PL248526B1 - Urządzenie pochłaniające i rozpraszające energię do sprzęgu pojazdów - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie pochłaniające i rozpraszające energię do sprzęgu pojazdów posiadające widełki (3), przy czym w widełkach (3) zamocowany jest stworzeń (7) do mocowania zespołu ucha (1) łączącego głowicę sprzęgu pojazdu, zaś na tylnej stronie widełek (3) zamocowany jest trzpień z zestawem amortyzujących wkładów (11), przy czym zestaw wkładów (11) od strony widełek (3) zabezpieczony jest płytą oporową (5), stanowiącą ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej płytą tylną (6) i elementem blokującym (13), zaś całość zamknięta jest elementem zamykającym (10) zamocowanym we wnętrzu obudowy (4) i stanowiącym ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu, przy czym urządzenie dodatkowo posiada obudowę (4), w której pozostałe elementy mogą się przemieszczać suwliwie. Urządzenie charakteryzuje się tym, że obudowa (4) ma kształt zbliżony do tulei, na zewnętrznej stronie obudowy (4) znajduje się pierścień mocujący (2), przy czym pierścień mocujący (2) posiada część kołnierzową (2a) z otworami (2a') na śruby do mocowania w ścianie pojazdu oraz z nożami skrawającymi do skrawania powierzchni obudowy (4), część środkową (2b) do prowadzenia obudowy (4), część zrywaną (2c) oraz tym, że pierścień mocujący (2) jest zamocowany do obudowy (2) za pośrednictwem części zrywanej (2c).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie pochłaniające i rozpraszające energię do sprzęgu pojazdów posiadające widełki, przy czym w widełkach zamocowany jest stworzeń do mocowania zespołu ucha łączącego głowicę sprzęgu pojazdu, zaś na tylnej stronie widełek zamocowany jest trzpień z zestawem amortyzujących wkładów, przy czym za zestawem wkładów, od strony widełek, umieszczona jest płyta oporowa, stanowiąca ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej umieszczona jest płyta tylna, za którą zamocowany jest element blokujący oraz element zamykający, który stanowi ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu, przy czym urządzenie dodatkowo posiada obudowę, w której pozostałe elementy są umieszczone suwliwie i w której zamocowany jest element zamykający.

Sprzęgowe urządzenia amortyzujące są powszechnie używane do łączenia pojazdów, np. lokomotyw czy wagonów kolejowych. Służą do amortyzowania drgań i naprężeń w sprzęgu spowodowanych ciągnięciem jednego pojazdu przez drugi, np. gdy pojazd rusza pociągając za sobą sprzęgnięty wagon, oraz pchaniem jednego pojazdu przez drugi, np. gdy pojazd zatrzymuje się a ciągnięty wagon dojeżdża bliżej, lub w trakcie procedury sprzęgania, jeśli jest ona przeprowadzana za pomocą sprzęgów automatycznych. Niektóre tego rodzaju urządzenia są dodatkowo wyposażone w dodatkowy mechanizm umożliwiający rozproszenie energii w przypadku zderzenia - zazwyczaj w postaci elementu ulegającego deformacji.

Z dokumentu EP3442847B1 znane jest tego rodzaju urządzenie wyposażone w obudowę, w której suwliwie zamocowane są elementy amortyzatora, którego częścią składową jest trzpień z zestawem krążków amortyzujących, zaś dodatkowym elementem do rozpraszania energii przy zderzeniu jest ulegająca deformacji (odkształceniu plastycznemu) tuleja.

Dokument EP2640620B1 ujawnia urządzenie wyposażone w obudowę, w której suwliwie zamocowane są elementy amortyzatora, natomiast elementem do rozpraszania energii jest pręt, którego zewnętrzna powierzchnia ulega ścinaniu za pomocą zamocowanych na jego obwodzie noży ścinających.

Znane rozwiązania montowane są w specjalnej wnęce w ścianie pojazdu (np. lokomotywy, wagonu) w taki sposób, że zasadniczo w całości, poza wystającym zaczepem do sprzęgania innego pojazdu, mieszczą się w obrębie tej wnęki. Takie rozwiązania zajmują dość dużo miejsca w obrębie wagonu a ponadto utrudniony jest dostęp do ich komponentów, np. w celu serwisowania.

Niniejszy wynalazek rozwiązuje powyższy problem.

