PT1955918E - Engate central automático de amortecimento - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

ENGATE CENTRAL AUTOMÁTICO DE AMORTECIMENTO A presente invenção refere-se a um engate central automático de amortecimento para um veiculo, em particular um veiculo ferroviário, compreendendo uma cabeça de engate, uma barra de engate ligada a uma cabeça de engate, um bloco de apoio ao qual a extremidade do lado do veículo da barra de engate é articulada de forma a ser articulada horizontalmente, uma placa de fixação que se pode ligar ao chassis do veículo para fixar ao veículo o engate central de amortecimento, e um amortecedor compreendendo um membro que absorve as impactos configurado de forma destrutiva na forma de um tubo deformável com a sua extremidade do lado da cabeça do engate contra o bloco de apoio e a sua extremidade do lado do veículo contra a placa de fixação, de forma que o amortecedor de choques compreende uma ligação aparafusada que aperta axialmente o bloco de apoio, permitindo o tubo deformável e a placa de fixação e que após um impacto excessivo um deslocamento axial do bloco de apoio relativamente à placa de fixação.

Este tipo de engate central de amortecimento é conhecido em principio da técnica anterior, em particular no campo da tecnologia ferroviária e serve para transferir as forças de tracção e compressão que atingem o corpo de um primeiro veiculo a partir do referido corpo para o segundo veículo na sua proximidade quando o engate central de amortecimento é acoplado a um engate central de amortecimento de um segundo vagão (EP-A-0 608 531) . Para assegurar o amortecimento das forças de tracção e compressão que ocorrem durante a operação normal dos veículos e transferidas, por exemplo, no caso de um veículo com múltiplos membros entre os corpos dos vagões individuais, durante a operação normal do veículo com o engate central de amortecimento, é habitualmente proporcionado um membro de tracção de segurança configurado normalmente de forma regenerativa na barra de engate e/ou no apoio, proporcionado para articular a barra de engate ao bloco de apoio. Esse membro de tracção e segurança é usualmente destinado a acomodar forças de compressão e de tracção até uma magnitude definida, e transfere quaisquer forças que excedam esse limite para o chassis do veículo.

Assim, enquanto forças de tracçao e compressão que ocorrem durante a operação normal do veículo são amortecidas pelo referido membro de tracção, contudo, logo que a carga operacional do membro de tracção seja excedida, por exemplo após a colisão do veículo com um obstáculo ou após uma desaceleração abrupta do veículo, existe o risco de o membro de tracção configurado normalmente de forma regenerativa, e também como é concebível a ligação de engate entre os corpos dos vagões individuais, a interface entre os corpos dos vagões individuais, serem destruídos ou danificados. Em qualquer caso, o membro de tracção é inadequado para absorver a totalidade da força resultante. Assim, o membro de tracção não é integrado no conceito de absorção de energia do veículo na sua inteireza, de forma que o impacto da força resultante é transferido directamente para o chassis do veículo. Sendo assim, sujeita-se o veículo a cargas extremas e tal pode possivelmente danificar ou destruir o mesmo. Com veículos ferroviários de múltiplas composições existe neste caso o risco de descarrilamento do vagão.

Frequentemente, com o objectivo de proteger o chassis do veículo contra os danos de impactos fortes na traseira dos vagões, é usado um amortecedor de choques compreendendo um membro de absorção de energia configurado de forma destrutiva, por exemplo na forma de um tubo deformável, pelo que o membro de absorção de energia do amortecedor de choques é concebido de forma a ser activado quando a absorção operacional do membro de tracção fica incapacitada e irá absorver, e assim dissipar pelo menos uma porção da força transferida, através do membro de absorção de energia no fluxo de forças. No caso de um amortecedor de choques compreendendo um membro de absorção de energia configurado de forma destrutiva na forma de um tubo deformável, o tubo deformável é plasticamente deformado de uma maneira definida e destrutiva, de forma que o impacto resultante da força é pelo menos parcialmente convertido num trabalho de deformação e de calor. 0 problema que a presente invenção visa resolver refere-se ao facto de um engate central automático de amortecimento do tipo acima descrito, isto é, compreendendo um amortecedor de choques tendo um membro de absorção de energia configurado de forma destrutiva, frequentemente necessitar de ter a funcionalidade adicional do engate central de amortecimento ser deslocável na direcção axial isto é, na direcção longitudinal do veículo, entre uma primeira posição estendida na qual a cabeça de engate do engate central de amortecimento está no plano de engate do veículo e assim pronto para ser acoplado, e uma segunda posição retraída na qual a cabeça de engate está numa posição recuada em relação ao plano de engate próximo do veículo.

Esta funcionalidade adicional pode por exemplo ser necessária quando o engate central de amortecimento é utilizado num comboio de alta velocidade. Este tipo de comboio é caracterizado por as suas extremidades geralmente serem construídas de acordo com características aerodinâmicas optimizadas, em termos da dinâmica do veículo. Especificamente o cone do nariz de um tal veículo, e a retaguarda do veículo são, com frequência, fabricados de acordo com especificações aerodinâmicas com o objectivo de reduzir a sensibilidade aos ventos cruzados, onda de curvatura e os designados saltos sónicos.

De preferência é utilizado um cone de nariz reforçado com fibras de vidro para acomodar os requisitos aerodinâmicos, compreendendo o referido cone de nariz, por exemplo, um postigo frontal que pode ser aberto pneumaticamente, pelo que o engate central automático de amortecimento com o amortecedor de choques, bem como o mecanismo de actuação para o postigo frontal e outros componentes, tais como por exemplo as luzes de sinalização e as tubagens de ar para climatização são dispostos no referido cone de nariz. A estrutura do cone do nariz propriamente dito, feita de fibra de vidro reforçada, por exemplo, é frequentemente suportada por uma estrutura de suporte, que por sua vez é ela própria aparafusada à estrutura do corpo do veículo. Esta estrutura de suporte pode também servir como uma base de fixação, por exemplo, para o mecanismo de actuação operado pneumaticamente do postigo frontal ou, do piloto salva-vidas frontal (quando aplicável).

