PT770533E - VEHICLE GUIDE DEVICE - Google Patents

Abstract

The steering guides a vehicle on a predetermined course (4) using two adjacent wheels (1,2). The steering motions which are necessary to maintain the course, are produced by driving and braking torques of equal magnitudes and opposing directions. The motions act simultaneously on the adjacent wheels of the vehicle or bogey, so that driving and braking forces of equal magnitudes and opposing directions arise at the contact points on the wheels, to create a steering moment. The driving and braking torques may be produced by separate generators.

Description

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DESCRICÃO “Dispositivo de guia para veículos” O invento refere-se a um dispositivo de guia, seguro e resistente ao desgaste, para veículos ferroviários ao longo de uma trajectória pré-definida, por meio de mecanismos de rolamento, que compreendem duas rodas opostas, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. O dispositivo proposto deve garantir, por um lado, um alinhamento seguro, possibilitando uma velocidade altíssima em vias de dois carris convencionais de caminho de ferro e, ao mesmo tempo, o menor risco possível de descarrilamento. O dispositivo deve também permitir em curvas mais estreitas uma marcha sem descarrilamento.The invention relates to a safe and wear resistant guide device for railway vehicles along a predefined path by means of rolling mechanisms comprising two opposing wheels, in accordance with the preamble of claim 1. The proposed device must ensure, on the one hand, a safe alignment, allowing a very high speed on two conventional rail tracks and at the same time the lowest possible risk of derailment. The device shall also allow a narrow, non-derailed ride on narrower turns.

Por outro lado, o desgaste de carris e das rodas, tanto em marcha rápida em linhas rectas como em marcha em curvas em vias estreitas, deve ser reduzido tanto quanto possível.On the other hand, wear of rails and wheels, both in rapid running in straight lines and in running in curves in narrow roads, should be reduced as much as possible.

Ambos os objectivos são conseguidos no caso de um rolamento ideal dos mecanismos de rolamento, partindo do pressuposto que em todas as situações os referidos mecanismos não tocam no carril com friso de roda nem se movimentam inclinadamente relativamente ao carril.Both objectives are achieved in the case of an ideal bearing of the rolling mechanisms, assuming that in all situations said mechanisms do not touch the rail with wheel flanges nor do they move inclined relative to the rail.

Se forem satisfeitas as condições de não tocar no carril com o friso de roda, nem rolar inclinadamente relativamente ao carril, é de esperar que as rodas deste género rolem nos carris não só de um modo segura e resistente ao desgaste, mas também de modo silencioso.If the conditions of not touching the rail with the wheel flange, or rolling inclined relative to the rail, are satisfied, the wheels of this type should be expected to roll not only in a safe and wear-resistant way, but also in a quiet manner .

Como se sabe, quase todos os veículos ferroviários estão ainda equipados com jogos de rodas. Os jogos de rodas consistem num eixo de jogo de rodas e em duas rodas com perfis cónicos, ligadas de modo fixo ao eixo. Os jogos de rodas deste género têm a tendência natural para virar automaticamente, com um desalinhamento lateral do jogo de rodas, que se afasta do meio da via, isto é, têm uma tendência para executar movimentos rotativos, ou movimentos de viragem em torno de um eixo vertical. Desta maneira, os jogos de rodas são capazes de evitar tanto o contacto unilateral do friso de roda de uma roda em via recta sem ajuda 85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤ 2As is well known, almost all rail vehicles are still equipped with wheel sets. The wheel sets consist of a wheel axle and two wheels with conical profiles, fixedly attached to the axle. Wheel sets of this kind have the natural tendency to turn automatically, with a lateral misalignment of the wheel set, which moves away from the middle of the track, i.e., have a tendency to perform rotational movements, or turning movements around a vertical axis. In this way, wheel sets are able to prevent both unilateral contact of the wheel flange of a straight track wheel without assistance 85 182 ΕΡ Ο 770 533 / ΡΤ 2

exterior, como de executar, automaticamente, os movimentos de viragem necessários para executar curvas em marcha, no fim de um ajustamento do eixo do jogo de rodas no centro da curva da via, sem a ajuda de comando exterior. Esta vantagem natural do princípio de alinhamento "jogos de rodas” é, ao mesmo tempo, a sua maior desvantagem. A capacidade do jogo de rodas virar automaticamente tem como consequência que o jogo de rodas, quando induzido pela via recta, executa um movimento de viragem, efectuando em alternância permanente movimentos de viragem não comandados. Nesta acção, o referido jogo de rodas move-se numa marcha ondulada (marcha sinusoidal) ao longo da trajectória da via. O que acima foi descrito prova um rolamento das rodas inclinadamente não desejado, ou uma alteração permanente de forças motrizes e potências de travagem nos pontos de contacto das rodas com os carris. As consequências notam-se na marcha irregular, no desgaste das rodas e carris e nos ruídos de rolamento. Já no caso de velocidades baixas dos veículos, os movimentos do jogo de rodas tornam-se tão notáveis que não podem ser evitados os contactos fortes através do friso de rodas, o que no caso de velocidades mais altas pode já provocar descarrilamento.as well as automatically executing the turning movements required to execute running curves at the end of an adjustment of the wheel set axis at the center of the track curve without the aid of an external drive. This natural advantage of the principle of alignment " wheel games " is at the same time its greatest disadvantage. The ability of the wheel set to turn automatically results in the wheel set, when induced by the straight track, to make a turning movement by permanently alternating non-driven turning movements. In this action, said set of wheels moves in a wavy gear (sinusoidal gear) along the path of the track. What has been described above proves an unwanted wheel bearing, or a permanent change of driving forces and braking powers at the points of contact of the wheels with the rails. The consequences are evident in uneven running, wear of wheels and rails and rolling noise. Even in the case of low vehicle speeds, the movements of the wheel set become so remarkable that strong contacts through the wheel rim can not be avoided, which in the case of higher speeds may already cause derailment.