Wynalazek dotyczy urządzenia pochłaniającego i rozpraszającego energię do sprzęgu pojazdów, które posiada widełki, przy czym w widełkach zamocowany jest stworzeń do mocowania zespołu ucha łączącego głowicę sprzęgu pojazdu, zaś na tylnej stronie widełek zamocowany jest trzpień z zestawem amortyzujących wkładów, przy czym za zestawem wkładów, od strony widełek, umieszczona jest płyta oporowa, stanowiąca ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej umieszczona jest płyta tylna, za którą zamocowany jest element blokujący oraz element zamykający, który stanowi ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu, przy czym urządzenie dodatkowo posiada obudowę, w której pozostałe elementy są umieszczone suwliwie i w której zamocowany jest element zamykający. Urządzenie charakteryzuje się tym, że obudowa ma kształt tulei, a na zewnętrznej stronie obudowy znajduje się pierścień mocujący, przy czym pierścień mocujący posiada: część kołnierzową z otworami na śruby do mocowania w ścianie pojazdu oraz z nożami skrawającymi do skrawania powierzchni obudowy, część środkową do prowadzenia obudowy oraz część zrywaną, i przy czym pierścień mocujący jest zamocowany do obudowy za pośrednictwem części zrywanej.

Korzystnie, amortyzujące wkłady są elastomerowe i są oddzielone przekładkami.

Korzystnie, element zamykający również ma postać tulei umieszczonej we wnętrzu obudowy i jest z nią połączony gwintowo.

Korzystnie, obudowa zawiera na tylnym końcu co najmniej jedno wycięcie przebiegające od krawędzi tulei zasadniczo do pierścienia mocującego.

Korzystnie, obudowa ma dwa wycięcia usytuowane od góry i od dołu obudowy.

Korzystnie, element zamykający ma kształt tulei z płaskimi wybraniami, które to wybrania odpowiadają wycięciom w obudowie, przy czym element zamykający jest połączony z obudową za pomocą kołków i śrub.

Korzystnie, element blokujący stanowi nakrętka.

Korzystnie, pierścień mocujący jest połączony z obudową za pomocą spawu.

Korzystnie, obudowa na zewnętrznej powierzchni przedniego końca posiada występ stanowiący ogranicznik skoku obudowy. Korzystniej, występ przebiega na całym obwodzie obudowy.

Korzystnie, część zrywana jest oddzielona od części środkowej obszarem osłabienia. Korzystnie, część zrywana jest połączona z częścią środkową zrywanymi śrubami.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 i fig. 2 pokazano przykład wykonania wynalazku w przekroju podłużnym z boku oraz od góry, na fig. 3 pokazano widok urządzenia według wynalazku od strony sworznia oraz przekrój poprzeczny wzdłuż linii D-D fragmentu pierścienia mocującego, na fig. 4-5 pokazano rzuty perspektywiczne urządzenia według przykładu wykonania z fig. 1-2, odpowiednio od strony sworznia oraz od strony końca mocowanego w pojeździe, na fig. 6 pokazano rzut perspektywiczny pierścienia mocującego, na fig. 78 pokazano inny przykład wykonania wynalazku w przekroju podłużnym z boku oraz od góry, zaś na fig. 9 pokazano rzut perspektywiczny tego przykładu wykonania od strony końca mocowanego w pojeździe. Dla przejrzystości, nie wszystkie elementy są oznaczone na wszystkich figurach.

