PL199059B1 - Zderzak do pojazdów szynowych - Google Patents

Abstract

Zderzak do pojazdów szynowych zaopatrzony jest w tulej e zderzaka (1), zamocowan a od strony po- jazdu oraz w przesuwalny wzgl edem niej gazohydra- ulicznie t lumiony uk lad popychacza (2) maj acy talerz zderzaka (4) i prowadzon a w tulei zderzaka (1) rur e nurnikow a (5), która ma na ko ncu tarcz e (10) zwró- con a do elementu po srednicz acego (15). Pomi edzy talerzem zderzaka (14) i tarcz a (10) umieszczony jest ruchomo osadzony, promieniowo przesuwalny element po sredni (15) maj acy po stronie zwróconej do talerza zderzaka (4), powierzchni e (16) w kszta l- cie czaszy, która wspiera si e w odpowiednio do niej ukszta ltowanym wybraniu (17) wykonanym w talerzu zderzaka (4). Zarówno talerz zderzaka (4) jak i tar- cza (10) wykonane s a z metalu, natomiast element po sredni (15) wykonany jest z tworzywa sztucznego o dobrych w lasno sciach po slizgowych i przenosi si ly dzia laj ace mimo srodowo na talerz zderzaka (4), w zna- cznym stopniu centrycznie na rur e nurnikow a (5). PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zderzak do pojazdów szynowych z tuleją zderzaka zamocowaną od strony pojazdu oraz z przesuwalnym względem niej, gazohydraulicznie tłumionym układem popychacza, który zawiera talerz zderzaka i prowadzoną w tulei zderzaka rurę nurnikową.

Obok zwykłych zderzaków wyposażonych w mechaniczne sprężyny, znane są także zderzaki gazohydrauliczne. W tych zderzakach gazohydrauliczny element tłumiący składa się zwykle z zamkniętego wkładu, który jako gotowy element konstrukcyjny osadza się w zderzaku tak, że popychacz zderzaka wspiera się na tulei zderzaka poprzez gazohydrauliczny element tłumiący. Poza tym znane są również gazohydrauliczne zderzaki, w których gazohydrauliczne urządzenie tłumiące zintegrowane jest ze zderzakiem tak, że nie stosuje się żadnego określonego wkładu. Tego rodzaju zderzak znany jest na przykład z europejskiego zgłoszenia patentowego nr 0 18 10 405. Zderzak ten ma tuleję zderzaka umocowywaną do pojazdu szynowego oraz popychacz zderzaka z zewnętrzną rurą popychacza, z wewnę trzną rurą nurnikową i z talerzem zderzaka. Rura popychacza przechodzi po zewnę trznej stronie tulei zderzaka.

Zarówno rura popychacza jak i rura nurnikowa powiązane są czynnościowo z talerzem zderzaka. Rura nurnikowa po obu stronach zamknięta jest kołnierzem. W swej przestrzeni wewnętrznej rura nurnikowa tworzy przestrzeń gazową do wypełniania gazem znajdującym się pod nadciśnieniem wynoszącym około 10 - 20 · 10⁵ Pa oraz do wypełniania częścią ilości ośrodka hydraulicznego.

Tuleja zderzaka w obszarze końcowym, zwróconym do talerza zderzaka, posiada pierścieniowy rowek, w którym osadzone jest uszczelnienie w kształcie litery V. Uszczelnia ono szczelinę pomiędzy rurą nurnikową i tuleją zderzaka, a tym samym także przestrzeń olejową względem otoczenia zewnętrznego.

Zasadniczym problemem przy tego rodzaju zderzakach jest to, że popychacz zderzaka przy mimośrodowym wprowadzaniu siły wsuwany jest skośnie i może się przy tym lekko odchylić. Wskutek tego także rura nurnikowa zostaje „skośnie” wsunięta. Zrozumiałe jest, że jest to niepożądane, gdyż tuleja zderzaka podlega przy tym silnym obciążeniom w kierunku promieniowym, wskutek czego zwłaszcza wspomniane uszczelnienie typu V poddane jest zwiększonemu zużyciu, co prowadzi do nieszczelności gazohydraulicznego elementu tłumiącego i do zmniejszenia żywotność, względnie konieczności konserwacji.

Zadaniem wynalazku jest więc opracowanie zderzaka do pojazdów szynowych mającego zwiększoną trwałość przez to, że zwłaszcza uszczelnienie, względnie uszczelnienia, stosowane do uszczelniania przestrzeni olejowej będą mniej obciążane mechanicznie.

