ITFI960134A1 - Struttura frontale di un locomotore ferroviario con portello a scomparsa per l'accesso all'accoppiatore automatico - Google Patents

Description

Descrizione dell tenvenzione Industriale dal titolo: "STRUTTURA FRONTALE DI LOCOMOTORE FERROVIARIO CON PORTELLO A SCOMPARSA PER L'ACCESSO ALL'ACCOPPIATORE AUTOMATICO"

La presente invenzione ha per oggetto una struttura frontale di locomotore ferroviario con portello a scomparsa per l'accesso all'accoppiatore automatico.

Il dispositivo di accoppiamento automatico presente nella parte frontale dei moderni locomotori ferroviari per ragioni aerodinamiche ed estetiche è opportuno che risulti alloggiato all'interno del frontale stesso. Esso deve tuttavia essere facilmente e rapidamente accessibile per consentire le varie manovre del locomotore. Tutti i sistemi adottati attualmente prevedono la presenza di un portello frontale a una o due ante che viene aperto quando si deve accedere all'accoppiatore automatico. In tale occasione il portello o le sue ante rimangono aperte e sporgenti, anche durante la marcia. In alcuni casi, per effetto della forma della parte frontale del locomotore, non è possibile realizzare portelli che consentano l'alloggiamento e l'accesso anche dei repulsori e devono quindi essere previste soluzioni tecniche alternative per svolgere la medesima funzione. Molto spesso inoltre la presenza di portelli frontali rompe la continuità estetica del frontale stesso del locomotore e crea vincoli indesiderati alla sua configurazione.

Lo scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire una struttura frontale di locomotore ferroviario atta ad alloggiare l'accoppiatore automatico in modo che esso risulti normalmente non in vista ed a consentire la sua scopertura con semplice manovra per renderlo operativo in caso di necessità.

Uno scopo particolare della presente invenzione è di fornire una struttura frontale di locomotore del tipo suddetto comprendente un portello atto ad essere mantenuto vincolato in due posizioni, chiusa e aperta, e dotato di un dispositivo di movimentazione atto a guidare il suo movimento da una posizione all'altra utilizzando lo sforzo manuale dell'operatore.

Un altro scopo della presente invenzione è di fornire una struttura frontale di locomotore del tipo suddetto in cui le manovre di apertura e di chiusura del portello possono essere effettuate senza richiedere sforzi manuali eccessivi e senza comportare situazioni di pericolo per 1'operatore .

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di fornire una struttura frontale di locomotore del tipo suddetto in cui il dispositivo di movimentazione sia atto a resistere ai carichi meccanici e aerodinamici derivanti dalla marcia del convoglio sia a portello chiuso che a portello aperto.

Questi scopi vengono raggiunti con la struttura frontale per locomotori secondo la presente invenzione la cui caratteristica consiste nel fatto di comprendere un portello mobile connesso girevolmente a detta struttura é traslabile entro di essa in modo da poter essere disposto in una posizione di chiusura ed in una posizione di apertura ruotata di circa 90° rispetto a detta posizione di chiusura e retratta all'interno di detta struttura.

Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione è previsto un gruppo di movimentazione del portello che fornisce a quest'ultimo un movimento sostanzialmente trslatorio all'interno della struttura lungo l'asse longitudinale del locomotore, mentre il movimento rotatorio del portello è ottenuto manualmente dall'operatore in antagonismo a mezzi elastici tendenti a mantenere il portello in posizione chiusa.

In particolare il portello è sospeso pendolarmente alla parte fissa della struttura ed è vincolato a scorrere lungo i bordi dell'apertura frontale, per realizzare il suo movimento traslatorio assiale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della struttura frontale di locomotore secondo la presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui:

- le figure 1,2 e 3 sono viste laterali schematiche della struttura frontale di un locomotore secondo l'invenzione in cui il portello mobile risulta rispettivamente in posizione chiusa, traslata internamente e aperta;

- la figura 4 è una vista in pianta di una fiancata della struttura frontale di locomotore secondo la presente invenzione ;

- la figura 5 è una vista laterale in sezione secondo le frecce V-V di figura 6 ;

- le figure 6 e 7 illustrano in due viste frontali parzialmente in sezione la fiancata destra e rispettivamente sinistra della struttura frontale di locomotore secondo la presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1, si è indicato con 1 la sagoma della parte frontale di un locomotore ferroviario presentante un'apertura la e con 2 la parte frontale mobile di esso, chiamata per semplicità "musetto", di forma tale da alloggiare senza discontinuità entro detta apertura. Il musetto 2 è connesso girevolmente in 3 ad un portale oscillante 4 infulcrato in 5 a una piastra di ancoraggio 6 solidale alla parte frontale fissa 1 del locomotore. Un braccio 7 solidale al musetto 2 è connesso alla piastra 6 tramite mezzi elastici 8 agenti a compressione sul braccio 7.

