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ES2252639T3 - Sistema de accionamiento de agujas. - Google Patents

Sistema de accionamiento de agujas.

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ES2252639T3
ES2252639T3 ES03360119T ES03360119T ES2252639T3 ES 2252639 T3 ES2252639 T3 ES 2252639T3 ES 03360119 T ES03360119 T ES 03360119T ES 03360119 T ES03360119 T ES 03360119T ES 2252639 T3 ES2252639 T3 ES 2252639T3
Authority
ES
Spain
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needle
drives
drive system
sprat
needle drive
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
ES03360119T
Other languages
English (en)
Inventor
Bernd Klose
Thomas Ludmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent SAS
Nokia Inc
Original Assignee
Alcatel SA
Nokia Inc
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Publication date
Application filed by Alcatel SA, Nokia Inc filed Critical Alcatel SA
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Publication of ES2252639T3 publication Critical patent/ES2252639T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L7/00Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks
    • B61L7/06Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission
    • B61L7/061Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission using electromotive driving means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

Sistema de accionamiento de agujas (1) con varios accionamientos de agujas (4) posicionados en diferentes lugares a lo largo de una aguja (2) que presenta por lo menos un espadín de aguja (3), para el ajuste de este espadín de aguja (3), estando los accionamientos unidos entre sí con un acoplamiento (5), en el que los accionamientos de agujas (4) están realizados como accionamientos eléctricos, que presentan, respectivamente, al menos un motor eléctrico, estando realizado el acoplamiento (5) de los accionamientos de agujas (4) como acoplamiento eléctrico (5), caracterizado porque el acoplamiento (5) presenta una conexión en paralelo de los motores eléctricos de los accionamientos de agujas (4), en la que cada bobina del motor eléctrico de un accionamiento de agujas (4) está conectada en paralelo a una bobina del motor eléctrico de otro accionamiento de agujas (4), de manera que los motores eléctricos pueden ser regulados para que se pongan en marcha uniformemente.

Description

Sistema de accionamiento de agujas.
La invención se refiere a un sistema de accionamiento de agujas con varios accionamientos de agujas posicionados en diferentes lugares a lo largo de una aguja que presenta al menos un espadín de aguja, para el ajuste de este espadín de aguja, estando unidos los accionamientos entre sí con un acoplamiento. Los sistemas de accionamiento de agujas de este tipo son empleados en redes ferroviarias, para agujas de ferrocarril que presentan una curvatura pequeña, es decir un radio de curvatura grande, como son empleados por ejemplo en trayectos de alta velocidad.
Si por las agujas de este tipo se transita a altas velocidades, deben existir en el recorrido de desviación de la aguja radios de curvatura mínimos. Al aumentar la velocidad, aumentan estos radios de curvatura mínimos, de manera que la longitud de las partes móviles de la aguja, en particular el espadín de aguja, se hace más larga. Si se sobrepasa una longitud límite, entonces la posición del espadín de aguja ya no tiene que ser cambiada sólo en su punta de espadín. El espadín de aguja debe entonces ser ajustado en varios puntos a lo largo del espadín de aguja y vigilado para que se cumplan los requisitos de seguridad en el funcionamiento de una aguja de ferrocarril de este tipo. Entonces se necesita más de un accionamiento de agujas para el cambio de agujas. Para ello, en los sistemas de accionamiento de agujas usuales es empleado un varillaje de agujas mecánico, que es movido por un único accionamiento de agujas.
Por el documento DE 198 26 269 A1 es conocido un sistema de accionamiento de agujas que presenta varios accionamientos de agujas eléctricos, es decir motores eléctricos, estando éstos acoplados eléctricamente. Los motores eléctricos son conectados en tiempos diferentes por medio de circuitos de accionamiento, realizándose el suministro de energía de algunos de los motores eléctricos a través de una alimentación de red separada.
Existen propuestas para el acoplamiento hidráulico de varios accionamientos de agujas en un sistema de accionamiento de agujas. Un acoplamiento hidráulico de accionamientos de agujas con recorridos de ajuste individuales en un sistema de accionamiento de agujas con varios accionamientos de agujas está descrito en la solicitud de patente europea 03360040.4.
