PL193896B1 - Zderzak wagonu kolejowego - Google Patents

Abstract

1. Zderzak wagonu kolejowego, zawierajacy korpus kapsuly wyposazony w rurowata podstawe, majaca plyte przy jednym koncu zderzaka oraz rurowaty tlok majacy glowice kontaktowa przy drugim koncu zderzaka, przy czym podstawa i tlok sa przymocowane razem dla utwo- rzenia ogólnie cylindrycznej komory wewnetrznej pomiedzy plyta a glowica, hydrauliczna sprezyne w komorze we- wnetrznej, usytuowana pomiedzy plyta a glowica kontakto- wa, przy czym ta hydrauliczna sprezyna zawiera obudowe przy jednym koncu komory wewnetrznej z przeciwleglymi glowicami przednia i tylna oraz cylinder cisnieniowy umieszczony pomiedzy tymi glowicami, przy czym tlok w cylindrze cisnieniowym zachodzi na wewnetrzna po- wierzchnie cylindra cisnieniowego, zas trzon tloka odchodzi od wspomnianego tloka szczelnie przez glowice przednia do wolnego konca przy drugim koncu komory wewnetrznej, przy czym w cylindrze cisnieniowym znajduja sie bramy przeplywowe, plyn hydrauliczny wypelniajacy komore cisnieniowa, a ponadto w komorze wewnetrznej znajduje sie sprezyna mechaniczna, umieszczona równolegle ze sprezyna hydrauliczna, znamienny tym, ze hydrauliczna sprezyna (28) ma zewnetrzny korpus (32), umieszczony pomiedzy glowicami przednia (36) i tylna (38) i oddalony od cylindra cisnieniowego (42), zbiornik (64) umieszczony pomie- dzy cylindrem cisnieniowym (42) a korpusem (32), ………. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zderzak wagonów kolejowych.

Narożny zderzak wagonu kolejowego obejmuje dający się ściskać korpus kapsułowy, otaczający zespół sprężynowy, który opiera się zgnieceniu zderzaka. Zderzaki zamontowane są parami na końcach wagonów kolejowych dla kontaktu ze zderzakami zamontowanymi na sąsiednich wagonach kolejowych w celu ochrony wagonów kolejowych i ich zawartości przed nadmiernymi siłami w czasie zderzeń, sprzęgania i zdarzeń w czasie działania pociągu.

Zderzaki stosowane w wagonach kolejowych w krajach europejskich muszą spełniać wymagania standardów ustalonych przez Union Internationale Chemins de Fer (Międzynarodowa Unia Kolei, UIC). Standardy te pozwalają na wymianę usług kolejowych pomiędzy krajami członkowskimi. Standardy UIC wyszczególniają wymiary fizyczne zderzaka, suw zderzaka, krzywą siła-przesunięcie dla zderzaka, wymagania zużycia energii dla zderzaka inne cechy zderzaka i uległy wzrastającemu zaostrzeniu bez zmieniania wymiarów korpusu kapsuły zderzaka.

Konwencjonalne zderzaki wagonów kolejowych wykorzystywały sprężynę hydrauliczną z tłokiem ruchomym w cylindrze ciśnieniowym wypełnionym płynem hydraulicznym. W czasie zgniatania zderzaka, tłok wciskany jest do cylindra. Ruch tłoka przeciska płyn hydrauliczny przez jeden bądź wiele otworów i na zewnątrz cylindra w celu rozproszenia energii. Przemieszczony płyn przepływa do zbiornika. Standardy UIC wymagają, by wysoce wydajna sprężyna hydrauliczna umieszczona była w ograniczonej objętości wewnętrznej korpusu kapsułowego o standardowym wymiarze. Ta sprężyna hydrauliczna musi być umieszczona równolegle ze sprężyną mechaniczną.

Konwencjonalny zderzak wagonu kolejowego zawiera sprężynę pierścieniową i cylindryczną sprężynę hydrauliczną umieszczone równolegle tak, że obie sprężyny zgniatają się razem. Sprężyna hydrauliczna umieszczona jest wewnątrz sprężyny pierścieniowej i zawiera cylinder, tłok w cylindrze, trzon tłoka i rozszerzalny pęcherz otaczający trzon tłoka, na zewnętrz cylindra. Pęcherz przymocowany jest i porusza się wraz z tłokiem. W czasie zgniatania i rozprężania się zderzaka, płyn hydrauliczny przepływa pomiędzy cylindrem a pęcherzem. Pęcherz służy jako rozszerzalny zbiornik dla płynu hydraulicznego przemieszczonego z cylindra w czasie zgniatania zderzaka.

