IT202200001136A1 - Carrello semovente per l’ispezione del sottocassa di convogli ferroviari provvisto di dispositivo di posizionamento - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE
TITOLO
CARRELLO SEMOVENTE PER L?ISPEZIONE DEL SOTTOCASSA DI CONVOGLI
FERROVIARI PROVVISTO DI DISPOSITIVO DI POSIZIONAMENTO
SETTORE TECNICO
La presente invenzione si inserisce nel settore tecnico degli apparati di ispezione del sottocassa di convogli ferroviari, e pi? specificamente a quegli apparati predisposti su carrelli semoventi adatti a muoversi lungo i binari al di sotto del convoglio ferroviario.
STATO DELL?ARTE
Un carrello semovente adatto ad essere posizionato su un binario ferroviario ed in grado di muoversi lungo il binario al di sotto di un convoglio ferroviario supportato dal binario stesso ? descritto nella domanda internazionale WO2020105018 A1.
L?apparato ivi descritto prevede una piattaforma avente larghezza inferiore allo scartamento tra le rotaie supportata da gruppi di ruote passive posizionate sostanzialmente in verticale ed adatte a sostenere il peso della piattaforma appoggiando sul piano di steccatura della rotaia e gruppi di ruote attive posizionate in orizzontale per spingere e rotolare contro la superficie interna del gambo. La piattaforma supporta sensoristica ed altri organi di ispezione e cos? permette l?ispezione del sottocassa di convogli ferroviari direttamente in loco senza che i convogli siano trasferiti in speciali locali di manutenzione in quanto ha ingombri verticali estremamente limitati e avanza tra i binari appoggiandosi e centrandosi tra i binari stessi sfruttando la superficie interna del gambo della rotaia ed il piano di steccatura della rotaia cosicch? la piattaforma pu? muoversi al di sotto del convoglio ferroviario senza che le ruote del convoglio stesso ne ostacolino il movimento.
Tuttavia, un problema connesso all?apparato descritto in WO2020105018 A1 riguarda le procedure di installazione sul binario ferroviario. Infatti, per poter essere installato l?apparato deve essere mantenuto manualmente sollevato e centrato tra le rotaie del binario fino a quando le ruote passive ad attive, inizialmente retratte, non vengono portate in contatto con la rotaia nella configurazione di lavoro. Affinch? il carrello possa avanzare correttamente e senza resistenze o impuntamenti sulle rotaie il contatto con la rotaia da parte dei gruppi di ruote deve avvenire in posizioni precise ed in modo ben centrato. Invece, la manualit? dell?operazione di posizionamento comporta possibili errori di posizionamento oltre ad un notevole dispendio temporale per la ricerca della posizione corretta.
SINTESI DELL?INVENZIONE
Scopo della presente invenzione ? quello di proporre un carrello semovente del tipo adatto a muoversi lungo un binario ferroviario per l?ispezione del sottocassa di convogli ferroviari dotato di funzionalit? tali da permetterne il posizionamento rapido e preciso in modo automatico o semiautomatico su un binario.
Uno scopo specifico della presente invenzione ? quello di proporre un carrello semovente come sopra indicato comprendente un dispositivo adatto a sostenere il peso del carrello in appoggio sul binario quando i gruppi di ruote del carrello sono retratti e quindi non in appoggio sui binari.
Ancora uno scopo specifico dell?invenzione ? quello di proporre un carrello semovente come sopra indicato comprendente un dispositivo adatto a centrare il carrello sul binario, in maniera tale che i gruppi ruote non incontrino ostacoli durante il movimento di estrazione che li porta in contatto operativo con le rotaie, e che tale contatto operativo avvenga nella posizione corretta.
Gli scopi suddetti sono raggiunti per mezzo di un carrello semovente del tipo adatto a muoversi lungo un binario ferroviario per l?ispezione del sottocassa di convogli ferroviari secondo la rivendicazione indipendente 1.