Desfavorable en los sistemas de accionamiento de agujas con varios accionamientos de agujas según el estado de la técnica es que cada uno de estos accionamientos de agujas debe ser controlado a través de una interfaz de cuatro hilos propia por un mecanismo de ajuste. Una interfaz de cuatro hilos de este tipo representa una interfaz estándar para agujas de ferrocarril (distribuidor de terminales de cables) que es empleada para el funcionamiento de una aguja con un único accionamiento de agujas y un único contacto de comprobación de espadín en las redes ferroviarias usuales. La necesidad de varias interfaces de cuatro conductores para una aguja conduce a un coste de instalación alto y a una propensión a errores grande, ya que el control de las interfaces de cuatro conductores de una aguja debe ser sincronizado con pequeñas tolerancias. Tanto un acoplamiento mecánico como un acoplamiento hidráulico de accionamientos de agujas conllevan, por consiguiente, altos costes de adquisición y de funcionamiento.
La invención se propone el objeto de proporcionar un sistema de accionamiento de agujas con varios accionamientos de agujas que sea barato y se pueda emplear de forma segura, en el que en particular el sistema de accionamiento de agujas pueda ser unido a distribuidores de terminales de cables existentes para agujas de ferrocarril en las redes de carriles estándar.
Este objeto se lleva a cabo por los dispositivos de la reivindicación independiente. Las reivindicaciones dependientes representan formas de realización preferidas de la invención.
El objeto se lleva a cabo por medio de un sistema de accionamiento de agujas con varios accionamientos de agujas posicionados en diferentes lugares a lo largo de una aguja, que presenta al menos un espadín de aguja para el ajuste de este espadín de aguja, estando unidos los accionamientos entre sí con un acoplamiento. Según la invención los accionamientos de agujas están realizados como accionamientos eléctricos, que presentan, respectivamente, al menos un motor eléctrico, estando realizado el acoplamiento de los accionamientos de agujas como acoplamiento eléctrico. El sistema de accionamiento de agujas según la invención está equipado con dos o más accionamientos de agujas eléctricos. El acoplamiento presenta una conexión en paralelo de los accionamientos de agujas. Así, en cada caso, una bobina del motor eléctrico de un accionamiento de agujas está conectada en paralelo a una bobina del motor eléctrico de otro accionamiento de agujas. Esto tiene la ventaja de que los motores eléctricos pueden ser regulados para que se pongan en marcha uniformemente. Con ello es posible que los motores eléctricos tengan una dimensión pequeña. Una regulación síncrona de los accionamientos de agujas es así fácil de realizar. La regulación síncrona tiene nuevamente la ventaja de que la fuerza que es ejercida por los accionamientos de agujas para el ajuste de los espadines de agujas en éstos, es aplicada uniformemente.
El acoplamiento eléctrico permite el empleo de componentes probados y sin mantenimiento que no tienen que ser modificados respecto a los sistemas estándar existentes. En particular las interfaces existentes (interfaces de cuatro conductores) pueden ser empleadas para el mecanismo de ajuste. En un sistema de accionamiento de agujas con más de dos accionamientos de agujas es necesaria una interfaz de seis polos para el mecanismo de ajuste, siempre que más de uno de los accionamientos de agujas presente un dispositivo de monitorización, conforme a los accionamientos de agujas existentes. Las interfaces del mecanismo de ajuste de seis polos de este tipo se emplean ya igualmente en agujas con radios grandes. El acoplamiento eléctrico está igualmente casi libre de mantenimiento y es muy seguro. En cualquier caso pruebas de aislamiento manuales pueden ser realizadas regularmente. El sistema de accionamiento de agujas según la invención permite la utilización de varios accionamientos de agujas en una aguja, pudiéndose realizar el control y monitorización a través de una interfaz de cuatro conductores para el sistema de accionamiento de agujas completo, esto es, también toda la aguja. Por la utilización de varios accionamientos de agujas es posible el ajuste, la sujeción (enclavamiento) y la monitorización de espadines de agujas largos en varios puntos a lo largo de la aguja. Por el sistema de accionamiento de agujas según la invención es posible una reducción de las piezas mecánicas de un sistema de accionamiento de agujas con varios accionamientos de agujas, ya que se suprime la unión mecánica entre accionamientos de agujas dispuestos alejados en la aguja.
Preferiblemente el acoplamiento de los accionamientos de agujas presenta un distribuidor de cables, por medio del cual los motores eléctricos de los accionamientos de agujas están unidos entre sí. Esto posibilita una estructura modular simple del sistema de accionamiento de agujas y, por tanto, un montaje rápido.
En un sistema de accionamiento de agujas según la invención cada uno de los accionamientos de agujas presenta preferiblemente un dispositivo de monitorización. Este dispositivo de monitorización está montado para comprobar la posición del espadín de aguja, pudiendo ser monitorizado el resultado de la comprobación por el mecanismo de ajuste. Los accionamientos de agujas eléctricos convencionales presentan además de un motor eléctrico, que es parte de un dispositivo de ajuste, un dispositivo de monitorización de este tipo. Estos accionamientos de agujas conocidos pueden emplearse en los sistemas de accionamiento de agujas según la invención.