Para que dois veículos com as referidas extremidades configuradas de acordo com o conceito aerodinâmico possam ser acoplados ou desacoplados tão depressa quanto possível, o perfil do cone de nariz apela a um conceito de engate que assegure uma distância axial específica para o engate central automático de amortecimento em conjunto com, por exemplo, o postigo frontal actuado pneumaticamente. A distância a ser proporcionada - contingente porque depende do desenho do cone do nariz - situa-se habitualmente na gama de aproximadamente 100 mm a 400 mm.

Necessariamente para dar a um engate central automático de amortecimento do tipo especificado na introdução a funcionalidade adicional de uma possibilidade de extensão, é preciso, por exemplo, um accionamento linear, com o qual o engate central de amortecimento e o braço de engate do engate central, respectivamente, possam ser deslocados axialmente conjuntamente com a cabeça de engate relativamente ao chassis do veículo, ou relativamente à placa de fixação que serve para prender o engate central de amortecimento ao veículo. Visto que o espaço de montagem no cone do nariz do veículo para o engate central automático de amortecimento é frequentemente limitado, o accionamento linear proporcionado para deslocar axialmente o engate central de amortecimento para realizar a desejada funcionalidade adicional da extensão e retracção axial do engate central de amortecimento, tem de ser realizada de uma maneira tão compacta e poupadora de espaço quanto possível.

Com base neste problema, é portanto uma tarefa da presente invenção desenvolver adicionalmente um engate central automático de amortecimento do tipo citado na introdução, que exiba a funcionalidade adicional de uma extensão e retracção axiais, sem necessidade de aumentar o espaço no cone do veículo, necessário para montar o engate central de amortecimento.

Esta tarefa é resolvida por um engate central automático de amortecimento do tipo citado na introdução, de forma que o engate central de amortecimento compreende ainda um accionamento linear controlável para o deslocamento axial da barra de engate relativamente à placa de fixação, e o bloco de apoio compreende um primeiro componente de bloco de apoio, contra o qual se vem unir a extremidade do engate do lado da cabeça do tubo deformável, e um segundo componente do bloco de apoio, ao qual a extremidade do lado do veículo da barra de engate é articulada, pelo que o segundo componente do bloco de apoio é axialmente deslocável relativamente ao primeiro componente do bloco de apoio por meio do accionamento linear. A solução de acordo com a invenção é caracterizada por a extensão e a retracção da barra de engate não necessitar do deslocamento axial de todo o engate central de amortecimento, inclusive do amortecedor de choques relativamente à placa de fixação. Pelo contrário, de acordo com a invenção, apenas o segundo componente do bloco de apoio, ao qual a extremidade do lado do veiculo da barra de engate está articulada, é movido relativamente à placa de fixação. 0 primeiro componente do bloco de apoio contra o qual se vem unir a extremidade do lado da cabeça do engate do tubo deformável e que juntamente com o tubo deformável e a placa de fixação fixa axialmente o amortecedor de choques por meio de uma ligação aparafusada, está fixado relativamente à placa de fixaçao durante o deslocamento axial respectivamente do segundo componente do bloco de apoio e do braço de engate efectuado pelo accionamento linear.

Seccionando o bloco de apoio num primeiro componente de bloco de apoio que permanece estacionário após deslocamento axial da barra de engate actuada pelo accionamento linear, e num segundo componente do bloco de apoio que é móvel relativamente ao primeiro componente do bloco de apoio, após deslocamento axial da barra de engate actuada pelo accionador linear, torna-se desnecessário um espaço adicional no cone do nariz do veiculo para que o engate central automático de amortecimento exiba a funcionalidade adicional de a barra de engate se poder estender e retrair. Assim sendo, o espaço de montagem é mantido reduzido respectivamente à frente no cone do nariz e na extremidade do veiculo com este sistema de engate, permanecendo inalterável, mesmo apesar do engate central de o amortecimento ser proporcionado com a funcionalidade adicional de deslocamento axial da barra de engate. 0 engate central automático de amortecimento de acordo com a presente invenção em particular, tem em atenção os requisitos aerodinâmicos do cone de nariz, permitindo um comportamento óptimo no embate casual, sem requer qualquer reengenharia da estrutura do corpo do veiculo ou do desenho do cone do nariz.

Formas de realização vantajosas do engate central de amortecimento da invenção são indicadas nas reivindicações dependentes.

Uma forma de realização particularmente preferida do accionador linear (controlável) proporcionado para o deslocamento axial do braço de engate relativamente à placa de fixação, proporciona que o accionador linear compreenda uma parte principal acoplada com o primeiro componente do bloco de apoio e uma parte secundária acoplada com o segundo componente do bloco de apoio, pelo que após actuação do accionador linear, a parte principal e a parte secundária do accionador linear são movidas relativamente uma à outra, na sequência telescópica do movimento, em que a parte primária e a parte secundária do accionador linear se deslocam axialmente uma no interior da outra. Desse modo, com o deslocamento axial do primeiro componente do bloco de apoio relativamente ao segundo componente do bloco de apoio actuado pelo accionador linear, consegue-se que ambos os componentes do bloco de apoio sejam movidos de igual forma numa sequência telescópica de movimento, em que o segundo componente do bloco de apoio é axialmente deslocado no interior do primeiro componente do bloco de apoio, após deslocamento axial efectuado pelo accionador linear. 0 movimento telescópico dos dois componentes do bloco de apoio, um em relação ao outro, permite a deslocação necessária para o movimento de extensão e de retracção da barra de engate.

No que respeita ao deslocamento axial do primeiro componente do bloco de apoio relativamente ao segundo componente do bloco de apoio efectuado pelo accionador linear, é preferivelmente desejável que o primeiro componente do bloco de apoio compreenda uma placa de apoio na qual é proporcionada uma abertura, através da qual a extremidade do lado da cabeça do engate do segundo componente do bloco de apoio seja parcialmente guiada após um deslocamento axial do segundo componente do bloco de apoio efectuado pelo accionador linear. Esta abertura proporcionada na placa de apoio do primeiro componente do bloco de apoio exibe assim um diâmetro e/ou um perfil que é maior do que o máximo perfil em secção transversal nessa área do segundo componente do bloco de apoio, que é guiada através da abertura após o deslocamento axial efectuado pelo accionador linear.

