PT1623903E - Switch lock system - Google Patents

Abstract

A railway track has switch points with fixed rails and moving tongues whose shift is allowed or prevented by locking mechanism. The locking mechanism is operated by an electromagnet.

Description

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DESCRIÇÃO „SISTEMA DE FECHO PARA AGULHAS" A presente invenção refere-se a um sistema de fecho para agulhas de acordo com o conceito principal da reivindicação 1.DESCRIPTION "CLOSING SYSTEM FOR NEEDLES " The present invention relates to a needle locking system according to the main concept of claim 1.

Os mecanismos de manobra de agulha conhecidos, por exemplo de acordo com a DE 1 150 704 B, apresentam em regra, fechos totalmente mecânicos passivos, por exemplo clamp locks ou fechos de engate. A operacionalidade só pode ser detectada na posição final, por meio de uma cadeia de sinais electromecânica. Para as lanças de agulha e para o mecanismo de manobra de agulhas existe uma acoplagem mecânica, em que a efectivação do fecho é realizada por meio de uma guia mecânica. A possibilidade de talonamento de uma agulha no caso de circulação em contra-via é totalmente assegurada por meio de um mecanismo de fecho.Known needle maneuvering mechanisms, for example according to DE 1 150 704 B, generally have passive fully mechanical closures, for example clamp locks or coupling locks. The operability can only be detected in the final position by means of an electromechanical signal chain. For the needle lances and for the needle-operated mechanism there is a mechanical coupling, in which the closing is effected by means of a mechanical guide. The possibility of counting a needle in case of counter-movement is fully assured by means of a closing mechanism.

Na DE 1 530 444 AI é conhecido um dispositivo de comando para agulhas de vias de eléctricos com bloqueio mecânico e desengate eléctrico. Não é de excluir a abertura involuntária do fecho, mesmo no caso de uma aplicação de força relativamente reduzida. A presente invenção tem como objectivo apresentar um sistema de fecho deste género, que possibilita um comando activo e vigilância do estado.In DE 1 530 444 AI there is known a control device for needles of tramways with mechanical locking and electric release. Unintentional opening of the closure can not be ruled out, even in the case of relatively small force application. The present invention has the object of presenting a closure system of this kind, which enables active control and monitoring of the state.

Este objectivo foi atingido por meio das caracteristicas da reivindicação 1. O principio fundamental do sistema de fecho reside no facto de o fecho, em estado 2 de repouso, ficar fundamentalmente bloqueado e só abrir a um sinal de comando activo, enviado pelo meio electrónico. Através deste principio de corrente de repouso obtém-se uma fixação segura da posição final das lanças de agulha, em que o movimento das lanças de agulha durante o processo de sinalização nos estados operacionais correspondentes à cinemática de comando desejada, por meio de accionamento eléctrico do mecanismo de retenção. Neste caso são possíveis sinais de estado sobre cada uma das situações das lanças de agulha, relativamente às contralanças fixas com facilidade. Através do princípio do comando activo do mecanismo de bloqueio podem-se construir sistemas de comando de agulhas, com ajuda dos quais são realizáveis diversas cinemáticas de comando. Neste caso, a principal vantagem consiste na possibilidade de, em associação com sensores de via férrea, se detectar com segurança vias de circulação e depois influenciar-se activamente conforme os fins pretendidos. Especialmente em agulhas com vários pontos de comando podem-se assim controlar também circulação em contra-via. O sistema de encravamento da agulha pode ser aplicado em agulhas de ferrovias de qualquer configuração. Por exemplo, é possível a realização do sistema de encravamento activo em conceitos de encravamento exteriores e interiores. 0 mecanismo de bloqueio inclui um corpo de fixação que é pressionado, por meio de força de mola, contra a superfície interna cónica da caixa de encravamento e contra a corrediça das lanças da agulha, de forma que nos pontos de contacto se podem ultrapassar as forças de fricção por meio de pressão hertziana. Se for aplicada uma força de abertura no sentido da abertura da corrediça, aumentas as forças de fricção por meio do efeito de cunha entre os corpos de fixação e a superfície cónica proporcionalmente em relação à força de 3 abertura. Quanto maior a força de abertura, maior será a força de fixação da corrediça. 0 mecanismo de fixação é concebido de forma auto-reforçante. Neste caso, por meio de pressão hertziana, são aplicadas forças de fricção que são intensificadas no caso de um a força de abertura crescente, aumentando assim a resistência à abertura. Desta forma o fecho é bloqueado com segurança na posição de repouso. A possibilidade de uma abertura inadvertida fica quase excluída. 0 mecanismo de fixação só pode ser desengatado por meios eléctricos e nunca por acção de força mecânica.This object has been achieved by the features of claim 1. The fundamental principle of the closure system is that the closure, in rest state 2, is fundamentally blocked and only opens to an active control signal sent by the electronic means. Through this resting current principle, a secure fixing of the final position of the needle lances is achieved, wherein the movement of the needle lances during the signaling process in the operating states corresponding to the desired control kinematics, by means of the electric drive of the needle retention mechanism. In this case, state signals are possible on each of the situations of the needle spears, with respect to the fixed counterparts with ease. By means of the principle of the active control of the locking mechanism one can construct needle control systems, with the aid of which various control kinematics are possible. In this case, the main advantage consists in the possibility of, in association with railway sensors, to safely detect circulation paths and then to actively influence the intended purposes. Especially in needles with multiple control points, you can also control counter-movement. The needle locking system can be applied to railroad needles of any configuration. For example, it is possible to realize the locking system active in exterior and interior locking concepts. The locking mechanism includes a clamping body which is pressed by spring force against the inner conical surface of the locking box and against the slide of the needle lances, so that at the contact points the forces of friction by means of hertzian pressure. If an opening force is applied in the direction of the opening of the slide, you increase the frictional forces by means of the wedge effect between the fastening bodies and the conical surface in proportion to the opening force. The larger the opening force, the greater the clamping force of the slide. The locking mechanism is designed in a self-reinforcing manner. In this case, by means of hertzian pressure, frictional forces are applied which are intensified in the case of an increasing opening force, thus increasing the resistance to the aperture. This way the lock is locked securely in the rest position. The possibility of inadvertent opening is almost excluded. The locking mechanism may only be disengaged by electrical means and never by mechanical force.

