Conforme la tuerca o bloque de trayecto se mueve en forma lineal a lo largo del miembro de tornillo, mueve la varilla de empuje para mover los puntos de cambio. Además de mover los puntos de cambio, la tuerca de trayecto con frecuencia incorpora un mecanismo para des-energizar el motor al final de su viaje, o para invertir la dirección del motor en estos puntos de extremo. Además del motor eléctrico, es posible proporcionar un medio manual o de emergencia para mover los puntos de cambio, en el caso de una falla del motor o una falla de energía. Un tipo de mecanismo manual para cumplir con esta operación de cambio de emergencia es una manivela manual montada con el ensamble del motor. La manivela manual puede accionar un miembro de tornillo roscado para mover la tuerca de trayecto a lo largo del miembro de tornillo. Tal mecanismo de cambio debe contar con componentes durables arreglados en una construcción robusta con el fin de soportar las pesadas cargas experimentadas por los rieles y la vibración inherente, así como soportar el ambiente húmedo y polvoso, típicamente encontrado a lo largo de las vías ferroviarias. Típicamente, se aplican fuerzas para mover los puntos de cambio, y el mecanismo de cambio debe generar esas fuerzas sin crear mal funcionamiento.
Breve Descripción de la Invención La presente invención incluye, como ejemplo, un mecanismo de cambio que incorpora un motor eléctrico reversible que acciona un tornillo roscado a través de un tren de engranes. El tornillo roscado puede ser del tipo de accionamiento de bola en donde las roscas del tornillo tienen el contorno para recibir una pluralidad de bolas dentro del bloque de trayecto. Las bolas quedan restringidas en su posición dentro del bloque de trayecto, y el bloque queda restringido en una superficie de guía para viajar solamente en forma lineal , paralela al tornillo. Conforme el tornillo de accionamiento de bola gira, la bola gira dentro del bloque de trayecto y gira a lo largo de la rosca del tornillo. Ya que el bloque de trayecto queda restringido de viajar solamente en forma lineal, paralela al tornillo, la bola se mueve en forma lineal a lo largo del tornillo y empuja el bloque de trayecto con ella. El bloque de trayecto se acopla con una varilla de empuje, que a su vez se acopla con los puntos de cambio. Conforme el bloque de trayecto se mueve en forma lineal a lo largo del tornillo de accionamiento de bola, la varilla de empuje se mueve en forma lineal para mover los puntos de cambio. Conforme el bloque de trayecto alcanza uno de sus puntos de extremo de su trayecto a lo largo del tornillo de accionamiento de bola, hace contacto con un conmutador de límite eléctrico. El contacto entre el bloque de trayecto y el conmutador eléctrico de límite acciona el conmutador de límite eléctrico para des-energizar el motor o para invertir la dirección del motor o ambos. Cuando el conmutador de límite eléctrico se acciona, se detiene o invierte la rotación del tornillo de accionamiento de bola, lo cual evita que el bloque de trayecto pase su punto de extremo deseado del trayecto. Un tope de extremo mecánico se monta en el tornillo de accionamiento de bola, para detener físicamente el movimiento del bloque de trayecto en un punto un poco más allá de su punto de extremo deseado, en caso de que la activación del conmutador de límite eléctrico falle en detener o invertir el motor por alguna razón. El tope de extremo se puede montar en el tornillo de accionamiento de bola con un sujetador que tiene una dirección de rosca opuesta a la dirección de rosca del tornillo de accionamiento de bola, lo cual impide cualquier posibilidad de que el sujetador sea desenroscado por fricción entre el bloque de trayecto, el tope de extremo y el sujetador. Una manivela manual se monta en el alojamiento del ensamble del motor, para la operación manual opcional de la máquina de cambios. La manivela manual gira una flecha que acciona un engrane biselado, y el engrane biselado se entrelaza con el tren de engranes a través de lo cual el motor eléctrico gira el tornillo de accionamiento de bola. En caso de que el motor no opere, la manivela manual se puede girar en forma manual por el operador, para mover los puntos de cambios y configurar manualmente la vía para volver a enrutar el vehículo ferroviario. Ya que el conmutador de límite eléctrico no tiene efecto en la operación de la manivela manual, es deseable evitar que el operador accione manualmente el bloque de trayecto contra el tope de extremo con suficiente fuerza para dañar el mecanismo. Un mecanismo de embrague limitante de torsión se incorpora en la flecha de la manivela manual entre el mango y el engrane biselado. Este mecanismo de embrague se ajusta para deslizar a un nivel deseado de torsión, con el fin de evitar que el bloque de trayecto se accione contra el tope de extremo con una mayor fuerza que el nivel de fuerza deseado. Las características anteriores de esta invención, así como la invención en sí, se comprenderán mejor a partir de los dibujos anexos, tomados junto con la siguiente descripción, en donde los caracteres de referencia similares se refieren a partes similares y en donde:
Breve Descripción de los Dibulos La Figura 1 es una vista esquemática de un aparato de control de máquina de cambio de la presente invención.
