PL249612B1 - Zespół sprzęgowy do łączenia wagonów kolejowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół sprzęgowy do łączenia wagonów kolejowych, zawierający aparat pociągowy umieszczony pomiędzy oporą przednią i płytą oporową w przestrzeni pomiędzy środkowymi belkami ramy wagonu, przy czym opora przednia jest sztywno połączona ze środkowymi belkami ramy wagonu, zaś płyta oporowa jest osadzona przesuwnie pomiędzy tymi belkami, a za płytą oporową jest umieszczona opora tylna zamocowana na stałe do ramy wagonu, przy czym pomiędzy oporą tylną a płytą oporową jest umiejscowiony zespół pochłaniania zwiększonej energii, który stanowi drąg i umieszczony wokół niego element skrawający.

Z opisu zgłoszenia patentowego WO9839193A1 znany jest zespół sprzęgowy zastosowany w ostoi do wagonów kolejowych. Znane rozwiązanie ma dwie środkowe belki wzdłużne umieszczone po obydwu stronach osi wzdłużnej wagonu. Zespół sprzęgowy, przeznaczony do przenoszenia wzdłużnych sił rozciągających i ściskających, zawiera aparat pociągowy umieszczony pomiędzy oporą tylną i oporą przednią, w przestrzeni pomiędzy środkowymi belkami ramy wagonu. W takim rozwiązaniu możliwie jest również zastosowanie dodatkowych elementów amortyzujących, przeznaczonych do wyrównywania siły pociągowej i do tłumienia energii hamowania. Ze względów konstrukcyjnych takie dodatkowe elementy amortyzujące mogą być umieszczone pomiędzy oporą tylną a oporą przednią, a w szczególności między oporą przednią a aparatem pociągowym, w samym aparacie pociągowym lub pomiędzy oporą tylną i aparatem pociągowym.

Z opisu zgłoszenia patentowego EP1431157A1 znana jest również ostoja do wagonów kolejowych, w której dla zwiększenia zdolności tłumienia energii, spowodowanej występowaniem zwiększonych sił ściskających, w zespole sprzęgowym zastosowano dodatkową głowicę amortyzującą mocowaną rozłącznie pod środkowymi belkami ramy wagonu.

Z opisu patentowego PL217776B1 znany jest zespół sprzęgowy do łączenia wagonów kolejowych, zawierający aparat pociągowy umieszczony pomiędzy oporą przednią i oporą tylną w przestrzeni pomiędzy środkowymi belkami ramy wagonu. Opora przednia jest sztywno połączona ze środkowymi belkami ramy wagonu, zaś płyta oporowa jest osadzona przesuwnie pomiędzy tymi belkami. Za płytą oporową jest umieszczony wspornik zamocowany na stałe do ramy wagonu. Pomiędzy wspornikiem a płytą oporową jest umiejscowiony zespół pochłaniania zwiększonej energii, który stanowi drąg zamocowany na stałe do płyty oporowej i umieszczony przesuwnie w prowadzącym otworze wykonanym w ścianie czołowej wspornika, przy czym na obwodzie otworu zamocowane są noże skrawające. Rozwiązanie ma na celu zapewnienie zespołu sprzęgowego, który przy swej małej masie i prostej konstrukcji byłby zdolny do amortyzowania i pochłaniania dużych energii występujących w ostojach wagonów kolejowych, zwłaszcza przy sprzęganiu z prędkościami przekraczającymi dopuszczalne, oraz w sytuacjach nadzwyczajnych takich jak zderzenia wagonów kolejowych, przy zapewnieniu właściwej amortyzacji zmiennych sił rozciągających i ściskających, występujących podczas zwykłej eksploatacji. Niemniej jednak to rozwiązanie ma tę niedogodność, że nie można go zastosować do wagonów z już zamontowanym sprzęgiem.

Celem wynalazku jest zatem zapewnienie zespołu sprzęgowego, który przy zaletach znanych z rozwiązania opisanego w dokumencie PL217776B1 mógłby jednocześnie posłużyć do wyposażenia istniejących zespołów sprzęgowych w dodatkowy element pochłaniający energię (tzw. element „crash”). Jednocześnie wynalazek ma na celu zapewnienie możliwości łatwej wymiany elementu „crash”, który został zniszczony w wyniku zderzenia, na nowy.

Przedmiotem wynalazku jest zespół sprzęgowy do łączenia wagonów kolejowych, zawierający aparat pociągowy umieszczony pomiędzy oporą przednią i płytą oporową w przestrzeni pomiędzy środkowymi belkami ramy wagonu, przy czym opora przednia jest sztywno połączona ze środkowymi belkami ramy wagonu, zaś płyta oporowa jest osadzona przesuwnie pomiędzy tymi belkami, a za płytą oporową jest umieszczona opora tylna zamocowana na stałe do ramy wagonu, przy czym pomiędzy oporą tylną a płytą oporową jest umiejscowiony zespół pochłaniania zwiększonej energii, który stanowi drąg i umieszczony wokół niego element skrawający. Wynalazek charakteryzuje się tym, że element skrawający jest umieszczony przy oporze tylnej, a drąg jest z jednej strony oparty na płycie oporowej, zaś z drugiej strony jest umieszczony w elemencie skrawającym i jest w nim zamocowany tak, że siła docisku z płyty oporowej jest przekazywana na element skrawający, przy czym siła zamocowania jest ograniczona z góry określoną wartością graniczną, po przekroczeniu której mocowanie ulega zerwaniu.

