PT825943E - Dispositivo de actuacao das agulhas - Google Patents

Description

2 ZS <òk2>

DESCRIÇÃO

DISPOSITIVO DE ACTUAÇÃO DAS AGULHAS A invenção refere-se a um dispositivo de actuação das agulhas equipado com um número múltiplo de agregados de pistão e cilindro hidráulicos ligados em paralelo ou em série, colocados na direcção longitudinal da via, mas de modo desfasado, e ligados a um agregado de accionamento hidráulico. Neste tipo de dispositivo de actuação das agulhas é conhecido o processo de realizar a ligação dos vários encravamentos por meio de hastes mecânicas. Este tipo de ligação mecânica entre um número múltiplo de dispositivos de actuação ou encravamento necessita, no entanto, de um espaço relativamente grande, bem como um número elevado de diversas peças individuais. Adicionalmente à necessidade de mais espaço, com este tipo de ligação mecânica fica reduzida a possibilidade de calçar o dispositivo de lingueta, além de se verificar uma distribuição unilateral e desfavorável da massa numa agulha. A partir da EP-A2 480 303 já é conhecido um dispositivo de actuação hidráulico, onde por meio de uma estação hidráulica é actuado um número múltiplo de cilindros de actuação individuais. Da DE-B2 1952823 são conhecidas várias disposições para a ligação em série ou a ligação em paralelo de um número múltiplo deste tipo de dispositivos de actuação hidráulica. A DE-A 2 144 564 apresenta um dispositivo de actuação das agulhas com as características constantes da reivindicação principal da reivindicação 1. A invenção tem por objectivo criar um dispositivo do tipo acima mencionado que ofereça a possibilidade de uma montagem posterior e simples em dispositivos de actuação de agulhas já existentes evitando as despesas que seriam necessárias para uma unidade de comando relativamente complicada. O objectivo principal da invenção é garantir uma elevada fiabilidade e resistência a avarias, apesar de um modo de construção simples, com poucas peças. Sobretudo, a invenção pretende garantir que a respectiva posição de actuação pretendida seja conseguida também com reduzidas perdas de fluido e sem uma regulação volumétrica complicada do accionamento hidráulico. Finalmente, o dispositivo segundo a invenção deverá poder ser utilizada, de forma simples, para substituir os dispositivos mecânicos conhecidos, a fim de poder ser melhorada a calçabilidade do dispositivo de lingueta e evitada a distribuição unilateral da massa na agulha. 1

Para atingir este objectivo é proposto um dispositivo de actuação das agulhas com as características apresentadas na reivindicação 1. Assim, os agregados de pistão e cilindro hidráulicos contêm, cada um, um pistão ou êmbolo flutuador guiado entre duas câmaras de trabalho sendo que ao longo do seu trajecto de deslocação, os pistões ou êmbolos flutuadores actuam em conjunto com válvulas de abertura. As várias posições de actuação ao longo da via são conseguidas por meio desta ligação que pode ser aberta ou bloqueada através das válvulas de abertura. Em função da posição do pistão ou êmbolo flutuador, esta ligação é aberta ou interrompida. Com uma interrupção da ligação, é atingida com precisão a posição nominal do dispositivo de actuação. Este tipo de dispositivo de actuação hidráulico com pistões ou êmbolos flutuadores permite, apesar do seu modo de construção compacto, uma adaptação simples às respectivas necessidades. Por meio de um agregado de accionamento hidráulico reversível separado, num processo de actuação o fluido é deslocado às câmaras de trabalho pertencentes aos agregados de pistão e cilindro de construção idêntica, o que permite obter um acoplamento directo entre os agregados de pistão e cilindro adjacentes. De uma maneira geral, um dispositivo deste tipo poderá ser construído com agregados de pistão e cilindro idênticos, de construção muito simples, sendo que para a ligação entre os agregados de pistão e cilindros adjacentes são necessários apenas os respectivos condutores hidráulicos. O acoplamento é realizado de modo a conseguir que os agregados de pistão e cilindro adjacentes sejam actuados no mesmo sentido, no momento em que o fluido é deslocado para fora do agregado de accionamento hidráulico. De modo principalmente simples, o invento é desenvolvido de modo a que as válvulas de abertura se encontrem numa perfuração do pistão ou êmbolo flutuador que forma a ligação entre as duas câmaras de trabalho, sendo que as superfícies frontais ou anelares do pistão ou êmbolo flutuador que penetram sempre nas câmaras de trabalho opostas podem apresentar superfícies com áreas de secção transversal idênticas. Este tipo de pistão ou êmbolo flutuador representa uma unidade de construção principalmente simples, segura e compacta que necessita de pouco espaço e que pode ser montado em qualquer local pretendido. Poderá ser previsto um número múltiplo deste tipo de agregados de pistão e cilindro idênticos, sendo que a vantagem essencial se situa no facto de nas áreas de secção transversal idênticas ser aplicado um meio de pressão, de onde resulta um movimento sincronizado. As várias posições de actuação ao longo da via são conseguidas por meio desta ligação que pode ser aberta ou bloqueada através das válvulas de abertura. Em função da posição do pistão ou êmbolo flutuador, esta ligação é aberta ou interrompida. Com uma interrupção da ligação, é atingida com precisão a posição nominal do dispositivo de actuação. Este 2 tipo de dispositivo de actuação hidráulico com pistões ou êmbolos flutuadores permite, apesar do seu modo de construção compacto, uma adaptação simples às respectivas necessidades.