Jak widać na figurach rysunku w przykładzie wykonania, urządzenie pochłaniające i rozpraszające energię do sprzęgu pojazdów posiada widełki 3, przy czym w widełkach 3 zamocowany jest stworzeń 7 do mocowania zespołu ucha 1 łączącego głowicę sprzęgu pojazdu, zaś na tylnej stronie widełek 3 zamocowany jest trzpień z zestawem amortyzujących wkładów 11. Zestaw wkładów 11 od strony widełek 3 zabezpieczony jest płytą oporową 5, stanowiącą ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej płytą tylną 6 i elementem blokującym 13, zaś całość zamknięta jest elementem zamykającym 10, zamocowanym we wnętrzu obudowy 4 i stanowiącym ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu. Urządzenie dodatkowo posiada obudowę 4, w której pozostałe elementy mogą się przemieszczać suwliwie. Obudowa 4 ma kształt zbliżony do tulei. Na zewnętrznej stronie obudowy 4 znajduje się pierścień mocujący 2. Pierścień mocujący 2 posiada część kołnierzową 2a z otworami 2a’ na śruby do mocowania w ścianie pojazdu oraz z nożami skrawającymi 14 do skrawania powierzchni obudowy 4, część środkową 2b do prowadzenia obudowy 4 oraz część zrywaną 2c. Noże mogą być przymocowane do części kołnierzowej 2a za pomocą śrub 15 lub dowolnym innym sposobem ze stanu techniki. Pierścień mocujący 2 jest zamocowany do obudowy 2 za pośrednictwem części zrywanej 2c. W korzystnym przykładzie wykonania zestaw amortyzujących wkładów 11 stanowią elastomerowe wkłady 11 oddzielone przekładkami 12, jednak można wykorzystać również elementy amortyzujące innego rodzaju, znane w dziedzinie. W przykładzie wykonania pokazanym na fig. 1-2, 4-5, obudowa 4 stanowi tuleję i element zamykający 10 stanowi tuleję umieszczoną we wnętrzu obudowy 4, przy czym jest on z nią połączony gwintowo. W przykładzie wykonania element blokujący 13 stanowi nakrętka, jednak może to być dowolny inny element blokujący znany ze stanu techniki. W korzystnym przykładzie wykonania pierścień mocujący 2 jest połączony z obudową 4 za pomocą spawu 8.

Przykład wykonania pokazany na fig. 7-9 różni się od poprzedniego przykładu tym, że obudowa 4 w postaci tulei posiada na tylnym końcu co najmniej jedno wycięcie 4a przebiegające od krawędzi tulei zasadniczo do pierścienia mocującego 2, zaś element zamykający 10 ma kształt tulei ze spłaszczonymi ściankami. Spłaszczone ścianki odpowiadają wycięciom 4a w obudowie 4, zaś element zamykający 10 jest połączony z obudową 4 za pomocą kołków 19 i śrub 17. W pokazanym przykładzie obudowa 4 ma dwa wycięcia 4a usytuowane od góry i od dołu obudowy 4, jednak można zastosować inną liczbę wycięć 4a, np. więcej (zmniejszenie masy urządzenia) lub tylko jedno (kompromis pomiędzy masą a wytrzymałością). W tym przykładzie wykonania obudowa 4 na zewnętrznej powierzchni przedniego końca posiada występ 18 stanowiący ogranicznik skoku obudowy 4, przy czym najlepiej jest, jeśli ten występ 18 przebiega na całym obwodzie obudowy 4 (ale nie jest to konieczne). Występ 18 służy do ograniczenia skoku obudowy 4 w przypadku zderzenia pojazdów.

W innych przykładach realizacji wynalazku część zrywana 2c pierścienia mocującego 2 jest oddzielona od części środkowej 2b obszarem osłabienia 2c’ - ten element najlepiej widać na fig. 6 (bez zamocowanych noży 14). W innym przykładzie wykonania (niepokazanym) część zrywana 2c jest połączona z częścią środkową 2b zrywanymi śrubami.

Urządzenie ma zastosowanie głównie w sprzęgach centralnych (choć nie jest do nich ograniczone) i służy do pochłaniania energii w zakresie odwracalnym (amortyzacja zwyczajnych ruchów pomiędzy sprzęgniętymi pojazdami) i w zakresie zderzeń (pochłanianie energii w wyniku niekontrolowanego zderzenia). Urządzenie jest montowane do pojazdu za pomocą pierścienia mocującego 2 w taki sposób, że część od strony pojazdu jest umieszczona w komorze w obrębie pojazdu i zamocowana do ściany pojazdu za pomocą śrub przechodzących przez część kołnierzową 2a i ścianę pojazdu. Głowica sprzęgu centralnego (nie pokazana) jest mocowana do zespołu ucha 1 w sposób, który odbiera wszystkie stopnie swobody. Może to być np. połączenie gwintowane.