Para os corpos de fixação podem ser concebidas diversas concretizações, das quais são enumeradas algumas na reivindicação 2. No caso da concretização com alavanca, estes podem ser pressionados por meio de força de mola em depressões em forma de estrias da corrediça, actuando o meio eléctrico de desengate nas molas.Various embodiments can be designed for the fastening bodies, some of which are set forth in claim 2. In the case of the levered embodiment, these can be pressed by means of spring force into depressions in the form of slots of the slide, the electric medium acting of spring disengagement.

Para abrir o fecho recorre-se aos meios eléctricos, que, de acordo com a reivindicação 3 podem possuir um sinalizador ou um circuito de controlo. Entre os meios eléctricos contam-se os dispositivos electrónicos, electromecânicos ou mecatrónicos no sentido mais lato. A acção nos elementos de fecho mecânicos, isto é a redução da pré-tensão que actua sobre os corpos de fixação pode basear-se em princípios activos mecânicos, electromecânicos, hidráulicos ou pneumáticos. A presente invenção passa agora a ser esclarecida com ajuda de representações figurativas. Estas mostram: 4To open the closure the electric means are used, which according to claim 3 may have a signal or a control circuit. Electrical means include electronic, electromechanical or mechatronic devices in the broadest sense. The action on the mechanical closing elements, i.e. the reduction of the pre-tension acting on the fastening bodies may be based on mechanical, electromechanical, hydraulic or pneumatic active principles. The present invention is now elucidated with the aid of figurative representations. These show: 4

Figura la/lb uma forma de concretização de um fecho de agulha activo, auto-reforçante,Figure 1a shows an embodiment of a self-reinforcing active needle latch,

Figura 2 um sistema de fecho externo eFigure 2 shows an external locking system and

Figura 3 um sistema de fecho interno.Figure 3 shows an internal locking system.