Inny konwencjonalny zderzak wagonu kolejowego zawiera sprężynę zwojową i cylindryczną sprężynę hydrauliczną umieszczone równolegle tak, że obie sprężyny zgniatane są razem. Zapewniony jest zbiornik w trzonie tłoka cylindra ciśnieniowego. W czasie zgniatania zderzaka płyn hydrauliczny przepływa przez tłok i do zbiornika.

Konwencjonalne zderzaki wagonów kolejowych z mechanicznymi i hydraulicznymi sprężynami równoległymi mają wiele wad. Zderzaki są trudne do wytworzenia i nie spełniają niezawodnie wymagań UIC. Zewnętrzne pęcherze zbiornikowe mogą pękać i są trudne do uszczelnienia.

A zatem, istnieje potrzeba opracowania ulepszonego zestawu sprężynowego zderzaka wagonu kolejowego o wysokiej pojemności, mającego sprężynę mechaniczną i sprężynę hydrauliczną umieszczone równolegle, spełniającego wymagania co do wymiaru i wydajności roboczej UIC.

Zderzak wagonu kolejowego, zawierający korpus kapsuły wyposażony w rurowatą podstawę, mającą płytę przy jednym końcu zderzaka oraz rurowaty tłok mający głowicę kontaktową przy drugim końcu zderzaka, przy czym podstawa i tłok są przymocowane razem dla utworzenia ogólnie cylindrycznej komory wewnętrznej pomiędzy płytą a głowicą, hydrauliczną sprężynę w komorze wewnętrznej, usytuowaną pomiędzy płytą a głowicą kontaktową, przy czym ta hydrauliczna sprężyna zawiera obudowę przy jednym końcu komory wewnętrznej z przeciwległymi głowicami przednią i tylną oraz cylinder ciśnieniowy umieszczony pomiędzy tymi głowicami, przy czym tłok w cylindrze ciśnieniowym zachodzi na wewnętrzną powierzchnię cylindra ciśnieniowego, zaś trzon tłoka odchodzi od wspomnianego tłoka szczelnie przez głowicę przednią do wolnego końca przy drugim końcu komory wewnętrznej, przy czym w cylindrze ciśnieniowym znajdują się bramy przepływowe, płyn hydrauliczny wypełniający komorę ciśnieniową, a ponadto w komorze wewnętrznej znajduje się sprężyna mechaniczna, umieszczona równolegle ze sprężyną hydrauliczną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że hydrauliczna sprężyna ma zewnętrzny korpus, umieszczony pomiędzy głowicami przednią i tylną i oddalony od cylindra ciśnieniowego, zbiornik umieszczony pomiędzy cylindrem ciśnieniowym a korpusem, przy czym zbiornik jest wypełniony częściowo płynem hydraulicznym, zaś na szczycie zbiornika znajduje się kieszonka gazowa, która jest umieszczona ponad wnętrzem cylindra ciśnieniowego.

PL 193 896 B1

Sprężyna mechaniczna otacza przynajmniej część hydraulicznej sprężyny.

Sprężyna mechaniczna korzystnie stanowi sprężynę pierścieniową, która jest wstępnie obciążona pomiędzy jednym końcem wewnętrznej komory i drugim końcem wewnętrznej komory albo obudową.

Zbiornik jest pierścieniowaty i otacza cylinder ciśnieniowy.

Pomiędzy bramami przepływu a głowicą tylną znajduje się zwrotny otwór.

Suw zgniatania tłoka jest znacznie mniejszy od odległości pomiędzy głowicami, zaś gdy zderzak jest rozprężony, to tłok sąsiaduje z głowicą przednią, natomiast gdy zderzak jest złożony, to tłok sąsiaduje z głowicą tylną.

Sprężyna mechaniczna jest umieszczona pomiędzy wolnym końcem trzonu tłoka a głowicą tylną.

Odległość pomiędzy głowicami nie jest zasadniczo większa od suwu zgniatania tłoka.

Jeden koniec sprężyny mechanicznej korzystnie zachodzi na uskok usytuowany w obudowie.

Zderzak wagonu kolejowego według wynalazku zawiera ulepszony zestaw sprężynowy o wysokiej wydajności. Zestaw sprężynowy zawiera sprężynę pierścieniową i sprężynę hydrauliczną umieszczone równolegle tak, że obie sprężyny zgniatane są razem. Sprężyna pierścieniowa otacza sprężynę hydrauliczną. Zestaw sprężynowy pasuje do standardowej kapsuły zderzaka i spełnia standardy wydajności roboczej UIC.

Sprężyna hydrauliczna zawiera obudowę cylindra z cylindrem ciśnieniowym, tłok w cylindrze ciśnieniowym, trzon tłoka przebiegający na zewnątrz z jednego końca cylindra ciśnieniowego oraz wewnętrzny zbiornik otaczający cylinder ciśnieniowy. Wnętrze cylindra ciśnieniowego jest całkowicie wypełnione olejem hydraulicznym a zbiornik jest częściowo wypełniony olejem hydraulicznym z kieszonką gazową przy szczycie zbiornika. Objętość kieszonki gazowej jest większa niż ubytek objętości komór wewnętrznych w obudowie cylindra w czasie zgniatania zderzaka. Olej przemieszczony z cylindra ciśnieniowego przepływa do zbiornika i zmniejsza rozmiar kieszonki gazowej. Przedstawione są trzy przykładowe wykonania.