As desvantagens do jogo de rodas mencionadas não surgem no par de rodas. Os binários das rodas, opostos um em relação ao outro, em paralelo, podem ser rodados independentemente um do outro.The disadvantages of the mentioned wheel set do not arise on the pair of wheels. The binaries of the wheels, opposite one another, in parallel, can be rotated independently of one another.

Os pares de rodas não apresentam qualquer marcha ondulatória. Por isso são capazes, por princípio, de velocidades altíssimas. Por outro lado, os pares de rodas não são capazes de virar automaticamente. Por esta razão, não são adequadas para marcha em curvas.The wheel pairs do not have any waving gear. That is why they are capable, in principle, of very high speeds. On the other hand, the wheel pairs are not able to turn automatically. For this reason, they are not suitable for cornering.

Os dois princípios de alinhamento “jogo de rodas” e “pares de rodas” não são úteis, de forma pura, ao alinhamento de veículos ferroviários na via. Por meio do jogo de rodas não se pode circular rapidamente. Os pares de rodas não passam nas curvas de via. Para remediar estas falhas, a obrigação do jogo de rodas executar uma marcha ondulatória permanente é suprimida através de molas e amortecedores dispostos, de forma longitudinal, ou transversal, entre o veículo, ou entre o mecanismo de rolamento e o jogo de rodas. O efeito baseia-se no facto de serem introduzidos no jogo de rodas forças adicionais provenientes do exterior que estabilizam a marcha do jogo de rodas. Tenta-se compensar, pelo menos em parte,The two principles of alignment "set of wheels" and "pairs of wheels" are not purely useful for the alignment of railway vehicles on the track. By means of the set of wheels you can not move quickly. The wheel pairs do not pass on track curves. To remedy these failures, the requirement of the set of wheels to perform a permanent wave run is suppressed by springs and dampers disposed longitudinally or transversely between the vehicle or between the rolling mechanism and the set of wheels. The effect is based on the fact that additional forces from the outside are introduced into the wheel set to stabilize the wheel play. It tries to compensate, at least in part,

85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤ 3 as forças que surgem inevitavelmente no plano zero do plano roda/carril, no plano de uma das chumaceiras dos jogos de rodas e centros de rodas, disposto por cima do plano zero. As forças necessárias têm de aumentar na mesma medida que a velocidade. Estas forças actuam, quase por detrás, nas extremidades das molas e amortecedores do lado do veículo, sobre as massas do veículo, ou dos mecanismos de rolamento, pelos quais são recebidas. A consequência é visível na aceleração das respectivas massas e provoca, eventualmente, movimentos consideráveis. Desta maneira é reduzido o conforto da condução.85 182 ΕΡ Ο 770 533 / ΡΤ 3 the forces inevitably arising in the zero plane of the wheel / rail plane, in the plane of one of the bearings of the wheel sets and wheel centers, arranged above the zero plane. Necessary forces must increase in the same way as velocity. These forces act, almost behind, at the ends of the springs and dampers on the side of the vehicle, on the masses of the vehicle, or the rolling mechanisms by which they are received. The consequence is visible in the acceleration of the respective masses and eventually causes considerable movements. This reduces the comfort of driving.

Os possíveis melhoramentos no comportamento do alinhamento em via recta conduzem, inevitavelmente, a confortos de condução reduzidos. Os mecanismos de rolamento actuais de veículos rodoviários com jogos de rodas são soluções de compromisso. O planeamento e dimensionamento dos veículos com jogos de rodas move-se dentro de uma faixa extremamente estreita, entre a ondulação mais diminuta e o desgaste maior.Possible improvements in straight-line alignment behavior inevitably lead to reduced driving comfort. The current rolling mechanisms of road vehicles with wheel sets are compromise solutions. The planning and sizing of vehicles with wheel sets moves within an extremely narrow range, between the tiniest ripple and the greatest wear.