Korzystnie, w aparacie pociągowym znajduje się zespół amortyzujący.

Korzystnie, element skrawający ma noże skrawające umieszczone w wyżłobieniach prowadzących, usytuowanych na powierzchni drąga.

Korzystnie, drąg ma postać tulei.

Korzystnie, drąg jest zamocowany w elemencie skrawającym poprzez gwintowaną tuleję ze zrywanym kołnierzem.

Korzystnie, drąg jest zamocowany w elemencie skrawającym poprzez co najmniej jeden ścinany kołek.

Korzystnie, drąg jest zamocowany w elemencie skrawającym poprzez oporowy występ umieszczony przed elementem skrawającym.

Korzystnie, element skrawający jest zamocowany w sposób rozłączny do środkowych belek ramy wagonu.

Korzystniej, element skrawający jest zamocowany do środkowych belek za pomocą wsporników i śrub.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny zespołu sprzęgowego umieszczonego w ostoi wagonu kolejowego, fig. 2 ilustruje widok od dołu zespołu sprzęgowego umieszczonego w ostoi wagonu, zaś na fig. 3 przedstawiono widok perspektywiczny przykładu wykonania elementu skrawającego, wraz z mocowaniem.

Ostoja wagonu kolejowego ma środkowe belki 1, 2 ułożone po obu stronach osi podłużnej wagonu, połączone z belką czołową 3. Zespół sprzęgowy, według przykładu wykonania, zawiera aparat pociągowy 10 umieszczony pomiędzy oporą przednią 6 i płytą oporową 5 w przestrzeni pomiędzy środkowymi belkami 1,2 ramy wagonu. Opora przednia 6 jest sztywno połączona ze środkowymi belkami 1,2 ramy wagonu, zaś płyta oporowa 5 jest osadzona przesuwnie pomiędzy tymi belkami 1,2. Za płytą oporową 5 jest umieszczona opora tylna 7 zamocowana na stałe do ramy wagonu. Pomiędzy oporą tylną 7 a płytą oporową 5 jest umiejscowiony zespół pochłaniania zwiększonej energii, który stanowi drąg 8 i umieszczony wokół niego element skrawający 12. Element skrawający 12 jest umieszczony przy oporze tylnej 7, a drąg 8 jest z jednej strony oparty na płycie oporowej 5, zaś z drugiej strony jest umieszczony w elemencie skrawającym 12 i jest w nim zamocowany z możliwością zerwania mocowania, tj. tak, że siła docisku z płyty oporowej 5 jest przekazywana na element skrawający 12, przy czym siła zamocowania jest ograniczona z góry określoną wartością graniczną, po przekroczeniu której mocowanie ulega zerwaniu.

Jak więc widać, konstrukcja ta różni się od rozwiązania znanego z dokumentu PL217776B1 tym, że zespół pochłaniania zwiększonej energii, tj. element „crash”, jest inaczej skonstruowany i nie jest połączony trwale z pozostałą częścią zespołu sprzęgowego. Element skrawający 12 jest jedynie podparty, zaś drąg 8 - jak wskazano powyżej, z jednej strony jest umieszczony w elemencie skrawającym 12 (wchodzi w element skrawający 12), zaś z drugiej jest oparty o płytę oporową 5. Taka konstrukcja ma następujące zalety, w stosunku do znanych rozwiązań:

- umożliwia wyposażenie istniejących sprzęgów w zespół pochłaniania zwiększonej energii w taki sposób, że po wymontowaniu aparatu pociągowego 10 ze sprzęgu można wsunąć zespół pochłaniania zwiększonej energii pomiędzy belki 1,2, a następnie wsunąć i zamontować ponownie aparat pociągowy 10 tak, aby dociskał on zespół pochłaniania zwiększonej energii za pomocą płyty oporowej 5. Dzięki temu zespół pochłaniania zwiększonej energii jest utrzymywany w miejscu podczas normalnej pracy sprzęgu (tj. przyspieszania i hamowania), zaś w sytuacji zderzeniowej zostaje uaktywniony poprzez zerwanie mocowania drąga 8 w elemencie skrawającym 12 i rozpoczęcie skrawania drąga 8, oraz

- umożliwia łatwą wymianę zespołu pochłaniania zwiększonej energii po jego zniszczeniu w wyniku zderzenia, w analogiczny sposób.

W przykładzie wykonania w aparacie pociągowym 10 znajduje się zespół amortyzujący 11, jednakże nie jest on niezbędny do prawidłowego działania wynalazku. W innych wariantach rozwiązania zespół amortyzujący 11 nie musi być obecny.