W pierwszych dwóch przykładowych wykonaniach, sprężyna pierścieniowa przebiega pomiędzy końcami korpusu kapsuły a sprężyna hydrauliczna jest wewnątrz jednego końca tej sprężyny. Pierścieniowaty zbiornik przebiega pomiędzy końcami obudowy cylindra i otacza cylinder ciśnieniowy. Zbiornik jest dłuższy niż suw tłoka w celu zapewnienia przestrzeni dla dużej kieszonki gazowej przy szczycie zbiornika.

W trzecim przykładowym wykonaniu, długość zbiornika jest mniej więcej równa suwowi tłoka a sprężyna pierścieniowa przebiega do jednego końca obudowy cylindra. W obudowie umieszczony jest stopień. Część zbiornika odległa od sprężyny jest promieniowo poszerzona w celu zapewnienia przestrzeni dla dużej kieszonki gazowej przy szczycie zbiornika, ponad cylindrem ciśnieniowym.

Każde z przykładowych wykonań wykorzystuje sprężynę mechaniczną, korzystnie sprężynę cierną albo pierścieniową, mającą wiele powkładanych między siebie pierścieni okrągłych z zachodzącymi stożkowymi powierzchniami ciernymi. W czasie zgniatania zderzaka, pierścienie wciskane są na siebie i ślizgają się po sobie, wytwarzając siły, które rozpraszają energię.

Zderzak wagonu kolejowego z ulepszonym zestawem sprężynowym ma znaczne zalety w stosunku do konwencjonalnych zderzaków wagonów kolejowych. Przedstawione zderzaki spełniają standardy UIC i zawierają wewnętrzne zbiorniki otaczające cylinder ciśnieniowy. Wewnętrzny zbiornik pozwala na zastosowanie otworów albo ciśnieniowo uruchamianych zaworów w cylindrze ciśnieniowym w celu kontrolowania przepływu płynu pomiędzy cylindrem ciśnieniowym a zbiornikiem i poduszkowymi zderzakami. Wymiar i rozmieszczenie otworów albo zaworów może być łatwo modyfikowany, zapewniając elastyczność w projektowaniu krzywej siła-tor dla zderzaka. Budowa jest uproszczona. Eliminacji ulega potrzeba skomplikowanych zbiorników.

Inne cele i cechy wynalazku staną się jasne w trakcie dalszego opisu, zwłaszcza wziętego w połączeniu z towarzyszącymi rysunkami, objaśniającymi wynalazek, których są cztery arkusze.

Figura 1 przedstawia pionowy widok przekrojowy wzięty przez pierwsze przykładowe wykonanie zderzaka wagonu kolejowego, przedstawiający rozprężony zderzak; fig. 2 - pionowy widok przekrojowy zderzaka z fig. 1, przedstawiający zderzak zgnieciony; fig. 3 - schematyczne zobrazowanie portów w ścianie cylindra ciśnieniowego zderzaka z fig. 1, przedstawiające ścianę rozwiniętą i położoną płasko; fig. 4 - widok jak fig. 1 obrazujący zderzak według drugiego przykładowego wykonania; a fig. 5 przedstawia widok jak fig. 1 obrazujący zderzak według trzeciego przykładowego wykonania.

PL 193 896 B1

Figury 1-3 przedstawiają pierwsze przykładowe wykonanie zderzaka wagonu kolejowego 10, zawierającego korpus kapsuły 12, mający rurowatą podstawę 14 i rurowaty tłok 16 umieszczony na podstawie 14. Tłok zawiera zewnętrznie skierowaną głowicę kontaktową 18, która zachodzi na odpowiadającą głowicę zderzaka na sąsiednim wagonie kolejowym. Podstawa 14 ma taki układ, by była zamocowana nai przebiegała na zewnątrz z jednego końca wagonu kolejowego. Podstawa i tłok są utrzymywane razem przez pierścień 20. Korpus kapsuły stosuje się do standardów UIC.

Zestaw sprężyny zderzakowej 22 jest zawarty wewnątrz cylindrycznej wewnętrznej komory 24 korpusu kapsuły i przebiega pomiędzy i zachodzi na płytę podstawną 26 i głowicę 18. Fig. 1 przedstawia zestaw sprężynowy zderzaka 22 w całkowicie rozprężonym korpusie kapsuły z tłokiem 16 utrzymywanym na pierścieniu 20. Zestaw sprężynowy 22, zawiera sprężynę hydrauliczną typu tłokowego 28 i mechaniczną sprężynę cierną albo pierścieniową 30. Sprężyny 28 i 30, są umieszczone równolegle tak, że uderzenie wywarte na zderzak zgniata obie sprężyny razem. Sprężyna 30 jest wstępnie obciążona i utrzymuje rozprężony korpus kapsuły.