Para o acoplamento dos dispositivos de actuação hidráulicos aos dispositivos de actuação mecânicos, a execução poderá ser favoravelmente realizada de modo a que o pistão ou êmbolo flutuador do elemento de bombagem apresente um apoio, nomeadamente um dado de corrediça com uma ranhura anelar ou um olhai de apoio, entre as suas extremidades livres e que o apoio sobressaia de uma abertura do cilindro ou se encontre entre dois cilindros fixos. Também aqui é possível uma execução compacta muito simples e segura, adequada para uma montagem simples posterior.

Em vez dos pistões ou êmbolos flutuadores acima mencionados, poderá, como também já mencionado, a superfície anelar de um êmbolo garantir a secção transversal de trabalho idêntico, exigido nas duas direcções de deslocação. Uma construção principalmente simples é conseguida, neste caso, por uma ligação rígida do êmbolo a uma haste de êmbolo contínua que atravessa os cilindros de forma estanque e por a haste de êmbolo ou os cilindros serem montados de forma fixa. A fim de garantir um elevado grau de segurança de operação, o sistema geral está ajustado, favoravelmente, com uma determinada sobrepressão em relação à pressão atmosférica. Assim, é possível compensar oscilações de temperatura que poderiam provocar uma alteração da pressão. Por esta razão, a execução é realizada de modo a ligar as câmaras de trabalho dos agregados de pistão e cilindro a um reservatório de pressão, por meio de válvulas de sobrepressão. De forma principalmente simples, as válvulas de sobrepressão são executadas aqui como válvulas de retenção que abrem por comando, sendo que tais válvulas de sobrepressão abertas por comando proporcionam um elevado grau de segurança. Quando as temperaturas de serviço são elevadas, o fluido é deslocado para o reservatório de pressão, através da abertura das válvulas de retenção, e, ao contrário, quando a pressão baixa, a pressão está novamente disponível no sistema, também por meio das válvulas de retenção. Para garantir neste tipo de execução que a segurança de operação continue a estar assegurada devido a um aviso atempado, mesmo quando se verifica uma fuga no sistema de canalização, a execução poderá ser realizada de modo muito simples, ou seja, ligando às câmaras de trabalho das bombas uma válvula de vias comandada pela pressão que ao não alcançar uma pressão 3 predefinida é colocada na posição de fecho, o que garante que nesse caso são bloqueados todos os dispositivos de actuação. Um bloqueio dos dispositivos de actuação seria sinalizado pelo actuador mecânico e os respectivos dispositivos de controle do actuador mecânico no local correspondente, de modo a que se possa proceder de imediato à reparação da avaria. A seguir, a invenção é explicada mais pormenorizadamente, com a ajuda de exemplos de execução cuja representação esquemática se encontra nos desenhos. Estes mostram na Fig. 1 uma perspectiva de cima sobre a área parcial de uma agulha de carril, a Fig. 2 um pormenor da ligação entre um agregado de pistão e cilindro e uma haste de distribuidor mecânica, a Fig. 3 uma perspectiva parcial esquemática da representação segundo a Fig. 2, a Fig. 4 uma representação ampliada do agregado de pistão e cilindro hidráulico, parcialmente em corte, a Fig. 5 uma perspectiva de cima da representação segundo a Fig. 4, a Fig. 6 uma representação esquemática da ligação hidráulica entre os vários agregados de pistão e cilindro, a Fig. 7 um tipo de execução alternativo dos agregados de pistão e cilindro do dispositivo segundo a invenção e a Fig. 8 uma perspectiva esquemática do dispositivo montado num carril segundo a Fig. 7.