Do pochłaniania energii w zakresie odwracalnym służy zestaw amortyzujących wkładów 11 (np. wkładów 11 elastomerowych i przekładek 12, jak pokazano w przykładzie wykonania). Podczas pchania siła jest transmitowana z zespołu ucha 1 przez sworzeń 7, widełki 3, płytę oporową 5, zestaw wkładów 11, płytę tylną 6, element zamykający 10, obudowę 4 i pierścień mocujący 2 na pojazd. Podczas pchania zestaw wkładów 11 ulega ściskaniu i pochłania energię. Podczas ciągnięcia siła jest transmitowana z zespołu ucha 1 przez sworzeń 7, widełki 3, element blokujący 13, płytę tylną 6, zestaw wkładów 11, płytę oporową 5, obudowę 4 i pierścień mocujący 2 na pojazd. Podczas ciągnięcia zestaw wkładów 11 ulega ściskaniu i pochłania energię.

Do pochłaniania energii w zakresie zderzeń jest wykorzystana technologia skrawania. Jeżeli podczas opisanego powyżej pchania siła przekroczy zadaną wartość, część zrywana 2c zostanie oddzielona od części środkowej 2b pierścienia mocującego 2 i siła przestanie być przekazywana z obudowy 4 na pierścień mocujący 2. Obudowa 4 z oddzieloną częścią zrywaną 2c wsuwa się do wnętrza wnęki w pojeździe i siła zaczyna być przekazywana z obudowy 4 na noże 14 w części kołnierzowej 2a. Podczas tego procesu noże 14 wykrawają rowki w zewnętrznej powierzchni obudowy 4, co jest związane z pochłanianiem energii.

Oczywiście wynalazek nie ogranicza się do opisanych powyżej przykładów wykonania, a cechy wskazane w zastrzeżeniach można łączyć ze sobą w dowolnych kombinacjach, właściwych dla danego zastosowania rozwiązania.

Claims (12)

1. Urządzenie pochłaniające i rozpraszające energię do sprzęgu pojazdów posiadające widełki (3), przy czym w widełkach (3) zamocowany jest stworzeń (7) do mocowania zespołu ucha (1) łączącego głowicę sprzęgu pojazdu, zaś na tylnej stronie widełek (3) zamocowany jest trzpień z zestawem amortyzujących wkładów (11), przy czym za zestawem wkładów (11), od strony widełek (3), umieszczona jest płyta oporowa (5), stanowiąca ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej umieszczona jest płyta tylna (6), za którą zamocowany jest element blokujący (13) oraz element zamykający (10), który stanowi ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu, przy czym urządzenie dodatkowo posiada obudowę (4), w której pozostałe elementy są umieszczone suwliwie i w której zamocowany jest element zamykający (10), znamienny tym, że obudowa (4) ma kształt tulei, a na zewnętrznej stronie obudowy (4) znajduje się pierścień mocujący (2), przy czym pierścień mocujący (2) posiada: część kołnierzową (2a) z otworami (2a’) na śruby do mocowania w ścianie pojazdu oraz z nożami skrawającymi (14) do skrawania powierzchni obudowy (4), część środkową (2b) do prowadzenia obudowy (4) oraz część zrywaną (2c), i przy czym pierścień mocujący (2) jest zamocowany do obudowy (4) za pośrednictwem części zrywanej (2c).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że amortyzujące wkłady (11) są elastomerowe i są oddzielone przekładkami (12).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że element zamykający (10) ma postać tulei umieszczonej we wnętrzu obudowy (4) i jest z nią połączony gwintowo.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa (4) zawiera na tylnym końcu co najmniej jedno wycięcie (4a) przebiegające od krawędzi tulei (4) zasadniczo do pierścienia mocującego (2).

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że obudowa (4) ma dwa wycięcia (4a) usytuowane od góry i od dołu obudowy (4).

6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że element zamykający (10) ma kształt tulei z płaskimi wybraniami, które to wybrania odpowiadają wycięciom (4a) w obudowie (4), przy czym element zamykający (10) jest połączony z obudową (4) za pomocą kołków (19) i śrub (17).

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że element blokujący (13) stanowi nakrętka.

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścień mocujący (2) jest połączony z obudową (4) za pomocą spawu (8).

9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa (4) na zewnętrznej powierzchni przedniego końca posiada występ (18) stanowiący ogranicznik skoku obudowy (4).

PL 248526 Β1

10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że występ (18) przebiega na całym obwodzie obudowy (4).

11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że część zrywana (2c) jest oddzielona od części środkowej (2b) obszarem osłabienia (2c’).

12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że część zrywana (2c) jest połączona z częścią środkową (2b) zrywanymi śrubami.