Sprężyna hydrauliczna 28 zawiera obudowę cylindra 32 opierającą się na płycie podstawnej 26. Obudowa cylindra 32, zawiera głowicę przednią 36, głowicę tylną 38 i cylinder zewnętrzny 40, przebiegający pomiędzy głowicami. Wewnętrzny cylinder ciśnieniowy 42 również przebiega pomiędzy głowicami. Tłok 44 w cylindrze 42 przenosi pierścień uszczelniający 46, który zachodzi na powierzchnię wewnętrzną cylindra ciśnieniowego 42 i dzieli przestrzeń wewnątrz cylindra 42 na przednią komorę cylindryczną 48 i tylną pierścieniowatą komorę 50. Pierścień uszczelniający 46 zapobiega wyciekowi płynu hydraulicznego poza tłok. Trzon tłoka 52 przebiega od tłoka 44 z obudowy cylindra 32 przez przewiert albo przejście trzonu 54, w głowicy tylnej 36. Uszczelnienie trzonu zapobiega wyciekowi płynu hydraulicznego przez przejście tłoka. Płyta trzonu 56 jest przymocowana do wolnego końca trzonu tłoka 52 i przylega do głowicy 18.

Sprężyna pierścieniowa 30 jest zawarta pomiędzy obwodowym kołnierzem 58 na tylnej głowicy 38 i odpowiadającym kołnierzem na płycie trzonu 56. Sprężyna 30 zawiera zestawy zachodzących wewnętrznych i zewnętrznych pierścieni 60 i 62. Pierścienie otaczają trzon tłoka i obudowę cylindra zestawu sprężyny hydraulicznej. Sprężyna 30, jest wstępnie obciążona pod sprężeniem pomiędzy głowicą 38 a płytą 56 z pierścieniami 60, 62 zachodzącymi na siebie gdy zderzak jest rozprężony, jak przedstawiono na fig. 1.

Cylindry 40 i 42 wyznaczają pierścieniowaty zbiornik 64, przebiegający pomiędzy głowicami 36 i 38 i otaczający tłok i komory 48 i 50. Otwory powrotne 66, przebiegają przez cylinder ciśnieniowy 42 przy końcu zbiornika 64, sąsiedniej głowicy 36 i łączą się ze zbiornikiem i tylną komorą 50. Wiele otworów kontroli przepływu o małej średnicy 68 przebiega przez cylinder 42 i łączy wnętrze cylindra ze zbiornikiem 64. Pojedynczy otwór zwrotny przepływu 70 przebiega przez cylinder 42 i łączy komorę 48 ze zbiornikiem 64.

Wewnętrzne komory obudowy cylindra 32 są wypełnione olejem hydraulicznym. Komory w cylindrze ciśnieniowym są wypełnione całkowicie. Zbiornik jest wypełniony częściowo. Kieszonka gazowa pozostawiona jest przy szczycie zbiornika 64 powyżej komory 48. Kieszonka jest wystarczająco duża by przyjąć nadmiar płynu hydraulicznego wypływającego z cylindra ciśnieniowego do zbiornika w czasie zgniatania zderzaka. Gazem w kieszonce może być powietrze.

Rozkład i układ otworów 66, 68 i 70 jest przedstawiony na fig. 3. Na tym rysunku, cylinder ciśnieniowy 42 przedstawiono jako rozwinięty i ułożony płasko z prawą stroną cylindra 42 sąsiadującą z tylną głowicą 38 a lewą stroną cylindra sąsiadującą z przednią głowicą 36. Linia 72 przedstawia położenie pierścienia uszczelniającego 46 gdy zderzak jest całkowicie rozprężony a tłok sąsiaduje z przednią głowicą 36. Linia 74 wskazuje położenie pierścienia, gdy zderzak jest całkowicie zgnieciony. Gdy zderzak jest całkowicie zgnieciony, pierścień 46 przesunięty jest albo pokrywa wszystkie otwory 68. Odległość X pomiędzy liniami 72 i 74 przedstawia suw zgniatania zderzaka. Odległość Yod linii 74, do tylnego końca cylindra jest w przybliżeniu równa odległości X. Suw zgniatania dla zderzaka wynosi około połowy długości cylindra ciśnieniowego.

