PL208471B1 - Napęd drzwi przesuwnych lub uchylno-przesuwnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest napęd drzwi przesuwnych lub uchylno-przesuwnych pojazdu szynowego, z nieruchomą względem pojazdu szynowego szyną prowadzącą, na której umieszczony jest przesuwnie wzdłużnie i opcjonalnie z możliwością obrotu suwak, na którym umieszczone jest skrzydło drzwiowe, i z napędem wrzecionowym, którego wrzeciono przebiega równolegle do szyny prowadzącej i którego nakrętka wrzeciona jest połączona z suwakiem nieruchomo w kierunku osi wrzeciona.

Podobny napęd znany jest z należącego do Zgłaszającego europejskiego zgłoszenia nr EP0 461 104 A. Jest tam zamiast napędu wrzecionowego przewidziany napęd liniowy, którego zabierak może poruszać się tylko przebiegając wzdłuż linii prostej, równoległej do szyny prowadzącej. Przenoszenie sił z zabieraka do suwaka odbywa się w ten sposób, że zabierak jest umieszczony pomiędzy dwoma skrzydłami suwaka, które przebiegają normalnie do szyny prowadzącej, przy czym skrzydła te są tak duże, że podczas ruchu obrotowego suwaka zabierak nie wychodzi poza ich obszar. Rozwiązanie to okazało się w zasadzie dobrym, jednak, ponieważ napędy liniowe są, zwłaszcza w porównaniu z napędami wrzecionowymi, zarówno drogie, jak i wymagające intensywnej obsługi, istnieje zapotrzebowanie na rozwiązanie napędu wrzecionowego, w którym położenie przy obrocie nakrętki wrzeciona jest określane przez człon napędzany. Znane dotychczas rozwiązania nie są odpowiednie do tego.

Istnieją różne konstrukcje drzwi uchylno-obrotowych, które w różny sposób wykonują ruch odchylania i ruch przesuwu skrzydła drzwiowego i przy tym także w różny sposób realizują połączenie pomiędzy właściwym napędem i skrzydłem drzwiowym.

W od dawna znanej i sprawdzonej konstrukcji, pokazanej na fig. 1, skrzydł o drzwiowe jest zawieszone na suwaku, który ze swej strony może przesuwać się wzdłuż nieruchomej względem skrzyni wagonu, mającej kształt kołowy szyny prowadzącej. Suwak może się także obracać wokół szyny prowadzącej i także skrzydło drzwiowe jest zamocowane na suwaku przegubowo w sposób umożliwiający obrót równolegle do osi szyny prowadzącej, dzięki czemu zapewniony jest ruch odchylania skrzydła drzwiowego. Napęd uzyskuje się za pomocą nieruchomego względem skrzyni wagonu, mogącego się obracać wokół siebie wrzeciona napędowego i przemieszczającej się na wrzecionie nakrętki. Połączenie pomiędzy nakrętką wrzeciona i suwakiem jest zrealizowane za pomocą drążka łączącego, który może obracać się zarówno w nakrętce wrzeciona, jak i w suwaku wokół osi każdorazowo równoległej względem osi szyny prowadzącej.

Konstrukcja ta okazała się w zasadzie dobrą i jest, jak wspomniano powyżej, od dawna stosowana, jednak ma pewne wady. Mianowicie, drążek łączący, za pomocą którego są przenoszone w kierunku osi szyny prowadzącej związane z ruchem siły dla skrzydła drzwiowego, podlega obciążeniom zginającym i ścinającym wywoływanym przez te wymienione siły. Siły te muszą być przenoszone przez dwa przeguby obrotowe, co czyni koniecznym kształtowanie ich jako odpowiednio masywnych i stąd ciężkich i drogich. Wskutek stosunkowo duż ej odległości drążka łączą cego względnie jego przegubów obrotowych względem osi szyny prowadzącej z jednej strony i względem osi wrzeciona z drugiej strony, zarówno suwak, jak i nakrętka wrzeciona podczas pracy podlegają przechylaniu w miejscach ich osadzenia, co w suwaku prowadzi do podwyższonego nacisku na końcu powierzchni nośnej, a w nakrętce wrzeciona powoduje jednostronne obciążenie gwintu. Do tego wszystkiego dochodzi jeszcze to, że na całej drodze ruchu suwaka musi być zachowana dostateczna przestrzeń dla przesuwu drążka łączącego.