Descripción Detallada de la Invención Como se muestra en la Figura 1 , el aparato 1 0 de la presente invención incluye un tornillo 12 de accionamiento, un bloque 14 de trayecto montado en el tornillo 12 de accionamiento, y una varilla 16 de empuje acoplada con el bloque 14 de trayecto, todos montados dentro de un alojamiento H. Una pluralidad de bolas 18 de accionamiento quedan restringidas dentro del bloque 14 de trayecto, y se colocan para correr en la rosca del tornillo 12 de accionamiento. Un brazo 20 de desconexión se monta con el bloque 14 de trayecto, con las ranuras 26, 28 de leva formadas en el brazo 20 de desconexión. Las ranuras 26, 28 de leva quedan alineadas con dos conmutadores 22, 24 de límite eléctrico. Como se muestra en la Figura, el conmutador 24 de límite derecho está dentro de la ranura 28 de leva derecha. Un accesorio 30 de accionamiento se forma en el extremo de la varilla 16 de empuje para el acoplamiento con el mecanismo de desplazamiento y seguro (no mostrado) de la máquina de cambios y finalmente, con los puntos de cambio (no mostrados). Un motor 32 eléctrico reversible también se monta dentro del alojamiento H , y se conecta en accionamiento con el tren 34 de engranajes, que accionan el tornillo 12 de accionamiento. El motor 32 queda soportado por el alojamiento H o por una ménsula dentro del alojamiento, también puede quedar soportado por un bloque 36 de soporte voladizo, al cual se puede amarrar el motor 32 con una correa 38 de montaje. El bloque 36 de soporte voladizo se puede orientar como se muestra, para dar soporte al extremo de accionamiento del motor 32 o se puede orientar hacia el otro extremo del motor 32, dependiendo del extremo del motor 32 que quede soportado de otra forma en el alojamiento H . El soporte del motor 32 en ambos extremos, de esta forma, puede evitar que la torsión del motor provoque una mala alineación con el tren 34 de engranaje y cualquier mal funcionamiento resultante. El circuito de control del motor 32 incluye los conmutadores 22, 24 de límite. El bloque 14 de trayecto se muestra en su posición extrema derecha en la Figura 1 . La posición extrema izquierda del bloque 14 de trayecto está representada por la línea punteada cerca del extremo izquierdo del tornillo 12 de accionamiento. Como se puede observar, conforme el tornillo 12 de accionamiento gira por el motor 32, el bloque 14 de trayecto se moverá a la izquierda hasta que el conmutador 22 de límite izquierdo entre en la ranura 26 de leva izquierda y se mueva al extremo superior de la ranura 26 de leva. Conforme el bloque 14 de trayecto se mueve, la varilla 1 6 de empuje se mueve a la izquierda junto con él. En este punto, el conmutador 22 de límite izquierdo des-energiza el motor 32 y detiene el bloque 14 de trayecto en la posición indicada por la línea punteada. El conmutador 22 de límite izquierdo también se puede utilizar para invertir la dirección de rotación del motor 32, para que cuando el motor 32 se vuelva a energizar, gire el tornillo 12 de accionamiento en la dirección opuesta. Un tope 40 de extremo es provisto en el extremo izquierdo del tornillo 1 2 de accionamiento para detener físicamente el movimiento hacia la izquierda del bloque 14 de trayecto si es necesario, lo cual impide que el bloque 14 de trayecto se desenrosque por completo del extremo del tornillo 1 2 de accionamiento. Este tope 40 de extremo es particularmente