Figura 1 przedstawia położenie narożnego zderzaka 10 w pełni rozprężonego. Sprężyna pierścieniowa 30 utrzymuje głowicę kontaktową 18 na zewnątrz i poza płytą podstawną 26. W tym położeniu, tłok 44 jest oddzielony na małą odległość od przedniej głowicy 36, objętość komory tylnej 50 jest na minimum a objętość przedniej komory 48 jest na maksimum. Obie komory wypełnione są olejem hydraulicznym w celu zapewnienia hydraulicznej absorpcji energii zderzenia.

Po zderzeniu wystarczającym dla pokonania wstępnego obciążenia sprężyny pierścieniowej 30, głowica kontaktowa 18 przesuwa się w kierunku płyty podstawnej 26. Sprężyna 30 jest zgnieciona

PL 193 896 B1 a olej hydrauliczny w komorze 48 wypływa przez otwory 68 i 70 do zbiornika 64 w celu amortyzacji zderzenia. Wypływ oleju do zbiornika spręża kieszonkę gazową przy szczycie zbiornika. Początkowa objętość kieszonki jest większa niż objętość oleju przepływającego do zbiornika minus objętość oleju przepływającego do komory tylnej 50.

Figura 2 przedstawia zderzak 10 całkowicie zgnieciony. Sprężyna pierścieniowa 30 jest zgnieciona pomiędzy kołnierzem 58 a płytą 56. Zgniecenie sprężyny pierścieniowej powoduje ślizganie się pierścieni 60 względem pierścieni 62, wytwarzając siły tarcia i naprężenie, które rozprasza energię zderzenia.

Równocześnie z mechaniczną amortyzacją zderzenia, tłok 44, przesuwa się z rozprężonego położenia w kierunku tylnej głowicy 38 w celu zamortyzowania zderzenia hydraulicznie. Zgnieceniu zderzaka opiera się opór hydrauliczny przepływu oleju przez otwory 68 i 70. Olej wypływa z przedniej komory 48 do zbiornika 64 i olej przepływa ze zbiornika 66 przez otwory 66 i do komory tylnej 50. Trzon tłoka 52 przesuwa się do tylnej komory 50 tak, że objętość tylnej komory jest niewystarczająca dla przyjęcia całości oleju wypływającego z komory przedniej 48. Nadmiar oleju gromadzony jest w zbiorniku 64 i zmniejsza objętość kieszonki gazowej na szczycie zbiornika.

W czasie początkowego zgniatania zderzaka, tłok wyciska olej przez wszystkie otwory 68 i 70. W miarę jak tłok porusza się wzdłuż suwu, pierścień 46 przechodzi nad pojedyncze otwory 68 aż do końca suwu, jak przedstawiono na fig. 2, przy czym pierścień minie otwory 68 najbliższe przedniej głowicy 36 i pokryje i zamknie pozostałe otwory 68 przy linii 74. W całkowicie zgniecionym położeniu, otwór przepływu zwrotnego 70 jest otwarty dla umożliwienia przepływu oleju do komory 48 w czasie początkowego względnie wolnego rozprężania się zderzaka przez zgniecioną sprężynę pierścieniową. Początkowe rozprężenie otwiera otwory 68 w celu zwiększenia objętości oleju wpływającego do zderzaka i przyspieszenia rozprężania się z powrotem do całkowicie rozprężonego położenia z fig. 1.

Liczba i rozmieszczenie otworów 68 może być modyfikowana w celu zmiany krzywej siła-przemieszczenie sprężyny hydraulicznej. Otwory zwrotne mogą być umieszczone jak jest to pożądane na poza tym nieperforowanej części 76 cylindra 42 pomiędzy linią 74 a końcem cylindra sąsiadującym z tylną głowicą 38. Otwór zwrotny może przebiegać od komory 48 do zbiornika przez głowicę tylną 38 albo od komory 48 bezpośrednio do komory 50 przez tłok, jak jest to pożądane.

Wsparte sprężynowe zawory ciśnieniowe można zamontować w otworach 68 w celu wzmocnienia krzywej siła-tor dla zderzaka. Zawór ciśnieniowym może również być zamontowany w otworze przebiegającym przez tłok 44 w celu połączenia przedniej i tylnej komory.

Figura 4 przedstawia drugie przykładowe wykonanie zderzaka wagonu kolejowego 100, podobnego do zderzaka 10. Zderzak 100 zawiera korpus kapsuły 102 i zestaw sprężyn zderzakowych 104 zamontowany na korpusie kapsułowym. Zestaw 104 zawiera sprężynę pierścieniową 106, podobną do sprężyny pierścieniowej 30, oraz sprężynę hydrauliczną 108. Sprężyna pierścieniowa i sprężyna hydrauliczna działają równolegle i zgniatają albo rozprężają się razem, jak w zderzaku 10. Sprężyna hydrauliczna zawiera obudowę cylindra 110, mającą głowicę przednią 112, głowicę tylną 114 i cylinder zewnętrzny 116, jak w obudowie cylindra 32. Wewnętrzny cylinder ciśnieniowy 118 jest umieszczony wewnątrz cylindra 116 i przebiega pomiędzy głowicami 112 i 114. Tłok 120 zawiera pierścień uszczelniający 122, jest przymocowany w cylindrze 118 i połączony z trzonem tłoka 124. Wolny koniec trzonu tłoka 124 jest połączony z płytą trzonu 126. Wstępnie obciążona sprężyna pierścieniowa 106 zawarta jest pomiędzy płytą trzonu 126 a głowicą tylną 114 i normalnie utrzymuje zderzak w położeniu rozprężonym z fig. 4.