Zderzak do pojazdów szynowych z tuleją zderzaka zamocowaną od strony pojazdu oraz z przesuwalnym względem niej, gazohydraulicznie tłumionym układem popychacza, który zawiera talerz zderzaka i prowadzoną w tulei zderzaka rurę nurnikową, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pomiędzy talerzem zderzaka i rurą nurnikową umieszczony jest ruchomo osadzony, promieniowo przesuwalny element pośredni, przenoszący siły działające mimośrodowo na talerz zderzaka, zasadniczo centrycznie na rurę nurnikową.

Korzystnie, w zderzaku według wynalazku element pośredni po stronie zwróconej do talerza zderzaka ma powierzchnię w kształcie czaszy, wspartą w odpowiednio ukształtowanym wybraniu w talerzu zderzaka.

Wybranie, w kształcie czaszy w talerzu zderzaka jest ukształtowane tak, że jego nominalne centrum, przynajmniej w przybliżeniu, przebiega poprzez punkt ciężkości rury nurnikowej.

Korzystnie, rura nurnikowa zakończona jest tarczą zwróconą do elementu pośredniego, na której wspiera się element pośredni, przy czym talerz zderzaka oraz tarcza stanowią elementy z metalu, zaś element pośredni jest elementem z tworzywa sztucznego o dobrych własnościach poślizgowych.

Element pośredni zamocowany jest bezpośrednio, względnie pośrednio, na rurze nurnikowej za pomocą drutu przynajmniej częściowo otaczającego go na obwodzie.

Element pośredni ma obwodowy rowek, w którym osadzony jest drut.

Mający talerz zderzaka układ popychacza ma zewnętrzną rurę popychacza, która przynajmniej częściowo obejmuje tuleję zderzaka od strony zewnętrznej.

W tulei zderzaka znajduje się przestrzeń olejowa wypeł niona oś rodkiem hydraulicznym, zmniejszającym się wraz ze wzrastającym wsuwaniem rury nurnikowej, przy czym tuleja zderzaka zawiera rowek, w którym umieszczone jest przynajmniej jedno uszczelnienie otaczające zewnętrzną stronę rury nurnikowej.

PL 199 059 B1

Za pomocą opisanego wykonania unika się zwłaszcza tego, że przy mimośrodowo na talerz zderzaka działających siłach rura nurnikowa nie wsuwa się już skośnie. Wskutek tego tarcie i ścieranie pomiędzy rurą nurnikową, zanurzającą się w tuleję zderzaka, i tuleją zderzaka ulegają redukcji tak, że zwłaszcza uszczelnienie podlega ochronie.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny gazohydraulicznego zderzaka w stanie spoczynku, a fig. 2 - szczegółowy widok elementu pośredniego, w zderzaku według fig. 1.

Na podstawie fig. 1 wyjaśniona zostanie zasadnicza budowa zderzaka, przy czym zasadniczo bliżej będą omówione tylko części związane z wynalazkiem.

Zderzak ma tuleję zderzaka 1 zamocowywaną do pojazdu szynowego (nie uwidocznionego) oraz ma układ popychacza 2. Ten ostatni składa się z zewnętrznej rury popychacza 3 z umocowanym do niej talerzem zderzaka 4 oraz z wewnętrznej rury nurnikowej 5. Rura nurnikowa 5 po obu stronach zamknięta jest przez kołnierz 6 oraz kołnierz zaworu 7. W swojej przestrzeni wewnętrznej rura nurnikowa 5 tworzy przestrzeń gazową 8, w której znajduje się gaz pod nadciśnieniem wynoszącym około 10 - 20 · 10⁵ Pa oraz część ilości ośrodka hydraulicznego. Pomiędzy kołnierzem zaworu 7 od strony pojazdu i końcem tulei zderzaka 1 od strony pojazdu, w wewnętrznej przestrzeni tulei zderzaka 1 utworzona jest przestrzeń olejowa 9. W przedstawionym tutaj rozprężonym stanie spoczynkowym przestrzeń gazowa 8 jest częściowo wypełniona olejem hydraulicznym, natomiast przestrzeń olejowa 9 wypełniona jest całkowicie olejem hydraulicznym. Kołnierz zaworu 7 od strony pojazdu, razem z obejmowanym przez niego układem zaworowym 13, tworzą gazohydrauliczne urządzenie regulacyjne 12, które usiłuje utrzymać układ popychacza 2 w przedstawionym tu położeniu. Ponadto, za pomocą urządzenia regulacyjnego 12, przy siłach uderzeniowych działających na talerz zderzaka 4, przepust pomiędzy przestrzenią olejową 9 i przestrzenią gazową 8 regulowany jest zależnie od działających sił. Ponieważ zasadnicze działanie urządzenia regulacyjnego 12 jest znane, więc nie będzie tu bliżej omawiane.