Ulteriori vantaggiose caratteristiche del carrello semovente dell?invenzione e specifiche forme realizzative sono espresse nelle successive rivendicazioni dipendenti.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Le caratteristiche dell?invenzione risulteranno facilmente comprensibili dalla seguente descrizione di forme realizzative della stessa, fornite come esempi non limitativi, con riferimento alle figure allegate nelle quali:
- la FIG. 1 mostra una vista prospettica di un carrello semovente secondo la presente invenzione in due configurazioni operative: a) con dispositivo di posizionamento retratto; con dispositivo di posizionamento estratto;
- la FIG. 2 mostra una vista analoga a quella di FIG. 1 b) con il carrello semovente dell?invenzione posizionato su un binario;
- la FIG. 3 mostra una vista prospettica di un meccanismo di posizionamento destro e di un meccanismo di posizionamento sinistro del carrello semovente di FIG.1;
- la FIG. 4 mostra una vista frontale del meccanismo di FIG. 3 in tre diverse configurazioni operative: a) configurazione retratta di minimo ingombro; b) configurazione intermedia di trasferimento; c) configurazione estratta di appoggio e centraggio sulla rotaia.
DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE:
Con riferimento alle figure, ? indicato complessivamente con 100 un carrello semovente secondo la presente invenzione comprendente un telaio sostanzialmente piano, 10, organi di supporto e movimentazione su ruote stabilmente associati a detto telaio 10 costituiti da mezzi di supporto attivo 20 e mezzi di supporto passivo 30, e un dispositivo di posizionamento, 5, che prevede un meccanismo di posizionamento destro, 40 ed un meccanismo di posizionamento sinistro, 50 disposti specularmente rispetto ad un asse longitudinale, A, di detto telaio 10.
Il telaio 10 ha dimensione massima trasversale, con riferimento alla direzione di un relativo asse longitudinale, A, e quindi alla direzione di avanzamento del carrello 100 lungo un binario ferroviario, minore rispetto alla dimensione dello scartamento delle rotaie, R, che formano il binario ferroviario. Il telaio 10 ha forma sostanzialmente rettangolare e ingombro verticale molto limitato in rapporto alle sue due dimensioni principali. Il telaio 10 ? formato da una barra longitudinale destra, 11, ed una barra longitudinale sinistra, 12, che ne individuano il lato destro e sinistro, rispettivamente, unite da due traverse principali, 13, da un gruppo di collegamento trasversale anteriore, 14 e da un gruppo di collegamento trasversale posteriore, 15. L?ingombro verticale complessivo del telaio 10 ? inferiore all?altezza della rotaia R, preferibilmente pari a circa la met? dell?altezza della rotaia R, che in termini assoluti si traduce in un?altezza inferiore a 170 mm, preferibilmente compresa tra i 40 mm e i 100 mm. Come risulter? facilmente comprensibile, i suddetti termini destro, sinistro, longitudinale, trasversale, anteriore e posteriore utilizzati per identificare i componenti citati del telaio 10 sono intesi con riferimento alla normale direzione di avanzamento del carrello semovente 100 rispetto ad un binario su cui viene posizionato. Infatti, il carrello semovente 100 ? predisposto per essere associato ad un binario ferroviario in modo tale che il telaio 10 possa scorrere lungo le relative rotaie, R, grazie al lavoro motore dei mezzi di supporto attivo 20 e al supporto statico dei mezzi di supporto passivo 30.
I mezzi di supporto attivo 20 comprendono prime ruote, 21, almeno una per rotaia R, girevoli intorno ad un relativo asse di rotazione per rotolare su superfici interne di un gambo, G, di detta rotaia R. Dette prime ruote 21 sono vincolate al telaio 10 tramite primi bracci di supporto, 22, estendentisi trasversalmente dal telaio 10 e mobili trasversalmente rispetto ad esso tra una configurazione retratta di minimo ingombro trasversale e una configurazione estratta operativa. Inoltre, almeno una per rotaia R di dette prime ruote 21 ? motorizzata cosicch? detto gruppo di supporto attivo 20 ? un gruppo di trazione di detto carrello semovente 100. Le suddette prime ruote hanno asse di rotazione sostanzialmente verticale o sostanzialmente parallelo al gambo G della rotaia ed i relativi primi bracci di supporto 22 sono montati rispetto al telaio 10 con l?interposizione di organi elastici, 23, che a seguito della estrazione trasversale dei primi bracci di supporto 22 permettono alle prime ruote 21 di andare in battuta sul gambo G della rotaia R con una determinata pressione di contatto che produce una forza di attrito sufficiente a consentire l?avanzamento del carrello semovente 100 a seguito dell?attuazione in rotazione delle prime ruote 21.