Deve sublinhar-se neste ponto relativamente ao engate central automático de amortecimento de acordo com a presente invenção, que embora o bloco de apoio compreenda um primeiro componente e um segundo componente de bloco de apoio que são axialmente deslocáveis relativamente um ao outro, por meio de um accionamento linear, quando a carga de operação do engate central de amortecimento é excedida, por exemplo após um impacto excessivo, consistindo todo o bloco de apoio do primeiro e do segundo componentes do bloco de apoio são axialmente deslocados em direcção à placa de fixação, tal como é permitido pela ligação aparafusada do amortecedor de choques, assim deslocando-se axialmente na direcção do veículo.

Na forma de realização preferida que acabou de ser referida, em que o primeiro componente do bloco de apoio compreende uma placa de apoio, essa placa de apoio serve para fixar axialmente o bloco de apoio através do primeiro componente do bloco de apoio no qual é provida a placa de apoio, o tubo deformável e a placa de fixação ligados através de ligação aparafusada do amortecedor de choques.

Num desenvolvimento particularmente preferido da última forma de realização em que o primeiro componente do bloco de apoio compreende uma placa de apoio, prevê-se que o engate central de amortecimento compreenda ainda uma placa de suporte, de preferência que se pode soltar na face terminal do lado da cabeça do engate da placa de apoio para manter um mecanismo de regulação central e/ou um suporte vertical para a barra de engate. É claro que outros componentes necessários para a operação da barra de engate podem também ser proporcionados sobre a placa de suporte. Devido ao facto de estes componentes (mecanismo de regulação central, suporte vertical, etc.) estarem fixados na placa de apoio do primeiro componente do bloco de apoio através da referida placa de suporte, estes componentes permanecem estacionários relativamente ao primeiro componente do bloco de apoio após o deslocamento axial actuado pelo accionador do primeiro componente do bloco de apoio, no qual a extremidade do lado do veículo da barra de engate está articulada de forma que a barra de engate, que se pode mover axialmente, se move relativamente a estes componentes do primeiro componente do bloco de apoio, por meio do accionador linear.

Para que o movimento relativo entre a barra de engate e os componentes necessário para a operação da barra de engate seja executado sem atrito e sem desgaste tanto quanto possível, pode proporcionar-se uma manga de guiamento através da qual se estende a barra de engate, pelo que os componentes que não se movem relativamente ao primeiro componente do bloco de apoio tais como por exemplo o mecanismo de regulação central ou o suporte vertical, engatam nesta manga de guiamento.

Uma forma de realização particularmente preferida do engate central de amortecimento de acordo com a invenção, em que o primeiro componente do bloco de apoio compreende uma placa de apoio dotada de uma abertura, através da qual a extremidade do lado da cabeça do segundo componente do bloco de apoio é pelo menos parcialmente guiada após um deslocamento axial do referido segundo componente do bloco de apoio, efectuado por um accionador linear, proporciona ao primeiro componente do bloco de apoio a exibição de um elemento de esbarro que se reúne com a face terminal do lado do veículo da placa de apoio e ligado de forma fixa à referida placa de apoio, repousando o tubo deformável contra a extremidade da mesma, do lado do veículo e, um elemento de suporte posicionado pelo menos parcialmente no interior do tubo deformável que está fixamente ligado ao elemento de esbarro, pelo que a parte principal do accionador linear está ligada fixamente ao elemento de suporte e assim também ao primeiro componente do bloco de apoio. É claro que outras formas de realização são aqui também concebíveis.

Uma forma de realização preferida da ligação da extremidade do lado do veículo da barra de engate ao segundo componente do bloco de apoio, proporciona ao segundo componente do bloco de apoio a exibição de um garfo de união na sua extremidade do lado da cabeça de engate, que acomoda um olhai de união configurado na extremidade do lado do veículo da barra de engate, e que é montado por meio de um pino de união de forma a ser horizontalmente articulado. Desse modo, é preferível que a ligação entre o garfo de união e o olhai de união seja realizada por meio de um apoio de suporte esférico, que configurado como um membro de tracção regenerativo contribua para o conceito de absorção de energia do engate central de amortecimento e em particular, pelo menos parcialmente amorteça as forças de tracção e de compressão que ocorrem durante a operação normal do veículo.

Adicionalmente ou em alternativa à união permitida de apoio de suporte esférico proporcionado de preferência na ligação entre a barra de engate e o segundo componente do bloco de apoio, é preferível que se proporcione para o apoio um movimento em cardan da barra de engate relativamente ao segundo componente do bloco de apoio. Seria concebível por exemplo configurar o olhai de união na extremidade do lado do veículo da barra de engate em correspondência com o bloco de apoio.

Adicionalmente ou em alternativa ao membro de tracção, preferencialmente proporcionado na ligação da barra de engate com o segundo componente do bloco de apoio, uma forma de realização preferida do engate central de amortecimento de acordo com a invenção proporciona um membro de tracção configurado de preferência de forma regenerativa na barra de engate. Esse membro de tracção ou esses membros de tracção são, de preferência, configurados de modo a absorver as forças de tracção e de compressão, até uma magnitude definida, e depois libertar quaisquer forças que excedam esse limite para o bloco de apoio. 0 amortecedor de choques a jusante do bloco de apoio com o membro de absorção de energia configurado de forma destrutiva na forma de um tubo deformável com a sua extremidade do lado da cabeça do engate contra o bloco de apoio e a sua extremidade do lado do veiculo contra a placa de fixação, serve assim como um amortecedor de choques em particular após velocidades de colisão traseira maiores (impactos excessivos). A combinação da barra de tracção (unidade de amortecimento) e do membro de absorção de energia configurado de forma destrutiva, permitem não só a absorção das forças de tracção e de compressão que ocorrem durante a operação normal do veiculo e são usualmente absorvidas pela barra de tracção configurada de forma regenerativa, como também absorver, pelo menos, parcialmente e assim dissipar as forças que ocorrem após uma carga de operação do membro de tracção excessiva, que excedem respectivamente a carga de operação do engate central de amortecimento, por exemplo no caso de um embate do veiculo contra um obstáculo ou numa desaceleração abrupta, através do tubo deformável do amortecedor de choques.