Nos pares de rodas existem efeitos semelhantes. Enquanto que o alinhamento em via recta funciona sem problema, as dificuldades da marcha de curva dos pares de rodas podem ser comparadas com as dificuldades do jogo de rodas em marcha linear. A capacidade de viragem que falta ao par de rocias tem de ser imprimida do exterior através dos binários de viragem correspondentes, no plano de uma das chumaceiras de jogo de rodas. Os binários de reacção aos binários de viragem actuam, também neste caso, nas massas das caixas de engrenagem, ou dos mecanismos de rolamento, e reduzem o conforto de condução dos mesmos.There are similar effects on wheel pairs. While the straight track alignment works without problem, the difficulties of rolling the wheel pairs can be compared with the difficulties of linear wheel play. The turning capability missing from the sprinkler pair must be printed from the outside through the corresponding turning torques in the plane of one of the wheel play bearings. The binaries of reaction to the turning torques also act, in this case, on the masses of the gearboxes, or of the mechanisms of bearing, and reduce the comfort of driving them.

Também neste caso, os possíveis melhoramentos no comportamento do alinhamento em via recta, trazem consigo, inevitavelmente, desconfortos na condução. É conhecido a partir de EP 0 511 949 A2 que nos mecanismos de rodas doidas, para a criação de uma característica de marcha, comparável às característica de marcha dos jogos de rodas de centragem automática, equipados com uma ligação fixa entre as rodas, as unidades de accionamento podem ser accionadas com potências diferentes, isto é, as unidades de tracção das rodas opostas. Neste caso, a potência requerida pelas rodas opostas deve ser aumentada, ou reduzida, periodicamente, dentro de uma gama de flutuação pré-definida, para além de uma velocidade mínima, em particular, na marcha linear de 4 85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤ 10 km/h, efectuando-se, pelo contrário, a mudança do comando de potência de rodas opostas.Also in this case, possible improvements in straight-line alignment behavior inevitably lead to discomfort in driving. It is known from EP 0 511 949 A2 that in the crazy wheel mechanisms, for the creation of a running characteristic, comparable to the running characteristic of the sets of automatic centering wheels, equipped with a fixed connection between the wheels, the units can be operated with different powers, i.e. the traction units of the opposing wheels. In this case, the power required by the opposing wheels shall be increased or reduced periodically within a predefined range of fluctuation, in addition to a minimum speed, in particular in the linear gear of 4 85 182 ΕΡ Ο 770 533 / ΡΤ 10 km / h. On the other hand, the power steering of the opposing wheels is changed.

Este processo, ou esta disposição, para a obtenção das características de marcha desejadas num jogo de rodas, apresentará também para além das vantagens conhecidas, também as desvantagens anteriormente descritas. O invento tem por objectivo proporcionar a estabilização de um mecanismo de rolamento, equipado com rodas opostas, sem ligação rígida por meio de um eixo em via recta, e criar os binários de controlo das rodas que são necessários para a marcha de curva, de tal maneira que o conforto de condução seja melhorado e o desgaste reduzido.This process, or this arrangement, for obtaining the desired running characteristics in a set of wheels, will also present in addition to the known advantages, also the disadvantages previously described. The object of the invention is to provide the stabilization of a roller mechanism, equipped with opposing wheels, without rigid connection by means of a straight track axle, and to create the wheel control binaries which are necessary for the turning gear, such as so that driving comfort is improved and wear reduced.

Este objectivo é conseguido por meio do dispositivo de acordo com as características da reivindicação 1. Os movimentos de viragem dos jogos de rodas não comandados são estabilizados por meio de binários de controlo regulados, e os movimentos inexistentes de viragem dos pares de rodas são substituídos por binários de controlo comandados, ou executados, em caso de necessidade. Os binários de controlo não são imprimidos, como até agora, no plano de uma das chumaceiras do jogo de rodas, mas sim no plano zero, quer dizer, os referidos binários de controlo são geridos, directamente, nos pontos de contacto das rodas com os carris.This object is achieved by means of the device according to the features of claim 1. The turning movements of the non-driven wheel sets are stabilized by means of regulated control binaries, and the non-existent movements of the wheel pairs are replaced by controlled binaries, or executed, if necessary. The control binaries are not printed, as has been done so far, in the plane of one of the bearings of the wheel set, but rather in the zero plane, that is to say, the said control binaries are managed directly at the points of contact of the wheels with the rails

Um binário de controlo representa-se como um binário de forças. É gerado por duas forças com direcções paralelas, de grandeza igual, estando as mesmas dispostas em oposição.A control torque is represented as a torque of forces. It is generated by two forces with parallel directions, of equal magnitude, and they are arranged in opposition.

As pressões axiais nos pontos de contacto das rodas com os carris de ambas as rodas de um jogo de rodas, ou de um par de rodas, são sempre paralelas. A grandeza exactamente igual das forcas e os sentidos opostos pode ser gerida por meio do binário num jogo de rodas e do binário de reacção, necessariamente, com a mesma grandeza, dirigido para a roda oposta, no entanto, com sentido oposto.The axial pressures at the points of contact of the wheels with the rails of both wheels of a set of wheels, or of a pair of wheels, are always parallel. The exact same magnitude of the opposing forces and directions can be managed by means of the torque in a set of wheels and the reaction torque, necessarily of the same magnitude, directed towards the opposite wheel, however, in opposite direction.

