PL203002B1 - System podnoszenia i obracania konstrukcji nośnej wagonu służącego do kombinowanego transportu drogowo-szynowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest system podnoszenia i obracania l(konstrukcji nośnej, na której spoczywa ładunek drogowy, wagonu stosowanego w kombinowanym transporcie szynowo - drogowym.

Większość wagonów stosowanych w kombinowanym transporcie szynowo - drogowym jest wyposażona w urządzenia do wychylania obrotowej konstrukcji nośnej

W szczególnoś ci chodzi tu o urzą dzenia zamontowane na wagonie i napę dzane dostę pnym w wagonie źródłem energii.

Znane jest rozwiązanie przedstawione w zgłoszeniu PCT nr 8102142, przedstawiające urządzenia o nazwie BEHRENS.

Owe starsze urządzenia wymagają dodatkowych urządzeń sprzęgających i przekładni redukcyjnych, celem zamiany pracy obracającego się silnika na obrót konstrukcji nośnej.

Rozwiązania te posiadają szereg wad.

Pierwsza związana jest ze zużyciem energii pokładowej, której nie ma w zapasie, w związku, z czym czas przeładunku przedłuża się, gdyż konieczne jest zewnętrzne zasilanie urządzeń. Ponadto te czynności zwiększając zużycie energii, odbierają ją innym urządzeniom pokładowym, a w szczególności systemom bezpieczeństwa.

Druga wada dotyczy kosztu tych urządzeń. W tym systemie potrzebne jest jedno urządzenie na każdy wagon.

Trzecia wada odnosi się osiągalnego zakresu obrotu konstrukcji nośnej. W istocie, żadne z poprzednich urządzeń nie pozwalało na uwolnienie obu końców konstrukcji, a w konsekwencji na jej obrót w większym zakresie. Wielkość tego wychylenia wpływa na wygodę, a zatem także na wydajność, bezpieczeństwo i prędkość operacji przeładunkowych.

Ostatnia wada związana jest z koniecznością utrzymania i konserwacji tych urządzeń, czyli z dodatkowym kosztem utrzymania wagonów.

Celem wynalazku jest zlikwidowanie tych niedogodności, przy zachowaniu elastyczności użycia systemu.

W tym celu, wynalazek przedstawia zespół do podnoszenia i obracania konstrukcji noś nej, na której spoczywa ładunek drogowy, w transporcie kombinowanym szynowo - drogowym.

Zespół ten składa się z co najmniej jednego urządzenia podnoszącego i z co najmniej jednego urządzenia obracającego, umieszczonych na podłożu i oddziałujących przez podniesienie, a następnie toczenie, na co najmniej jedną strefę od spodu co najmniej jednego końca konstrukcji nośnej, celem wychylenia co najmniej tego jednego końca, w trakcie operacji wyładunku/załadunku ładunku drogowego, na lub z konstrukcji nośnej.

Inne cechy i zalety wynalazku zostaną lepiej ukazane w następującym opisie, danym tytułem przykładu, któremu towarzyszy rysunek, na którym:

Fig. 1 to schemat stanowiska przeładunkowego, pokazujący urządzenie podnoszące umieszczone na torach, oraz napędzane rolki nośne na peronie.

Fig. 2 to widok w perspektywie z boku i z góry, na urządzenie podnoszące zgodne z wynalazkiem.

Fig. 3 to widok w perspektywie z boku i od dołu, na urządzenie podnoszące zgodne z wynalazkiem.

Fig. 4 widok w perspektywie, pokazujący urządzenie zgodne z wynalazkiem, szynę do podnoszenia i obracania wagonu, z którą stykają się celem podnoszenia i przetaczania napędzane wałki urządzenia zgodnego z wynalazkiem,

Fig. 5 do 8 to schematy ukazujące poszczególne fazy działania:

- w pozycji opuszczonej, spoczynkowej (fig. 5),

- w ruchu podnoszą cym, bez ł adunku (fig. 6),

- kontakt ze spodem wagonu (fig. 7),

- w ruchu podnoszą cym z ładunkiem (fig. 8).