Relativamente ao membro de absorção de energia configurado de forma destrutiva (tubo deformável) do amortecedor de choques é concebível que este tubo deformável seja desenhado de forma a que após ser excedida uma carga de operação predefinida no engate central de amortecimento, este tubo seja empurrado pelo bloco de apoio, pelo primeiro componente do bloco de apoio, através do furo da placa perfurada com diâmetro mais reduzido com conversão simultânea da força de impacto em trabalho de deformação e ao mesmo tempo, o bloco de apoio com o primeiro componente e o segundo componentes é movido na direcção da placa de fixação, pelo que a placa de fixação é configurada aqui como uma placa perfurada tendo um furo disposto centralmente de preferência através do qual o tubo deformável é empurrado quando a carga de operação do engate central de amortecimento é excedida.

Contudo, seria também uma alternativa possível para o amortecedor de choques que este exibisse um anel cónico contra o qual o tubo deformável encostaria, pelo que o tubo deformável seria concebido de maneira a converter a energia do impacto em trabalho de deformação no diâmetro maior após se ter excedido uma carga de operação predefinida no engate central de amortecimento, enquanto ao mesmo tempo o bloco de apoio com o primeiro e o segundo componentes do bloco de apoio seria movido na direcção da placa móvel. Esta forma de realização teria a vantagem de, após a activação do amortecedor de choques, o tubo deformável plasticamente não seria expelido pelo amortecedor de choques mas, pelo contrário, mantido no intervalo entre a placa de apoio e a placa de fixação. Em particular, não tem de proporcionar-se qualquer espaço atrás do amortecedor de choques no interior do qual o tubo deformável plasticamente seria impulsionado no caso se um embate.

Uma forma de realização particularmente preferida do accionador linear previsto para o deslocamento axial da barra de engate proporciona que o mesmo seja um motor linear eléctrico, um motor linear hidráulico ou um accionador linear compreendendo um fuso roscado. Um motor linear hidráulico (também conhecido como cilindro hidráulico) é caracterizado pela sua estrutura compacta, pelo que o seu principio funcional é baseado na conversão de energia de um fluido hidráulico fornecido por um acumulador hidráulico ou uma bomba hidráulica numa força de actuação segundo uma linha direita simples e controlável. Um motor linear eléctrico permite, em contraste com o motor rotativo corrente, por exemplo - um movimento de translação directa que pode ser usada para deslocar axialmente a barra de engate. Contudo, em alternativa, neste ponto é também concebível usar-se um motor rotativo corrente em combinação com um fuso roscado por exemplo; servindo isto então para converter um movimento rotativo gerado pelo motor rotativo corrente num movimento de translação, para desse modo permitir um deslocamento axial da barra de engate. estender a

Independentemente da realização técnica do accionador linear de acordo com a invenção, o accionador linear é externamente controlável para, por exemplo, barra de engate com a cabeça de engate num plano de engate em preparação para o procedimento de engate ou para retrair a barra de engate estendida, com a cabeça de engate para trás para por exemplo o interior do cone do nariz do veiculo após um procedimento de desengate ter sido completado.

Para conseguir ter a barra de engate mantida no seu estado estendido na posição de pronta para engate, especialmente para conseguir que a barra de engate permaneça fixada relativamente ao primeiro componente do bloco, mesmo dando transferência para elevadas forças de impacto, um desenvolvimento suplementar particularmente preferido do engate central automático de amortecimento proporciona que este compreenda um fecho de preferência actuado mecanicamente ou pneumaticamente que interage por um lado com o primeiro componente do bloco de apoio e, por outro lado, com o segundo componente do bloco de apoio, de tal forma que o segundo componente do bloco de apoio pode ser trancado no primeiro componente do bloco de apoio após ter sido deslocado axialmente por meio do accionador linear.

Uma forma de realização preferida do fecho proporciona ao mesmo compreender o mecanismo de fecho disposto no primeiro componente do bloco de apoio e um membro de esbarro actuado pelo mecanismo de fecho de forma semelhante disposto no primeiro componente do bloco de apoio, bem como, pelo menos um membro de esbarro configurado complementarmente com o primeiro membro de esbarro e disposto numa posição predefinida no segundo componente do bloco de apoio. Ambos os membros de esbarro estão configurados de forma a engatarem após actuação do mecanismo de fecho quando a barra de engate está no estado estendido ou no estado retraído. Claro que são também concebíveis outras formas de realização do mecanismo de fecho.

Como princípio básico, a barra de engate não está obviamente limitada apenas a estar axialmente deslocável entre a posição completamente estendida e a posição completamente retraída. É também concebível, por exemplo, que a barra de engate seja deslocável axialmente por meio de um accionador linear para qualquer posição desejada, relativamente ao primeiro componente do bloco de apoio, entre a posição completamente estendida e a posição completamente retraída. É também concebível proporcionar mecanismos correspondentes de bloqueio em qualquer posição determinada entre a posição completamente estendida e a posição completamente retraída.

Finalmente, relativamente ao amortecedor de choques é preferível prever que o mesmo compreenda ainda uma guia de deslocamento longitudinal tendo pelo menos um carril de guiamento seguro na sua extremidade do lado do veículo a uma placa de fixação e configurado de forma a permitir um movimento axial controlado do bloco de apoio com o primeiro e o segundo componentes do bloco de apoio, em direcção a uma placa de fixação após uma carga de operação predefinida do engate central de amortecimento ter sido excedida. Este tipo de guiamento do deslocamento longitudinal permite que o tubo de deformação se deforme de uma maneira definida no caso de um impacto, de forma que a sequência dos acontecimentos envolvidos na absorção da força está predefinida. 0 carril ou carris do guiamento do deslocamento longitudinal facilita(m) sobretudo a montagem (instalação) do engate central de amortecimento no espaço de montagem do veiculo.

