PT1349765E - Dispositivo de regulação e encravamento de partes móveis de aparelhos de mudança de via - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

DISPOSITIVO DE REGULAÇÃO E ENCRAVAMENTO DE PARTES MÓVEIS DE

APARELHOS DE MUDANÇA DE VIA A invenção refere-se a um dispositivo de regulação e encravamento das partes móveis de aparelhos de mudança de via, equipado com um êmbolo formado por uma barra que através de elementos de acoplamento ou encravamento interage com um casquilho axialmente deslocável e destinado à recepção dos elementos de acoplamento ou encravamento radialmente deslocáveis, sendo o casquilho deslocável acoplado à parte móvel do aparelho de mudança de via, e com um tubo exterior que envolve, pelo menos em parte, o casquilho e a barra.

Conhecem-se vários tipos de concepção de dispositivos de encravamento das posições finais das partes móveis de aparelhos de mudança de via. A EP 0 603 156 AI mostra e descreve um encravamento da posição final das partes móveis de aparelhos de mudança de via e, nomeadamente, o encravamento de um aparelho de mudança de via em que dentro de um tubo é guiado um perno ou uma barra, sendo a barra e o tubo axialmente deslocáveis dentro de um tubo externo. O tubo apresenta aberturas para os elementos de encravamento deslocáveis na direcção radial que na concepção conhecida são formados por esferas ou cilindros. O invólucro da barra apresenta também, a determinadas distâncias axiais pré-definidas, as respectivas reentrâncias, por forma que a deslocação da barra em relação ao tubo que possui os elementos de encravamento permite deslocar estes elementos de encravamento para uma posição de encravamento exterior onde interagem com encostos existentes dentro do tubo exterior, ou para o interior, de modo a possibilitar a deslocação relativa 1 entre o tubo e a barra na direcção axial. Nestes tipos de realização conhecidos o tubo que suporta os elementos de encravamento é acoplado às partes reguláveis de um aparelho de mudança de via. Variando esta forma de concepção, foi proposto na WO 98/54041 um dispositivo de encravamento com acoplamento de um grupo hidráulico mas em que a unidade de encravamento propriamente dita não faz parte do elemento de regulação hidráulico mas é guiada dentro de um corpo vedado à parte. Para conseguir em consequência da regulação da barra também uma regulação das partes móveis do aparelho de mudança de via, o casquilho que dispõe dos elementos de encravamento ou o tubo que dispõe dos elementos de encravamento têm de ser arrastados pela barra, através de um trajecto de deslocação axial predefinido, sendo que as forças de deslocação têm de ser absorvidas pelos elementos de acoplamento ou encravamento formados por esferas, a fim de conseguir a deslocação do casquilho. Com o objectivo de melhorar o efeito de encravamento já foi feita a proposta de colocar segmentos anelares nas esferas, de modo que na posição de encravamento as forças já não são absorvidas como contacto pontual da esfera mas como forças que actuam sobre as superfícies anelares dos segmentos de encravamento. Na posição de encravamento fica assim assegurado que as grandes forças de encravamento, numa ordem de grandeza de 100.000 Newton, podem ser absorvidas com segurança nas respectivas superfícies anelares.

Além destes tipos de concepção, também a AT 403 683 B e a AT 406 038 B apresentam determinadas concepções de um dispositivo auxiliar de regulação, em que através de uma parte do trajecto de deslocação é possibilitado um apoio de mola para o movimento de deslocação. Para este fim, são apoiados nas molas, ou os elementos de encravamento ou os 2 casquilhos que suportam os elementos de encravamento, de modo que conforme a posição dos respectivos elementos de acoplamento ou encravamento o casquilho pode ser deslocado ao longo de uma parte do trajecto de deslocação apoiado pela força da mola. Nestes tipos de execução a barra que se encontra no interior está ligada aos respectivos elementos de acoplamento das partes móveis do aparelho de mudança de via. A invenção tem por objectivo criar um dispositivo de regulação e encravamento das partes móveis de um aparelho de mudança de via do tipo acima indicado que apresenta uma construção especialmente compacta e uma melhor protecção contra o desgaste. Partindo do principio conhecido, em que dentro de um tubo fixo são guiadas duas peças deslocáveis uma em relação à outra, ou seja, pelo menos um tubo e uma barra, e em que as partes móveis do aparelho de mudança de via são acopladas ao tubo, a invenção prevê que todos os elementos sejam integrados no tubo exterior, havendo também a possibilidade de uma lubrificação permanente das peças sujeitas ao desgaste. Além disso, os elementos de acoplamento e, nomeadamente, os elementos de acoplamento formados por esferas devem ser eficientemente protegidos contra a sobrecarga.