A fianco del portale oscillante 4 è disposto un gruppo di movimentazione del musetto 2, indicato genericamente con 9, vincolato al corpo degli assorbitori di energia 10 montati sulla traversa di testa (non mostrata) della locomotiva. Il gruppo di movimentazione 9 è connesso al portale oscillante 4 tramite mezzi a biella 11.

Come mostrato in maggior dettaglio nelle figure 4 e 5, il portale oscillante 4 ha costruzione scatolata in lega leggera e comprende una traversa tubolare 12, a sezione quadrata realizzata per estrusione e bracci laterali 13 e 14 estendentisi rispettivamente verso l'alto e verso il basso dalle due estremità della traversa 12. I bracci laterali superiori 13, che sono inclinati in avanti rispetto all'asse di allineamento con i bracci laterali inferiori 14, sono connessi tramite i perni 5 alle rispettive piastre di ancoraggio 6, incastrate nel materiale composito del frontale della locomotiva, mentre i bracci inferiori 14 sono connessi a piastre di ancoraggio 15 vincolate alle fiancate del musetto 2 tramite i perni 3. Dalle piastre 15 si estendono in verso sostanzialmente assiale i due bracci 7 che sono connessi alle rispettive piastre 6 tramite i mezzi elastici 8, in particolare costituiti da molle ad aria.

Come mostrato nelle figure 4 e 5, il gruppo di movimentazione 9 comprende due manovellismi di spinta 9a e 9b situati in prossimità delle fiancate del frontale 1 e vincolati agli assorbitori di energia 10 tramite supporti 16 ad essi solidali. I due manovellismi sono collegati da un albero condotto 17 trasversale rispetto alla locomotiva, in modo da garantire il sincronismo dei movimenti. L'albero 17 è generosamente dimensionato, in modo da contemperare notevole rigidezza e peso ridotto. Parallelamente all'albero condotto 17 si estende un albero motore 18 composto da una parte centrale 18a tubolare e due tratti di estremità 18b ricavati dal pieno che si impegnano sul supporto 16 e sui quali sono calettate le ruote dentate 21 di una trasmissione a catena 20 che si impegna su una seconda ruota dentata 22 calettata su un alberino di comando 23. Dalle estremità dell'albero 17 si estendono due piastre radiali che fungono da bracci 19 di rotazione dell'albero 18 rispetto alla parte fissa. L'alberino di comando 23 è montato su un supporto 24 solidale all'assorbitore di energia 10. Alle estremità del tratto tubolare 18a dell'albero motore 18 sono poste flange portanti ciascuna una forcella di comando 27 entro cui si impegna un corrispondente dente radiale 28 estendentesi dall'albero condotto 17. Questo collegamento tra l'albero motore 18 e l'albero condotto 17 assicura la trasmissione del moto rotatorio tra i due alberi ed un certo gioco (in particolare circa 30°) tra di essi la cui funzione verrà spiegata più avanti.

Per ciascuna estremità dell'albero motore 18 è prevista una trasmissione a catena 20 e relativo alberino di comando 23 alla cui estremità è prevista una bocchetta 25 accessibile su entrambe le fiancate del locomotore per l'inserimento di una chiave di azionamento 26 da parte dell'operatore. La chiave presenta un dente di riferimento 26a, corrispondente ad un incavo, non mostrato, ricavato su una mascherina 25a antistante la bocchetta fissa 25, in modo che la chiave non può essere inserita né estratta se non a musetto completamente chiuso o completamente aperto.

Poco distanti dalle estremità dell'albero 17 si estendono radialmente e rigidamente bracci 29 su cui si impegnano i mezzi a biella 11. I bracci 29 sono costituiti, come mostrato in figura 6, ciascuno da una coppia di piastre saldate all'albero 17 e recano alle estremità uno snodo 30 per la rispettiva biella. Ciascuna delle bielle 11 è connessa con l'altra estremità ai bracci laterali inferiori 14 del portale oscillante 4 tramite uno snodo 31 e comprende un puntone 32 con un tratto 32a sagomato a C per evitare l'interferenza con l'albero primario 18 durante il movimento della biella, nonché un sistema a molla 33 che ne garantisce una certa estendibilità , onde far fronte a piccole imperfezioni di montaggio dell'insieme che altrimenti porterebbero a danneggiamenti .