Fig. 9 to schemat odpowiadający fig. 8, na którym zostało przedstawione urządzenie podtrzymujące platformę końcową.

Ponieważ opisany poniżej zespól podnoszący, służy także do opuszczania konstrukcji nośnej, lepszym jego określeniem będzie urządzenie podnosząco-opuszczające. Aby uniknąć powtórzeń i uprościć opis, będzie on dalej nazywany jedynie zespołem podnoszącym. Zapewnia on także wprowadzenie konstrukcji nośnej w ruch obrotowy.

W odniesieniu do fig. 1, zespół do podnoszenia i obracania 1, jest instalowany na torze kolejowym 2 pomiędzy dwoma peronami przeładunkowymi 3 i 4 znajdującymi się po obu stronach toru 2.

PL 203 002 B1

Zespół 1 umieszczony jest najkorzystniej pomiędzy dwiema szynami, na stanowisku przeładunkowym 5, przedstawionym ogólnie na fig. 1. W zależności od typu wagonu, jak np. w przypadku tego stosowanego wraz ze stanowiskiem z fig. 1, może się okazać konieczne zainstalowanie dwóch zespołów podnoszących takich jak 1, po jednym dla każdego końca konstrukcji nośnej 6. W efekcie, w przedstawionym przypadku, konstrukcja nośna jest podnoszona jednocześnie za swoje oba końce i obracana wokół centralnego, nieprzedstawionego środka obrotu. Możliwe jest także obracanie wokół skrajnego środka obrotu.

Dla uproszczenia, ponieważ oba zespoły podnoszące i obracające 1 są identyczne, poniżej zostanie opisane tylko jeden.

Zespołowi 1 towarzyszy rząd kilku rolek nośnych, oraz korzystnie napędzających, np. w postaci dwóch zestawów 7 i 8 trzech rolek zamontowanych odpowiednio w peronach 3 i 4, przeznaczonych do oparcia, oraz możliwie, lecz niekoniecznie kontynuowania obrotu konstrukcji nośnej 6, przez jej spód, gdy tylko jej nawis przekroczy ustaloną granicą, celem zapewnienia większej stabilności i bezpieczeństwa obrotu. Rolki tych zestawów 7 i 8 znajdują się we wgłębieniach powierzchni peronów, jak to pokazuje fig. 1, w odpowiedniej odległości od krawędzi. Wystają one nieco ponad tę powierzchnię, celem przejęcia nawisu konstrukcji nośnej. Korzystnie te napędzane rolki są elementami składającymi się z obrotowego cylindra 9, o kształcie lekko stożkowym, biorącym pod uwagę różne prędkości punktów w ruchu obrotowym, celem uniknięcia poślizgu. Ich boczna powierzchnia korzystnie pokryta jest metalem i wchodzi w kontakt z szyną podtrzymującą i umożliwiającą przetaczanie 11 (fig. 4), należącą do jednego z końców konstrukcji nośnej 6 wagonu. Zawierają one silnik elektryczny 12, wprowadzające cylinder w obrót wokół jego osi.

Jak wspomniano, konstrukcja nośna 6 posiada na spodzie co najmniej jednego ze swoich końców szynę podtrzymującą i umożliwiającą przetaczanie 11, np. w postaci pasa blachy, lub w każdej innej postaci. Z uwagi na obrotowy charakter ruchu, szyny 11 maja kształt ogólnie zakrzywiony, a ich promień krzywizny jest identyczny lub zbliżony do jej odległości od środka obrotu konstrukcji nośnej 6, jak pokazano na fig. 4.

Mimo, ze przedstawiony został przykład wykonania z dwoma zespołami do podnoszenia i obracania, należy przyjąć, że wynalazek odnosi się w równym stopniu do realizacji z jednym zespołem, np. ze środkiem obrotu umieszczonym skrajnie, lub jakkolwiek inaczej, ale nie centralnie.

W takim przypadku, urządzenie do podnoszenia i obrotu jest zupełnie identyczne do tego, które zostanie opisane, a zatem inny opis nie jest potrzebny.