Preferiblemente, el dispositivo de monitorización está conectado a un empalme de contacto de comprobación de espadín. Para ello puede ser empleado el cableado de un distribuidor de terminales de cables conocido, como es empleado éste como interfaz para el mecanismo de ajuste en redes de carriles conocidas, como empalme para el sistema de accionamiento de agujas según la invención.
Más preferiblemente, el sistema de accionamiento de agujas está conectado a una interfaz de cuatro conductores. En cuanto a la interfaz de cuatro conductores se trata de una interfaz en la que está conectada la gran mayoría de los sistemas de accionamiento de agujas existentes en una red de carriles conocida. Un empalme del sistema de accionamiento de agujas según la invención a una interfaz de cuatro conductores posibilita emplear el sistema de accionamiento de agujas según la invención cubriendo la superficie.
En una forma de realización especialmente ventajosa del sistema de accionamiento de agujas según la invención el tipo de construcción de los motores eléctricos del sistema de accionamiento de agujas se elige de tal modo que la suma de los consumos de energía de los motores eléctricos sea independiente de la cantidad de accionamientos de agujas del sistema de accionamiento de agujas. La suma de los consumos de energía corresponde pues a un valor predeterminado. Este valor puede corresponder, por ejemplo, al consumo de energía de un accionamiento de agujas eléctrico que se encuentre en uso según el estado de la técnica (accionamiento de agujas normalizado). Esto tiene la ventaja de que la electrónica de regulación existente de un accionamiento de agujas normalizado, que por ejemplo existe en el mecanismo de ajuste, al sustituir un accionamiento de agujas existente por un accionamiento de agujas según la invención no tiene que ser modificado.
En el sistema de accionamiento de agujas según la invención puede estar previsto al menos un contacto de comprobación de espadín en la aguja. Por ello pueden emplearse también accionamientos de agujas sin dispositivo de monitorización.
Entonces es preferible que al menos un contacto de comprobación de espadín esté posicionado en la aguja entre dos accionamientos de agujas colindantes. De esta forma pueden ser monitorizados los dos accionamientos de agujas colindantes con suficiente seguridad con sólo un contacto de comprobación de espadín.
Otras ventajas resultan de la descripción y de los dibujos adjuntos. Las características de la invención mencionadas anteriormente y que van a ser indicadas aún a continuación pueden ser empleadas en cada caso individualmente o en combinación entre sí. Las formas de realización mencionadas no deben ser entendidas como una lista cerrada, sino que tienen más bien un carácter de ejemplo.
La invención se explicará en detalle a continuación en virtud de ejemplos de realización con referencia a los dibujos.
Fig. 1, muestra un sistema de accionamiento de agujas según la invención con dos accionamientos de agujas eléctricos,
Fig. 2, muestra un esquema de conexiones de un sistema de accionamiento de agujas según la invención con dos accionamientos de agujas y una interfaz tetrapolar,
Fig. 3, muestra un sistema de accionamiento de agujas según la invención con tres accionamientos de agujas eléctricos y un contacto de comprobación de espadín, y
Fig. 4, muestra un esquema de conexiones de un sistema de accionamiento de agujas según la invención con tres accionamientos de agujas y un contacto de comprobación de espadín.
Las figuras de los dibujos muestran el objeto según la invención muy esquemáticamente y no deben ser entendidas a escala. Los componentes individuales del objeto según la invención están representados de manera que se puede mostrar bien su estructura.
