centro rotatorio (RH) por su agujero cilíndrico longitudinal (CH).

Dispositivo de Accionamiento

En referencia a las FIGS. 17B y 18, un dispositivo de accionamiento (AA) proporciona y transmite el accionamiento necesario para hacer rotar, directa o indirectamente, el centro rotatorio (RH) y proporciona la velocidad y precisión de la fuerza motor o de accionamiento rotacional necesarias para asegurar un movimiento rotacional (Rot) rápido y preciso de los raíles de conmutación (SWR0/1/2) a sus posiciones de conexión activa. El actuador o motor (Mot) es preferentemente del tipo servomotor o similar, con capacidad para producir movimiento bidireccional (Rot) con suficiente velocidad, con capacidad para controlar posiciones angulares con precisión, y con capacidad para mantenerse estático en posiciones estacionarias. El motor (Mot) se complementa preferentemente con un mecanismo de engranaje y piñón o similar, denominado "transmisión de accionamiento" (DT) para transmit ir las fuerzas del actuador al centro rotatorio (RH). El motor (Mot) preferiblemente está dispuesto lo más cerca posible del centro rotatorio (RH) y en un lugar en el que no interfiera con el movimiento de los vehículos a lo largo de la vía de guiado.

El motor (Mot) puede actuar sobre un solo centro rotatorio (RH) de una vez, o simultáneamente sobre dos o más centros rotatorios de diferentes unidades de conmutación de raíles (RSU1/2) de una misma unidad de conmutación de vías (TSU).

Sistema de guiado a la conexión

Una unidad de conmutación de raíles (RSU) preferentemente puede complementarse con un sistema denominado "sistema de guiado a la conexión" (EGS) que tiene por objeto proporcionar un movimiento rotacional preciso y controlado del centro rotatorio y de los raíles de conmutación (SWR0/1/2/..) durante las fases de transición para guiar con precisión los extremos de los raíles de conmutación (mSWR0/1/2/ y bSWR0/1/2/..) hacia una conexión precisa y/o suave con sus correspondientes extremos de raíles fijos (iMFR e iBFR0/1/2/..).

Las figuras 10-12A/B y 15-17A/B presentan diferentes vistas y conjuntos parciales de componentes de una unidad de conmutación de raíles (RSU) de tres vías, en una realización preferida de la invención, en la que el sistema de guiado a la conexión (EGS) incluye dos guías estacionarias de ayuda a la conexión (SEG1 y SEG2), un conjunto de múltiples cojinetes de guía a la conexión (EGB1/2/..), y un componente de conexión rotatorio (REC) que integra los dos extremos de ramal de los raíles de conmutación curvos (bSWR1 y bSWR2) en una sola pieza y que está configurado para interactuar simultáneamente con las dos guías estacionarias de ayuda a la conexión (SEG1 y SEG2).

En esta forma de realización preferida, una primera guía estacionaria de ayuda a la conexión (SEG1) proporciona una superficie de guía cóncava continua (CNC) dispuesta en un anillo más externo y una segunda guía estacionaria de ayuda a la conexión (SEG2) proporciona una superficie de guía convexa continua (CNV) dispuesta en un anillo más interno, donde ambas superficies (CNC y CNV) son concéntricas - compartiendo un mismo centro en el eje de rotación (Ax) del centro rotatorio (RH) - y tienen la forma general de un arco que cubre aproximadamente 180 grados o algo menos.

En esta forma de realización, ambas guías estacionarias de ayuda a la conexión (SEG1 y SEG2) están sólidamente fijadas a los extremos internos de los raíles fijos de ramal (iBFR1 e iBFR2 ), de tal manera que la superficie de guía convexa (CNV) se integra con una superficie de acoplamiento hembra (fBMS1) situada en el extremo interno de un primer raíl fijo de ramal curvo (iBFR1) facilitando el movimiento preciso y controlado de un primer raíl de conmutación curvo (SWR1) hacia una posición activa de conexión con un correspondiente primer raíl fijo de ramal curvo (BFR1), y en el que la superficie de guía cóncava (CNC) se integra con una superficie de acoplamiento hembra (fBMS2) situada en el extremo interno de un segundo raíl fijo de ramal curvo (iBFR2) facilitando un movimiento preciso y controlado del segundo raíl de conmutación curvo (SWR2) hacia una posición de conexión activa con un correspondiente raíl fijo de ramal curvo (BFR2).

El componente de conexión rotatorio (REC) de esta forma de realización está configurado para conectar sólidamente los dos extremos de ramal de los raíles de conmutación curvos (bSWR1 y bSWR2) y para interactuar simultáneamente con las dos guías estacionarias de ayuda a la conexión (SEG1 y SEG2). Al tener superficies curvas cóncavas y convexas diseñadas para interactuar perfectamente con la superficie de guía cóncava exterior (CNC) y la superficie de guía convexa interior (CNV) con la ayuda de cojinetes de guía a la conexión (EGB1/2/..), el componente de conexión rotatorio (REC) es capaz de girar suavemente entre las superficies de guía (CNC y c Nv ) y de lograr, en última instancia, una conexión precisa y controlada de un raíl de conmutación en una posición activa.

Los cojinetes de guía a la conexión (EGB1/2/..) de esta forma de realización están configurados para reducir la fricción y limitar (y controlar el movimiento relativo) entre el componente de conexión rotatorio (REC) y las superficies de guía (CNC y CNV). Éstos son preferentemente rodamientos de rodillos cilíndricos o rodamientos de agujas y se colocan preferentemente unidos a los extremos de ramal de los raíles de conmutación curvos (bSWR1 y bSWR2).

En referencia a la FIG. 14, que representa una forma de realización preferida, ampliada, de la presente invención, las guías estacionarias de ayuda a la conexión (SEG1 y SEG2) no incluyen superficies de guía con formas de sección longitudinal perfectamente circulares, sino que presentan modificaciones con el fin de minimizar aún más las holguras, facilitar la desaceleración del movimiento rotacional (Rot) del grupo rotatorio alrededor de un eje (Ax) y, en definitiva, mejorar la velocidad final y la precisión de las conexiones entre los raíles fijos y los raíles de conmutación al alcanzar posiciones activas. Estas modificaciones, que pueden aumentar aún más la precisión y eficacia general del sistema de guiado a la conexión (EGS), consisten en que al menos una de las superficies de guiado cóncavas (CNC) tiene un perfil de curvatura con un radio de curvatura que se reduce ligera y progresivamente en una o ambas secciones extremas de la guía estacionaria de ayuda a la conexión (bCNC y bCNC') y/o en la sección media de la guía estacionaria de ayuda a la conexión (mCNC), y/o al menos una de las superficies de guía convexas (CNV) tiene un perfil de curvatura con un radio de curvatura que se incrementa ligera y progresivamente en una o ambas secciones de los extremos de la guía estacionaria de ayuda a la conexión (bCNV y bCNV') y/o en la sección media de la guía estacionaria de ayuda a la conexión (mCNV).