No dispositivo proposto para a condução de veículos, quer dizer, nos mecanismos de rolamento dos mesmos, de acordo com o princípio do plano zero, são imprimidos às rodas de forma síncrona binários de accionamento e binários de /In the proposed device for driving vehicles, that is to say, in the rolling mechanisms thereof, according to the principle of plane zero, drive binaries and /

85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤ 5 travagem da mesma grandeza. A força de aderência da pressão axial gere o binário de controlo desejado, que proporciona apoio à condução da unidade de alinhamento jogo de rodas, ou pares de rodas na trajectória da via.85 182 ΕΡ Ο 770 533 / ΡΤ 5 braking of the same quantity. The axial pressure grip force generates the desired control torque, which provides support for driving the wheel set alignment unit, or wheel pairs on the track path.

Os binários da mesma grandeza imprimidos, simultaneamente, às duas rodas, são o essencial do dispositivo proposto. Neste ponto o referido dispositivo difere, essencialmente, das outras propostas conhecidas. O conceito: plano zero, que imprime o binário síncrono e hão direccional é aplicável a unidades de alinhamento sem accionamento, com accionamento, e a unidades travadas.The binaries of the same magnitude, simultaneously printed on both wheels, are the essence of the proposed device. At this point said device differs essentially from other known proposals. The concept: zero plane, which prints the synchronous and non-directional torque, is applicable to driveless drive, drive, and drive units.

Os progressos conseguidos por meio do invento consistem, em particular, no facto dos binários de comando, que ajudam ao alinhamento, serem geridos, directamente, nos pontos de contacto dos contactos das rodas nos carris. Este facto opõe-se já, desde o início, a um rolamento inclinado das rodas não desejado, com todas as consequências inerentes a essa situação, tais como um deslizamento transversal notável, um rolamento transversal na via e um deslizamento longitudinal entre as rodas e os carris, e ao consequente ruído que resulta destes factos. Em vez de se lutar contra os sintomas como até agora no binário, eliminam-se as causas dos mesmos.The progress achieved by the invention consists in particular of the fact that the control torques, which aid the alignment, are managed directly at the contact points of the wheel contacts on the rails. This is already opposed, from the outset, to an undesired tilted wheel bearing, with all the consequences inherent to this situation, such as a remarkable transverse sliding, a cross bearing in the track and a longitudinal sliding between the wheels and the wheels. and consequent noise resulting from these facts. Instead of struggling with symptoms as they have been in the binary, the causes of them are eliminated.

Além disso, o alinhamento, de acordo com o conceito de plano zero, é livre de reacções entre mecanismo de rolamento e veículo. Deste facto resulta um melhoramento essencial do conforto de condução.In addition, the alignment, according to the concept of zero plane, is free of reactions between bearing mechanism and vehicle. This results in an essential improvement in driving comfort.

Mais uma das vantagens existentes consiste numa produção de binários necessária ao alinhamento, que funciona, no caso de uma formação técnica correspondente, de forma resistente ao desgaste. Exemplos das concretizações correspondentes e dos aperfeiçoamentos do invento são descritas a seguir e estão reivindicados nas reivindicações subordinadas.Another advantage is the production of binaries necessary for alignment, which works in the case of a corresponding technical formation in a wear-resistant way. Examples of the corresponding embodiments and the improvements of the invention are described below and are claimed in the subclaims.

Em seguida o invento é descrito e explicado por meio de vários exemplos de concretização, com referência aos desenhos anexos, os quais mostram: na Fig. 1 uma representação esquemática em forma tridimensional do princípio de um dispositivo:Thereafter the invention is described and explained by way of several examples of embodiment, with reference to the accompanying drawings, which show: in Figure 1 a schematic representation in three-dimensional form of the principle of a device:

85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤ 6 na Fig. 2 um dispositivo com duas rodas, o centro do mecanismo de rolamento e o trajecto pré-definido com dois motores de binário, visto de cima; na Fig. 3 um dispositivo com duas rodas, o centro do mecanismo de rolamento e o curso pré-definido, com o acoplamento das rodas com estator e rotor, visto de cima; na Fig. 4 um dispositivo, visto de cima, no qual os binários de accionamento necessários e de travagem nas rodas são geridos por meio de um dispositivo mecânico de sobreposição; na Fig. 5 um dispositivo, de acordo com a Fig. 4, no qual o mecanismo de sobreposição também é formado como mecanismo de tracção; na Fig. 6 um dispositivo, de acordo com a Fig. 5, com dois mecanismos de tracção, e na Fig. 7 um dispositivo, visto de cima, com engrenagens planetárias dispostas no exterior das rodas. A Fig. 1 mostra uma representação esquemática tridimensional do princípio de um dispositivo. Estão representadas as duas rodas 1 e 2 do dispositivo num veículo, ou mecanismo de rolamento. O centro 3 entre as rodas 1 e 2 deve ser guiado na trajectória pré-definida. Para este fim, os binários da mesma grandeza + My5 e - My6, dirigidos em sentidos opostos são, contudo, imprimidos às rodas. Os referidos binários gerem, nos pontos de contacto das rodas com os carris, as forças de aderência da pressão axial + Fx7 e - Fx8.85 182 ΕΡ Ο 770 533 / ΡΤ 6 in Fig. 2 a device with two wheels, the center of the rolling mechanism and the predefined path with two torque motors, viewed from above; 3 shows a device with two wheels, the center of the rolling mechanism and the predefined stroke, with the coupling of the wheels with stator and rotor viewed from above; 4 shows a device from above in which the necessary drive and braking torques in the wheels are managed by means of a mechanical overlapping device; in Fig. 5 a device according to Fig. 4, in which the overlapping mechanism is also formed as a traction mechanism; 6 shows a device according to Fig. 5 with two drive mechanisms, and in Fig. 7 a device viewed from above with planetary gears arranged on the outside of the wheels. Fig. 1 shows a three-dimensional schematic representation of the principle of a device. The two wheels 1 and 2 of the device are shown in a vehicle, or rolling mechanism. The center 3 between the wheels 1 and 2 must be guided in the predefined path. To this end, binaries of the same magnitude + My5 and - My6, directed in opposite directions are however printed to the wheels. These binaries generate, at the points of contact of the wheels with the rails, the forces of adhesion of the axial pressure + Fx7 and - Fx8.

Ao longo da distância 9 entre os pontos de contacto das rodas com os carris cria-se o binário de controlo Fxa necessário para a condução, binário esse que vira o mecanismo de rolamento em torno do seu eixo vertical 10 e o guia ao longo da trajectória pré-definida 4.Along the distance 9 between the contact points of the wheels with the rails is created the control torque Fxa required for driving, which torque turns the roller mechanism about its vertical axis 10 and the guide along the trajectory pre-defined 4.

Na Fig. 2, o mecanismo de rolamento, com ambas as rodas 1 e 2, o centro do mecanismo de deslocação 3 e a trajectória pré-definida 4, é representado visto de cima. Os binários da mesma grandeza, dirigidos em sentidos opostos são transmitidos, directamente, às rodas 1 e 2 por meio de dois mecanismos deIn Fig. 2, the roller mechanism, with both wheels 1 and 2, the center of the displacement mechanism 3 and the predefined path 4, is shown as viewed from above. The binaries of the same magnitude, directed in opposite directions, are transmitted directly to the wheels 1 and 2 by means of two mechanisms of