Per effetto dell'azionamento dell'albero di comando 23, come si dirà in seguito, l'albero condotto 17 si sposta da una posizione situata ai di sopra dell'albero motore 18 illustrata a tratto pieno in figura 5 a quella, sostanzialmente ribaltata, illustrata a linea tratteggiata ed indicata con 17a nella medesima figura. Lo spostamento angolare dell'albero 17 è pari a 190° onde superare i punti morti alle due estremità dello spostamento di almeno 5°, garantendo così l'irreversibilità del movimento. Per ulteriore sicurezza è comunque previsto un meccanismo a camma e rullino (vedere figura 5) comprendente un disco 34 solidale all'albero motore 18 con due incavi 35 lungo il suo bordo spaziati angolarmente di 190° in corrispondenza dei quali si impegna un rullino 36 portato da un braccetto 37 sostenuto dal supporto 16 ed elasticamente riscontrante sul bordo del disco 34.

Il dispositivo sopra descritto funziona nel modo seguente. Si fa riferimento alle figure 1, 2 e 3 dove esso è illustrato nelle sue parti essenziali rispettivamente in una posizione iniziale chiusa, in una posizione intermedia arretrata, ed in una posizione finale aperta.

Per l'apertura del musetto 2 si procede inserendo l'apposita chiave 26 in una delle due bocchette 25 situate sulle due fiancate del frontale del locomotore. Dopo una prima rotazione a vuoto della chiave per circa 50°, la successiva rotazione di 360° provoca una rotazione di 190° dell'albero motore 18, dato il rapporto di trasmissione esistente. In seguito a tale rotazione l'albero 17 trascinato dai bracci 19 e dal collegamento formato dalle sporgenze 27 e dal dente 28 tra di esse impegnato si sposta di 190° passando da una posizione sostanzialmente sovrastante l'albero 18 ad una sostanzialmente sottostante, mentre il rullino 36 si impegna in uno dei due incavi 35 per stabilizzare la posizione raggiunta. Durante questa rotazione la biella 11 viene trascinata in modo da trascinare a sua volta il portale oscillante 4 facendo traslare di circa 80 rara il musetto 2 ad esso solidale all'interno del frontale del locomotore. La traslazione avviene in maniera sostanzialmente parallela all'asse del locomotore per la presenza di una guida di scorrimento agente tra musetto e parte frontale fissa del locomotore e costituita, come mostrato nelle figure 1,2 e 3, da una coppia di slitte 41 (una sola mostrata nelle figure) solidali al musetto 2 e spaziate tra loro che si impegnano a scorrimento sul bordo dell'apertura la dove sono previste spine di centraggio 42 sporgenti internamente che si impegnano a loro volta in sedi 43 ricavate sulle slitte 41.

A questo punto il musetto si presenta arretrato rispetto alla parte fissa ed è possibile da parte dell'operatore introdurre la mano per esercitare una dovuta spinta dall'alto verso il basso vincendo la forza delle due molle ad aria 8 che tendono a mantenere il musetto in posizione alzata. Il dimensionamento delle molle è tale che esse equilibrano il peso del musetto con modesto margine per cui la rotazione è blandamente contrastata .

Effettuata una rotazione del musetto di circa 90°, grazie alla quale esso scompare entro il frontale del locomotore rendendo accessibile l'accoppiatore automatico, il musetto deve rimanere saldamente vincolato in posizione aperta sino al successivo comando di chiusura. A tale scopo, come mostrato in particolare nelle figure 5 e 6, è previsto un dispositivo di blocco che comprende una coppia di perni 38 solidali al musetto 2 ed estendentisi in allineamento reciproco verso il suo interno, ed una cmma 39 solidale all'albero di comando 23 con il quale il perno 38 va ad impegnarsi alla fine della rotazione di 90° del musetto 2 all'interno del frontale 1 del locomotore. In pratica il perno 38, ruotando insieme al musetto 2, va in contrasto con la camma 39 facendola ruotare all'indietro. Ad un certo punto la rotazione del musetto porta il perno oltre la circonferenza descritta dalla camma e questa, tornando indietro elasticamente, blocca il perno. L'elemento di contrasto elastico della camma è costituito da due molle 40 {figura 4) coassiali alla ruota condotta 21 della trasmissione a catena 20. L'azione del perno 38 contro la camma 39 provoca una rotazione dell'alberino di comando 23 di circa 50° il ché, dato il rapporto di trasmissione esistente con l'albero motore 18 provoca una rotazione di quest'ultimo di circa 25° che tuttavia, visto il gioco esistente con l'albero condotto 17 dovuto alla connessione tra le sporgenze 27 e il dente 28 tra di esse impegnato, non provoca alcuno spostamento dell'albero 17 medesimo .