requerido en el caso de operación manual del aparato 1 0, ya que el conmutador 22 de límite izquierdo no tendrá efecto para detener el movimiento hacia la izquierda del bloque 14 de trayecto, en ese caso. El tope de extremo puede ser un disco o una arandela sostenida en su lugar por un sujetador tal como una tuerca 42 de tope enroscada en un extremo del tornillo 12 de accionamiento. La tuerca 42 puede tener una dirección de rosca opuesta a la dirección de rosca del tornillo 1 2 de accionamiento para evitar la fricción entre el bloque 14 de trayecto y que el tope 40 de extremo se desenrosque de la tuerca 42 de tope. Una arandela 44 de un material de baja fricción , relativamente suave, como el plástico, también puede ser provista entre el bloque 14 de trayecto y el tope 40 de extremo para también evitar la posibilidad de soltar la tuerca 42 de tope o dañar el tope 40 de extremo. La operación manual del aparato 10 se hace posible con el mango 26 de la manivela manual, el cual gira una flecha 48 de manivela manual, lo cual puede girar en forma selectiva el tren 34 de engranajes para accionar el tornillo 12 de accionamiento. El mango 46 de manivela manual está en el exterior del alojamiento H, lo que deja libre el acceso para el operario, con la flecha 48 que penetra en el alojamiento H. El mango 46 de la manivela manual puede incorporar un mecanismo de trinquete, como es conocido en la técnica o el mango 46 puede tener una rueda manual o cualquier otro dispositivo de operación manual. La flecha 48 se muestra girando al tren 34 de engranaje mediante el entrelazado de un juego 50 de engranes biselados, pero la conexión de accionamiento entre la flecha 48 y el tornillo 12 de accionamiento puede ser cualquier medio conocido en la técnica. Como se puede observar, cuando el motor 32 falla en girar el tornillo 12 de accionamiento por alguna razón, el tornillo 1 2 de accionamiento puede ser accionado en forma manual , selectivamente al girar el mango 46 de manivela manual. Como se mencionó antes, durante esta operación manual, es posible que el operario accione el bloque 14 de trayecto contra el tope 40 de extremo. De hecho, dependiendo del diseño del tren 34 de engranaje, puede ser posible que el operario sobre-tense accidentalmente el mecanismo o dañe el tope 40 de extremo, o incluso el tornillo 12 de accionamiento. El tornillo 12 de accionamiento puede diseñarse para una máxima resistencia a la tensión de aproximadamente 8900 libras, por ejemplo, y el aparato de manivela manual puede contar con la capacidad de soportar mayor tensión en el tornillo de accionamiento. Por esta razón, se proporciona un embrague 52 limitante de torsión en la flecha 48 de manivela manual, para limitar la torsión que el operario aplica al tren 34 de engranaje y a su vez, al tornillo 12 de accionamiento para imponer, por ejemplo, una resistencia máxima a la tensión de 7000 libras en el tornillo de accionamiento. Esto es, conforme la torsión aplicada en el embrague 52 se eleva a un nivel seleccionado, el embrague 52 empezará a deslizarse, lo cual limita la torsión aplicada a un nivel por debajo del nivel que puede provocar daño al resto del mecanismo. Mientras se ha mostrado y descrito con detalle la invención particular, se pueden entender los objetivos aquí establecidos, y por lo tanto, se debe entender que esta invención es solamente ilustrativa de las modalidades preferidas de la invención.