85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤ 7 comando 11, como geradores de binários, por exemplo, motores. A igualdade necessária dos binários precisa de dispositivos de comando, ou regulação, não se encontrando os mesmos representados nos desenhos. Estes dispositivos adicionais têm de trabalhar com muita exactidão. São necessários grandes recursos técnicos e têm custos elevados. A Fig. 3 mostra o mecanismo de deslocação, com ambas as rodas 1 e 2, o centro do mecanismo de deslocação 3 e a trajectória pré-definida 4, sendo conseguida neste exemplo de concretização a igualdade dos binários opostos, de uma maneira muito simples, em virtude dos dois elementos de reacção de um motor como mecanismo de comando 11 e como gerador de binários, mais precisamente o estator 12 e o rotor 13, estarem acoplados, directa ou indirectamente, às rodas 1 e 2 e rodarem. Em consequência da “acção = reacção”, os binários que se criam nos elementos de motor 12 e 13 possuem a mesma grandeza e são dirigidos em sentidos opostos. Não são necessários quaisquer dispositivos de comando, ou de regulação, que tenham de gerir a igualdade dos binários exigida. A Fig. 4 mostra um exemplo de uma concretização, na qual os binários de accionamento 11 e de travagem nas rodas são geridos através de um mecanismo de sobreposição. O mecanismo de sobreposição consiste, em princípio; em duas engrenagens planetárias ligadas em série, apresentando a primeira engrenagem planetária um suporte de rodas planetárias 14, uma roda com engrenagem interior 16 e uma roda central do sistema planetário 17, apresentando também a segunda engrenagem planetária um suporte de rodas planetárias 22, uma roda com engrenagem interior 21 e uma roda central do sistema planetário 19. Uma roda central do sistema planetário 18 liga as duas engrenagens entre si. O suporte das rodas planetárias 14 encontra-se acoplado directa ou indirectamente à roda 1. A roda planetária 15 engrena na roda com engrenagem interior 16 e na roda central de sistema planetário 17. A roda planetária 20, que pela sua parte, engrena na roda com engrenagem interior 21, patina na roda central do sistema planetário 19, e o suporte das rodas planetárias 22 encontra-se ligado directa ou indirectamente à roda 2. A roda central do sistema planetário 17 da primeira engrenagem planetária encontra-se fixamente ligada à roda central do sistema planetário 19 da segunda engrenagem planetária, através de um eixo de roda central do sistema planetário 18. A roda com engrenagem interior 16 está fixa, 8 85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤ enquanto que a roda central do sistema planetário 21 é apoiada de forma móvel em torno do eixo e pode ser movida por meio de um mecanismo de comando 11, por exemplo, através de um eixo sem-fim 23, por meio de accionamento por eixo sem-fim em ambas as direcções. Na paragem do mecanismo de comando, a roda com engrenagem interior 21 está bloqueada.85 182 ΕΡ Ο 770 533 / ΡΤ 7 command 11, as binary generators, eg motors. The necessary equality of the binaries needs control devices, or regulation, and the same are not represented in the drawings. These additional devices have to work very accurately. Large technical resources are required and costly. Fig. 3 shows the displacement mechanism, with both wheels 1 and 2, the center of the displacement mechanism 3 and the predefined path 4, in this example of accomplishment being achieved the equality of the opposite binaries, in a very simple way , by virtue of the two reaction elements of a motor as a control mechanism 11 and as a torque generator, more precisely the stator 12 and the rotor 13, are directly or indirectly coupled to the wheels 1 and 2 and rotate. As a consequence of the "action = reaction", the binaries which are created in the motor elements 12 and 13 have the same magnitude and are directed in opposite directions. No control or control devices are required to manage the required torque equality. 4 shows an example of an embodiment in which the drive and drive braking torques 11 are managed by an overlapping mechanism. The mechanism of overlap consists, in principle; in two planetary gears connected in series, the first planetary gear having a planetary wheel carrier 14, an inner gear wheel 16 and a center wheel of the planetary system 17, the second planetary gear also having a planetary wheel carrier 22, a planetary wheel with inner gear 21 and a center wheel of planetary system 19. A center wheel of planetary system 18 connects the two gears to each other. The planetary wheel support 14 is coupled directly or indirectly to the wheel 1. The planetary wheel 15 engages the inner gear wheel 16 and the planetary wheel center wheel 17. The planetary wheel 20, which in turn engages the wheel with inner gear 21, skids on the center wheel of the planetary system 19, and the planetary wheel support 22 is connected directly or indirectly to the wheel 2. The center wheel of the planetary system 17 of the first planetary gear is fixedly attached to the wheel central axis of the planetary system 19 of the second planetary gear, through a central center axis of the planetary system 18. The gear wheel 16 is fixed, 8 85 182 ΕΡ Ο 770 533 / ΡΤ while the center wheel of the planetary system 21 is supported movably about the axis and can be moved by means of a control mechanism 11, for example by means of a worm shaft 23, by means of a worm axis drive and m both directions. At the stop of the control mechanism, the gear wheel 21 is locked.

No caso da roda com engrenagem interior parada 21, portanto no mecanismo de comando que não está a trabalhar, a disposição descrita funciona como um eixo fixo. As duas rodas 1 e 2 encontram-se acopladas fixamente uma à outra, através de uma engrenagem planetária, tendo o mesmo número de rotações e transmitindo o mesmo binário. Os binários residuais que resultam da transformação dos binários em ambas as engrenagens planetárias são apoiados, através das duas rodas de engrenagem interior fixas 16 e 21 nas caixas de engrenagem.In the case of the idle gear wheel 21, therefore in the control mechanism which is not working, the arrangement described functions as a fixed axis. The two wheels 1 and 2 are fixedly coupled to one another by means of a planetary gear, having the same number of rotations and transmitting the same torque. The residual binaries resulting from the transformation of the binaries into both planetary gears are supported, via the two fixed inner gear wheels 16 and 21 in the gearboxes.

No caso de uma alteração do apoio do binário na roda de engrenagem interior através do eixo sem-fim 23 por meio do mecanismo de comando 11, as rodas planetárias 20, 15 efectuam uma distribuição da alteração nas rodas 1 e 2, em partes iguais. A uma diminuição do binário na roda 2 corresponde uma alteração idêntica do binário na roda 2 e vice-versa. A Fig. 5 mostra um exemplo de uma concretização, na qual o mecanismo de sobreposição já descrito, entre as rodas 1 e 2, é formado como mecanismo de tracção.In case of a change of the torque support on the inner gear wheel through the worm shaft 23 by the control mechanism 11, the planetary wheels 20, 15 perform a distribution of the change in the wheels 1 and 2 in equal parts. A decrease in the torque on the wheel 2 corresponds to an identical change of the torque in wheel 2 and vice versa. 5 shows an example of one embodiment, in which the overlapping mechanism already described, between the wheels 1 and 2, is formed as a traction mechanism.