La manovra di chiusura avviene anch'essa in due tempi. Dal punto di vista dell'operatore essa comporta la sola rotazione della chiave, poiché la rotazione del musetto 2 è comandata dalle molle ad aria 8. Infatti la prima parte della rotazione della chiave fa ruotare le camme 39 all'indietro, liberando i perni di fermo 38 del musetto 2. Questo torna quindi verso l'alto ruotando attorno agli snodi 3 per azione delle molle ad aria 8, fino a quando le slitte 41 vanno a battuta sul bordo dell'apertura la. Continuando a ruotare la chiave si aziona il gruppo di movimentazione 9 che, a seguito di uno spostamento angolare di circa 190° dell'albero trasversale 17, fa traslare la biella 11 e solidalmente ad essa il portale oscillante 4 che spinge in avanti il musetto. In questo movimento, mentre le slitte 41 scorrono sul bordo dell'apertura la, le spine di centraggio 42 si impegnano nelle sedi 43, garantendo il corretto posizionamento del musetto rispetto all'apertura la del frontale 1 del locomotore. L'avvenuto raggiungimento della posizione di chiusura è testimoniato dalla possibilità di estrarre la chiave 26 dalla bocchetta 25.

Varianti e/o modifiche potranno essere apportate alla struttura frontale per locomotori ferroviari con portello a scomparsa secondo la presente invenzione, senza per questo uscire dall'ambito protettivo dell invenzione medesima .

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura frontale di locomotore comprendente una porzione fissa su cui è ricavata un'apertura e caratterizzata dal fatto di comprendere un portello mobile connesso girevolmente a detta parte fissa e traslabile assialmente entro di essa in modo da poter essere disposto in una posizione di chiusura ed in una posizione di apertura ruotata di circa 90° rispetto a detta posizione di chiusura e retratta all'interno di detta struttura.
2. 2. Struttura secondo la rivendicazione 1, in cui detto portello è alloggiato in detta apertura ed è connesso a mezzi di azionamento solidali a detta porzione fissa atti a conferirgli un movimento traslatorio assiale per disporlo da detta posizione di chiusura ad una posizione arretrata intermedia, essendo previsti mezzi elastici estendentisi da detta posizione fissa ed agenti a compressione eccentricamente su detto portello per mantenerlo in detta posizione arretrata intermedia.
3. 3. Struttura secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto portello è girevolmente sospeso ad un telaio connesso girevolmente alla porzione fissa di essa e detti mezzi elastici sono connessi ad un braccio solidale a detto portello, detti mezzi di azionamento comprendendo mezzi a biella connessi a detto telaio e ad un manovellismo di spinta azionabile dall'esterno di detta struttura .
4. 4. Struttura secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto manovellismo di spinta comprende un albero motore supportato trasversalmente da detta parte fissa e azionabile dall'esterno di detta struttura, e un albero condotto parallelo a detto albero motore e ad esso solidale, a cui detti mezzi a biella sono connessi.
5. 5. Struttura secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto telaio è girevolmente connesso a detto portello in corrispondenza di entrambe le fiancate della struttura, detti mezzi a biella comprendendo una coppia di bielle infulcrate su bracci radiali di detto albero condotto.
6. 6. Struttura secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto albero motore è connesso tramite mezzi di trasmissione ad un albero di comando azionabile dall'esterno .
7. 7 . Struttura secondo la rivendicazione 6, in cui detto albero di comando comprende un dispositivo di blocco della rotazione quando detto portello raggiunge detta posizione di apertura ruotata di circa 90° comprendente mezzi a camma solidali a detto albero di comando ed un perno solidale a detto portello atto a riscontrare ed impegnarsi con essi, essendo previsto un certo gioco angolare tra detto albero motore e detto albero condotto.
8. 8. Struttura secondo la rivendicazione 7, in cui detto albero condotto presenta due bracci radiali di rotazione con cui è girevolmente connesso a detto supporto fisso ed almeno un dente radiale che si impegna in una corrispondente forcella estendentesi radialmente da detto albero motore.
9. 9. Struttura secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto albero motore impartisce a detto albero condotto uno spostamento angolare superiore a 180° tra due posizioni operative situate al di sopra e una al di sotto di detto albero motore e sono previsti mezzi di bloccaggio di detto albero condotto in dette posizioni.
10. 10. Struttura secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi di bloccaggio comprendono una coppia di incavi ricavati perimetralmente su detto albero condotto ad una distanza angolare uguale a quella di dette posizioni operative, e un rullino portato da un braccio elasticamente connesso a detto supporto fisso ed atto ad impegnarsi in uno o nell'altro di detti incavi per bloccare l'albero condotto nella posizione operativa corrispondente .
11. 11. Struttura secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto portello comprende una guida di scorrimento atta a guidarne la traslazione assiale rispetto alla parte fissa.
12. 12. Struttura secondo la rivendicazione 11, in cui detta guida di scorrimento comprende almeno una slitta solidale a detto portello atto ad impegnarsi a scorrimento sulla parte fissa ed almeno una spina di centraggio solidale a detta parte fissa atta ad impegnarsi in una corrispondente sede solidale a detto portello.
13. 13 . Struttura frontale di locomotore ferroviario con portello a scomparsa sostanzialmente come sopra descritto ed illustrato con riferimento ai disegni annessi.