En la Fig. 1 está representado un sistema de accionamiento de agujas 1 según la invención con dos accionamientos de agujas 4 eléctricos. En dos puntos diferentes a lo largo de la aguja 2 están dispuestos accionamientos de agujas 4 para la conmutación de la aguja 2, es decir, para el ajuste del espadín 3 de aguja. Estos accionamientos de agujas 4 pueden estar posicionados en ambos lados de la aguja 2. Es posible también una disposición por la derecha, en la que el sistema de accionamiento de agujas 1 está montado en el lado derecho de la aguja 2. Los accionamientos de agujas 4 están acoplados entre sí. Los accionamientos de agujas están realizados como accionamientos eléctricos que comprenden, respectivamente, un motor eléctrico (motor de aguja). Además, los accionamientos de agujas 4 presentan, respectivamente, un dispositivo de monitorización 6, que presenta la funcionalidad de un contacto de comprobación de espadín. Un accionamiento de agujas es una unidad de construcción consistente en un dispositivo de ajuste y un dispositivo de monitorización. El dispositivo de monitorización es funcionalmente igual al contacto de comprobación de espadín. El dispositivo de ajuste presenta así un accionamiento, en el sistema de accionamiento de agujas 1 según la invención un motor eléctrico, y una mecánica de cambio 7. El acoplamiento 5 de los accionamientos de agujas 4 está realizado como un acoplamiento eléctrico 5 de los motores eléctricos. El espadín 3 de aguja es ajustado en la operación de los accionamientos de agujas 4 por medio de, respectivamente, una mecánica de cambio 7 por accionamiento de agujas 4. Cada uno de los accionamientos de agujas 4 está conectado al distribuidor de terminales de cables 10. Este distribuidor de terminales de cables está unido por medio de una interfaz de cuatro conductores a un mecanismo de ajuste. Los accionamientos de agujas eléctricos 4 están acoplados eléctricamente entre sí. El acoplamiento eléctrico 5 de los accionamientos de agujas 4 se consigue por medio de un distribuidor de cables, que conecta en paralelo el motor eléctrico del primer accionamiento de agujas al motor eléctrico del segundo accionamiento de agujas. Así, cada bobina (devanado) del primer motor está conectada en paralelo a una bobina correspondiente del segundo motor. El consumo de energía de los dos accionamientos de agujas, es decir, esencialmente de los dos motores eléctricos, se diseña preferiblemente de manera que el consumo de energía corresponda al de aquel sistema de accionamiento de agujas sencillo empleado en las redes de carriles estándar con un único accionamiento de agujas o motor eléctrico. Con ello no es necesaria una adaptación de los sistemas existentes. Para la realización del sistema de accionamiento de agujas según la invención se sustituye un contacto de comprobación de espadín presente en los sistemas de accionamiento de agujas existentes por un accionamiento de agujas 4. Las conexiones del motor de aguja (6 hilos) son llevadas por cable desde el segundo accionamiento de agujas a través de un distribuidor de cables al motor del primer accionamiento de agujas.
En la Fig. 2 está representado un esquema del camino de la corriente de un sistema de accionamiento de agujas según la invención, que está conectado por medio de un distribuidor de terminales de cables 10, a una interfaz de cuatro hilos 11. El esquema del camino de la corriente corresponde a un esquema del camino de la corriente de un sistema de accionamiento de agujas normalizado con sólo un accionamiento de agujas eléctrico. Adicionalmente a un camino de la corriente de este tipo están representadas las bobinas 31, 32, 33 del motor eléctrico del segundo accionamiento de agujas. Las bobinas 21, 22, 23 del motor eléctrico del primer sistema de accionamiento de agujas de los accionamientos de agujas están conectadas en paralelo a las bobinas 31, 32, 33 del segundo accionamiento de agujas. Está representada la conexión de los motores de cada dos accionamientos de agujas. La Fig. 2 muestra la solución para accionamientos de agujas con motores trifásicos. El devanado 21 del primer accionamiento de agujas está conectado en paralelo con el devanado 31 del segundo accionamiento de agujas y el devanado 22 del primer accionamiento de agujas con el devanado 32 del segundo accionamiento de agujas etc. Esta conexión está representada en el circuito de un accionamiento de agujas normalizado 17. Junto a un accionamiento de agujas, en los sistemas de accionamiento de agujas de uso corriente están conectados adicionalmente contactos de comprobación de espadín. Éstos detectan la posición real del espadín de aguja e informan del alcance de una posición teórica o final del espadín de aguja.
El circuito de un contacto de comprobación de espadín de este tipo (circuito de contacto de comprobación de espadín) 16 está conectado a través de un cable de unión tetrafilar 12 al distribuidor de terminales de cables 10. En un sistema de accionamiento de agujas según la invención en lugar de este circuito de contacto de comprobación de espadín 16 se conecta un dispositivo de monitorización del segundo accionamiento de agujas. Los círculos a través de los conductores de la disposición de circuito representada en la figura son símbolos para puntos de borne. Diferentes bornes están reunidos en un bloque de bornes 18, que es también reequipable. Bornes atornillables están representados como circulo con raya.