Do kołnierza 6 rury nurnikowej 5, zwróconego do talerza 4, przylega tarcza 10. Pomiędzy tą tarczą 10 i tylną stroną 4a talerza zderzaka 4 umieszczony jest tarczowy element pośredni 15. Po stronie zwróconej do talerza zderzaka 4 ma on górną powierzchnię 16 w kształcie czaszy, która wspiera się w odpowiednio do niej ukształtowanym wybraniu 17 zagłębionym w tylnej stronie 4a talerza zderzaka 4. Wybranie 17 ukształtowane w postaci czaszy w talerzu zderzaka 4 jest przy tym tak wykonane, że jego nominalne centrum przebiega poprzez punkt ciężkości rury nurnikowej 5 znajdujący się na wzdłużnej osi środkowej 22 tulei zderzaka 1. Strona elementu pośredniego 15 zwrócona do tarczy 10 jest płaska. Podczas gdy zarówno talerz zderzaka 4 jak i tarcza 10 wykonane są z metalu, to element pośredni 15 wykonany jest z tworzywa sztucznego o dobrych własnościach poślizgowych. Element pośredni 15 może być wykonany na przykład z poliamidów, PCFE, PCW, polietylenu, poliwęglanu lub poliacetalu, ewentualnie z wypełniaczami takimi jak grafit lub włókno szklane. Element pośredni 15 ma promieniowo obwodowy rowek 18, w którym osadzony jest drut 19 służący do zamocowania elementu pośredniego 15, a który pokazany jest tylko częściowo. Drut 19 zamocowany jest na górnej stronie elementu pośredniego 15 za pomocą uchwytu 20 na tarczy 10 tak, że element pośredni 15 może poruszać się w kierunku promieniowym względem tarczy 10 oraz talerza zderzaka 4.

Drut 19 służy przede wszystkim jako pomocniczy element, za pomocą którego element pośredni 15 mocuje się do tarczy 10 a tym samym do rury nurnikowej 5. Ponadto, uchwyt 20 służy także jako element pozycjonujący, który ustala położenie kątowe rury nurnikowej 5 wokół środkowej osi wzdłużnej 22 względem talerza zderzaka 4, a tym samym względem całego zderzaka. Do prowadzenia rury popychacza 3 służą dwie taśmy 27 z tworzywa sztucznego, opasujące obwodowo tuleję zderzaka 1 i tworzące rodzaj ślizgowego łożyska dla rury popychacza 3.

Przy sile uderzenia działającej mimośrodowo na talerz zderzaka 4 powstaje niebezpieczeństwo, że rura popychacza przy wsuwaniu ustawi się lekko skośnie, gdyż talerz zderzaka połączony jest trwale z rurą popychacza 3, a pomiędzy taśmami 27 z tworzywa sztucznego i wewnętrzną stroną rury popychacza 3 pozostaje pewien luz, a ponadto taśmy 27 z tworzywa sztucznego są elastyczne.

W przeciwieństwie do tego rura nurnikowa 5 wsuwana jest równolegle do środkowej osi wzdłużnej 22 rury popychacza, gdyż mimośrodowe wychylenia talerza zderzaka 4 przejmowane są przez „płynnie” ułożyskowany element pośredni 15 pomiędzy talerzem zderzaka 4 i tarczą 10, który centruje się samoczynnie względem talerza zderzaka 4 w kierunku promieniowym. W ten sposób promieniowe odchylenia talerza zderzaka 4 są w znacznym stopniu kompensowane przez element pośredni 15, to znaczy, że żadne składowe poprzeczne i żadne momenty obrotowe nie przenoszą się z talerza zderzaka 4 na rurę nurnikową 5 a przenoszone są tylko siły osiowe, tak że rura nurnikowa 5 przesuwana