Element skrawający 12 może mieć konstrukcję jak zilustrowano na fig. 3, tj. może być rurowym korpusem z kołnierzem 21, w którym są zamocowane noże skrawające 15. W innym przykładzie wykonania, niepokazanym na rysunku, element skrawający 12 może mieć noże skrawające 15 umieszczone w wyżłobieniach prowadzących usytuowanych na powierzchni drąga 8, podobnie jak w dokumencie PL217776 (fig. 12). Nie jest to jednakże konieczne, i element skrawający 12 może mieć również inną formę, np. może stanowić kostkę, płytkę itd. z otworem na drąg 8. Również noże skrawające 15 mogą mieć inny układ lub inną konstrukcję niż to ma miejsce na fig. 3. Różne warianty tego elementu będą oczywiste dla znawcy tej dziedziny techniki.

W niniejszym przykładzie drąg 8 ma postać tulei, ale może być również elementem pełnym.

Jak wspomniano powyżej, drąg 8 jest umieszczony w elemencie skrawającym 12 (wchodzi w element skrawający 12) i jest w nim zamocowany (ustalony) z możliwością zerwania tego mocowania, tj. tak, że siła docisku z płyty oporowej 5 jest przekazywana na element skrawający 12, przy czym siła zamocowania drąga 8 jest ograniczona z góry określoną wartością graniczną, po przekroczeniu której mocowanie ulega zerwaniu. Ma to na celu zapobiec przesuwaniu się drąga 8 w elemencie skrawającym 12 w sytuacji normalnej pracy sprzęgu (ciągnięcie, hamowanie). Przy wyzwoleniu większej energii, np. przy zderzeniu, mocowanie drąga 8 zostaje zerwane i następuje jego skrawanie. Mocowanie to można zrealizować na różne sposoby. W jednym wariancie rozwiązania drąg 8 jest zamocowany w elemencie skrawającym 12 poprzez gwintowaną tuleję ze zrywanym kołnierzem. W innym wariancie za pomocą co najmniej jednego ścinanego kołka, a jeszcze w innym - poprzez oporowy występ umieszczony przed elementem skrawającym. Tego rodzaju zrywane mocowania zostały ujawnione w dokumencie PL217776B1 (fig. 6, fig. 8, fig. 9, fig. 10). Poza tymi mocowaniami można zastosować również inne, znane w stanie techniki, i odpowiednie do tej aplikacji.

W przykładzie wykonania pokazanym na figurach rysunku, element skrawający 12 jest w sposób rozłączny zamocowany do środkowych belek 1,2 ramy wagonu, najlepiej za pomocą wsporników 22 i śrub (fig. 3), jednak nie jest to konieczne.

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

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół sprzęgowy do łączenia wagonów kolejowych, zawierający aparat pociągowy (10) umieszczony pomiędzy oporą przednią (6) i płytą oporową (5) w przestrzeni pomiędzy środkowymi belkami (1,2) ramy wagonu, przy czym opora przednia (6) jest sztywno połączona ze środkowymi belkami (1, 2) ramy wagonu, zaś płyta oporowa (5) jest osadzona przesuwnie pomiędzy tymi belkami (1, 2), a za płytą oporową (5) jest umieszczona opora tylna (7) zamocowana na stałe do ramy wagonu, przy czym pomiędzy oporą tylną (7) a płytą oporową (5) jest umiejscowiony zespół pochłaniania zwiększonej energii, który stanowi drąg (8) i umieszczony wokół niego element skrawający (12), znamienny tym, że element skrawający (12) jest umieszczony przy oporze tylnej (7), a drąg (8) jest z jednej strony oparty na płycie oporowej (5), zaś z drugiej strony jest umieszczony w elemencie skrawającym (12) i jest w nim zamocowany tak, że siła docisku z płyty oporowej (5) jest przekazywana na element skrawający (12), przy czym siła zamocowania jest ograniczona z góry określoną wartością graniczną, po przekroczeniu której mocowanie ulega zerwaniu.
2. 2. Zespół sprzęgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że w aparacie pociągowym (10) znajduje się jest zespół amortyzujący (11).
3. 3. Zespół sprzęgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że element skrawający (12) ma noże skrawające (15) umieszczone w wyżłobieniach prowadzących, usytuowanych na powierzchni drąga (8).
4. 4. Zespół sprzęgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że drąg (8) ma postać tulei.
5. 5. Zespół sprzęgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że drąg (8) jest zamocowany w elemencie skrawającym (12) poprzez gwintowaną tuleję ze zrywanym kołnierzem.
6. 6. Zespół sprzęgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że drąg (8) jest zamocowany w elemencie skrawającym (12) poprzez co najmniej jeden ścinany kołek.
7. 7. Zespół sprzęgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że drąg (8) jest zamocowany w elemencie skrawającym (12) poprzez oporowy występ umieszczony przed elementem skrawającym (12).
8. 8. Zespół sprzęgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że element skrawający (12) jest zamocowany w sposób rozłączny do środkowych belek (1,2) ramy wagonu.
9. 9. Zespół sprzęgowy według zastrz. 8, znamienny tym, że element skrawający (12) jest zamocowany do środkowych belek (1,2) za pomocą wsporników (22) i śrub.