I mezzi di supporto passivo 30 comprendono seconde ruote, 32, almeno una per rotaia R, girevoli intorno ad un relativo asse di rotazione per rotolare in modalit? liberamente girevole su piani di steccatura inferiori, P, di dette rotaie R. Le seconde ruote 31 sono vincolate a detto telaio 10 tramite secondi bracci di supporto, 32, anch?essi estendentisi trasversalmente dal telaio 10 e mobili trasversalmente rispetto ad esso tra una configurazione retratta di minimo ingombro trasversale una configurazione estratta operativa. L?asse di rotazione delle suddette seconde ruote 32 ? sostanzialmente orizzontale o sostanzialmente parallelo al piano di steccatura inferiore P della rotaia R cosicch? le seconde ruote 32 sono adatte a supportare il peso del carrello semovente 100.
I mezzi di supporto attivo 20 ed i mezzi di supporto passivo 30 sono predisposti e dimensionati per supportare il telaio 10 al di sotto di un piano di rotolamento superiore, S, di detta rotaia R ed atti ad evitare l?interferenza con organi di fissaggio di dette rotaie R anche in presenza di convogli ferroviari sul binario.
Il dispositivo di posizionamento 5 consente di mantenere il carrello semovente 100 supportato dalle rotaie R e centrato verticalmente e trasversalmente rispetto ad esse durante l?operazione di installazione del carrello semovente 100 su un binario, nella quale i mezzi di supporto attivo 20 ed i mezzi di supporto passivo 10, che si trovano dapprima in configurazione retratta di minimo ingombro per permettere di introdurre il carrello semovente 100 tra le rotaie R, vengono portati nella posizione estratta operativa.
Ciascuno di detti meccanismo di posizionamento destro 40 e meccanismo di posizionamento sinistro 50 del dispositivo di posizionamento 5, ? provvisto di almeno un relativo braccio di posizionamento, 41, 51, ad una cui estremit? esterna ? montato almeno un rispettivo elemento di riscontro, 52, adatto ad andare in battuta sulla superficie di rotolamento superiore S e sulla superficie di rotolamento interna, I, di una rispettiva rotaia R. Il braccio di posizionamento 41, 51 ? articolato tramite un relativo cinematismo a quadrilatero articolato al telaio 10 in modo da poter passare alternativamente tra: una posizione retratta di riposo in cui il rispettivo elemento di riscontro 42, 52 si protende trasversalmente per una entit? minima da un relativo lato 11, 12 del telaio 10 e il braccio di posizionamento 41, 51 ? sostanzialmente contenuto verticalmente negli ingombri del telaio 10; e una posizione estratta di lavoro, ottenuta tramite una rotazione verso l?alto e verso l?esterno di detto cinematismo a quadrilatero articolato, in cui il rispettivo elemento di riscontro 42, 52 si protende trasversalmente dal relativo lato per un entit? sufficiente ad andare in battuta su detta rotaia R, cosicch? il simultaneo contatto degli elementi di riscontro 42, 52 di detti meccanismo di riscontro destro 40 e meccanismo di riscontro sinistro 50 con la rispettiva rotaia R realizzano il posizionamento verticale ed il centraggio trasversale di detto telaio 10 rispetto a detto binario.