Trzon tłoka 124 jest dłuższy od trzonu 52 ze zderzaka z pierwszego przykładowego wykonania tak, że gdy zderzak 100 jest rozprężony, tłok 120 umieszczony jest w przybliżeniu w środku wzdłuż cylindra 118. Cylinder 118 ma tę samą długość co cylinder 42. Komora przednia 128 jest umieszczona pomiędzy tłokiem 120 a głowicą tylną 114, a komora tylna 130 jest umieszczona pomiędzy tłokiem a głowicą przednią 112. Pierścieniowy zbiornik 132 umieszczony jest pomiędzy cylindrami 116 i 118 i przebiega od głowicy 112 do głowicy 114. Trzon tłoka 124 przebiega przez głowicę przednią 112. Wiele otworów przepływowych 134 przeprowadzonych jest przez cylinder 118 w sąsiedztwie głowicy tylnej 114. Pojedynczy otwór przepływu zwrotnego 136 przebiega przez cylinder ciśnieniowy 118 pomiędzy otworami 134 a głowicą tylną. Otwory zwrotne 138 przebiegają przez cylinder 118 w sąsiedztwie głowicy przedniej 112.

Suw zgniatania zderzaka 10 ma tę samą długość co suw zgniatania zderzaka 100 i przesuwa pierścień uszczelniający 112 z położenia z fig. 4 do położenia 140, w sąsiedztwie głowicy tylnej 114.

PL 193 896 B1

W czasie zgniatania sprężyna pierścieniowa zderzaka 106, jest zgniatana, a płyn hydrauliczny przepływa z komory 128 przez otwory 134 i 136 w celu zamortyzowania zderzenia, jak uprzednio opisano. Przy końcu pełnego suwu zderzenia, pierścień uszczelniający 122 przeszedł nad albo pokrywa wszystkie otwory przepływowe 134, pozostawiając otwór 136 otwarty dla ograniczonego przepływu zwrotnego płynu hydraulicznego do komory 128 w czasie początkowego rozprężania się zderzaka. Zbiornik 132 przebiega wzdłuż całej długości cylindra ciśnieniowego 118. Komory wewnętrzne obudowy cylindra wypełnione są olejem hydraulicznym z wystarczająco dużą kieszonką gazową na szczycie zbiornika 132 w celu przyjęcia oleju przepływającego z komory 128 w czasie zgniatania pomimo zmniejszenia objętości wewnętrznej, jak uprzednio opisano. Otwór przepływu zwrotnego 136 może być umieszczony w dowolnym położeniu na poza tym nieperforowanej części cylindra ciśnieniowego 118 umieszczonej pomiędzy końcem cylindra sąsiadującym z tylnym końcem 114 a sąsiednim położeniem 140. Otwór 136 może przebiegać przez tylną głowicę albo przez tłok, jeżeli jest to pożądane.

W zderzaku 100 tłok 120 jest umieszczony w większej odległości od podparcia wspornego w przedniej głowicy 112 niż w zderzaku 10. Większa odległość pomiędzy tłokiem a głowicą przednią zapewnia zwiększone podparcie dla trzonu tłoka przeciwko bocznym obciążeniom wywieranym na wolny koniec zderzaka.

W zderzaku 100, cylinder ciśnieniowy 118 przebiega pomiędzy przednią a tylną głowicą 112 i 114. Działanie zderzaka jak opisano nie wymaga, by cylinder ciśnieniowy przebiegał w sposób ciągły pomiędzy przednią a tylną głowicą. Jeżeli jest to pożądane, część 142 cylindra ciśnieniowego 118 przebiegająca od przedniej głowicy do tłoka, gdy zderzak jest rozprężony może zostać wyeliminowana. W takim wypadku, pozostała część cylindra ciśnieniowego 118 może być połączona albo zintegrowana z głowicą tylną 114. Usunięcie części 142 ściany ciśnieniowej 118 eliminuje komorę 130 i powiększa zbiornik 132 promieniowo do wewnątrz. Zmiana ta nie powiększa kieszonki gazowej w zbiorniku, ponieważ kieszonka gazowa musi być umieszczona powyżej szczytu komory 128 celu zapobieżenia zbieraniu się gazu w komorze i utrudnianiu hydraulicznej amortyzacji zderzeń.