As figuras tal como incluídas nesta descrição serão usadas a seguir para descrever com mais pormenor uma forma de realização preferida do engate central de amortecimento da invenção. Deve notar-se que, de facto, a invenção não está limitada aos pormenores apresentados nas figuras.

Mostram-se:

Figura 1 - uma vista em perspectiva parcialmente seccionada de um segmento do lado do veículo de uma forma de realização preferida do engate central de amortecimento de acordo com a invenção;

Figura 2 - uma vista em perspectiva integral de um engate central de amortecimento segundo a figura 1;

Figura 3 - uma vista lateral em secção do bloco de amortecimento e de um amortecedor de choques utilizado no engate central de amortecimento de acordo com a figura 1;

Figura 4 - uma vista de cima do engate central de amortecimento no seu conjunto segundo a figura 1;

Figura 5a - uma vista lateral de um engate central de amortecimento de acordo com a figura 4, num estado completamente estendido;

Figura 5b - uma vista lateral de um engate central de amortecimento de acordo com a figura 5a, numa posição completamente retraída;

Figura 5c - uma vista lateral de um engate central de amortecimento de acordo com a figura 5b, na sequência da activação do amortecedor de choques;

Figura 6 - uma vista de cima da cabeça de engate do engate central de amortecimento segundo a figura 1; e a figura 7 é uma vista de cima da placa de fixação do engate central de amortecimento segundo a figura 1.

Uma forma de realização preferida do engate central de amortecimento da invenção será descrita no texto que segue, fazendo particular referência às figuras 1 a 4. A parte posterior do engate central de amortecimento é deste modo mostrada na figura 1, numa vista em perspectiva parcialmente seccionada. A figura 2 mostra uma vista em perspectiva do engate central de amortecimento no seu conjunto, de acordo com a forma de realização preferida, enquanto a figura 3 ilustra o bloco de apoio e o amortecedor de choques da forma de realização preferida, numa vista lateral parcialmente seccionada. A figura 4 mostra uma vista de cima do engate central de amortecimento no seu conjunto, de acordo com a forma de realização preferida. 0 engate central de amortecimento automático 1, que é especialmente apropriado para a carruagem terminal de um comboio ferroviário de alta velocidade, compreende uma cabeça de engate 100 a qual por exemplo como pode ser visto em particular na figura 6 dos desenhos anexos, pode ser uma cabeça de engate tipo 10 da Scharfenberg®. Na figura 6 a forma de realização preferida do engate central de amortecimento da invenção é mostrada numa vista de cima sobre a placa terminal 101 da cabeça de engate 100.

Que a cabeça de engate 100 está ligada a uma barra de engate 90 pode ver-se especialmente nas figuras 2 e 4. Tal como é mostrado por exemplo na figura 1, uma barra de tracção 93 configurada de forma regenerativa está integrada na barra de engate 90 na forma de uma unidade de amortecimento trabalhando hidraulicamente. Esta barra 93 serve para absorver as forças de tracção e compressão transferidas durante a operação normal do veiculo.

Pode ainda ver-se a partir da figura 1 que o olhai de união 92 está configurado na extremidade 91 do lado do veiculo da barra de engate 90, que é recebida por um garfo de união 72 do bloco de apoio 60, 70 e que é montada por meio de um pino de união 2 de forma a ficar articulada horizontalmente. O apoio do olhai de união 92 desse modo é de preferência assegurado por meio de um apoio 9 de suporte esférico, o qual adicionalmente à barra de tracção 93 da barra de engate 90, amortece as forças que ocorrem durante a operação normal do veículo.

As figuras 4 e 5a mostram que a barra de engate 90 não é apenas articulada no plano horizontal mas também em certa medida é articulada verticalmente. O engate central de amortecimento automático 1 de acordo com a presente invenção é fixado ao chassis do veiculo que não é explicitamente mostrado, respectivamente na fase terminal do veiculo, por meio de uma placa de fixação 50. Os furos 52 correspondentes para receber os parafusos apropriados etc. são desse modo proporcionados na placa de fixação 50.

Para o engate central de amortecimento 1 de acordo com invenção exibir tanto quanto possível as características óptimas de desempenho em caso de embate, é proporcionado um amortecedor de choques 40 com um tubo 41 deformável configurado como um membro de absorção de forças, de maneira destrutiva, entre o bloco de apoio 60, 70 e a placa de fixação 50 com a sua extremidade do lado da cabeça de engate reunindo-se com o bloco de apoio 60, 70 e a sua extremidade do lado do veículo reunindo-se com a placa de fixação 50. O amortecedor 40 de choques compreende ainda uma ligação aparafusada 42 que aperta axialmente o bloco de apoio 60, 70, o tubo deformável 41 e a placa de fixação 50 e permite um deslocamento axial do bloco de apoio 60, 70 relativamente à placa de fixação 50 após um impacto excessivo.

Para que a barra de engate 90 possa ser deslocada axialmente relativamente à placa de fixação 50 para permitir assim a extensão e a retracção da cabeça de engate 100, o engate central de amortecimento 1 compreende além disso um accionador linear 30 disposto no interior do tubo deformável 41. 0 bloco de apoio 60, 70 é além disso de uma configuração em duas peças, de maneira que a extremidade do lado da cabeça do engate do tubo deformável 41 se reúne com um primeiro componente 60 do bloco de apoio, e desse modo a extremidade 91 do lado do veiculo da barra de engate 90 está articulada a um segundo componente 70 do bloco de apoio. O accionador linear 30 assim proporcionado no amortecedor de choques 40 está configurado para deslocar axialmente o segundo componente 70 do bloco de apoio relativamente ao primeiro componente 60 do bloco de apoio.