Pi? in dettaglio, ciascuno di detto meccanismo di posizionamento destro 40 e meccanismo di posizionamento sinistro 50 comprende:
- almeno due di detti bracci di posizionamento 41, 51 disposti allineati ad una certa distanza tra loro in direzione longitudinale,
- un motoriduttore, 49, 59 vincolato al telaio 10 in posizione intermedia tra detti bracci di posizionamento 41, 51;
- un albero di azionamento, 43, 53 disposto per collegare l?albero motore di detto motoriduttore 42, 52 con un asse di cerniera solidale a detto telaio 10 del cinematismo a quadrilatero articolato di movimentazione di ciascuno di detti bracci di posizionamento 41, 51,
cosicch? l?attuazione di detti cinematismi a quadrilatero articolato ? comandata da detto motoriduttore 49, 59.
Ciascuno di detti cinematismi a quadrilatero articolato comprende una prima manovella, 44, 54 ed una seconda manovella, 45, 55, ciascuna articolata a cerniera al telaio 10 ad una rispettiva prima estremit? e ad un braccio di posizionamento 41, 51 all?altra rispettiva estremit?. La rotazione di detta prima manovella 44, 54 e seconda manovella 45, 55, che si mantengono parallele tra loro, provoca la movimentazione di detto braccio di posizionamento 41, 51 che si mantiene con orientamento parallelo al piano individuato da detto telaio 10. L?albero di azionamento 43, 53 ? collegato all?asse di cerniera della prima manovella 44, 54 che ? quindi portata in rotazione dall?attuazione del motoriduttore 49, 59.
Nella forma di realizzazione descritta e rappresentata nei disegni il meccanismo di posizionamento destro 40 ed il meccanismo di posizionamento sinistro 50 hanno ciascuno un proprio motoriduttore 49, 59 rispettivamente. Tuttavia, come risulta facilmente comprensibile, varianti realizzative dell?invenzione possono prevedere un singolo azionamento per entrambi i meccanismi e tipologie diverse di azionamento, ad esempio di tipo pneumatico.
L?elemento di riscontro 42, 52 ? sagomato ad ?L? con una parete sostanzialmente orizzontale, 46, adatta ad andare in battuta sulla superficie di rotolamento superiore S della rotaia R ed una parete sostanzialmente verticale, 47, adatta ad andare in battuta sulla superficie di rotolamento interna I della rotaia R stessa.
Il dispositivo di posizionamento 5 sopra descritto trova vantaggiosa applicazione nelle fasi di associazione del carrello semovente 100 ad un binario e della successiva rimozione dal binario stesso. Infatti, il carrello semovente 100 ? supportato dalle rotaie R tramite i mezzi di supporto attivo 20 e i mezzi di supporto passivo 30 i quali per permettere l?introduzione del carrello semovente 100 nello spazio tra i binari devono trovarsi in configurazione retratta di minimo ingombro e devono poi essere portati in configurazione operativa in contatto con la rotaia mantenendo il carrello semovente centrato tra le rotaie sia in altezza che trasversalmente. In un carrello semovente 100 secondo la presente invenzione, una volta che il carrello 100 stesso sia stato disposto tra le rotaie R viene azionato il dispositivo di posizionamento 5, come illustrato in FIG. 4. Il meccanismo di posizionamento destro 40 ed il meccanismo di posizionamento sinistro 50, che si trovano inizialmente nella configurazione retratta di minimo ingombro trasversale e verticale (FIG. 4 a)), vengono azionati in modalit? sincronizzata cosicch? la rotazione dei rispettivi cinematismi a quadrilatero articolato muove i bracci di posizionamento 41, 51 verso l?alto e verso l?esterno rispetto al telaio 10 (FIG. 4 b)). Proseguendo la rotazione dei rispettivi cinematismi a quadrilatero articolato i bracci di posizionamento 41, 51 continuano a spostarsi verso l?esterno fino a che gli elementi di riscontro 42, 52 entrano in contatto con le superfici di rotolamento superiore S ed interna I della rotaia R determinando il centraggio verticale e trasversale del carrello semovente 100 rispetto al binario (FIG. 4 c)). A questo punto i mezzi di supporto attivi 20 ed i mezzi di supporto passivi 30 vengono portati nella configurazione operativa dopodich? il meccanismo di posizionamento destro 40 e il meccanismo di posizionamento sinistro 50 vengono di nuovo azionati per riportare i bracci di posizionamento 41, 51 nella configurazione retratta di minimo ingombro in cui verticalmente sono sostanzialmente contenuti negli ingombri del telaio 10 e trasversalmente non ostacolano l?avanzamento del carrello semovente 100 lungo le rotaie R.