PL 199 059 B1 jest zawsze równolegle do środkowej osi wzdłużnej 22 tulei zderzaka 1. Wskutek tego, że element pośredni 15 może przesuwać się w kierunku promieniowym względem talerza zderzaka 4 i tarczy 10, a na stronie zwróconej do talerza zderzaka 4 ma powierzchnię 16 w kształcie czaszy, która wspiera się w dopasowanym do niej wybraniu 17 wgłębionym w tylną stronę 4a talerza zderzaka 4, można uzyskać pewność, że także przy siłach działających mimośrodowo na talerz zderzaka 4 przenoszenie siły z talerza zderzaka 4 na rurę nurnikową 5 będzie następowało centrycznie, a rura nurnikowa nie ustawi się skośnie nawet przy siłach uderzenia działających mimośrodowo na talerz zderzaka 4, lecz zasadniczo będzie skierowana zawsze równolegle do środkowej osi wzdłużnej 22 tulei zderzaka 1. Zwiększa się przez to zwłaszcza trwałość uszczelnienia 14, umieszczonego w rowku 11 tulei zderzaka 1.

Na fig. 2 przedstawiony jest perspektywicznie element pośredni 15 zamocowany na rurze nurnikowej 5. Widać zwłaszcza drut 19, za pomocą którego zamocowany jest element pośredni 15. Dla lepszego uwidocznienia strona czołowa elementu pośredniego 15 pokryta jest kreskowaniem 24, a strona czołowa tarczy 10 pokryta jest kreskowaniem 25. Drut jest przy tym na tyle napięty, że pewnie utrzymuje element pośredni 15, jednakże umożliwia ruch względny elementu pośredniego 15 w płaszczyźnie położonej równolegle do powierzchni czołowej tarczy 10. Zaznaczone jest to strzałkami P. Widoczna jest również śruba 21, za pomocą której drut 19 zamocowany jest w uchwycie 20.

Claims (8)

1. Zderzak do pojazdów szynowych z tuleją zderzaka zamocowaną od strony pojazdu oraz z przesuwalnym względem niej, gazohydraulicznie tłumionym układem popychacza, który zawiera talerz zderzaka i prowadzoną w tulei zderzaka rurę nurnikową, znamienny tym, że pomiędzy talerzem zderzaka (4) i rurą nurnikową (5) umieszczony jest ruchomo osadzony, promieniowo przesuwalny element pośredni (15), przenoszący siły działające mimośrodowo na talerz zderzaka (4), zasadniczo centrycznie na rurę nurnikową (5).

2. Zderzak według zastrz. 1, znamienny tym, że element pośredni (15) po stronie zwróconej do talerza zderzaka (4) ma powierzchnię (16) w kształcie czaszy, wspartą w odpowiednio ukształtowanym wybraniu (17) w talerzu zderzaka (4).

3. Zderzak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wybranie (17) w kształcie czaszy w talerzu zderzaka (4) jest ukształtowane tak, że jego nominalne centrum, przynajmniej w przybliżeniu, przebiega poprzez punkt ciężkości rury nurnikowej (5).

4. Zderzak według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że rura nurnikowa (5) zakończona jest tarczą (10) zwróconą do elementu pośredniego (15), na której wspiera się element pośredni (15), przy czym talerz zderzaka (4) oraz tarcza (10) stanowią elementy z metalu, zaś element pośredni (15) jest elementem z tworzywa sztucznego o dobrych własnościach poślizgowych.

5. Zderzak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że element pośredni (15) zamocowany jest bezpośrednio, względnie pośrednio, na rurze nurnikowej (5) za pomocą drutu (19) przynajmniej częściowo otaczającego go na obwodzie.

6. Zderzak według zastrz. 5, znamienny tym, że element pośredni (15) ma obwodowy rowek (18), w którym osadzony jest drut (19).

7. Zderzak według zastrz. 1, znamienny tym, że mający talerz zderzaka (4) układ popychacza (2) ma zewnętrzną rurę popychacza (3), która przynajmniej częściowo obejmuje tuleję zderzaka (1) od strony zewnętrznej.

8. Zderzak według zastrz. 7, znamienny tym, że w tulei zderzaka (1) znajduje się przestrzeń olejowa (9) wypełniona ośrodkiem hydraulicznym, zmniejszającym się wraz ze wzrastającym wsuwaniem rury nurnikowej (5), przy czym tuleja zderzaka (1) zawiera rowek (11), w którym umieszczone jest przynajmniej jedno uszczelnienie (14) otaczające zewnętrzną stronę rury nurnikowej (5).