Ogólnie, zespół do podnoszenia i obracania zgodny z wynalazkiem, ma postać zespołu mechanicznego 13 zainstalowanego na torze kolejowym 2 pomiędzy dwiema szynami w na obszarze przewidzianym do wyładunku i załadunku, nazywanym dalej stanowiskiem przeładunkowym 5. Dolne części tego zespołu mechanicznego 13 umieszczone są w wykopie wykonanym tak, by zminimalizować wysokość, na jaką ten zespół wystaje ponad powierzchnię. Korzystnie, część umieszczona w wykopie zabezpieczona jest przez obudowę przed wpływem otoczenia.

Możliwe jest także umieszczenie zespołu mechanicznego 13 na wózku poruszającym się wzdłuż toru, w wykopie wykonanym pomiędzy szynami toru. W tym przypadku może być również przewidziana, niepokazana na rysunku, osłona urządzenia.

Zespół mechaniczny 13 zgodny z wynalazkiem umieszczony jest na podstawie, zapewniającej oparcie mechaniczne oraz jego zamocowanie w wykopie, lub na stanowisku pomiędzy szynami. Celem uproszczenia, nie została ona pokazana na rysunku.

Zespół mechaniczny 13 urządzenia 1 według wynalazku składa się ze wspornika 14 obracającej się wokół poziomej osi 15. Obrotowy wspornik 14 kończy się dwoma ramionami 16 i 17, do każdego, z których zamocowany jest środek napędowy 18 i 19, w postaci napędzanych wałków 20 i 21, które połączone są poprzeczną rurą 22.

Każdy z napędzanych wałków 20 i 21 jest podtrzymywany przez uchylny wspornik 23 i 24. Poprzeczna rura 22 przechodzi przez końce ramion 16 i 17, oraz ma możliwość oparcia się i zatrzaśnięcia w gnieździe 25 o wejściu w kształcie litery V. Każdy z uchylnych wsporników 23 i 24 jest połączony z ruchomym trzonem podnośników, odpowiednio 26 i 27, których korpus jest zamocowany w sposób umożliwiający obrót wokół osi 28 i 29, do uchwytów 30 i 31, utworzonych np. przez dwa równoległe kształtowniki 32 i 33, które przejmują naprężenia poziome.

Podnośniki 26 i 2% podnoszą mocowania, do których zamontowane są napędzane wałki 20 i 21, powodując ich jednoczesne podniesienie się.

PL 203 002 B1

Napędzane wałki 20 i 21 są tego samego typu, co opisane wcześniej rolki tworzące zestawy umieszczone w peronie. Składają się każdy z cylindra 9 o kształcie lekko stożkowym, pokrytego blachą 10. Zamontowane są one promieniście swoimi osiami obrotu w stosunku do środka obrotu konstrukcji nośnej 6, który następuje pod wpływem silnika elektrycznego 12. Ich położenie jest lekko zbieżne w kierunku środka obrotu konstrukcji nośnej 6, umieszczonego w środku, w naszym przykładzie. Położenie to pozwala uniknąć ryzyka bocznego przesunięcia w momencie kontaktu, podczas podnoszenia i obracania tej konstrukcji nośnej 6.

Owe napędzane wałki 20 i 21 mają na początku zetknąć się i wywrzeć pionowy nacisk na szynę 11 do podnoszenia i obracania, znajdującą się na spodzie co najmniej jednego końca konstrukcji nośnej (fig. 4) celem podniesienia jej dzięki działaniu podnośników.

Po podniesieniu konstrukcji nośnej, uruchomienie ich powoduje obrót konstrukcji nośnej przez toczenie po szynie do podnoszenia i obracania.

Mechanizm dopasowujący zapewnia napędzanym wałkom 20 i 21 dokładne i płaskie dociśnięcie do szyny do podnoszenia i obracania 11. Ten mechanizm dopasowujący pokazany jest schematycznie przez kolejne ilustrujące działanie widoki z boku na fig. 5 do 8.