Unidad de conmutación de vías

El dispositivo que se presenta aquí, denominado "unidad de conmutación de vías" (TSU), permite la conmutación selectiva de un segmento de vía de un vía de guiado.

Una unidad de conmutación de vías (TSU) incluye una o más unidades de conmutación de raíles (RSU1/2/..) tales como la unidad de conmutación de raíles (RSU) anteriormente descrita, así como un conjunto de componentes que, o están vinculados a un sistema electrónico de control de funcionamiento (OCS), o forman parte de él, y una estructura (ST) para soportar, consolidar y proteger los elementos de la unidad de conmutación de vías.

El número de unidades de conmutación de raíles (RSU1/2/..) de una unidad de conmutación de vías (TSU) es igual al número de raíles que componen el segmento de vía de guiado sobre el que actúa la unidad de conmutación de vías.

Congruentemente con la flexibilidad de sus unidades de cambio de raíles (RSU1/2/..), una unidad de conmutación de vías (TSU) no se limita a las aplicaciones de conmutación de vías en "disposición horizontal" (como en la FIG. 5), sino que, alternativamente, puede utilizarse en muchos otros casos, como por ejemplo en los de aplicaciones de conmutación de raíles en "disposición vertical" (como en la FIG. 3 o la FIG. 4).

Cuando una unidad de conmutación de vías (TSU) incluye más de una unidad de conmutación de raíles y funciona en modo normal, sus unidades de conmutación de raíles (RSU1/2/..) están concebidas para funcionar de forma simultánea, pero no necesariamente mediante enlaces mecánicos entre ellas, y no necesariamente de forma sincronizada precisa.

En su modo de funcionamiento normal, las unidades de conmutación de raíles (RSU1/2/..) de una misma unidad de conmutación de vías (TSU) están concebidas para funcionar de forma congruente, es decir, creando trayectorias viables de continuidad con el fin de que los vehículos circulen por la unidad de conmutación de vías (TSU).

El funcionamiento congruente de las unidades de conmutación de raíles se ilustra en la FIG. 4 (y en la FIG.

3), donde una unidad de conmutación de vías (TSU) en una realización preferida de la invención se utiliza en un punto de bifurcación en disposición vertical de una vía birraíl. En este ejemplo, las dos unidades de conmutación de raíles (RSU1 y RSU2) de la unidad de conmutación de vías (TSU) han sido conmutadas -ambas - congruentemente hacia sus posiciones activas "arriba", posicionando sus raíles de conmutación (SWR1 y SWR1') en sus posiciones activas de conexión. Si nos centramos en la unidad de conmutación de raíles del lado derecho de la vía (RSU1), un primer raíl de conmutación curvo (SWR1) se coloca en su posición activa de conexión con un raíl fijo principal (MFR) y un correspondiente primer raíl fijo de ramal curvo (BFR1 ), donde ambos raíles fijos están unidos a raíles comunes (CR). Si nos centramos en la unidad de conmutación de raíles del lado izquierdo de la vía (RSU1'), un primer raíl de conmutación curvo (SWR1') se coloca en su posición activa de conexión con un raíl fijo principal (MFR', no mostrado) y un correspondiente primer raíl fijo de ramal curvo (BFR1'). La conmutación congruente de ambas unidades de cambio de raíles (RSU1 y RSU2) permite que los vehículos que entran en la unidad de conmutación de vías (TSU) tengan su movimiento de traslación (TraM) dirigido desde una trayectoria de vía principal (MTP) hacia una trayectoria de continuidad de vía viable, en este caso la trayectoria de vía de ramal divergente que se desvía hacia arriba (BTP1) y no la que mantiene una dirección recta (BTP0) o la que se desvía hacia abajo (BTP2).

El funcionamiento congruente de las unidades de conmutación de raíles también se ilustra en la FIG. 5, donde se presenta una unidad de conmutación de vías (TSU) para un punto de bifurcación en disposición horizontal de una vía birraíl en una posible realización de la invención. En este ejemplo, las dos unidades de conmutación de raíles (RSU1 y RSU2) de la unidad de conmutación de vías (TSU) han sido conmutadas congruentemente en su posición activa "izquierda" colocando sus raíles de conmutación (SWR1 y SWR1') en sus posiciones activas de conexión. Esta conmutación congruente de ambas unidades de conmutación de raíles (RSU1 y RSU2) permite que los vehículos que entran en la unidad de conmutación de vías (TSU) tengan su movimiento de traslación (TraM) dirigido desde una trayectoria de la vía principal (MTP) hacia, en este caso, la trayectoria de la vía secundaria divergente que se desvía hacia la izquierda (BTP1 ) y no la que mantiene una dirección recta (BTP0) o la que se desvía hacia la derecha (BTP2).

Las unidades de conmutación de vías de la presente invención (TSU, TSU1/2/3/..), cuando están configuradas para permitir la selección de más de dos direcciones, son especialmente útiles para simplificar, mejorar el rendimiento y reducir los costes generales de los sistemas de cambio de vía (TSS) y, por tanto, de los sistemas de guiado de vehículos (VGS). Esto se ilustra en el ejemplo de la FIG. 1B (en comparación con la FIG. 1A), así como en el ejemplo de la FIG. 2B (en comparación con la FIG. 2A):

La FIG. 1A presenta un problema de conmutación de vías de una vía principal (MTP) que se divide en tres vías (BTP0, BTP1 y BTP2) y que se resuelve de manera ineficiente utilizando dos dispositivos convencionales de conmutación de vías de dos vías (TSD1 y TSD2) dispuestos secuencialmente; en cambio, la FIG. 1B presenta el mismo problema resuelto con una sola unidad de conmutación de vías (TSU) de acuerdo a las realizaciones de la presente invención.