Para atingir este objectivo, a invenção é constituída, no seu essencial, pelo facto de um tubo hidráulico entrar no tubo exterior através da superfície frontal do casquilho virada para o lado oposto ao do local de acoplamento para a parte móvel do aparelho de mudança de via. Devido ao facto de um tubo hidráulico entrar no tubo exterior através da superfície frontal do casquilho virada para o lado oposto ao do local de acoplamento da parte móvel do aparelho de mudança de via, o tubo exterior pode ser encravado, no seu total, como cilindro 3 de um mecanismo de comando hidráulico, sendo que tanto a barra situada no interior como também o casquilho que envolve a barra e que dispõe dos elementos de acoplamento e dos elementos de encravamento, podem ser impulsionados por um fluido. Desta forma, além da superfície frontal da barra também a superfície anelar do casquilho é sujeita a uma pressão, sendo que apenas uma pequena parte da força de mudança chega a actuar através da superfície frontal da barra situada no interior e uma parte comparativamente muito maior da força de deslocação actua através da superfície frontal do tubo situado no interior. 0 arrastamento do tubo com o objectivo de deslocar a parte móvel do aparelho de mudança de via, já não é obra exclusiva das forças transmitidas da barra interior para o tubo, passando por elementos de acoplamento ou esferas, mas forças adicionais são introduzidas directamente no tubo, de modo que as esferas ou os elementos de acoplamento ou encravamento são correspondentemente aliviados. Desta forma, verifica-se uma redução essencial do perigo de sobrecarga e de desgaste antecipado, e sendo usado como fluido, por exemplo, um líquido hidráulico ou óleo, verifica-se um guiamento directo de todos os componentes num banho de óleo, de modo a haver uma redução substancial do desgaste mecânico. De uma maneira geral, esta concepção permite um alívio substancial dos elementos de acoplamento e encravamento e garante uma segurança de serviço especialmente elevada.

Em princípio, podem estar previstos um ou vários níveis de encravamento em cada unidade de mudança. Para o dispositivo de mudança de uma cróssima móvel estas unidades podem ser directamente interligadas, sendo que os tubos interiores deslocáveis são ligados ao respectivo dispositivo de acoplamento. De uma maneira geral, é possível, neste caso, 4 realizar um dispositivo de regulação muito rígido com um nível de vibrações reduzido.

Preferencialmente, a concepção em conformidade com a invenção é realizada de modo que o casquilho seja guiado de forma vedante dentro do tubo exterior, evitando assim a maior parte das fugas de óleo.

Como já é conhecido de outros tipos de concepção, também esta concepção é realizada, de preferência, de forma que os elementos de acoplamento ou encravamento são formados por esferas que interagem com elementos de encravamento formados por segmentos anelares. Como acima mencionado, durante o processo de mudança as esferas são aliviadas, podendo ser garantido o respectivo contacto superficial na posição de encravamento, proporcionado pelos segmentos anelares que entram nas respectivas reentrâncias do tubo exterior.

Em princípio, neste tipo de dispositivo é desejável integrar no mecanismo de mudança e encravamento os respectivos elementos de controlo e comutação, possibilitando desta forma também um controlo seguro da respectiva posição final. De preferência, este tipo de elemento de comutação ou controlo é montado no fundo da câmara do cilindro, sendo que na concepção de acordo com a invenção deve ser tido em conta que este fundo da câmara do cilindro, dentro da qual são deslocáveis tanto a barra como também o casquilho a título de êmbolo, é impulsionado pelo fluido de pressurização. Uma pressão de trabalho com o respectivo valor elevado pode, em princípio, provocar nos elementos de regulação convencionais uma deslocação do elemento de regulação já no fundo do cilindro, o que não permite excluir mensagens erradas. Em princípio, pode haver, naturalmente, uma mola que actua ao 5 contrário da direcção de deslocação do elemento de regulação do interruptor ou da válvula de comutação e que é dotada de força suficiente para aguentar a pressão do fluido na câmara de trabalho. Nestes casos, no entanto, a actuação do interruptor ou da válvula de comutação na posição final iria exigir forças elevadas. De acordo com uma evolução preferencial do dispositivo segundo a invenção, a concepção é realizada de forma que no fundo do cilindro de trabalho da barra e do casquilho onde também se encontra o conector hidráulico, haja uma haste axialmente deslocável, concebida, de preferência, como êmbolo diferencial. Sendo a haste concebida como êmbolo diferencial e existindo na câmara de trabalho um fluido sob pressão, são impedidos movimentos de deslocação da haste e reduzidas as forças de regulação necessárias para uma indicação segura da posição final. Vantajosamente, a concepção é realizada de modo que a haste interage com um interruptor eléctrico e/ou uma válvula de comutação. A seguir, a invenção é explicada mais pormenorizadamente com a ajuda de um exemplo de execução representado esquematicamente no desenho. Neste mostram a Fig. 1 um corte transversal através de um dispositivo segundo a invenção, sendo este dispositivo concebido para a regulação de uma cróssima móvel, a Fig. 2 uma representação ampliada em corte de metade do sistema em conformidade com a Fig. 1 e a Fig. 3 um pormenor ampliado da disposição da válvula no fundo do cilindro de trabalho.