Celem zabezpieczenia przed przedwczesnym zużyciem, należy zapewnić pionowy, lub prawie pionowy przebieg ostatniej fazy zbliżenia, celem uniknięcia tarcia napędzanych wałków o powierzchnie szyn w momencie kontaktu i podnoszenia.

Przykład umożliwiającego to rozwiązania został opisany niżej. Inne równoważne rozwiązania nie wykraczają poza ramy wynalazku.

W tym wariancie, oś obrotu 15 wspornika 14 przemieszcza się w stosunku do swojej pozycji wyjściowej odpowiadającej opuszczeniu wspornika do poziomu. Jej przemieszczenie pozwala uzyskać, wywołany przez podnośniki, przebieg prawie pionowy końca wspornika, a zatem także napędzanych wałków, w końcowej fazie zbliżenia i podnoszenia.

Przewidziane środki są następujące.

Oś obrotu 15 obrotowego wspornika 14 opiera się każdym z końców na dźwigniach, obracających się wokół dodatkowej osi 34.

W trakcie jałowego przebiegu, tj. w trakcie podnoszenia podnośników, przed kontaktem z szyną do podnoszenia i obracania, nie jest wywierany przez nie żaden większy nacisk. Podnośniki unoszą jedynie napędzane wałki. Wspornik 14 obraca się jedynie wokół osi 15, która pozostaje nieruchoma w swojej pozycji wyjściowej (fig. 6 i 7).

Ta ruchoma oś obrotu 15, przemieści się do przodu, pod działaniem wspornika, podnoszonego przez podnośniki. Opisany układ zapewnia przez niewielkie przemieszczenie osi 15 wspornika 14 niezbędne wydłużenie ramienia dźwigni, wystarczające do zamiany trajektorii krzywoliniowej w prawie prostoliniową, w jej końcowym fragmencie (fig. 8 i 9).

Poniżej zostanie opisany przykład realizacji urządzenia, w którym środki do podnoszenia i obracania są zawarte w tym samym zespole mechanicznym 13.

Należy sprecyzować, że wszystkie analogiczne realizacje, w których środki podnoszące i obracające nie są zespolone, tzn. są oddzielone, są rozwinięciem tego samego pomysłu.

Możliwe jest także połączenie ruchu podnoszącego z obrotowym. W każdym przypadku, odpowiednie warianty realizacji mieszczą się w ramach tego samego wynalazku.

Możliwe jest nadanie obrotowemu wspornikowi dodatkowej funkcji. Może on posiadać środek ustalania pozycji skrajnych platform podczas operacji przeładunkowych. Ilustracja tego środka znajduje się na fig. 9, na której w górnej powierzchni wspornika 14 wykonane jest gniazdo przyjmujące i blokujące 35 w kształcie litery V, na którym spoczywa i blokuje się koniec 36 belki sprzęgającej 37 korpusu skrajnych platform.

Działanie przebiega w następujących fazach.

Wagon do kombinowanego transportu szynowo - drogowego jest unieruchomiony z pewną tolerancją w stanowisku przeładunkowym 5, celem np. załadowania.

Utrzymanie pozycji wagonu sprowadza się do utrzymywania pozycji jego skrajnych platform, każda przez urządzenie znajdujące się na torze. W przypadku urządzeń niezależnych należy nimi zadziałać. W innych możliwych przypadkach, względne położenie jest utrzymywane automatycznie za sprawą połączenia mechanicznego między skrajnymi platformami, lub dzięki dodatkowej funkcji spełnianej przez urządzenie, lub urządzenia podnoszące i obracające, takie jak opisane powyżej.

Następnie działa urządzenie lub urządzenia do podnoszenia i obracania. Uruchamiane są podnośniki, celem zbliżenia napędzanych wałków 20 i 21 do szyny do podnoszenia i obracania 11 znajdującej się

PL 203 002 B1 na spodzie końca konstrukcji nośnej 6. Napędzane wałki 20 i 21 unoszą się aż do łagodnego wejścia w całkowicie przylegający kontakt z szyną do podnoszenia i obracania 11, dzięki mechanizmowi dopasowującemu. Następnie, po odblokowaniu rozłączalnych mocowań konstrukcji nośnej do skrajnych platform, następuje jednoczesne podniesienie konstrukcji z obu stron, lub tylko z jednej, odpowiedniej strony.