Zderzak wagonu kolejowego 150 przedstawiony na fig. 5jest podobny do uprzednio opisanych zderzaków 10 i 100 i zawiera korpus kapsułowy 152, i zestaw sprężyn zderzakowych 154 w korpusie kapsułowym. Zestaw zawiera sprężynę pierścieniową 156 i sprężynę hydrauliczną 158, połączone równolegle tak, by zgniatały się i rozprężały razem. Sprężyna hydrauliczna zawiera obudowę cylindra 160, mającą głowicę przednią 162 oraz głowicę tylną 164 mającą średnicę większą niż średnica głowicy przedniej i przebiegającą promieniowo w celu pełnego zajęcia wnętrza korpusu kapsuły. Zewnętrzny cylinder 166 przebiega od zewnętrznego obwodu tylnej głowicy 164 wzdłuż korpusu kapsuły do wewnętrznego stopnia 167 i od stopnia do głowicy przedniej 162. Wewnętrzny cylinder ciśnieniowy 168 przebiega pomiędzy głowicami 162 a 164. Stopień leży naprzeciwko głowicy przedniej.

Tłok 170 jest przymocowany w cylindrze 168 i zawiera pierścień uszczelniający 172 zachodzący na cylinder 168. Trzon tłoka 174 przebiega od tłoka przez przewiert w głowicy przedniej 162 do wolnego końca, który połączony jest z płytą trzonu 176. Wstępnie obciążona sprężyna 156 jest zawarta pomiędzy płytą trzonu a stopniem 167 cylindra 166.

Tłok 170 dzieli wnętrze cylindra 168 na komorę przednią 178 i komorę tylną 180. Pierścieniowaty zbiornik 182 jest umieszczony pomiędzy cylindrami 166 i 168 a głowicami 162 i 164. Promieniowa wysokość 184 zbiornika 182 od stopnia 167 do tylnej ściany 164 jest większa od promieniowej wysokości 186 zbiornika od stopnia do ściany przedniej. Zwiększona wysokość ściany zbiornika od stopnia do ściany tylnej zapewniona jest przez umieszczenie części cylindra 166 pomiędzy stopniem a tylną ścianką sąsiadującą z rurowatą podstawą korpusu kapsuły. Koniec sprężyny pierścieniowej opiera się na stopniu 167 z dala od głowicy tylnej 164. Umiejscowienie stopnia 167 pomiędzy głowicami 102 i 104 może się zmieniać, jeżeli jest to pożądane. Koniec sprężyny 156 może opierać się na głowicy przedniej 162.

Wiele otworów przepływowych 188, pojedynczy otwór zwrotny 190 i wiele otworów zwrotnych o większej średnicy 192 zapewnionych jest w cylindrze 168 i odpowiada podobnym otworom przedstawionym i opisanym w połączeniu z pierwszym i drugim przykładowym wykonaniem. Zderzak 150 ma suw zgniatania przesuwający pierścień uszczelniający 172, z położenia przedstawionego na fig. 5 do położenia wskazanego linią 194 w celu minięcia albo pokrycia wszystkich otworów przepływowych 188.

PL 193 896 B1

Komory wewnętrzne i zbiornik w obudowie cylindra 160 wypełnione są olejem hydraulicznym z kieszonką gazową na szczycie zbiornika wystarczająco dużą dla przyjęcia oleju przepływającego do zbiornika w czasie zgniatania zderzaka. W tym przykładowym wykonaniu, długość zbiornika wzdłuż osi podłużnej zderzaka jest znacznie mniejsza od długości zbiorników 64 i 132 w dwóch pierwszych przykładowych wykonaniach i jest tylko nieco dłuższa od suwu zgniatania zderzaka. Jednakże, zwiększona wysokość promieniowa 184 zbiornika pomiędzy stopniem a tylną głowicą zapewnia zwiększoną kieszonkę gazową. Kieszonka gazowa jest większa niż różnica w objętości trzonu tłoka przesuniętego do komory tylnej i jest odpowiednio zmniejszana w czasie zgniatania. Przy pełnym zgnieceniu, otwór przepływowy 190 nie jest przykryty i pozwala na rozprężenie zderzaka. Zderzak 150 jest zgniatany i rozprężany jak uprzednio opisano w połączeniu ze zderzakami 10i 100.

W czasie zgniatania opisanych zderzaków, płyn hydrauliczny wypływa z komór przednich przez otwory przepływowe albo wsparte sprężynowo zawory ciśnieniowe w cylindrze ciśnieniowym. Tak otwory jak i zawory tworzą bramy przepływowe, przez które płyn hydrauliczny przepływa na zewnątrz z cylindrów ciśnieniowych.