Especificamente, o accionador linear 30 compreende uma parte principal 31 acoplada com o primeiro componente 60 do bloco de apoio e uma parte secundária 32 acoplada com o segundo componente 70 do bloco de apoio, desse modo através da actuação do accionador linear 30 a parte principal 31 e a parte secundária 32 do referido accionador linear 30 são movidas relativamente uma à outra numa sequencia telescópica do movimento, na qual a parte primária 31 e a parte secundária 32 do accionador linear 30 se deslocam axialmente uma dentro da outra. O movimento de translação transferido da parte secundária 32 do accionador linear 30 para o segundo componente 70 do bloco de apoio é transferido directamente desde o segundo componente 70 do bloco de apoio para a barra de engate 90 visto que o olhai de união 92 proporcionado na extremidade 91 do lado do veiculo da barra de engate 90 está acoplado com o garfo 72 de união configurado na extremidade do lado da cabeça do engate do segundo componente 70 do bloco de apoio.

Como se pode ver especialmente nas figuras 1 e 3, o primeiro componente 60 do bloco de apoio compreende uma placa de apoio 61 na qual é proporcionada uma abertura 62 através da qual a extremidade do lado da cabeça do engate do segundo componente 70 do bloco de apoio juntamente com a barra de engate 90 articulada no mesmo é pelo menos parcialmente guiada após um deslocamento axial actuado pelo accionador linear 30. Uma placa de suporte 67 é ainda afixada de forma a poder soltar-se à face de extremidade do lado da cabeça do engate da placa de apoio 61. Na forma de realização preferida esta placa de suporte 67 serve para manter o mecanismo 3 de regulação central bem como, para manter um suporte 4 vertical. Nem o mecanismo da regulação central 3 nem o suporte vertical 4 se ligam directamente com a barra de engate 90 mas, em vez disso, com a manga de guiamento 94, no interior da qual a barra de engate 90 se estende. Tal como a barra de engate 90, a manga de guiamento 94 é deslocada relativamente à placa de suporte 67 e assim relativamente ao mecanismo da regulação central 3 e ao suporte vertical 4 após actuação do accionador linear 30.

Em complemento à placa de apoio 61 mencionada acima, o primeiro componente do bloco de apoio 60 compreende além disso, um elemento de esbarro 63 ligado fixamente à referida placa de apoio 61, contra a qual o tubo deformável 41 encosta na extremidade do lado do veiculo daquela. Além disso, o primeiro componente 60 do bloco de apoio compreende um elemento de suporte 64 que se estende no interior do tubo deformável 41 que está fixamente ligado ao elemento de esbarro 63 do primeiro componente 60 do bloco de apoio. Este elemento 64 de suporte serve para manter a parte 31 principal estacionária do accionador linear 30 relativamente à placa de fixação 50 após actuação do actuador linear 30. Na forma de realização ilustrada, o elemento de esbarro 63 e o elemento de suporte 64 do primeiro componente 60 do bloco de apoio são configurados como uma peça, para assegurar os menores custos possíveis de fabrico e de montagem. O segundo componente 70 do bloco de apoio que é axialmente deslocável relativamente ao primeiro componente 60 do bloco de apoio por meio da parte secundária 32 após activação do accionador linear 30, compreende uma guia linear 71 que se estende axialmente na direcção do veiculo, o que após actuação do accionador linear 30 permite o movimento da parte secundária 32 do accionador linear 30 relativamente à parte 31 principal do accionador linear 30 sobre uma superfície 65 que se estende axialmente.

Na forma de realização preferida do engate central de amortecimento 1, a placa de fixação 50 é configurada como uma placa perfurada tendo um furo 51 disposto centralmente, de modo que o amortecedor de choques 40 compreende ainda um anel cónico 45 contra o qual encosta a extremidade do lado da perfuração do tubo deformável 41. O tubo deformável 41 do amortecedor de choques 40 está concebido para ser pressionado para um diâmetro reduzido através do furo 51 da placa de fixação 50 pelo elemento de esbarro 63 do primeiro componente do bloco de apoio após ser excedida uma carga de operação predefinida ser no engate central de amortecimento 1 com conversão simultânea da força de impacto em trabalho de deformação. Ao mesmo tempo que esta energia está sendo dissipada, o bloco de apoio com o primeiro e o segundo componentes de apoio 60, 70 é movido em direcção à placa de fixação 50. O amortecedor de choques 40 compreende ainda uma guia de deslocamento longitudinal tendo dois carris de guiamento 43 que estão fixados à placa de fixação 50 pelas suas extremidades do lado do veiculo e configurados para permitir um movimento axial controlado de todo o bloco de apoio, consistindo do primeiro bloco componente do de apoio 60 e do segundo componente 70 do bloco de apoio, após um impacto excessivo. Estes carris de guiamento 43 contudo servem adicionalmente para facilitar o encaixe do engate central de amortecimento 1 dentro do espaço de montagem do veiculo. Os carris de guiamento 43 são deste modo fixados nas paredes correspondentes do espaço da instalação por meio de parafusos 44. O engate central de amortecimento 1 da invenção exibe ainda um fecho 5 operável automaticamente compreendendo um mecanismo de bloqueio 6 que interage com um primeiro membro de fecho 7 disposto no primeiro componente 60 do bloco de apoio. Um segundo membro 8 de fecho em correspondência complementar com o primeiro membro 7 de fecho está disposto no segundo componente do bloco de apoio 70 que pode engatar com o referido primeiro membro 7 de fecho, e assim assegurar o bloqueio do segundo componente 70 do bloco de apoio relativamente ao primeiro componente 60 do bloco de apoio. Dependendo da posição do segundo membro 8 de fecho no segundo componente 70 do bloco de apoio, o segundo componente 70 do bloco de apoio pode assim ser bloqueado em diferentes posições. A função de extensão e retracção da barra de engate 90 como proporcionada pelo engate central de amortecimento 1 será descrita no texto que se segue com referência feita às figuras 5a a 5c. A figura 5a mostra uma vista lateral de uma forma de realização preferida do engate central de amortecimento 1 num estado estendido isto é, num estado no qual a barra de engate 90 e o segundo componente 70 do bloco de apoio estão na sua posição estendida por meio do accionamento linear 30. Neste estado, a cabeça de engate 100 repousa no plano de engate e assim fica no estado pronto para engate. A figura 5b mostra o estado no qual o segundo componente 70 do bloco de apoio está deslocado axialmente relativamente ao primeiro componente 60 do bloco de apoio em direcção à placa de fixação 50 por meio do accionador linear 30. Como ilustrado, a secção do lado da cabeça do engate do segundo componente 70 do bloco de apoio juntamente com o pino 2 de união, o garfo de união 72, o olhai de união 92 e a extremidade 91 do lado do veiculo da barra de engate 90 são conduzidos através da abertura 62 proporcionada na placa de apoio 61 do primeiro componente 60 do bloco de apoio. Em contraste com a posição mostrada na figura 5a, a cabeça de engate 100 está assim fora do plano de engate, e em vez disso está num plano retraído tal que por exemplo, um postigo frontal (não mostrado) do veículo pode ser fechado para assegurar assim um cone de nariz fechado. A figura 5c mostra um engate central de amortecimento 1 como ilustrado na figura 5b após activação do amortecedor de choques 40. Como ilustrado, o bloco de apoio no seu conjunto consistindo de um primeiro componente 60 do bloco de apoio e do segundo componente 70 de bloco de apoio é axialmente movido em direcção à placa de fixação 50 após activação do amortecedor de choques 40, de modo que este movimento é controlado na direcção axial pelos carris de guiamento 43 e pela ligação aparafusada 42. Após o movimento do bloco de apoio 60, 70 em direcção à placa de fixação 50, o tubo deformável 41 é pressionado e o seu diâmetro é reduzido através do furo 51 proporcionado na placa de fixação 50, de modo que pelo menos uma porção da força de impacto transferida é ao mesmo tempo convertida em trabalho de deformação e assim é dissipada. Deve ser notado em conjunto com isto que o primeiro componente 60 do bloco de apoio e o segundo componente 70 do bloco de apoio são movidos em direcção à placa de fixação 50 em conjunto com o accionador linear 30, como uma única unidade. A figura 7 mostra uma vista de cima do engate central de amortecimento 1 de acordo com uma forma de realização preferida sobre a placa de fixação 50, configurada como uma placa perfurada.