Na figura la é representado um corte transversal A-A de um sistema de fecho de acordo com a figura lb. É visível que inclui uma caixa do fecho 1 com um cone de fixação 2 uma corrediça de comando ou de controlo 3. A corrediça de comando ou de controlo 3 está ligada dos dois lados às lanças da agulha (12a/12b, figura 2) . Conforme a operacionalidade, a corrediça de comando ou de controlo 3 tem de ser bloqueada ou libertada. Dentro da caixa do fecho 1 encontram-se corpos de fixação 4, que, em estado de bloqueio ou de retenção, são pressionados por meio de uma placa de pressão 5 móvel e uma mola de compressão 6, contra a corrediça de comando ou de controlo 3. A mola de compressão 6 apoia-se numa placa de reforço 7, fixa à caixa do fecho 1, frente a frente com a placa de pressão 5 móvel. Por meio de pressão entre o cone de fixação 2, o corpo de fixação 4 e a corrediça de comando ou de controlo 3, esta última é mantida na sua posição momentânea. Se for agora exercida uma força de abertura no sentido da abertura da corrediça de comando ou de controlo 3 aumenta a pressão hertziana nos pontos de contacto dos corpos de fixação 4, aumentando proporcionalmente a fricção com a força de abertura. Consequentemente, o fecho fica bloqueado com segurança, isto é a corrediça de comando ou de controlo 3 não pode ser movida por forças mecânicas de abertura deste género. Se a direcção do movimento for libertada é enviado um sinal por um sinalizador ou um dispositivo de controlo 5 8, por um condutor de sinal 9 para um accionador de comando 10 que, por meio da retirada da placa de pressão móvel 5, cancela a acção de fixação do corpo de fixação 4. A condução de sinal pode ser eléctrica/electrónica, mecânica, hidráulica ou pneumática. O accionador de comando 10, que altera a posição da placa de pressão 5, pode agir mecanicamente, electromagneticamente, hidraulicamente ou pneumaticamente. No exemplo de concretização, os corpos de fixação 4 são representados como esferas. No entanto, é concebível uma variedade de geometrias e de disposições, por exemplo cilindros, cunhas ou alavancas. Este género de fechos activos podem ser interpretados como interruptores mecânicos que podem ser combinados em circuitos mais ou menos complexos, de forma que sejam preparados com precisão e segurança diferentes estados de movimento. A figura 2 ilustra uma variante do fecho externo com os fechos 11a e 11b, de acordo com a figura 1. A corrediça 3 está firmemente presa às duas lanças da agulha 12a e 12b ajustáveis. As lanças da agulha 12a e 12b estão presas do lado de fora a hastes de comando 13a e 13b, que atravessam as contralanças fixas 14a e 14b mas com possibilidade de deslocar e nas suas pontas livres engatam os fechos 11a e 11b. Segundo o principio operacional descrito, a direcção de movimento desejada nas duas lanças da agulha 12a e 12b é bloqueada ou aberta pelos circuitos respectivos dos fechos activos 11a e 11b. No caso de uma circulação em contra-via, esta é identificada por meio de sensores antes da agulha e o estado significativo dos fechos 11a e 11b, necessário para o cruzamento da agulha, é introduzido activamente pelo sinalizador ou dispositivo de controlo 8. Após alteração passiva da agulha, esta é então bloqueada na nova posição final segura. 6 A figura 3 ilustra um sistema de fecho activo como fecho interno. Com esta forma de construção, a corrediça de comando ou de controlo 3 é sujeita a um bloqueio central ou é libertada na direcção de movimento desejada. Neste sistema as contralanças fixas 14a e 14b são fixadas a uma chulipa 15. A posição das lanças da agulha 12a e 12b é determinada pela corrediça de comando ou de controlo 3, que é bloqueada ou libertada numa direcção de movimento pelo fecho interno 11c e lld activo interligado em sentido contrário, conforme a cinemática de comando desejada. A cinemática de comando desejada e a capacidade de deslocação passiva no caso de circulação em contra-via são, também neste caso, introduzidas activamente por meio de um sinalizador ou dispositivo de sinalização 8, através de um condutor de sinal 9.In the figure there is shown a cross-section A-A of a closure system according to figure 1b. It can be seen that a control box or control slide 3 is included in the closure box 1 with a fixing cone 2. The control or control slide 3 is connected on both sides to the needle lances 12a / 12b, figure 2. According to operability, the control or control slide 3 has to be locked or released. Inside the closure box 1 are fastening bodies 4 which, in a locking or retaining state, are pressed by means of a movable pressure plate 5 and a compression spring 6, against the control or control slide 3. The compression spring 6 rests on a reinforcing plate 7, fixed to the closure housing 1, face-to-face with the movable pressure plate 5. By means of pressure between the securing cone 2, the securing body 4 and the control or control slide 3, the latter is held in its momentary position. If an opening force is now exerted towards the opening of the control or control slider 3, the air pressure increases at the contact points of the securing bodies 4, increasing the friction with the opening force proportionally. Accordingly, the latch is safely locked, i.e. the control or control slide 3 can not be moved by such mechanical opening forces. If the direction of movement is released a signal is sent by a flag or a control device 58 by a signal conductor 9 to a control actuator 10 which, by withdrawing the movable pressure plate 5, cancels the action The signal conduction can be electrical / electronic, mechanical, hydraulic or pneumatic. The actuator 10, which changes the position of the pressure plate 5, can act mechanically, electromagnetically, hydraulically or pneumatically. In the exemplary embodiment, the securing bodies 4 are shown as beads. However, a variety of geometries and arrangements, for example cylinders, wedges or levers, are conceivable. This type of active fasteners can be interpreted as mechanical switches that can be combined into more or less complex circuits so that different states of motion are accurately and safely prepared. Figure 2 shows a variant of the outer closure with the catches 11a and 11b, according to Figure 1. The slide 3 is securely attached to the two adjustable needle lances 12a and 12b. The needle lances 12a and 12b are secured from the outside to control rods 13a and 13b, which pass through the fixed counterparts 14a and 14b but are movable and at their free ends engage the catches 11a and 11b. According to the operating principle described, the desired direction of movement on the two needle lances 12a and 12b is blocked or opened by the respective circuits of the active catches 11a and 11b. In the case of counter-movement, it is identified by means of sensors prior to the needle and the significant state of the catches 11a and 11b, necessary for crossing the needle, is actively introduced by the flag or control device 8. After modification passive position of the needle, it is then locked in the new secure end position. Figure 3 shows an active closure system as an internal closure. With this form of construction, the control or control slide 3 is subjected to a central locking or is released in the desired direction of movement. In this system the fixed counterparts 14a and 14b are fixed to a chuck 15. The position of the needle lances 12a and 12b is determined by the control or control slide 3, which is locked or released in a direction of movement by the internal catch 11c and lld active in the opposite direction, according to the desired control kinematics. The desired control kinematics and passive displacement in the event of counter-movement are also actively introduced by means of a signal or signaling device 8 via a signal conductor 9.