Podnoszenie składa się z dwóch faz. W pierwszej następuje rozprężenie amortyzatorów zawieszenia skrajnych platform. Druga faza podnoszenia właściwego, kończy się zaraz po rozłączeniu połączeń między konstrukcją nośną a skrajnymi platformami. Dodatkowa wysokość podnoszenia, jest zazwyczaj niewielka, gdyż skrajne platformy nie stanowią przeszkód dla ruchu obrotowego.

Napędzane wałki 20 i 21 są następnie wprowadzane w ruch przez swoje własne silniki, tak by wprowadzić w ruch obrotowy końce konstrukcji nośnej wagonu, w kierunku odpowiadającym przejęciu końców konstrukcji nośnej 6 przez zespoły 7 i 8 rolek podpierających i obracających umieszczonych w peronie.

Obrót trwa aż do momentu całkowitego uwolnienia końców konstrukcji nośnej, czyli do osiągnięcia wychylenia umożliwiającego dokonywanie w sposób ułatwiony manewrów załadunku i wyładunku.

W następnej kolejności może mieć zatem miejsce załadunek lub wyładunek. Ładunek drogowy dostaje się na konstrukcję nośną za sprawą odpowiedniego napędu, czyli np. ciągnika siodłowego, lub traktora, który go holuje.

Zamykanie wagonu polega na wykonaniu tych samych czynności, lecz w odwrotnej kolejności.

Claims (12)

1. Zespół do podnoszenia i obracania, co najmniej jednego końca obracanej konstrukcji nośnej, na której spoczywa ładunek drogowy, w celu dokonywania operacji załadunku i wyładunku wagonu znajdującego się na stanowisku przeładunkowym, stosowanego w kombinowanym transporcie szynowo - drogowym, znamienny tym, że posiada, co najmniej jedno urządzenie do podnoszenia i co najmniej jeden środek napędowy, umieszczone na podłożu, wchodzące w kontakt umożliwiający podniesienie, a następnie wprowadzenie w ruch obrotowy, z co najmniej jedną szyną (11) na spodzie, co najmniej jednego z końców konstrukcji nośnej (6), w celu przemieszczenia i obrócenia, co najmniej tego końca, w trakcie operacji załadunku lub wyładunku drogowego na lub z instrukcji nośnej (6).

2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jedno urządzenie do podnoszenia i co najmniej jeden środek napędowy tworzą złożony zespół techniczny (13).

3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że środki napędowe są umieszczone na obrotowym wsporniku (14).

4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że środki napędowe są podnoszone ruchem zasadniczo prostoliniowym.

5. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że ruch obrotowy obrotowego wspornika (14), do którego są zamocowane środki napędowe, jest korygowany przez mechanizm dopasowujący ustalający końcowy fragment ruchu zbliżenia i podnoszenia, do przebiegu zasadniczo prostoliniowego i pionowego.

6. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że obrót wspornika (14) i jego ruch unoszący są jednoczesne.

7. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że mechanizm dopasowujący polega na zmianie położenia osi obrotu (15) wspornika (14).

8. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że środki napędowe stanowią wałki (20) i (21), o metalowej powierzchni kontaktowej, lekko stożkowe, posiadające silnik napędowy (12) w osi swojego obrotu.

9. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że osie obrotu wałków (20) i (21) środków napędowych są umieszczone promieniście w stosunku do środka obrotu konstrukcji nośnej.

10. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że zespół mechaniczny (13) spełnia dodatkową funkcję utrzymywania pozycji skrajnej platformy wagonu, na której spoczywa konstrukcja nośna.

11. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że zespół mechaniczny (13) jest umieszczony w sposób ruchomy w stosunku do toru kolejowego.

12. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że szyna (11) na spodzie co najmniej jednego z końców konstrukcji nośnej, jest zakrzywiona, a środek łuku krzywizny znajduje się w środku obrotu konstrukcji nośnej wagonu.