Na Fig. 1 vêem-se esquematicamente os carris 1 ligados às travessas 2. Na área de uma agulha estão previstas, adicionalmente aos carris de regulação 1, carris de lingueta 3 que por meio de um agregado de accionamento hidráulico reversível separado, designado no desenho com o número de referência 4, podem ser colocados na respectiva posição. O agregado de accionamento hidráulico 4 actua sobre os carris de lingueta 3, por meio dos condutores hidráulicos 5 e dos agregados de pistão e cilindro hidráulicos 6. Ao longo dos carris são visíveis vários agregados de pistão e cilindro hidráulicos 6 acoplados entre si. Na representação da Fig. 2, ainda se vêem melhor os agregados de pistão e cilindro hidráulicos 6 juntamente com as hastes de distribuidor 7. Os agregados de pistão e cilindro 6 apresentam um dado de corrediça 8 onde entra um perno 9 da haste de distribuidor 7. Ao actuar a haste de distribuidor 7, o dado de corrediça e, por conseguinte, o pistão dos agregados de pistão e cilindro é deslocado, fazendo sair o fluido da respectiva câmara de trabalho. Na Fig. 3 é apresentado o tipo de fixação dos agregados de pistão e cilindro hidráulicos 6 na travessa 2. A fixação realiza-se por meio de uma chapa de encosto 10 fixada na travessa 2. Os agregados de pistão e cilindro hidráulicos 6 precisam aqui relativamente pouco espaço, de modo a que o calçamento da infra-estrutura da via não seja afectado. 4 O modo de funcionamento dos agregados de pistão e cilindro hidráulicos e o seu tipo de execução preferido são explicados mais pormenorizadamente nas Figs. 4 e 5. Nas Figs. 4 e 5 encontra-se representado um agregado de pistão e cilindro hidráulico que apresenta um êmbolo flutuador 11. Por meio das vedações 12, os êmbolos flutuadores 11 imergem nas respectivas câmaras de trabalho 13 dos agregados de pistão e cilindro hidráulicos, e ao ser deslocado um êmbolo flutuador 11 numa das direcções da seta dupla 14, o fluido é deslocado da respectiva câmara de trabalho 13. As ligações hidráulicas desembocam nas aberturas exteriores 15 existentes na respectiva câmara de trabalho 13. O dado de corrediça, através do qual se realiza o acoplamento mecânico, é designado também aqui com o número de referência 8. Além disso, para a protecção do dispositivo está prevista uma manga de borracha 16.

Na Fig. 5 é visível o dispositivo segundo a Fig. 4, mas numa perspectiva de cima. Como também se depreende da representação segundo a Fig. 4, neste tipo de execução do agregado de pistão e cilindro hidráulico, actuam em ambos os lados secções transversais idênticas. A fixação dos cilindros do agregado de pistão e cilindro realiza-se por meio de pernos 17 na chapa angular 10.

Como é visível na Fig. 6, as câmaras de trabalho 13 estão ligadas entre si, além de estarem ligadas também a um agregado de accionamento hidráulico 4, por meio de tubos hidráulicos 5, por exemplo, em paralelo com o agregado de accionamento hidráulico 4, sendo a ligação regulada de forma a que em caso de uma deslocação do primeiro agregado de pistão e êmbolo hidráulico, todos os outros agregados de pistão e cilindro hidráulicos 6 se encontrem acoplados para realizar o deslocamento no mesmo sentido. Caso se pretenda que os agregados de pistão e cilindro hidráulicos ligados em paralelo ou em série percorram um trajecto divergente do trajecto realizado pelo agregado de pistão e cilindro hidráulico usado como elemento de bomba, as válvulas de abertura 18 nas perfurações 19 terão de ser correspondentemente reguladas. Os condutores hidráulicos 5 contêm uma série de válvulas que têm por função manter a pressão constante nas condições de serviço e detectar com segurança situações não admissíveis. A pormenorizar, está prevista uma válvula de mola 20 que é actuada pela pressão hidráulica que se verifica nos condutores 5. Se a pressão nos condutores hidráulicos 5 baixar de modo a situar-se abaixo de um valor-limite, a força da mola da válvula de mola 20 irá deslocar a válvula de mola 20 para a sua posição de fecho, de modo a impedir que a 5 deslocação do agregado de pistão e êmbolo hidráulico 6 continue. Nesse caso, o accionamento da agulha é bloqueado sendo emitida a respectiva mensagem de avaria.