Faz-se referência explícita ao facto de a presente invenção não estar limitada aos pormenores ilustrados nas figuras. Por isso é concebível usar, por exemplo, um motor linear eléctrico em vez de um motor linear trabalhando hidraulicamente.

Lista dos números de referência 1 engate central de amortecimento 2 pino de união 3 mecanismo de regulação central 4 suporte vertical 5 fecho 6 mecanismo de fecho 7 primeiro membro de fecho 8 segundo membro de fecho 9 apoio de suporte esférico 30 accionador linear 31 parte principal do accionador linear 32 parte secundária do accionador linear 40 amortecedor de choques 41 tubo deformável 42 ligação aparafusada do amortecedor de choques 43 carril de guiamento 44 parafusos do carril de guiamento 45 anel cónico 50 placa de fixação 51 furo para o tubo de deformação 52 furo de ancoragem 60 bloco de apoio/primeiro componente do bloco de apoio 61 placa de apoio do primeiro componente do bloco de apoio 62 abertura da placa de apoio 63 elemento de esbarro do primeiro componente do bloco de apoio 64 elemento de suporte do primeiro componente do bloco de apoio 65 superfície que se estende axialmente do elemento de suporte 67 placa de suporte 71 guia linear do segundo componente do bloco de apoio 72 garfo de união 90 barra de engate 91 extremidade do lado do veículo da barra de engate de apoio 92 olhai de união 93 barra de tracção da barra de engate 94 manga de guiamento 100 cabeça de engate 101 placa terminal da cabeça de engate.

Lisboa, 9 de Julho de 2009

Claims (14)