En la Fig. 3 está representado un sistema de accionamiento de agujas 1 según la invención con tres accionamientos de agujas eléctricos 4 y un contacto de comprobación de espadín 15. El contacto de comprobación de espadín está posicionado entre dos accionamientos de agujas 4. En caso de tres o más accionamientos de agujas 4 es necesario para la conexión de los contactos de monitorización de los accionamientos de agujas 4 un circuito para la multiplicación. En caso de una conexión de tres accionamientos de agujas 4 se emplea la pieza insertada de aguja 40 para conectar los contactos de monitorización de los accionamientos de agujas 4. El accionamiento de agujas 4 está conectado por medio de un cable de seis conductores a un distribuidor de terminales de cables 10. Para el control y monitorización de un sistema de accionamiento de agujas según la invención con al menos tres accionamientos de agujas, el distribuidor de terminales de cables 10 está unido igualmente a través de un cable de seis conductores a un mecanismo de ajuste. Hay contactos de monitorización tanto en un accionamiento de agujas 4 como en un contacto de comprobación de espadín 15. Ambos tienen la misma función, están conectados igual y por tanto pueden ser cambiados entre sí. La aguja 2 representada tiene un radio de curvatura grande y un espadín 3 de aguja largo. Tiene un accionamiento de agujas 4 en la punta del espadín. Las agujas convencionales con grandes radios de curvatura tienen además, según la longitud del espadín de aguja, contactos de comprobación de agujas adicionales. En la figura dos de los contactos de comprobación de espadín de una aguja de este tipo han sido sustituidos por accionamientos de agujas eléctricos 4 con motores eléctricos.
En la Fig. 4 está representado un esquema del camino de la corriente de un sistema de accionamiento de agujas según la invención con tres accionamientos de agujas y un contacto de comprobación de espadín. El esquema del camino de la corriente corresponde a un esquema del camino de la corriente de un sistema de accionamiento de agujas normalizado con sólo un accionamiento de agujas eléctrico y tres contactos de comprobación de espadín. La conexión en paralelo de las bobinas de los motores eléctricos de los accionamientos de agujas no está representada. La conexión 16 del contacto de comprobación de espadín está representada en correspondencia a una conexión de contacto de comprobación de espadín normalizada. Además está dibujada la conexión del primer accionamiento de agujas en la figura como el circuito de un accionamiento de agujas normalizado 17. La conexión 27 de los otros dos accionamientos de agujas corresponde a esta conexión, aunque está dibujada sólo esquemáticamente en lugar de dos circuitos de contacto de comprobación de espadín.
La invención no está limitada al ejemplo de realización indicado anteriormente. Más bien son concebibles algunas variantes que también que en el caso de una realización configurada esencialmente diferente hacen uso de las características de la invención.

Claims (8)

1. Sistema de accionamiento de agujas (1) con varios accionamientos de agujas (4) posicionados en diferentes lugares a lo largo de una aguja (2) que presenta por lo menos un espadín de aguja (3), para el ajuste de este espadín de aguja (3), estando los accionamientos unidos entre sí con un acoplamiento (5), en el que los accionamientos de agujas (4) están realizados como accionamientos eléctricos, que presentan, respectivamente, al menos un motor eléctrico, estando realizado el acoplamiento (5) de los accionamientos de agujas (4) como acoplamiento eléctrico (5), caracterizado porque el acoplamiento (5) presenta una conexión en paralelo de los motores eléctricos de los accionamientos de agujas (4), en la que cada bobina del motor eléctrico de un accionamiento de agujas (4) está conectada en paralelo a una bobina del motor eléctrico de otro accionamiento de agujas (4), de manera que los motores eléctricos pueden ser regulados para que se pongan en marcha
uniformemente.
2. Sistema de accionamiento de agujas según la reivindicación 1, caracterizado porque el acoplamiento (5) presenta un distribuidor de cables por medio del cual están unidos entre sí los motores eléctricos de los accionamientos de agujas (4).
3. Sistema de accionamiento de agujas según la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los accionamientos de agujas (4) presenta un dispositivo de monitorización (6).
4. Sistema de accionamiento de agujas según la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo de monitorización (6) está conectado a un empalme de contacto de comprobación de espadín.
5. Sistema de accionamiento de agujas según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de accionamiento de agujas está conectado a una interfaz de cuatro conductores (11).
6. Sistema de accionamiento de agujas según la reivindicación 1, caracterizado porque la suma de los consumos de energía de los motores eléctricos corresponde a un valor predeterminado, siendo elegido el tipo de construcción de los motores eléctricos del sistema de accionamiento de agujas de tal modo que la suma de los consumos de energía de los motores eléctricos sea independiente del número de accionamientos de agujas (4) del sistema de accionamiento de agujas (1).
7. Sistema de accionamiento de agujas según la reivindicación 1, caracterizado porque está previsto al menos un contacto de comprobación de espadín (15) en la aguja (2).
8. Sistema de accionamiento de agujas según la reivindicación 7, caracterizado porque al menos un contacto de comprobación de espadín (15) está posicionado en la aguja (2) entre dos accionamientos de agujas (4) colindantes.
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