Além disso, está previsto um reservatório de pressão 21 ligado aos respectivos condutores hidráulicos 5 por meio de válvulas de descarga ou válvulas de retenção 22. As válvulas de descarga ou válvulas de retenção são actuadas de modo a que no momento de uma subida da pressão devido à expansão térmica, o fluido seja deslocado para o reservatório e, ao contrário, com uma ligeira descida da pressão, o fluido seja deslocado do reservatório hidráulico 21 novamente para os condutores 5. Só no caso de existir uma fuga com a respectiva queda de pressão também no reservatório 21, actuam as válvulas de segurança de mola 20.

Na Fig. 7 é visível um tipo de execução alternativo dos agregados de pistão e cilindro hidráulicos. Também aqui, com o objectivo de aplicar o fluido em superfícies de trabalho idênticas, a execução é realizada de modo a que nas duas câmaras de trabalho 13 actuam sempre secções transversais idênticas de um pistão. O êmbolo 23 está ligado a uma haste de êmbolo 24, e no presente caso actua ou é actuada sempre a superfície anelar. De resto, neste tipo de execução são utilizados os mesmos componentes de construção como no tipo de execução segundo a Fig. 6, e também são usados os mesmos números de referência.

Na Fig. 8 são visíveis encravamentos dispostos coaxialmente em relação ao accionamento segundo a Fig. 7. Com o número 6 é designado também aqui o agregado de pistão e cilindro hidráulico do accionamento e com o número 25 o encravamento individual necessário para pada posição de actuação.

Lisboa, 3 1 MAR. 2000 Por VAE Aktiengesellschaft

Agente Oficial da Drcpriedade industrial Arco da Conceição, 3, i;- 1100 LISBOA 6

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de actuação das agulhas equipado com um número múltiplo de agregados de pistão e cilindro hidráulicos (6) ligados em paralelo ou em série, colocados na direcção longitudinal da via, mas de modo desfasado, e ligados a um agregado de accionamento hidráulico (4) sendo que os agregados de pistão e cilindro hidráulicos apresentam, cada um, um pistão flutuador (23) ou um êmbolo flutuador (11) guiado entre duas câmaras de trabalho (13), caracterizado por os pistões ou êmbolos flutuadores ao longo do seu trajecto de deslocação exercerem a sua actuação juntamente com válvulas de abertura (18), as quais abrem ou interrompem uma ligação entre as câmaras de trabalho (13), conforme a posição do pistão ou êmbolo flutuador.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as válvulas de abertura (18) se encontrarem dentro de uma abertura (19) do pistão ou êmbolo flutuador que estabelece a ligação entre as duas câmaras de trabalho.
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o pistão ou êmbolo flutuador de um agregado de pistão e cilindro apresentar entre as suas extremidades livres um apoio, nomeadamente um dado de corrediça (8) equipado com uma ranhura anelar ou um olhai de apoio, e por o apoio sobressair de uma abertura do cilindro ou se encontrar entre dois cilindros fixos.
4. 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o pistão (23) estar ligado fixamente a uma haste de êmbolo (24) contínua que atravessa os cilindros de forma estanque e por a haste de êmbolo ou o cilindro serem montados de forma fixa.
5. 5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado por as câmaras de trabalho (13) dos agregados de pistão e cilindro (6) estarem ligadas a um reservatório de pressão (21) por meio de válvulas de sobrepressão.
6. 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por as válvulas de sobrepressão estarem executadas como válvulas de retenção com comando de abertura.
7. 7. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado por aos espaços de trabalho da bomba (13) estar ligada uma válvula de vias (20) comandada pela 1 pressão que é colocada na posição de fecho no momento em que não é atingida uma determinada pressão. Lisboa, 3 1 MAR. 2000 Por VAE Aktiengesellschaft

   Arco da Conceição. 3, 1í- 1100 LISBOA 2 RESUMO DISPOSITIVO DE ACTUAÇÃO DAS AGULHAS O dispositivo de actuação das agulhas dispõe de um número múltiplo de meios de regulação interligados (6) colocados ao longo do carril e hidraulicamente ligados a uma unidade de comando hidráulica reversível separada onde as câmaras de trabalho das unidades de pistão e cilindro hidráulicos (6) se encontram ligadas na mesma direcção de operação. Os pistões (20) ou êmbolos flutuadores (11) estão equipados com válvulas de retenção (18) que limitam a sua deslocação.