Lisboa, 13 de Dezembro de 2007Lisbon, December 13, 2007

Claims (3)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Sistema de fecho para agulha com lanças de agulha (12a, 12b) móveis em relação às contralanças fixas (14a, 14b), caracterizado por meios mecânicos para fixação das lanças de agulha (12a, 12b) e meios eléctricos de abertura dos meios mecânicos, possuindo os meios mecânicos uma caixa de fecho (1) com um cone de fixação (2) que engrena numa corrediça de comando ou de controlo (3) ligada às lanças de agulha (12a, 12b) e inclui pelo menos um corpo de fixação (4), que é pressionado, em estado de retenção, por meio de uma placa de pressão accionada por mola (5) contra a superfície interna do cone de fixação (2) e contra a corrediça de comando ou de controlo (3), eliminando a acção de mola em estado aberto por meio do meio eléctrico, que provoca o recuo da placa de pressão (5) .A needle locking system with needle lances (12a, 12b) movable relative to the fixed counterparts (14a, 14b), characterized by mechanical means for fixing the needle lances (12a, 12b) and electric opening means the mechanical means comprising a closure box (1) with a fixing cone (2) which engages a control or control slide (3) connected to the needle lances (12a, 12b) and comprises at least one (4) which is pressed against the inner surface of the securing cone (2) and against the control or control slide (5) by means of a spring-loaded pressure plate (5) in a retaining state ( 3), eliminating the spring action in the open state by means of the electric means, which causes the withdrawal of the pressure plate (5). 2. Sistema de fecho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, o corpo de fixação (4) ter uma forma esférica, cilíndrica, em cunha ou alavanca.Fastening system according to claim 1, characterized in that the fastening body (4) has a spherical, cylindrical, wedge or lever shape. 3. Sistema de fecho de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o meio eléctrico ter um sinalizador ou circuito de controlo (8) . Lisboa, 13 de Dezembro de 2007Closing system according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical means has a control signal or circuit (8). Lisbon, December 13, 2007