W czasie zgniatania, płyn hydrauliczny przepływa z komory przedniej do zbiornika a płyn w zbiorniku wpływa do komory tylnej. Jednakże, komora tylna zajęta jest przez trzon tłoka i nie przyjmuje całości płynu hydraulicznego przemieszczonego z komory przedniej. Objętość płynu hydraulicznego przemieszczonego z komory przedniej, pomniejszona o objętość płynu hydraulicznego przepływającego do komory tylnej, albo płyn hydrauliczny przemieszczony netto, gromadzony jest w zbiorniku przez sprężenie i zmniejszenie objętości kieszonki gazowej. Kieszonka gazowa ma objętość początkową większą lub równą objętości netto płynu hydraulicznego przepływającego do i utrzymywanego w zbiorniku przez zgniecenie zderzaka.

Choć objaśniłem i opisałem zalecane przykładowe wykonanie wynalazku, należy rozumieć, iż jest on zdolny do modyfikacji, i dlatego nie pragnę być ograniczonym do dokładnych szczegółów wyłożonych powyżej, ale chcę korzystać z takich zmian i odmian, jakie wchodzą w zakres poniższych zastrzeżeń.

Claims (11)

1. Zderzak wagonu kolejowego, zawierający korpus kapsuły wyposażony w rurowatą podstawę, mającą płytę przy jednym końcu zderzaka oraz rurowaty tłok mający głowicę kontaktową przy drugim końcu zderzaka, przy czym podstawa i tłok są przymocowane razem dla utworzenia ogólnie cylindrycznej komory wewnętrznej pomiędzy płytą a głowicą, hydrauliczną sprężynę w komorze wewnętrznej, usytuowaną pomiędzy płytą a głowicą kontaktową, przy czym ta hydrauliczna sprężyna zawiera obudowę przy jednym końcu komory wewnętrznej z przeciwległymi głowicami przednią i tylną oraz cylinder ciśnieniowy umieszczony pomiędzy tymi głowicami, przy czym tłok w cylindrze ciśnieniowym zachodzi na wewnętrzną powierzchnię cylindra ciśnieniowego, zaś trzon tłoka odchodzi od wspomnianego tłoka szczelnie przez głowicę przednią do wolnego końca przy drugim końcu komory wewnętrznej, przy czym w cylindrze ciśnieniowym znajdują się bramy przepływowe, płyn hydrauliczny wypełniający komorę ciśnieniową, a ponadto w komorze wewnętrznej znajduje się sprężyna mechaniczna, umieszczona równolegle ze sprężyną hydrauliczną, znamienny tym, że hydrauliczna sprężyna (28) ma zewnętrzny korpus (32), umieszczony pomiędzy głowicami przednią (36) i tylną (38) i oddalony od cylindra ciśnieniowego (42), zbiornik (64) umieszczony pomiędzy cylindrem ciśnieniowym (42) a korpusem (32), przy czym zbiornik (64) jest wypełniony częściowo płynem hydraulicznym, zaś na szczycie zbiornika (64) znajduje się kieszonka gazowa, która jest umieszczona ponad wnętrzem cylindra ciśnieniowego (42).

2. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężyna mechaniczna (30) otacza przynajmniej część hydraulicznej sprężyny (28).

3. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 2, znamienny tym, że sprężyna mechaniczna (30) stanowi sprężynę pierścieniową, która jest wstępnie obciążona pomiędzy jednym końcem wewnętrznej komory i drugim końcem wewnętrznej komory albo obudową.

4. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężyna mechaniczna (30) stanowi sprężynę pierścieniową.

PL 193 896 B1

5. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiornik (64) jest pierścieniowaty i otacza cylinder ciśnieniowy (42).

6. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy bramami przepływu a głowicą tylną (38) znajduje się zwrotny otwór (66).

7. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 1, znamienny tym, że suw zgniatania tłoka (44) jest znacznie mniejszy od odległości pomiędzy głowicami (36, 38), zaś gdy zderzak jest rozprężony, to tłok (44) sąsiaduje z głowicą przednią (36).

8. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 1, znamienny tym, że suw zgniatania tłoka (44) jest znacznie mniejszy od odległości pomiędzy głowicami (36, 38), zaś gdy zderzak jest złożony, to tłok (44) sąsiaduje z głowicą tylną (38).

9. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężyna mechaniczna (30) jest umieszczona pomiędzy wolnym końcem trzonu (52) tłoka (44) a głowicą tylną (38).

10. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 1, znamienny tym, że odległość pomiędzy głowicami (36, 38) nie jest zasadniczo większa od suwu zgniatania tłoka (44)

11. Zderzak wagonu kolejowego według zastrz. 9, znamienny tym, że jeden koniec sprężyny mechanicznej (30) zachodzi na uskok usytuowany w obudowie.