Także w drzwiach tylko przesuwnych o określonej na wstępie konstrukcji bazowej jest ponadto konieczne, w celu kompensacji tolerancji, objawów zużycia, różnych rozszerzeń cieplnych i podobnych objawów, stosowanie konstrukcji z drążkiem łączącym, wskutek czego występują te same problemy, co w drzwiach uchylno-przesuwnych.

Celem wynalazku jest uniknięcie tych wymienionych wad i dostarczenie konstrukcji, która będzie wymagała mniej miejsca, będzie miała korzystniejszy przebieg sił dynamicznych i statycznych i przy tym będzie tania w produkcji.

Napęd drzwi przesuwnych lub uchylno-przesuwnych pojazdu szynowego, z nieruchomą względem pojazdu szynowego szyną prowadzącą, na której umieszczony jest przesuwnie wzdłużnie i opcjonalnie z możliwością obrotu suwak, na którym umieszczone jest skrzydło drzwiowe, i z napędem wrzecionowym, którego wrzeciono przebiega równolegle do szyny prowadzącej i którego nakrętka wrzeciona jest nieruchomo połączona z suwakiem w kierunku osi wrzeciona, według wynalazku charakteryzuje się tym, że połączenie pomiędzy nakrętką wrzeciona i suwakiem jest utworzone za pomocą przegubu obrotowo-przesuwnego, w którym występ na obrotowej nakrętce wrzeciona jest

PL 208 471 B1 obrotowy wokół, w ten sposób określającego zakres przegubu, łożyska oporowego przy suwaku i przesuwny promieniowo.

Korzystnie, nakrętka wrzeciona ma wystające promieniowo końce, które mają kształt podobny do kłów i współpracują z łożyskiem oporowym suwaka.

Korzystnie, łożysko oporowe składa się ze sworznia, który przebiega równolegle do szyny prowadzącej.

Korzystnie, zwrócone ku sobie, przebiegające normalnie do szyny prowadzącej powierzchnie części konstrukcyjnych przegubu obrotowo-przesuwnego są usytuowane we wzajemnym odstępie, który jest wypełniony przez przekładki.

Korzystnie, przegub obrotowo-przesuwny ma nakrętkę wrzeciona i pokrywkę, która jest przesuwna względem nakrętki wrzeciona w płaszczyźnie normalnej względem osi wrzeciona i ma końce.

Korzystnie, końce mają otwory przelotowe równoległe do osi wrzeciona, przez które wetknięty jest sworzeń tworzący łożysko oporowe.

Korzystnie, pokrywka jest wykonana z kawałka blachy i jest zagięta wokół nakrętki wrzeciona.

Korzystnie, nakrętka wrzeciona w płaszczyznach normalnych do osi ma żebra, które wchodzą we wgłębienia względnie wycięcia pokrywki.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku uzyskuje się to, że można całkowicie zrezygnować z drążka łączą cego, przy czym zamiast dwóch przegubów obrotowych przewiduje się tylko jeden przegub obrotowy w kombinacji z przesuwnym miejscem osadzenia, które znajduje się w zasadzie w obszarze bezpośredniego połączenia pomiędzy osiami szyny prowadzącej i wrzeciona. W ten sposób unika się całkowicie dwu wspomnianych wad przenoszenia sił przez niekorzystny układ mimośrodowy, a przesuwne miejsce osadzenia jest utworzone korzystnie przez kłowe ukształtowanie występu promieniowego na stosunkowo dużej powierzchni, tak że może być utrzymywany mały nacisk powierzchniowy.