La FIG. 2A presenta un problema de conmutación de vías de una vía principal (MTP) que se divide en cinco vías (BTP0, BTP1, BTP2, BTP3 y BTP4) que se resuelve de manera ineficiente utilizando cuatro dispositivos convencionales de conmutación de vías birraíl (TSD1, TSD2, TSD3 y TSD4) dispuestos secuencialmente; en cambio, la FIG. 2B presenta el mismo problema resuelto con sólo dos unidades de conmutación de vías (TSU1 y TSU2) según las formas de realización de la presente invención.

La estructura de soporte (TSU-ST) sostiene, consolida y protege sólidamente los elementos incluidos en la unidad de conmutación de vías (TSU) y, en su caso, también los fija firmemente al suelo y/o a las estructuras de los raíles comunes o los integra en las estructuras de soporte (ST) de las unidades de conmutación de raíles (RSU1/2/..).

Directrices de diseño

En el caso de las aplicaciones de conmutación de vías en disposición vertical, en las que los vehículos circulan por vías de dos raíles y tienen ensamblajes de ruedas (WA) con juegos de ruedas (tW, sW o bW) que envuelven en mayor o menor medida un raíl (CR) (como se muestra en la FIG. 6 B, en contraste con la FIG. 6A), son preferibles ciertas directrices de configuración y diseño, denominadas "directrices de diseño" (DG1-5). Estas directrices de diseño se aplican directamente al diseño/configuración de los segmentos de vía de guiado adyacentes a las unidades de conmutación de vías (TSU1/2/3/..) y, por consiguiente, también afectan al diseño general de toda la vía de guiado, así como al diseño de la carrocería del vehículo (VB) y a los ensamblajes de ruedas (WA) de los vehículos que circulan por las vías de guiado.

El objetivo final de estas directrices de diseño es mejorar potencialmente el rendimiento y los costes (de fabricación, instalación, funcionamiento, mantenimiento...) de las unidades de cambio de vías (TSU1/2/3/..), el sistema de conmutación de vías (TSS) y el sistema de guiado de vehículos (VGS). Esto se consigue mediante una simplif icación general y una reducción del tamaño de las unidades de conmutación de raíles (RSU1/2/..), de las unidades de conmutación de vías (TSU1/2/3/..) y de sus estructuras de soporte (TSU-ST), así como de las vías de guiado y vehículos asociados, pero siempre bajo la condición de proporcionar espacios libres mínimos en la vía de guiado para el paso de los vehículos a través de las unidades de conmutación de vías (TSU1/2/3/..) a la par que evitando cualquier posible interferencia inadecuada de los vehículos con otros elementos del sistema de guiado de vehículos (VGS), como los raíles fijos de ramal no utilizados (BFR0/1/2/..) o los segmentos de vía próximos que se desvían de la unidad de conmutación de vías (TSU1/2/3/..) o que confluyen hacia ella.

Directriz de diseño 1

En la FIG. 7B (en contraste con la FIG. 7A), una primera directriz de diseño (DG1) incluye el soporte de los raíles-guía (CR) desde el exterior de la vía y el envolvimiento de los juegos de ruedas (tW, sW y bW) alrededor de los raíles (CR) desde el interior de la vía. La FIG. 7A muestra lo contrario: los raíles de la vía de guiado están soportados desde el interior y los raíles están envueltos por los ensamblajes de ruedas desde el exterior.

Esta primera directriz de diseño implica una importante reducción y simplif icación potencial de las unidades de cambio de raíles (RSU1/2/..), las unidades de conmutación de vías (TSU1/2/3/..), los sistemas de cambio de vías (TSS) y el sistema de guiado de vehículos (VGS), principalmente si la directriz de diseño se aplica junto con las directrices de diseño 2, 3, 4 y 5 (DG2-5) que vienen a continuación.

Directriz de diseño 2

En referencia a la FIG. 9 (en contraste con la FIG. 8 ), una segunda directriz de diseño (DG2) incluye la adaptación de la anchura de la vía (HGAP) - y/o la adaptación de la "anchura de la carrocería del vehículo" (wVB) o anchura máxima de la carrocería del vehículo (VB) sin tener en cuenta los ensamblajes de ruedas (WA) - de manera que el vehículo, al ser dirigido a través de una unidad de conmutación de vías (TSU), sea capaz de encajar - evitando cualquier interferencia inadecuada - dentro del espacio lbre horizontal situado entre un par de raíles de una misma vía (HGAP). Es decir, el espacio libre horizontal de la vía (HGAP) es mayor que la anchura de la carrocería del vehículo (wVB).

Directriz de diseño 3

En referencia a la FIG. 9 (en contraste con la FIG. 8 ), una tercera directriz de diseño (DG3) incluye la minimización de los espacios verticales libres por encima y por debajo de los raíles (tvGAP y bvGAP) - y/o la minimización de la altura superior del juego de ruedas (thWA) a la altura de sus ruedas superiores (tW) y/o la minimización de la altura inferior del juego de ruedas (bhWA) a la altura de sus ruedas inferiores (bW) - de manera que los ensamblajes de ruedas puedan pasar sin interferencias a través de los espacios verticales mínimos (tvGAP y bvGAP). Seguir esta directriz de diseño implica que un espacio libre vertical superior (tvGAP) sea mayor que la altura superior del juego de ruedas (thWA) y/o que un espacio libre vertical inferior (bvGAP) sea mayor que la altura inferior del juego de ruedas (bhWA). La FIG. 9 ilustra las distancias de separación por encima y por debajo de un determinado punto longitudinal de un raíl fijo de ramal de trayectoria central (BFR0) que se conectaría con el correspondiente raíl central (SWR0, no mostrado en la FIG. 9), pero estos espacios libres deben garantizarse también para los demás raíles (BFR1, BFR2) y a lo largo de toda la unidad de conmutación de vías (TSU), independientemente de su posición activa seleccionada y teniendo en cuenta que un espacio vertical inferior (bvGAP) de un raíl puede ser también el espacio vertical superior (tvGAP) de otro raíl (o viceversa) y que los extremos internos de los raíles fijos de ramal (iBFR0/1/2, no mostrados en la FIG. 9) no tienen que estar necesariamente alineados o en un mismo plano.

Directriz de diseño 4

En referencia a la FIG. 3, una cuarta directriz de diseño (DG4) incluye el distanciamiento/aproximación vertical progresiva de las vías en los puntos de bifurcación/confluencia, evitando cualquier desviación lateral de las vías en una porción de la vía de guiado referida como "segmento de vía recta" (SGS) que está unida a los raíles fijos de ramal y, por tanto, es adyacente a la unidad de conmutación de vías (TSU).