Al carrello semovente 100 dell?invenzione sono vantaggiosamente associati, non mostrati in quanto non rilevanti ai fini della comprensione del concetto inventivo, mezzi ispettivi e di controllo dedicati ad eseguire, in modalit? automatica o guidata manualmente, attivit? ispettive e/o di manutenzione al sottocassa di convogli ferroviari. Tali mezzi ispettivi possono ad esempio comprendere sensori di varia natura, rilevatori laser, telecamere, organi di presa o di lavorazione, disposti associati direttamente a detto telaio 10 in posizione fissa oppure supportati da bracci di movimentazione, anche robotizzati, associati a detto telaio 10.
Rispetto a quanto sopra descritto a titolo esemplificativo, potranno certamente essere previste modifiche e varianti sia al carrello semovente ne suo complesso che al dispositivo di posizionamento dispositivo, alla luce di specifiche esigenze funzionali o applicative, pur sempre rimanendo all?interno dell?ambito di protezione previsto dalle rivendicazioni che seguono.
Tali varianti e modifiche potranno certamente essere considerate come soluzioni equivalenti e quindi parimente protette dalle rivendicazioni.
Claims (6)
1. Carrello semovente (100) del tipo adatto a muoversi lungo un binario ferroviario per l?ispezione del sottocassa di convogli ferroviari, detto carrello comprendendo:
- Un telaio sostanzialmente piano (10) avente dimensione massima trasversale, con riferimento alla direzione del relativo asse longitudinale (A) e quindi alla direzione di avanzamento di detto carrello (100) lungo un binario ferroviario, minore rispetto alla dimensione dello scartamento delle rotaie (R) che formano detto binario ferroviario, - organi di supporto e movimentazione su ruote stabilmente associati a detto telaio (10) per supportare detto telaio (10) su dette rotaie (R) e permetterne lo scorrimento lungo di esse, detti organi si supporto e movimentazione comprendendo:
o mezzi di supporto attivo (20) comprendenti prime ruote (21), almeno una per rotaia (R), girevoli intorno ad un relativo asse di rotazione per rotolare su superfici interne del gambo (G) di detta rotaia (R), dette prime ruote (21) essendo vincolate a detto telaio (10) tramite primi bracci di supporto (22) estendentisi trasversalmente da detto telaio (10) e mobili trasversalmente rispetto a detto telaio (10) tra una configurazione retratta di minimo ingombro trasversale e una configurazione estratta operativa, almeno una per rotaia (R) di dette prime ruote (21) essendo motorizzata,
o mezzi di supporto passivo (30) comprendenti seconde ruote (31), almeno una per rotaia (R), girevoli intorno ad un relativo asse di rotazione per rotolare in modalit? liberamente girevole su piani di steccatura inferiori (P) di dette rotaie (R), dette seconde ruote (31) essendo vincolati a detto telaio (10) tramite secondi bracci di supporto (32),
detti mezzi di supporto attivo (20) e mezzi di supporto passivo (30) essendo predisposti e dimensionati per supportare detto telaio (10) al di sotto del piano di rotolamento superiore (S) di detta rotaia (R) ed atti ad evitare l?interferenza con organi di fissaggio di dette rotaie (R) anche in presenza di convogli ferroviari su detti binari,
detto carrello semovente (100) essendo caratterizzato dal fatto di prevedere integrato un dispositivo di posizionamento (5) comprendente almeno un meccanismo di posizionamento destro (40) ed un meccanismo di posizionamento sinistro (50), disposti specularmente rispetto ad un asse longitudinale (A) di detto telaio (10), ciascuno di detti meccanismo di posizionamento destro (40) e meccanismo di posizionamento sinistro (50) essendo provvisto di almeno un relativo braccio di posizionamento (41, 51) ad una cui estremit? esterna essendo montato almeno un rispettivo elemento di riscontro (52) adatto ad andare in battuta sulla superficie di rotolamento superiore (S) e sulla superficie di rotolamento interna (I) di una rispettiva rotaia (R), detto braccio di posizionamento (41, 51) essendo articolato tramite un relativo cinematismo a quadrilatero articolato a detto telaio (10) in modo da poter passare alternativamente: da una posizione retratta di riposo in cui il rispettivo elemento di riscontro (42, 52) si protende trasversalmente per una entit? minima da un relativo lato di detto telaio (10) e detto braccio di posizionamento (41, 51) ? sostanzialmente contenuto verticalmente negli ingombri di detto telaio (10); a una posizione estratta di lavoro, ottenuta tramite una rotazione verso l?alto e verso l?esterno di detto cinematismo a quadrilatero articolato, in cui il rispettivo elemento di riscontro (42, 52) si protende trasversalmente dal relativo lato per un entit? sufficiente ad andare in battuta su detta rotaia (R), cosicch? il simultaneo contatto degli elementi di riscontro (42, 52) di detti meccanismo di riscontro destro (40) e meccanismo di riscontro sinistro (50) con la rispettiva rotaia (R) realizzano il posizionamento verticale ed il centraggio trasversale di detto telaio (10) rispetto a detto binario.
2. Carrello semovente (100, 100?) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti meccanismo di posizionamento destro (40) e meccanismo di posizionamento sinistro (50) ? motorizzato.
3. Carrello semovente (100, 100?) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che gli azionamenti di detto meccanismo di posizionamento destro (40) e meccanismo di posizionamento sinistro (50) sono sincronizzati.
4. Carrello semovente (100, 100?) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascuno di detto meccanismo di posizionamento destro e meccanismo di posizionamento sinistro comprende:
- almeno due di detti bracci di posizionamento (41, 51) disposti allineati ad una certa distanza tra loro in direzione longitudinale,
- un motoriduttore (49, 59) vincolato al telaio (10) in posizione intermedia tra detti bracci di posizionamento (41, 51),
- un albero di azionamento (43, 53) disposto per collegare l?albero motore di detto motoriduttore (49, 59) con un asse di cerniera solidale a detto telaio (10) del cinematismo a quadrilatero articolato di movimentazione di ciascuno di detti bracci di posizionamento (41, 51),
cosicch? l?attuazione di detti cinematismi a quadrilatero articolato ? comandata da detto motoriduttore (49, 59).
5. Carrello semovente (100, 100?) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti cinematismi a quadrilatero articolato comprende una prima manovella (44, 54) ed una seconda manovella (45, 55) ciascuna articolata a cerniera al telaio (10) ad una rispettiva prima estremit? e ad un braccio di posizionamento (41, 51) all?altra rispettiva estremit?, la rotazione di detta prima manovella (44, 54) e seconda manovella (45, 55), che si mantengono parallele tra loro, provoca la movimentazione di detto braccio di posizionamento (41, 51) che si mantiene con orientamento parallelo al piano individuato da detto telaio (10), detto albero di azionamento (43, 53) essendo collegato a detto primo asse di cerniera della prima manovella (44, 54) cosicch? detta prima manovella ? portata in rotazione dall?attuazione di detto motoriduttore (49, 59).
6. Carrello semovente (100, 100?) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto elemento di riscontro (42, 52) ? sagomato ad ?L? con una parete sostanzialmente orizzontale (46) adatta ad andare in battuta sulla superficie di rotolamento superiore (S) della rotaia (R) ed una parete sostanzialmente verticale (47) adatta ad andare in battuta sulla superficie di rotolamento interna (I) della rotaia (R).
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