Ponadto konstrukcja ta umożliwia dokonywanie osiowej regulacji skrzydła drzwiowego przez wkładanie lub wyjmowanie przekładek i w ten sposób pozwala zrezygnować z koniecznej dotychczas regulacji za pomocą kosztownych sworzni gwintowanych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sprzężenie napędowe według dotychczasowego stanu techniki, fig. 2 - urządzenie według wynalazku w położeniu przechylnia do wewnątrz skrzydła drzwiowego, fig. 3 - urządzenie według wynalazku w położeniu wychylenia na zewnątrz skrzydła drzwiowego, a fig. 4 - przekrój wykonany w zasadzie przez osie szyny prowadzą cej i wrzeciona.

Na fig. 1 pokazano istotne dla wynalazku części znanego ze stanu techniki napędu drzwiowego, to jest zamontowaną nieruchomo w skrzyni wagonu szynę prowadzącą 1, suwak 2, obrotowe, lecz poza tym nieruchome względem wagonu wrzeciono 3, nakrętkę 4 wrzeciona i drążek łączący 5, który łączy suwak 2 z nakrętką 4 wrzeciona.

Suwak jest tak umieszczony, że może się przesuwać wzdłuż szyny prowadzącej 1 i, jak to zaznaczono za pomocą położenia narysowanego linią kreskową, obracać. Na dolnym końcu suwaka 2 za pomocą ucha 6 wskazano schematycznie możliwość zamontowania nie przedstawionego skrzydła drzwiowego. Ruch wzdłużny suwaka 2, odbywający się wzdłuż szyny prowadzącej 1, jest powodowany przez nakrętkę 4 wrzeciona, która poprzez obrót wrzeciona 3 za pomocą nie przedstawionego napędu jest przemieszczana wzdłuż wrzeciona.

Drążek łączący 5 jest każdorazowo za pomocą przegubu obrotowego połączony z promieniowym przedłużeniem nakrętki 4 wrzeciona i częścią łożyskową suwaka 2 i w ten sposób zabiera ze sobą przy swym ruchu wzdłuż wrzeciona 3 suwak 2 i z nim skrzydło drzwiowe w kierunku osi 11 szyny prowadzącej 1.

Ruch wychylania na zewnątrz skrzydła drzwiowego może być wywoływany w różny sposób, przy czym zwykle odbywa się za pomocą nie przedstawionej szyny prowadzącej, która zamocowana jest w skrzyni wagonu i z którą współpracuje, korzystnie za pomocą rolki, występ skrzydła drzwiowego lub suwaka. Jak to jest widoczne na fig. 1, podczas ruchu wychylania na zewnątrz, co odpowiada przejściu od linii ciągłych do linii kreskowych, nakrętka 4 wrzeciona również odchyla się, ponieważ jest ona zabierana przez drążek łączący 5 na sposób czworoboku przegubowego, w którym drążek łączący 5 pełni rolę łącznika, a oś 11 i oś wrzeciona 3 należy traktować jako punkty bazowe.

Na rysunku można zauważyć, że siły podłużne (w kierunku osi 11, 13) podczas przesuwania skrzydła drzwiowego muszą być przenoszone z gwintu wrzeciona 3 na przegub obrotowy pomiędzy nakrętką 4 wrzeciona i drążkiem łączącym 5, wskutek czego nakrętka 4 wrzeciona ulega przechyleniu względem wrzeciona 3, co prowadzi do nierównomiernego obciążenia gwintu. W sposób całkiem ana4

PL 208 471 B1 logiczny suwak 2 jest przez siły napędowe przenoszone przez przegub obrotowy pomiędzy drążkiem łączącym 5 i suwakiem 2 także względem szyny prowadzącej 1 obciążony momentem przechylającym, a więc doprowadzany do przechylenia, co wywołuje na krawędzi jego prowadzenia podwyższone naciski na brzegu powierzchni nośnej. Wreszcie, drążek prowadzący 5 wskutek działania na niego sił, przebiegających normalnie do płaszczyzny rysunku na fig. 2, podlega zginaniu i ścinaniu i musi być ukształtowany odpowiednio masywnie.