La FIG. 3 representa el caso específico de un punto de bifurcación con una trayectoria principal (MTP) que posiblemente se bifurca en tres trayectorias (BTP0, BTP1 y BTP2) en las que el movimiento de traslación del vehículo (TraM) sigue una trayectoria seleccionada "hacia arriba" (BTP1). En este caso, el objetivo de la cuarta directriz de diseño (DG4) es dirigir los vehículos que salen de la unidad de conmutación de vías (TSU) en dirección horizontalmente recta (sin desvíos a la izquierda o a la derecha), a través de un segmento de vía recta (SGS), hasta alcanzar los espacios libres verticales por encima o por debajo de las vías divergentes (por ejemplo, vGAP1 y vGAP2) que sean suficientes como para que los vehículos se dirijan a lo largo de las vías de ramal que se desvían hacia fuera (BTP1 y BTP2), y evitando, al mismo tiempo, cualquier posible interferencia inadecuada con otras vías divergentes desde la misma unidad de conmutación de vías (TSU).

En el caso de los puntos de confluencia, el objetivo de la cuarta directriz de diseño (DG4) es dirigir vehículos que se aproximan a una unidad de conmutación de vías en dirección horizontalmente recta después de haber alcanzado espacios libres verticales por encima o por debajo de las vías confluyentes que no son suficientes como para que los vehículos se dirijan a lo largo de vías que se desvían, evitando al mismo tiempo cualquier posible interferencia inadecuada con otras vías confluyentes en la misma unidad de conmutación de vías.

Directriz de diseño 5

En referencia a la FIG. 9 (en contraste con la FIG. 8 ) y específicamente mostrada en la FIG. 4, una quinta directriz de diseño (DG5) incluye la reducción de la dimensión longitudinal del segmento de vía recta (lSGS) derivada de la cuarta directriz de diseño (DG4) por medio de la reducción de la altura superior del cuerpo del vehículo (thVB) y/o la reducción de la altura inferior del cuerpo del vehículo (bhVB). Esta quinta directriz de diseño (DG5) minimiza las restricciones de diseño de la cuarta directriz de diseño (DG4) al tiempo que busca otros múltiples beneficios potenciales para el sistema de guiado del vehículo (VGS), como los derivados de la minimización del momento de inercia del vehículo.

Sistema de conmutación de vías

El sistema aquí divulgado, denominado "sistema de conmutación de vías" (TSS), permite la conmutación selectiva coordinada y controlada de múltiples segmentos de vía de una vía de guiado.

Un sistema de conmutación de vías (TSS) incluye una o más unidades de conmutación de vías (TSU1/2/3..) como la unidad de conmutación de vías (TSU) anteriormente descrita, un sistema electrónico de control de funcionamiento (OCS) y una estructura de soporte (TSS-ST).

Las unidades de conmutación de vías (TSU1/2/3..) son como la unidad de conmutación de vías (TSU) descrita con anterioridad.

El sistema electrónico de control de funcionamiento (OCS) gestiona las, una o más, unidades de conmutación de vías (TSU1/2/3/..), incluyendo la activación, la sincronización, la verificación, el mantenimiento y el control del funcionamiento de las unidades de conmutación de vías (TSU1/2/3/..) y sus unidades de conmutación de raíles (RSU1/2/..).

La estructura de soporte (TSS-ST) sostiene, consolida y protege sólidamente los elementos incluidos en el sistema de conmutación de vías (TSS) y, en su caso, también los fija firmemente al suelo y/o a las estructuras de la vía de guiado común o los integra en las estructuras de soporte (ST) de las unidades de conmutación de vías (TSU1/2/..).

Variaciones de la invención

Modificaciones y variaciones pueden tener su origen en requisitos específicos como los siguientes:

- adaptación a una aplicación de conmutación de vías de dos vías (entre otros posibles cambios, suprimiendo uno o varios de los raíles de conmutación y/o uno o varios de los raíles fijos de ramal y elementos asociados, o bien simplif icando, reduciendo, modificando o suprimiendo elementos de la estructura, así como mecanismos de bloqueo, detención o guiado del movimiento);

- adaptación a una aplicación de conmutación de vías de más de tres vías (entre otros cambios posibles, mediante la instalación de raíles de conmutación adicionales y raíles fijos de ramal o la instalación de un conjunto secuencial de sistemas de conmutación de vías de tres vías);

- adaptación a aplicaciones de puntos de confluencia (entre otros posibles cambios, modificando la posición y la orientación de las unidades de conmutación de vías);

- adaptación a una aplicación de conmutación de vías en disposición horizontal como la de un ferrocarril común (entre otros cambios posibles, colocando las unidades de conmutación de raíles por debajo de los raíles y orientándolas hacia arriba, y/o modificando los componentes estructurales y de soporte, y/o reforzando los mecanismos de bloqueo de rotación);

- adaptación a aplicaciones en las que el plano que contiene la vía está inclinado (entre otros posibles cambios, colocando y orientando adecuadamente las unidades de conmutación de raíles);

- adaptación a aplicaciones en las que los raíles de conmutación curvos tienen el mismo perfil de curvatura, o en las que todos los raíles de conmutación tienen la misma dimensión longitudinal (entre otros cambios posibles, adaptando y simplif icando el centro rotatorio, las guías de ayuda a la conexión y las estructuras);

- adaptación a las aplicaciones en las que los extremos internos de los raíles fijos de ramal no forman un plano (entre otros cambios posibles, variando la gama de movimientos angulares del centro rotatorio);

- adaptación a aplicaciones en las que los raíles de conmutación curvos tienen diferentes dimensiones longitudinales (entre otros posibles cambios, adaptando el centro rotatorio, las guías de ayuda a la conexión y las estructuras);

- adaptación a aplicaciones en las que los raíles rectos no son perfectamente rectos, o los raíles curvos no son uniformemente curvos (entre otros posibles cambios, adaptando en consecuencia las formas de los raíles de conmutación y los correspondientes raíles fijos);

- adaptación a aplicaciones en las que un actuador es compartido por varias unidades de conmutación de raíles (entre otros posibles cambios, proporcionando un enlace mecánico directo o indirecto entre las unidades de conmutación de raíles sobre las que un mismo actuador transmitiría, directa o indirectamente, la fuerza de rotación);

- adaptación a aplicaciones de conmutación de raíles en disposición vertical en las que los raíles no se apoyan en los lados laterales exteriores de la vía, sino en los lados laterales interiores de la vía (entre otros cambios posibles, colocando las unidades de conmutación de raíles en el interior de la vía y orientándolas hacia el exterior);