Para este fim, o eixo de roda central do sistema planetário central comum 18, por exemplo, é equipado com um mecanismo de rodas dentadas 24 através do qual o mecanismo de tracção adicional 25 introduz a potência de tracção. No mecanismo de accionamento do eixo sem-fim parado, as rodas 1 e 2 rodam com o mesmo número de rotações. Os binários nas rodas 1 e 2 ajustam-se em correspondência com as forças periféricas transferíveis das rodas nos pontos de contacto das rodas 1 e 2 nos carris. Por meio do mecanismo de comando 11, que actua neste exemplo de concretização através do eixo sem-fim 23 na engrenagem, é possível influenciar os binários nas rodas 1 e 2 através de sobreposição, como está descrito.To this end, the center wheel axle of the common central planetary system 18, for example, is equipped with a sprocket mechanism 24 by which the additional drive mechanism 25 introduces the traction power. In the drive mechanism of the stopped worm shaft, wheels 1 and 2 are rotated with the same number of revolutions. The binaries on the wheels 1 and 2 are adjusted in correspondence with the transferable peripheral forces of the wheels at the points of contact of the wheels 1 and 2 on the rails. By means of the control mechanism 11, which acts in this embodiment through the worm shaft 23 in the gear, it is possible to influence the binaries on the wheels 1 and 2 by means of overlap, as described.

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Mais um exemplo de uma concretização encontra-se representado na Fig. 6. Além do primeiro mecanismo de tracção 25, existe um segundo mecanismo de tracção 26, que admite a mesma roda principal do mecanismo de rodas dentadas 24. Desta maneira, ambos os mecanismos de accionamento 25 e 26 accionam as duas rodas, como já anteriormente foi descrito no exemplo de uma concretização de acordo com a Fig. 5.A further example of an embodiment is shown in Fig. 6. In addition to the first traction mechanism 25, there is a second traction mechanism 26, which admits the same main wheel of the sprocket mechanism 24. In this manner, both mechanisms of drive 25 and 26 drive the two wheels, as previously described in the example of an embodiment according to Fig. 5.

Da mesma forma, a engrenagem da roda 1 está equipada com um segundo mecanismo de comando 11 para um segundo mecanismo de accionamento por eixo sem-fim 27. Também por meio do mecanismo de accionamento por eixo sem-fim, a distribuição dos binários para as rodas 1 e 2 pode, de qualquer maneira, ser influenciada, independentemente da função dos mecanismos de tracção 25 e 26, e do primeiro mecanismo de accionamento por eixo sem-fim.Likewise, the gear of the wheel 1 is equipped with a second control mechanism 11 for a second worm gear drive mechanism 27. Also, by means of the worm gear drive mechanism, the distribution of the torques to the wheels 1 and 2 can in any case be influenced regardless of the function of the traction mechanisms 25 and 26 and the first worm gear drive mechanism.

Na Fig. 7 está representado mais um exemplo de uma concretização de forma esquemática. Nesta concretização, as duas engrenagens planetárias equipadas com mecanismos de comando 11 estão dispostas fora do espaço interior limitado pelas rodas, ao lado das rodas 1 e 2. Esta disposição permite espaços livres de maior dimensão para os componentes dos mecanismos de rolamento e dos veículos. Este facto tem uma grande importância para veículos de piso rebaixado. (Segue Lista de referências) 10 85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤA further example of a schematic embodiment is shown in Fig. In this embodiment, the two planetary gears equipped with control mechanisms 11 are arranged outside of the limited space inside the wheels, next to the wheels 1 and 2. This arrangement allows larger free spaces for the components of the rolling mechanisms and the vehicles. This fact is of great importance for low-floor vehicles. (See List of references) 10 85 182 ΕΡ Ο 770 533 / ΡΤ

Lista de referências 1 Roda (esquerda) 2 Roda (direita) 3 Centro do mecanismo de rolamento 4 Trajectória pré-definida 5 Binário+My (esquerdo) 6 Binário -My (direito) 7 Força de aderência de pressão axial +Fy (esquerda) 8 Força de aderência de pressão axial +Fy (direita) 9 Distância dos pontos de contacto das rodas nos carris 10 Eixo vertical do mecanismo de rolamento 11 Mecanismo de comando 12 Estator 13 Rotor 14 Suporte das rodas planetárias (esquerdo) 15 Roda planetária (esquerda) 16 Roda de engrenagem interior (esquerda) 17 Roda central do sistema planetário (esquerda) 18 eixo de roda central do sistema planetário 19 Roda central do sistema planetário (direita) 20 Roda planetária (direita) 21 Roda de engrenagem interior (direita) 22 Suporte das rodas planetárias (direito) 23 Eixo sem-fim (direito) 24 Mecanismo de accionamento dentado 25 Primeiro mecanismo de tracção 26 Segundo mecanismo de tracção 27 Eixo sem-fim (esquerdo)List of references 1 Wheel (left) 2 Wheel (right) 3 Center of bearing mechanism 4 Pre-defined path 5 Torque + My (left) 6 Torque -My (right) 7 Axial pressure grip force + Fy (left) 8 Axial pressure gripping force + Fy (right) 9 Distance of the contact points of the wheels on the rails 10 Vertical axis of the roller mechanism 11 Control mechanism 12 Stator 13 Rotor 14 Planetary wheel support (left) 15 Planetary wheel (left) ) 16 Inner gear wheel (left) 17 Center wheel of planetary system (left) 18 Center wheel axle of planetary system 19 Center wheel of planetary system (right) 20 Planetary wheel (right) 21 Inner gear wheel (right) 22 Support of planetary wheels (right) 23 Worm shaft (right) 24 Toothed drive mechanism 25 First drive mechanism 26 Second drive mechanism 27 Worm drive (left)