Rozwiązanie według wynalazku tego problemu jest przedstawione na fig. 2 i fig. 3. W opisie części, które są zgodne z częściami z fig. 1, są tak samo określane i zaopatrzone w te same odnośniki, chociaż oczywiście jest możliwe inne wykonanie względnie ukształtowanie tych części.

Istotna różnica w stosunku do rozwiązania według stanu techniki polega na tym, że nakrętka 4 wrzeciona ma promieniowy występ 8, który korzystnie, jak to przedstawiono, jest w zasadzie skierowany ku szynie prowadzącej 1, i że ten występ 8 współpracuje z łożyskiem oporowym 7 suwaka 2. Ta współpraca jest realizowana według wynalazku tak, że jest możliwy zarówno obrót występu 8 wokół łożyska oporowego 7, jak i przesuw, który w zasadzie odbywa się w kierunku promieniowym względem osi 13 wrzeciona 3, dla której w przedstawionym przykładzie wykonania stosuje się pokrywkę 9, jak to jest szczegółowo objaśnione poniżej.

Z fig. 2 i fig. 3 łącznie wynika bezpośrednio sposób działania konstrukcji według wynalazku. Przy odchylaniu suwaka 2 wokół szyny prowadzącej 1 łożysko oporowe 7 wykonuje kołowy ruch obrotowy wokół osi 11 szyny prowadzącej 1 i zabiera przy tym ze sobą występ 8 nakrętki 4 wrzeciona, w przedstawionym przykładzie na sposób zazębienia palcowego. Zmiana odległości pomiędzy łożyskiem oporowym 7 i osią 13 wrzeciona jest kompensowana w ten sposób, że występ 8 obejmuje podobnie do kłów łożysko oporowe 7 i w ten sposób umożliwia względnie kompensuje nie tylko zmianę położenia kątowego, lecz także zmianę odległości.

Na fig. 4 ukazane są w przekroju dwuskrzydłowe drzwi, które są prowadzone różnie w dwóch zabierakach, aby pokazać jasno konstrukcję. Przekrój ten jest wykonany w zasadzie przez oś 11 szyny prowadzącej 1 i oś 13 wrzeciona 3 i ukazuje w ten sposób sytuację, a zwłaszcza przenoszenie sił w kierunku obu osi 11, 13. Obie nakrętki 4 wrzeciona rozciągają się na znacznej osiowej długości, aby umożliwić przenoszenie koniecznych sił względnie momentów na odpowiedniej liczbie zwojów gwintu wrzeciona. Są one na obu swobodnych końcach ich promieniowych występów 8 ukształtowane na wzór kłów względnie grzebieni, lub w postaci palców, jak to jest zwłaszcza widoczne na fig. 2 i fig. 3, gdzie górne i dolne palce kła obejmują z małym luzem mające kształt sworznia łożysko oporowe 7.

Łożysko oporowe 7 jest ukształtowane, jak to uwidoczniono na fig. 4, w postaci sworznia, który jest prowadzony przez odpowiednie wybrania suwaka 2 i jest ustalony osiowo i promieniowo w suwaku 2.

Zadaniem pokrywki 9 jest przenoszenie sił osiowych zarówno do nakrętki 4 wrzeciona, jak i do suwaka 2. W tym celu pomiędzy nakrętką 4 wrzeciona i pokrywką 9 są przewidziane powierzchnie stykowe 14, które są względem siebie przesuwne w kierunku pomiędzy łożyskiem oporowym 7 i osią 13. Występ 8 zapewnia to, że pomimo pewnego luzu ze wszystkich stron pomiędzy nakrętką 4 i pokrywką 9 to ukierunkowanie pozostaje zachowane. Pokrywka 9 jest swymi bocznymi (w kierunku osiowym) końcami 10 nieruchomo (lub obrotowo) połączona z łożyskiem oporowym 7, które ze swej strony jest zamontowane obrotowo (lub nieruchomo) w suwaku 2. Przy tym przewidziane są tarcze pośrednie względnie przekładki 12, które umożliwiają proste regulowanie w kierunku osiowym. Przenoszenie sił odbywa się za pośrednictwem tych przekładek.