- adaptación a aplicaciones en las que los raíles se apoyan desde arriba (entre otros posibles cambios, modificando el posicionamiento de las unidades de conmutación de raíles por encima de los raíles y orientándolas hacia abajo);

- adaptación a aplicaciones con requisitos más estrictos de seguridad, fiabilidad y/o rendimiento (entre otros posibles cambios, proporcionando mecanismos adicionales de bloqueo, detención o guiado de movimiento, o reforzando los descritos, y/o utilizando métodos mecánicos o magnéticos adicionales para mejorar la conexión de los raíles de conmutación con los raíles fijos en sus posiciones activas, y/o adaptando las cubiertas y estructuras para maximizar la solidez y precisión del sistema y minimizar la probabilidad de interferencias con los mecanismos);

- adaptación a aplicaciones con requisitos de seguridad y/o rendimiento más laxos (entre otros posibles cambios, adaptando, simplificando o descartando los mecanismos de bloqueo, detención y guiado de movimiento/conexión descritos);

- adaptación a aplicaciones que requieren ensamblajes de ruedas que cubren sólo dos lados o sólo un lado del raíl (entre otros posibles cambios, modificando y simplif icando los perfiles de los raíles de conmutación y de los raíles fijos);

- adaptación a aplicaciones que requieren diferentes formas, perfiles y contactos entre las ruedas y las superficies de los raíles (entre otros posibles cambios, modificando los perfiles de los raíles de conmutación y de los raíles fijos);

- adaptación a aplicaciones monorraíl (entre otros posibles cambios, reduciendo a uno el número de unidades de conmutación de raíles por unidad de conmutación de vías, o simplif icando el sistema de control);

- adaptación a aplicaciones en las que el vehículo se desplaza por más de dos raíles (entre otros posibles cambios, aumentando a más de dos el número de unidades de conmutación de raíles por unidad de conmutación de vías);

- adaptación a aplicaciones en las que los vehículos están suspendidos de los raíles y circulan por debajo de ellos (entre otros posibles cambios, modificando la posición y orientación de las u nidades de conmutación de raíles);

- adaptación a aplicaciones con fuerzas g restringidas (entre otros posibles cambios, modificando la dimensión longitudinal y la forma de los raíles de conmutación, y/o adaptando las guías de ayuda a la conexión y las estructuras);

- adaptación a aplicaciones en las que el movimiento de los vehículos a lo largo del raíl no se realiza mediante ruedas rodantes, sino mediante tecnologías alternativas (o una mezcla de ellas), como, por ejemplo, la levitación electromagnética, el deslizamiento por contacto directo, la amortiguación por aire o las vías de rodadura continuas (entre otros cambios posibles, adaptando los perfiles de forma de los raíles de conmutación y de los raíles fijos, y/o modificando el posicionamiento y la orientación de las unidades de cambio de raíles);

- la adaptación a los puntos de cruce o a las aplicaciones en las que la conmutación es necesaria para establecer conexiones correctas entre varios raíles de entrada y de salida (entre otros cambios posibles, mediante la combinación de unidades de conmutación de raíles para los puntos de bifurcación y de confluencia, mediante la adaptación de los perfiles de forma de los raíles de conmutación y de los raíles fijos para permitir discontinuidades físicas mínimas en los cruces de raíles, mediante la modificación de la forma general, el posicionamiento y la orientación de las unidades de conmutación de raíles, o mediante la modificación del trazado de las vías para minimizar los posibles conflictos de cruce);

- adaptación a otras aplicaciones de conmutación de vías en las que los vehículos pueden desplazarse por el interior de vías de guiado con formas tubulares (entre otros posibles cambios, modificando los perfiles de acoplamiento);

- adaptación a otras aplicaciones de conmutación de vías en las que los vehículos se desplazan a lo largo de vía de guiado, no con la finalidad principal de transportar mercancías o pasajeros, sino con fines secundarios, como los de mantenimiento o supervisión de las vías.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Unidad de conmutación de raíles (RSU),

a utilizar para conmutar un solo segmento de raíl de una vez, que funciona, o individualmente en una unidad de conmutación de vías de una vía monorraíl, o en combinación con otras unidades iguales formando parte de una unidad de conmutación de vías de una vía de guiado multi-raíl;

la unidad de conmutación de raíles (RSU) incluyendo:

- un grupo rotatorio de componentes denominado grupo rotatorio (RE),

- y un conjunto estacionario de componentes denominado grupo estacionario (SS);

el grupo rotatorio (RE) incluyendo adicionalmente:

- un centro rotatorio (RH),

- un conjunto de dos, tres o más raíles de conmutación (SWR0, SWR1, SWR2, etc.), al menos dos de ellos (SWR1, SWR2) con forma curva,

- un conjunto de componentes auxiliares (AC1, AC2, AC3, etc.) para facili tar la fijación de los raíles de conmutación al centro rotatorio y/o para optimizar los atributos físicos del grupo rotatorio y/o para facilitar el control preciso del movimiento rotacional del grupo rotatorio;

el grupo estacionario (SS) incluyendo adicionalmente:

- un raíl fijo principal (MFR),

- un conjunto de dos, tres o más raíles fijos de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc.),

- una estructura de soporte (ST) que sostiene, consolida y protege sólidamente los elementos comprendidos en la unidad de conmutación de raíles (RSU) y fija firmemente dichos raíles fijos principal y/o de ramal al suelo y/o a vías de guiado comunes;

donde el raíl fijo principal está fijado a un raíl estacionario estándar denominado raíl común (CR) en el extremo externo del raíl fijo principal (eMFR) o extremo del raíl fijo principal que se encuentra más alejado del grupo rotatorio y opuesto al extremo interno del raíl fijo principal (iMFR);

donde los raíles fijos de ramal se fijan a los raíles comunes (CR) en sus extremos externos de raíl fijo de ramal (eBFR0, eBFR1, eBFR2, etc.) o en los extremos de los raíles fijos de ramal que se encuentran más alejados del grupo rotatorio y opuestos a los extremos internos de los raíles fijos de ramal (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.);

donde el número de raíles de conmutación es igual al número de raíles fijos de ramal;

donde cada uno de los raíles de conmutación (SWR0, SWR1, SWR2, etc.) está configurado para permitir su activación, es decir, su conexión en una posición operativa estacionaria denominada posición activa de alineación, y/o su conexión con un correspondiente raíl fijo de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc.);