Na Fig. 1 o número 1 designa uma cróssima móvel que se pretende deslocar até encostar, opcionalmente, em dois contra-carris 2 e encravar na respectiva posição de encosto. 0 dispositivo de regulação da posição da cróssima 1 e de 6 encravamento da respectiva posição final tem o número 3 e abrange um tubo exterior 4, um tubo interior 5 guiado dentro daquele e uma barra 6. 0 tubo interior 5 apresenta aberturas 7 para a recepção de elementos de encravamento ou acoplamento 8, sendo que a barra 6 situada no interior apresenta o respectivo ombro de encosto 9 para o acoplamento ao elemento de acoplamento e encravamento 8. 0 dispositivo 3 encontra-se montado fixamente nos extremos indicados esquematicamente com o número 10. Além disso, é visível um conector hidráulico 11 que entra numa câmara de trabalho 12, sendo que na representação da Fig. 1 os respectivos conectores apresentam uma concepção simétrica.

Na representação da Fig. 1 a cróssima 1 foi deslocada para a sua posição final direita, e devido ao facto de os elementos de encravamento 8 tocarem na secção completa da barra 6, entram nas respectivas ranhuras de encravamento do tubo exterior 4, fazendo com que o tubo interior 5 não possa ser deslocado ainda mais e a cróssima 1 seja mantida seguramente na posição de encosto. Esta situação corresponde à posição representada com ampliação na Fig. 2 na qual também é visível que os elementos de acoplamento e encravamento são formados por esferas 13 interiores e segmentos anelares 14 que se sobrepõem às esferas, de modo que na posição de encravamento seja permitido um contacto superficial entre os segmentos anelares e os flancos da ranhura 15. 0 fluido de pressurização que entra na câmara de trabalho 12 através dos conectores 11 impulsiona durante o movimento de regulação na direcção da seta 16 não apenas a superfície frontal 17 da barra 6 mas também a superfície frontal 18 anelar do tubo interior 5. 7

No fundo do cilindro, designado com o número 19, ligado ao tubo exterior 4, encontra-se uma haste 20 que exerce a função de um elemento de actuação para um interruptor eléctrico 21 e/ou uma válvula de comutação. 0 tubo exterior 4 está ligado de forma vedante a este fundo 19, sendo que na representação ampliada da Fig. 2 está previsto ao longo de uma parte do comprimento axial do tubo exterior 4, adicionalmente, um outro tubo flangeado 22 que pode ser equipado com as respectivas uniões roscadas, a fim de garantir uma ancoragem segura e uma ligação vedada do tubo exterior ao fundo 19. O elemento de actuação ou a haste 20 são representados na Fig. 3 com ampliação, e é visível que um furo axial 23 liga a câmara de trabalho 12 à câmara da mola 24 da haste 20. A própria haste encontra-se apoiada numa mola 25 e apresenta um êmbolo 26 cuja superfície anelar do lado da câmara da mola é impulsionada pelo fluido que sai da câmara de trabalho 12 e do furo axial 23 para entrar na câmara da mola 24, de modo que a haste 20 seja mantida na sua posição saída mesmo quando na câmara de trabalho 12 a pressão aumenta. A haste 20, por sua vez, interage com o interruptor, enquanto o número 27 designa as respectivas aberturas de purga. O tubo interior 5 é guiado de forma deslizante dentro do tubo exterior 4, com interposição de elementos guia 28, sendo que o tubo exterior se encontra fixado com tensão contra o fundo 19 da câmara de trabalho 12, através do tubo flangeado 22 adicionalmente aparafusado a este e da flange 29. O tubo exterior 4 está vedado em relação ao fundo 19 através da vedação 30 e também na saída do casquilho através da vedação 31. Num tubo exterior 4 dividido, como mostra a Fig. 2, está prevista uma outra vedação 32 entre o tubo exterior 33 situado no interior e o tubo exterior 34 situado no exterior. Os elementos de encravamento 13 e 14 e as pontes reguláveis das contra-lanças podem ser guiados num banho de óleo, de modo que as forças de desgaste e de fricção sejam consideravelmente reduzidas. 03-11-2006 9

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de regulação e encravamento das partes móveis (1) de aparelhos de mudança de via, equipado com um êmbolo formado por uma barra (6) que através de elementos de acoplamento ou encravamento (8) interage com um casquilho (5) axialmente deslocável e destinado à recepção dos elementos de acoplamento ou encravamento (8) radialmente deslocáveis, sendo o casquilho (5) deslocável acoplado à parte móvel (1) do aparelho de mudança de via, e com um tubo exterior (4) que envolve, pelo menos em parte, o casquilho (5) e a barra (6), caracterizado por um tubo hidráulico (11) entrar no tubo exterior (4) através da superfície frontal do casquilho (5) virada para o lado oposto ao do local de acoplamento para a parte móvel (1) do aparelho de mudança de via.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o casquilho (5) ser guiado de forma vedante dentro do tubo exterior (4).
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por os elementos de acoplamento ou encravamento (8) serem formados por esferas (13) que interagem com elementos de encravamento formados por segmentos anelares (14) .
4. 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado por no fundo (19) do cilindro de trabalho da barra (6) e do casquilho (5) onde também se encontra 0 conector hidráulico (11) haver uma haste (20) axialmente deslocável. 1
5. 5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a haste (20) ser concebida como êmbolo diferencial.
6. 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por a haste (20) interagir com um interruptor eléctrico e/ou uma válvula de comutação (21). 03-11-2006 2