Lisboa, ^ ·ν;3. 200¾Lisbon, ^ · ν; 3. 200¾

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Claims (9)

85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Dispositivo de guia, seguro e resistente ao desgaste, para veículos ferroviários ao longo de uma trajectória pré-definida, por meio de mecanismos de rolamento, que compreendem duas rodas opostas, sem ligação rígida por meio de eixo, podendo ser transmitidos às rodas binários da mesma grandeza, mas com fases opostas, caracterizado por as rodas opostas uma em relação à outra (1,2) poderem ser rodadas, uma relativamente à outra, por meio de um mecanismo de comando (11), independente do mecanismo de tracção do veículo, pelo que quando o mecanismo de comando se encontrar desligado, as rodas (1,2) ficam acopladas entre si, com união positiva e/ou por aderência, comparáveis a um jogo de rodas com um eixo de jogo de rodas, que podem ser rodadas relativamente entre si, podendo ser imprimidos binários com sentidos opostos e da mesma grandeza às referidas rodas (1,2), sendo criadas, nos pontos de contacto das rodas com os carris, forças de accionamento, ou de travagem, que gerem os binários de condução da mesma grandeza, que são necessários para a condução, que são, no entanto, opostos entre si.A secure, wear-resistant guide device for railway vehicles along a predefined path by means of rolling mechanisms comprising two opposing wheels, which can be transmitted to binary wheels of the same magnitude but with opposite phases, characterized in that the wheels opposite one another (1,2) can be rotated relative to each other by means of a (11), independent of the drive mechanism of the vehicle, whereby when the control mechanism is switched off, the wheels (1,2) are coupled to each other, positively and / or by adhesion, comparable to a a wheel set with a wheel set shaft which can be rotated relative to each other, binaries with opposite directions and of the same magnitude can be printed on said wheels (1,2), being created at the points of contact of the wheels with rails, driving forces, or braking, which generate the driving torque of the same size, which are necessary for driving, which are, however, opposite to each other. 2 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser intercalada uma engrenagem de sobreposição mecânica entre o mecanismo de comando (11) e as rodas (1,2).Device according to claim 1, characterized in that a mechanical overlap between the control mechanism (11) and the wheels (1,2) is inserted. 3 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o mecanismo de sobreposição ser formado por duas engrenagens planetárias ligadas em série.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the overlap mechanism is formed by two planetary gears connected in series. 4 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o mecanismo de comando ser formado por um motor eléctrico, sendo os binários opostos recebidos pelos dois elementos de reacção, o estator (12) e o rotor (13), como geradores de binário.Device according to claim 1, characterized in that the control mechanism is formed by an electric motor, the opposing binaries being received by the two reaction elements, the stator (12) and the rotor (13), as torque generators . 5 - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado por, para além do mecanismo de comando (11), ser associado um mecanismo de tracção ao mecanismo de sobreposição (25), para fornecer potência de tracção ao referido mecanismo de sobreposição. i 85 182 ΕΡ Ο 770 533/ΡΤ 2/2Device according to one of Claims 2 or 3, characterized in that, in addition to the control mechanism (11), a pulling mechanism is associated with the overlap mechanism (25) to provide pulling power to said overlapping mechanism . i 85 182 ΕΡ Ο 770 533 / ΡΤ 2/2 6 - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o mecanismo de comando (11) estar previsto em duplicado, em particular com o objectivo de redundância.Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the control mechanism (11) is provided in duplicate, in particular for the purposes of redundancy. 7 - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado por o mecanismo de tracção (25, 26) estar previsto em duplicado.Device according to one of Claims 5 or 6, characterized in that the traction mechanism (25, 26) is provided in duplicate. 8 - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o mecanismo de comando (11) e o mecanismo de sobreposição associado, estarem dispostos fora do espaço interior limitado pelas rodas (1, 2) perto das referidas rodas (1,2).Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the control mechanism (11) and the associated overlap mechanism are arranged outside the inner space bounded by the wheels (1, 2) near said wheels (1, 2). 9 - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por estar associados a cada roda (1, 2) um mecanismo de comando separado (11) e um dispositivo de comando comum, que garante a necessária igualdade da grandeza dos binários de fase oposta. Lisboa, \i £& Por ALSTOM LHB GmbHDevice according to one of Claims 1 to 8, characterized in that a separate control mechanism (11) and a common control device are associated with each wheel (1, 2), which guarantees the necessary equality of the torque opposite phase. Lisbon, By ALSTOM LHB GmbH