donde cada uno de los raíles de conmutación está fi jamente unido a cierta distancia de un eje de rotación (Ax) del centro rotatorio (RH) de tal manera que el movimiento rotacional (Rot) del centro rotatorio alrededor del eje de rotación permite la activación selectiva de cada uno de los raíles de conmutación con un correspondiente raíl fijo;

donde la activación de cualquiera de los raíles de conmutación (SWR0, SWR1, SWR2, etc.) implica la alineación y/o conexión de un denominado extremo principal (mSWR0, mSWR1, mSWR2, etc. respectivamente) con el extremo interior del raíl fijo principal (iMFR) y alinear y/o conectar un denominado extremo de ramal (bSWR0, bSWR1, bSRW2, etc. respectivamente) con el correspondiente extremo interior (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc. respectivamente) de un raíl fijo de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc. respectivamente) con el propósito de transportar o guiar bidireccionalmente los vehículos a través de la unidad de conmutación de raíles, es decir, o desde el raíl fijo principal (MFR) hacia cualquiera de los raíles fijos de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc. ), o desde cualquiera de los raíles fijos de ramal (BFR0, BFR1, BFR2, etc.) hacia el raíl fijo principal (MFR), o permitiendo simultáneamente ambos sentidos de movimiento;

donde los extremos interiores de los raíles fijos de ramal (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) están separados entre sí a distancias fijas, proporcionando los espacios libres necesarios para que ensamblajes envolventes de raíl (WA) de vehículos sean guiados adecuadamente sin interferencias a través de la unidad de conmutación de raíles;

donde los extremos internos de los raíles fijos de ramal (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) no tienen que formar necesariamente un plano y, si lo hacen, el plano que forman no tiene que ser necesariamente de naturaleza horizontal;

donde el grupo rotatorio está configurado de forma compacta para optimizar sus atributos físicos de volumen, masa, solidez y/o momento de inercia alrededor del eje de rotación, caracterizado en que:

- los planos que contienen los trazados de raíl curvos de los al menos dos raíles de conmutación curvos (SWR1, SWR2) son paralelos entre sí y al eje de rotación (Ax) y se encuentran distanciados equidistantemente de dicho eje;

- un raíl de conmutación recto (SWR0) tiene un trazado de raíl recto y paralelo al eje de rotación (Ax) y el extremo de ramal (bSWR0) de dicho raíl de conmutación recto está situado en el lado que, relativamente al eje de rotación (Ax), es opuesto al lado en el que se encuentran los extremos de ramal de los dos raíles de conmutación curvos (bSWR1, bSWR2);

- los extremos principales de raíles de conmutación curvos de los al menos dos raíles de conmutación curvos (mSWR1, mSWR2) se encuentran diametralmente opuestos al eje de rotación (Ax); y en que

- los extremos principales de raíles de conmutación (mSWR0, mSWR1, mSWR2, etc.) están dispuestos dentro de un mismo plano y a una misma distancia perpendicular del eje de rotación (Ax).

2. La unidad de conmutación de raíles de la reivindicación 1,

donde el raíl fijo principal (MFR) y los raíles de conmutación (SWR0, SWR1, SWR2, etc.) se conforman y/o configuran para permitir la conexión entre el extremo interno del raíl fijo principal (iMFR) y cualquiera de los extremos principales de los raíles de conmutación (mSWR0, mSWR1, mSWR2, etc.) mediante perfiles de acoplamiento en los extremos principales denominados perfiles de acoplamiento principales (MMP0, MMP1, MMP2, etc.);

y/o donde los raíles fijos de ramal y los raíles de conmutación se conforman y/o configuran para permitir la conexión entre los extremos interiores de los raíles fijos de ramal (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) y los correspondientes extremos de ramal de los raíles de conmutación (bSWR0, bSWR1, bSWR2, etc. respectivamente) mediante perfiles de acoplamiento en extremos de ramal denominados perfiles de acoplamiento de ramal (BMp 1, BMP2, BMP3, etc.);

donde un perfil de acoplamiento principal (MMP0, MMP1, MMP2, etc.) incluye:

- una superficie de acoplamiento principal referida como hembra (fMMS) que está presente en el extremo interior del raíl fijo principal (iMFR),

- y una superficie de acoplamiento principal referida como macho (mMMS0, mMMS1, mMMS2, etc.) que casa con la superficie hembra (fMMS) y que puede estar presente en cualquiera de los extremos principales de los raíles de conmutación (mSWR0, mSWR1, mSWR2, etc. respectivamente);

donde un perfil de acoplamiento de ramal (BMP0, BMP1, BMP2, etc.) comprende

- una superficie de acoplamiento de ramal referida como hembra (fBMS0, fBMS1, fBMS2, etc.), presente en cualquiera de los extremos interiores de los raíles fijos de ramal (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.);

- y una superficie de acoplamiento de ramal referida como macho (mBMS) que casa con una correspondiente superficie hembra (fBMS0, fBMS1, fBMS2, etc.), y que puede estar presente en cualquiera de los extremos de ramal de los raíles de conmutación (fSWR0, fSWR1, fSWR2, etc. respectivamente);

donde una superficie de acoplamiento de ramal o principal que es referida como hembra (fMMS o fBMS) no tiene que ser necesariamente principalmente cóncava y una superficie de acoplamiento de ramal o principal que es referida como macho (mMMS o mBMS) no tiene que ser necesariamente principalmente convexa;

y donde los perfiles de acoplamiento están configurados para permitir una conexión firme entre raíles de conmutación y raíles fijos y están configurados para facilitar movimiento fluido de los raíles de conmutación hacia y desde sus posiciones de conexión con raíles fijos correspondientes.

3. La unidad de conmutación de raíles de la reivindicación 2,

donde al menos uno de los perfiles de acoplamiento está diseñado y configurado para facilitar la detención de la continuidad del movimiento rotatorio del grupo rotatorio cuando se ha alcanzado una determinada posición activa de un raíl de conmutación, para facili tar el mantenimiento de la posición activa del raíl de conmutación alcanzada, y para facili tar la inversión del sentido del movimiento rotacional del grupo rotatorio con el fin de salir de la posición activa del raíl de conmutación alcanzada;

y/o donde al menos uno de los perfiles de acoplamiento está configurado para facilitar un movimiento fluido y controlado de los raíles de conmutación hacia y desde sus posiciones activas de conexión con los correspondientes raíles fijos de ramal, preferentemente mediante formas específicas de las superficies de acoplamiento macho y hembra y/o mediante el uso de uno o más conjuntos de cojinetes de perfil de acoplamiento (MPB1, MPB2, MPB3, etc.), éstos siendo preferentemente conjuntos de cojinetes y/o otros mecanismos auxiliares para reducir fricción y/o controlar el movimiento relativo entre superficies que están integradas con una o ambas superficies de acoplamiento.