Nie jest oczywiście konieczne wykonywanie takiej masywnej konstrukcji, zwłaszcza gdy w ramach drzwi przesuwnych podstawowa idea wynalazku jest wykorzystywana tylko w celu kompensowania tolerancji i zapewnienia łatwości regulacji. Można przewidzieć prowadzenie pokrywki bezpośrednio na odpowiednich powierzchniach nakrętki, bez obejmowania przez nią łożyska oporowego, przy czym istotne jest, aby całość w postaci nakrętki i pokrywki była tak ukształtowana, żeby mogła się obracać i przesuwać względem łożyska oporowego.

Przedstawiona tu masywna konstrukcja pozwala także w przypadku ciężkiej eksploatacji na zastosowanie tworzywa sztucznego na nakrętkę 4, co z różnych względów jest pożądane i zapewnia nadzwyczaj długą trwałość także przy eksploatacji w surowych warunkach.

Jak to ponadto wynika z fig. 4, ta postać wykonania zapewnia prostą i tanią możliwość regulacji pomiędzy suwakiem 2 i wraz z nim skrzydłem drzwiowym z jednej strony i nakrętką 4 wrzeciona z drugiej strony, gdy mianowicie wymiary w kierunku osiowym pomiędzy końcami 10 pokrywki 9 i poszczególnymi odcinkami suwaka 2 w obszarze łożyska oporowego są tak dopasowane, że przez wsunięcie przekładek 12 zostaje określone osiowe położenie pomiędzy tymi dwiema częściami. Wtedy

PL 208 471 B1 poprzez prostą wymianę względnie wkładanie wyjmowanie przekładek można, w łatwy, szybki i tani sposób, wykonywać dokładną regulację w przedziale kilku milimetrów.

Wynalazek nie jest ograniczony do przedstawionego przykładu wykonania, lecz może być rozmaicie modyfikowany. Tak więc nie jest konieczne, aby łożysko oporowe 7 było umieszczone w zasadzie w obszarze płaszczyzny połączenia pomiędzy osiami 11 i 13. Łożysko to mogłoby być także umieszczone w obszarze, w którym znajduje się na fig. 1 przegub obrotowy pomiędzy drążkiem łączącym 5 i suwakiem 2. Niekorzystne jest zresztą w każdej postaci wykonania, w której przewidziane jest takie mimośrodowe zamocowanie przegubowe, to, że co najmniej suwak 2 znowu (tak, jak w stanie techniki) obciążony jest dużymi momentami przechylającymi oraz że urządzenie wymaga więcej miejsca i że droga przesuwu w łożysku jest większa. Należy jeszcze na marginesie tego wspomnieć, że ponadto występują jeszcze większe momenty gnące i że układ musi być cięższy i masywniejszy nie tylko z powodu większych wydłużeń, lecz także z powodu tych większych momentów.

Ponadto nie jest konieczne, aby palce względnie zęby kłów na swej stronie przedniej były tak ukształtowane, jak to pokazano. Jest w zupełności możliwe ukształtowanie ich w postaci otworu podłużnego, co czyni wówczas nieodzowną konieczną możliwość zabudowy względnie wymontowania łożyska oporowego 7 w kierunku osiowym, przykładowo z wykorzystaniem sworznia, jak w niniejszym przykładzie wykonania. Z drugiej strony nie jest konieczne ukształtowanie tego łożyska oporowego 7 w postaci sworznia, ponieważ przenoszenie ruchu przechylania nie łączy się ze zbyt dużymi siłami. Jest całkiem możliwe przewidzenie dla tego przenoszenia ruchu obrotowego tylko pewnego rodzaju zabieraka w postaci występu lub trzpienia.

Gdy istnieje dostatecznie dużo miejsca w obszarze suwaka, lub w obszarze nakrętki wrzeciona jest do dyspozycji skrajnie mało miejsca, to jest także możliwe obrócenie układu i umieszczenie łożyska oporowego na nakrętce wrzeciona. To odwrócenie jest jednak możliwe tylko w szczególnych przypadkach przedstawionego układu, dlatego nie jest ono oddzielnie objaśnione w opisie.