1. 6874 REIVINDICAÇÕES 1. Engate central de amortecimento automático (1) para um veiculo, em particular um veiculo ferroviário, em que o referido engate (1) central de amortecimento compreende o seguinte: uma cabeça de engate (100); uma barra de engate (90) ligada à cabeça de engate (100); um bloco de apoio (60, 70) ao qual a extremidade (91) do lado do veiculo da barra de engate (90) está articulada de forma a poder girar horizontalmente; uma placa de fixação (50) ligada ao chassis do veículo para fixar o engate central de amortecimento (1) do veículo; um amortecedor de choques (40) compreendendo um membro de absorção de energia configurado de forma destrutiva, na forma de um tubo deformável (41), com a sua extremidade do lado da cabeça de engate contra o bloco de apoio (60, 70), e com a sua extremidade do lado do veículo contra a placa fixação (50); em que o amortecedor de choques (40) compreende uma ligação aparafusada (42) que aperta axialmente o bloco de apoio (60, 70), o tubo deformável (41) e a placa de fixação (50) e que permite um deslocamento axial do bloco de apoio (60,70) relativamente à placa de fixação (50) após um impacto excessivo caracterizado por, o engate central de amortecimento automático (1) compreender ainda um accionador linear controlável (30) para o deslocamento 1 6874 axial da barra de engate (90) relativamente à placa de fixação (50) e em que o bloco de apoio (60, 70) compreende um primeiro componente (60) do bloco de apoio contra o qual se aplica a extremidade do lado da cabeça de engate do tubo deformável (41) e um segundo componente (70) do bloco de apoio no qual a extremidade (91) do lado do veiculo da barra de engate (90) está articulada, desse modo o segundo componente (70) do bloco de apoio é axialmente deslocável relativamente ao primeiro componente (60) do bloco de apoio por meio do accionador linear (30).
2. 2. Engate central de amortecimento de acordo com a reivindicação 1, em que o accionador linear (30) compreende uma parte principal (31) acoplada ao primeiro componente (60) do bloco de apoio e uma parte secundária (32) acoplada ao segundo componente (70) do bloco de apoio e pelo que, após actuação do accionador linear (30), a parte principal (31) e a parte secundária (32) do accionador linear (30) são movidas relativamente uma à outra numa sequência telescópica do movimento em que a parte primária (31) e a parte secundária (32) do accionador linear (30) se deslocam axialmente uma dentro da outra.
3. 3. Engate central de amortecimento de acordo com a reivindicação 2, em que o primeiro componente (60) do bloco de amortecimento compreende uma placa de apoio (61) na qual é produzida uma abertura (62), através da qual a extremidade do lado da cabeça do engate do segundo componente (70) do bloco de apoio é pelo menos parcialmente guiada após um deslocamento axial do segundo componente (70) do bloco de apoio efectuado pelo accionador linear 2 6874 (30), e desse modo, o primeiro componente (60) do bloco de apoio exibe um elemento de esbarro (63) que se reúne com a face do lado do veiculo da placa de apoio (61) e fixamente ligado à referida placa de apoio (61), de modo que o tubo deformável (41) é aplicado contra a sua extremidade do lado do veiculo, e um elemento de suporte posicionado pelo menos parcialmente no interior do tubo deformável (41), que está fixamente ligado ao elemento de esbarro (63), e em que a parte primária (31) do accionador linear (30) está fixamente ligada ao elemento de suporte (64).
4. 4. Engate central de amortecimento de acordo com a reivindicação 3, em que o segundo componente (70) do bloco de apoio compreende pelo menos uma guia linear (71) que se estende axialmente na direcção do veiculo a qual está configurada de forma a deslizar sobre uma superficie (65) que se estende axialmente do elemento de suporte (64) após actuação do accionador linear (30) e que assim proporciona um guiamento axial da parte (32) secundária que se move relativamente à parte principal (31) do accionador linear (30) .
5. 5. Engate central de amortecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores em que o segundo componente (70) do bloco de apoio compreende um garfo de união (72) na sua extremidade do lado da cabeça de engate que acomoda um olhai de união (92) configurado na extremidade (91) do lado do veiculo da barra de engate (90) e que está montada por meio de um pino de união (2) de forma a ser giratória horizontalmente. 3 6874
6. 6. Engate central de amortecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o primeiro componente (60) do bloco de apoio compreende uma placa de apoio (61) na qual é proporcionada uma abertura (62) através da qual a extremidade do lado da cabeça de engate do segundo componente (70) do bloco de apoio é pelo menos parcialmente guiada após um deslocamento do segundo componente (70) do bloco de apoio efectuado pelo accionador linear (30).
7. 7. Engate central de amortecimento de acordo qualquer uma reivindicações anteriores, em que a placa de fixação (50) configurada como uma placa perfurada tendo um furo (51) disposto de preferência centralmente e em que o tubo deformável (41) está configurado para ser pressionado pelo primeiro componente do bloco de apoio (60) para um diâmetro mais reduzido através do furo (51) da placa de fixação (50) com a simultânea conversão da força de impacto num trabalho de deformação após se ultrapassar uma carga de operação predefinida para o engate central de amortecimento (1) enquanto que o bloco de apoio (60, 70) com o primeiro e o segundos componentes do bloco de apoio (60, 70) é simultaneamente movido na direcção da placa de fixação (50) .
8. 8. Engate central de amortecimento de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, em que o amortecedor de choques (40) exibe um anel cónico (45) contra o qual se encosta a extremidade do lado da cabeça de engate do tubo deformável (41) e em que o tubo deformável (41) é concebido de forma a converter a energia de impacto em trabalho de deformação para um diâmetro estendido após se exceder uma carga de 4 6874 operação predefinida do engate central de amortecimento (1) enquanto que o bloco de apoio (60, 70) com o primeiro e o segundo componentes do bloco de apoio (60,70) são simultaneamente movidos na direcção da placa de fixação (50) .
9. 9. Engate central de amortecimento de acordo com a reivindicação 6, em que o engate central de amortecimento (1) compreende ainda uma placa de suporte (67) que se pode soltar sobre a extremidade do lado da cabeça do engate da placa de apoio (61) para manter um mecanismo (3) de regulação central e/ou um suporte vertical (4) para a barra de engate (90).
10. 10. Engate central de amortecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o accionador linear (30) é um motor linear eléctrico, um motor linear hidráulico ou um accionador linear compreendendo um fuso enroscado.
11. 11. Engate central de amortecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que uma barra de tracção (93) configurada de forma regenerativa é provida na barra de engate (90) e/ou na ligação da barra de engate (90) com o segundo componente (70) do bloco de apoio.
12. 12. Engate central de amortecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o engate central de amortecimento (1) compreende ainda um fecho (5) actuado mecanicamente que interactua por um lado com o primeiro componente (60) do bloco de apoio e por outro lado com o 5 6874 segundo componente (70) do bloco de apoio de forma que o segundo componente (70) do bloco de apoio pode ser bloqueado com o primeiro componente (60) do bloco de apoio após ser axialmente deslocado por meio do accionador linear (30) .
13. 13. Engate central de amortecimento de acordo com a reivindicação 12, em que o fecho (5) compreende um mecanismo de fecho (6) disposto no primeiro componente (60) do bloco de apoio e um membro de esbarro (7) actuado por um mecanismo de bloqueio disposto no referido primeiro componente (60) do bloco de apoio bem como pelo menos um membro de esbarro (8) configurado complementarmente com o referido primeiro membro de esbarro (7) e disposto numa predeterminada posição no segundo componente (70) do bloco de apoio.
14. 14. Engate central de amortecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o amortecedor de choques (40) compreende ainda um guiamento de deslocamento longitudinal tendo pelo menos um carril de guiamento (43) que é fixo na sua extremidade do lado do veiculo na placa de fixação (50) e configurado de maneira a permitir o movimento axial controlado do bloco de apoio (60,70) com o primeiro e o segundo componentes do bloco de apoio (60,70) em direcção à placa de fixação (50) após uma carga de operação predefinida do engate central de amortecimento (1) ter sido excedida. Lisboa, 9 de Julho de 2009 6