4. La unidad de conmutación de raíles de cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

donde el conjunto de raíles de conmutación consiste en

- un raíl de conmutación con una forma básicamente recta y denomi nado raíl de conmutación recto (SWR0), - un primer raíl de conmutación con una forma básicamente curva y denominado primer raíl de conmutación curvo (SWR1),

- y un segundo raíl de conmutación con una forma básicamente curva y denominado segundo raíl de conmutación curvo (SWR2);

donde el conjunto de raíles fijos de ramal consiste en:

- un raíl fijo conformado y/o configurado para ser conectado con el raíl de conmutación recto y denominado raíl fijo de ramal recto (BFR0),

- un raíl fijo conformado y/o configurado para ser conectado con el primer raíl de conmutación curvo y denominado primer raíl fijo de ramal de trazado curvo (BFR1),

- y un carril fijo conformado y/o configurado para ser conectado con el segundo raíl de conmutación curvo y denominado segundo raíl fijo de ramal de trazado curvo (BFR2);

donde, cuando el raíl de conmutación recto es rotado a su posición activa, conecta simultáneamente en un extremo principal con el raíl fijo principal y en un extremo de ramal con un correspondiente raíl fijo de ramal de trazado recto;

donde, cuando el primer raíl de conmutación curvo es rotado a su posición activa, conecta simultáneamente en un extremo principal con el raíl fijo principal y en un extremo de ramal con un correspondiente primer raíl fijo de ramal de trazado curvo;

donde, cuando el segundo raíl de conmutación curvo es rotado a su posición activa, conecta simultáneamente en un extremo principal con el raíl fijo principal y en un extremo de ramal con un correspondiente segundo raíl fijo de ramal de trazado curvo;

donde todas las conexiones entre raíles de conmutación y correspondientes raíles fijos proporcionan una superficie de rodadura continua y/o una conexión continua entre el raíl de conmutación y el correspondiente raíl fijo, de manera bidireccional, es decir, en un sentido, en el otro sentido o en ambos sentidos.

5. La unidad de conmutación de raíles de cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

donde el primer raíl de conmutación curvo y el segundo raíl de conmutación curvo presentan diferentes perfiles de curvatura.

6. La unidad de conmutación de raíles de cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

incluyendo adicionalmente

- un dispositivo de accionamiento para proporcionar y transmit ir el accionamiento necesario para el movimiento rotacional del grupo rotatorio;

donde el dispositivo de accionamiento puede ser capaz de actuar sobre un solo grupo rotatorio o simultáneamente sobre dos o más grupos rotatorios de diferentes unidades de conmutación de raíles.

7. La unidad de conmutación de raíles de cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

incluyendo adicionalmente

- un mecanismo para bloquear las posiciones angulares del grupo rotatorio, denominado mecanismo de bloqueo de posición (PBM), para asegurar y/o reafirmar la precisión y solidez de la conexión entre raíles de conmutación y raíles fijos al permitir el bloqueo y desbloqueo firme, rápido y a tiempo del grupo rotatorio mediante un mecanismo de cierre multipunto operado por un sistema de control y/o vinculado mecánicamente con el movimiento angular del centro rotatorio;

donde el mecanismo de bloqueo de posición (PBM) puede funcionar sobre un solo grupo rotatorio o sobre dos o más grupos rotatorios de diferentes unidades de conmutación de raíles.

8. La unidad de conmutación de raíles de cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

incluyendo adicionalmente

- un sistema de guiado a la conexión (EGS) con el propósito de proporcionar un movimiento rotacional controlado del centro rotatorio y los raíles de conmutación durante las fases de transición, y/o de guiar con precisión los extremos de los raíles de conmutación a conexiones precisas y/o fluidas con sus correspondientes extremos de raíles fijos.

9. La unidad de conmutación de raíles de la reivindicación 8 ,

donde el sistema de guiado a la conexión incluye:

- un conjunto de una o más guías a la conexión estacionarias (SEG1, SEG2, etc.),

- un conjunto de uno o más cojinetes de guía a la conexión (EGB1, EGB2, etc.),

- y un conjunto de uno o más componentes de conexión rotatorios (REC1, REC2, etc.);

donde los cojinetes de guía a la conexión, que preferentemente son rodamientos de rodillos cilíndricos o de agujas y/o cualquier otro mecanismo auxiliar para reducir la fr icción y/o controlar movimiento relativo entre superficies, están configurados para facili tar la interacción entre superficies estacionarias de las guías a la conexión estacionarias y las superficies móviles de los componentes de conexión rotatorios para controlar con precisión su movimiento relativo y/o reducir la posible fricción y constricción entre ellos, con el objetivo últ imo de lograr una conexión rápida, fluida y precisa entre raíles de conmutación y raíles fijos correspondientes;

y donde los componentes de conexión rotatorios proporcionan superficies para interactuar con las guías a la conexión estacionarias, directamente o mediante cojinetes de guía a la conexión, se encuentran fijados al grupo rotatorio, se integran con el centro rotatorio y/o los raíles de conmutación y/o los componentes auxiliares, y pueden integrarse con las superficies de perfil de acoplamiento en los extremos de los raíles de conmutación.

10. La unidad de conmutación de raíles de la reivindicación 9,

donde el conjunto de guías a la conexión estacionarias incluye:

- una o más guías a la conexión estacionarias colocadas en anillos exteriores y que presentan superficies guía con curvatura hacia adentro, denominadas superficies guía cóncavas (CNC),

- y/o una o más guías a la conexión estacionarias colocadas en anillos interiores y que presentan superficies guía con curvatura hacia afuera, denominadas superficies guía convexas (CNV);

donde las superficies guía cóncavas o convexas no tienen que ser necesariamente continuas y, de serlo, presentan la forma general de un arco que cubre hasta aproximadamente 180 grados;

donde las superficies guía cóncavas o convexas son fundamentalmente concéntricas y comparten el mismo eje de rotación del centro rotatorio;

y donde las superficies guía cóncavas o convexas que son adyacentes a un extremo interior de raíl fijo de ramal se encuentran fijadas a él y están configuradas para permitir una conexión fluida y precisa del extremo del raíl de conmutación y su perfil de acoplamiento, si presente, con el correspondiente extremo de raíl fijo y su perfil de acoplamiento, si presente.