Korzystnie pokrywka 9 jest wykonana z kawałka blachy i jest zagięta naokoło nakrętki 4 wrzeciona, przy czym nakrętka 4 wrzeciona ma w płaszczyznach normalnych do osi 13 żebra 15, które wchodzą w wycięcia 16 w pokrywce 9 (fig. 3). W ten sposób osiąga się jednak przy małym luzie ze wszystkich stron pomiędzy nakrętką i pokrywką dokładne prowadzenie i nie stwarzające problemów przenoszenie sił.

Istotne dla wynalazku jest zawsze tylko to, aby połączenie pomiędzy nakrętką 4 wrzeciona i suwakiem 2 - a pod tymi częściami konstrukcyjnymi rozumie się zawsze także wszystkie połączone z nimi nieruchomo przy zgodnej z przeznaczeniem eksploatacji części konstrukcyjne następowało za pomocą przegubu, który dopuszcza zarówno względny ruch obrotowy pomiędzy tymi dwiema częściami konstrukcyjnymi, jak i ruch przesuwny pomiędzy tymi dwiema częściami konstrukcyjnymi w obszarze przegubu. Tego rodzaju przegub jest określany w opisie i zastrzeżeniach jako przegub obrotowo-przesuwny.

Claims (8)

1. Napęd drzwi przesuwnych lub uchylno-przesuwnych pojazdu szynowego, z nieruchomą względem pojazdu szynowego szyną prowadzącą, na której umieszczony jest przesuwnie wzdłużnie i opcjonalnie z możliwością obrotu suwak, na którym umieszczone jest skrzydło drzwiowe, i z napędem wrzecionowym, którego wrzeciono przebiega równolegle do szyny prowadzącej i którego nakrętka wrzeciona jest nieruchomo połączona z suwakiem w kierunku osi wrzeciona, znamienny tym, że połączenie pomiędzy nakrętką (4) wrzeciona i suwakiem (2) jest utworzone za pomocą przegubu obrotowo-przesuwnego (7, 8, 10), w którym występ (8) na obrotowej nakrętce (4) wrzeciona jest obrotowy wokół, w ten sposób określającego zakres przegubu, łożyska oporowego (7) przy suwaku (2) i przesuwny promieniowo.

2. Napęd według zastrz. 1, znamienny tym, że nakrętka (4) wrzeciona ma wystające promieniowo końce, które mają kształt podobny do kłów i współpracują z łożyskiem oporowym (7) suwaka (2).

3. Napęd według zastrz. 2, znamienny tym, że łożysko oporowe (7) składa się ze sworznia, który przebiega równolegle do szyny prowadzącej.

4. Napęd według zastrz. 1, znamienny tym, że zwrócone ku sobie, przebiegające normalnie do szyny prowadzącej (1) powierzchnie części konstrukcyjnych przegubu obrotowo-przesuwnego (7 do 10) są usytuowane we wzajemnym odstępie, który jest wypełniony przez przekładki.

PL 208 471 B1

5. Napęd według zastrz. 1, znamienny tym, że przegub obrotowo-przesuwny (7 do 10) ma nakrętkę (4) wrzeciona i pokrywkę (9), która jest przesuwna względem nakrętki wrzeciona w płaszczyźnie normalnej względem osi (13) wrzeciona (3) i ma końce (10).

6. Napęd według zastrz. 5, znamienny tym, że końce (10) mają otwory przelotowe równoległe do osi (13) wrzeciona (3), przez które wetknięty jest sworzeń tworzący łożysko oporowe (7).

7. Napęd według jednego z zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że pokrywka jest wykonana z kawałka blachy i jest zagięta wokół nakrętki wrzeciona.

8. Napęd według zastrz. 7, znamienny tym, że nakrętka wrzeciona w płaszczyznach normalnych do osi (13) ma żebra (15), które wchodzą we wgłębienia względnie wycięcia (16) pokrywki (9).