11. La unidad de conmutación de raíles de la reivindicación 10,

donde, con el fin de minimizar holguras, facili tar desaceleración del movimiento rotacional del grupo rotatorio y, en consecuencia, mejorar la velocidad final y precisión de las conexiones entre raíles fijos y raíles de conmutación al llegar a posiciones activas,

al menos una de las superficies guía cóncavas (CNC) tiene un perfil de curvatura con un radio de curvatura que se reduce ligera y progresivamente en una o ambas secciones finales de la guía estacionaria de ayuda a la conexión (bCNC y bCNC') y/o en la sección media de la guía estacionaria de ayuda a la conexión (mCNC),

y/o al menos una de las superficies guía convexas (CNV) tiene un perfil de curvatura con un radio de curvatura que aumenta ligera y progresivamente en una o ambas secciones finales de la guía estacionaria de ayuda a la conexión (bCNV y bCNV') y/o en la sección media de la guía estacionaria de ayuda a la conexión (mCNV).

12. La unidad de conmutación de raíles de las reivindicaciones 10 o 11,

donde al menos un componente de conexión rotatorio está conformado integrando los perfiles de acoplamiento de diferentes extremos de ramal de raíles de conmutación y proporcionando superficies que permiten la interacción simultánea con una superficie guía cóncava y una superficie guía convexa.

13. Unidad de conmutación de vías,

a utilizar para permitir conmutación controlada y selectiva de un segmento de una vía o vía de guiado; la unidad de conmutación de vías incluyendo:

- una o más unidades de conmutación de raíles (RSU1, RSU2, etc.) de las reivindicaciones anteriores, - un conjunto de componentes vinculados a un sistema electrónico de control de operaciones (SCO) o que son parte de él,

- una estructura de soporte (TSU-ST);

donde el número de unidades de conmutación de raíles es igual al número de raíles que componen el segmento de vía afectado por la unidad de conmutación de vías;

donde la unidad de conmutación de vías está configurada de manera que los extremos internos de los raíles fijos de ramal (iBFR0, iBFR1, iBFR2, etc.) de las unidades de conmutación de raíles (RSU1, RSU2, RSU3, etc.) no tienen que formar necesariamente un plano y, de ser así, el plano que forman no es necesariamente de naturaleza horizontal;

donde, cuando incluye más de una unidad de conmutación de raíles y en su modo de funcionamiento normal, las unidades de conmutación de raíles están concebidas para ser operadas de manera simultánea, pero no necesariamente por medio de enlaces mecánicos entre ellas, y no necesariamente de manera síncrona precisa;

donde, cuando incluye más de una unidad de conmutación de raíles y en su modo de funcionamiento normal, las unidades de conmutación de raíles están destinadas a ser operadas de manera congruente a fin de crear trayectorias de continuidad viables para que los vehículos se desplacen a lo largo de la vía;

y donde la estructura de soporte (TSU-ST) soporta, consolida y protege elementos incluidos en la unidad de conmutación de vías (TSU) y, si procede, también los fija firmemente al suelo y/o a estructuras de vías de guiado comunes o los integra con las estructuras de soporte de las unidades de conmutación de raíles.

14. La unidad de conmutación de vías de la reivindicación 13,

donde los raíles de vías de guiado (CR) se soportan desde el exterior de la vía, y/o los juegos de ruedas (tW, sW, bW) de los ensamblajes de ruedas (WA) se envuelven alrededor de los raíles (CR) desde el interior de la vía ; y/o

donde la anchura de la vía (HGAP) y/o la anchura máxima de la carrocería del vehículo sin tener en cuenta los ensamblajes de ruedas o anchura de la carrocería del vehículo (wVB), se adaptan de modo que el vehículo, cuando es dirigido a través de una unidad de conmutación de vías (TSU1/2/3/..), es capaz de entrar dentro del espacio horizontal entre dos raíles de una misma vía (HGAP) y de pasar a través de la unidad de conmutación de vías sin interferencias inadecuadas ningunas; y/o

donde los espacios libres por encima y por debajo de los raíles (tvGAP y bvGAP) se minimizan fundamentalmente donde los extremos interiores de los raíles fijos de ramal; y/o la altura superior del ensamblaje de ruedas (thWA) es minimizada a la altura de sus ruedas superiores (tW); y/o la altura inferior del ensamblaje de ruedas (bhWA) es minimizada a la altura de sus ruedas inferiores (bW), a la par que permitiendo siempre que los ensamblajes de ruedas (WA) pasen a través de la unidad de conmutación de raíles sin interferencias inadecuadas ningunas; y/o

donde las vías en puntos de bifurcación/confluencia se distancian/aproximan verticalmente de manera progresiva evitando cualquier desviación lateral de las vías en una porción de vía denominada segmento de vía recta (SGS) que está conectada con los raíles fijos de ramal y por tanto es adyacente a la unidad de conmutación de vías (TSU1/2/3/..); y/o

donde la distancia longitudinal de los segmentos de vía recta (lSGS) se reduce mediante la minimización de la altura superior de la carrocería del vehículo (thVB) y/o la minimización de la altura inferior de la carrocería del vehículo (bhVB); y/o

donde los segmentos de vía de guiado adyacentes a la unidad de conmutación de vías (TSU) y/o la vía de guiado general común y/o los vehículos que circulan por la unidad de conmutación de vías (TSU) se adaptan como consecuencia de la aplicación directa o indirecta de algunas o todas las limitaciones arriba mencionadas.

15. Sistema de conmutación de vías (TSS)

a utilizar para permitir la conmutación selectiva coordinada y controlada de múltiples segmentos de vía de un sistema de guiado de vehículos (VGS),

incluyendo:

- una o más unidades de conmutación de vías (TSU1, TSU2, TSU3, etc.) de las reivindicaciones 13 o 14, - un sistema electrónico de control de operaciones (SCO),

- y una estructura de soporte (TSS-ST);

donde el sistema electrónico de control de operaciones gestiona una o más unidades de conmutación de vías, incluyendo activación, acoplamiento, verificación, mantenimiento y control del funcionamiento de las unidades de conmutación de vías y sus unidades de conmutación de raíles;

y donde la estructura de soporte (TSS-ST) soporta, consolida y protege elementos incluidos en el sistema de conmutación de vías (TSS) y, si procede, también los fija f irmemente al suelo y/o a las estructuras de vía de guiado comunes o los integra con las estructuras de soporte de las unidades de conmutación de vías.