RS55454B1 - Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala - Google Patents

Description

Oblast tehnike

[0001]Ovaj pronalazak odnosi se na oblast železnice; na konstrukciju i funkcionisanje delova šasije ili samih vagona, sa primenom na vagone za prevoženje i nasipanje higroskopnih materijala, gde se vagon karakteriše načinom i sredstvom za izvođenje nasipanja. Posebno, ovaj pronalazak se odnosi na vagon za prevoženje i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala sa svih strana vagona; i bočnih i čeonih strana.

Tehnički problem

[0002]U svakodnevnoj železničkoj praksi, rasut teret se obično prevozi i nasipa direktno iz vagona. Često, rasut teret je higroskopni materijal, što čini njegov prevoz osetljivim na atmosferske uslove, koji mogu značajno da utiču na takve vrste tereta.

[0003]Manipulacija vagonima koji prevoze rasut teret trebalo bi da bude jednostavna i pouzdana. Ovo se primarno odnosi na mogućnost za upravljanje načinima nasipanja iz teretnog prostora. Uobičajena praksa pokazuje da jednom kada počne nasipanje rasutog tereta sa jedne strane vagona, nasipanje je teško kontrolisati i/ili prekinuti. Naime, postoji značajna transformacija potencijalne u kinetičku energiju, kada velika masa rasutog tereta počne da se kreće određenom brzinom; a ta masa rasutog tereta ne može da se zaustavi mehaničkom/ručnom manipulacijom stranica vagona. To dovodi do nasipanja velikih količina rasutog materijala na jednom mestu. Prvi tehnički problem rešen ovim pronalaskom je potpuno kontrolisano/dozirano nasipanje rasutog materijala, i sa bočnih i čeonih strana vagona.

[0004]Uobičajeno je da celokupni postupak nasipanja iz vagona nije potpuno automatizovan. Takođe, obično je uključeno više od jedne osobe za istovar, uz primenu fizičke snage rukovaoca kada je u pitanju određeno zabravljivanje ili odbravljivanje teretnog prostora. Drugi tehnički problem rešen ovim pronalaskom jeste omogućavanje da jedan rukovalac bezbedno rukuje pomenutim kontrolisanim nasipanjem, uz neprekidnu kontrolu pomoću programabilnog logičkog kontrolora (PLC), koji sprečava nenamerno prevrtanje vagona ili druge greške rukovaoca, kao što je istovremeni istovar sa bočnih i čeonih strana.

[0005]Prevoz rasutog tereta ili granulata korišćenog u nasipanju ima svoje nedostatke, naročito ako se prevoz obavlja kroz urbana područja i ako vagon nema krov. U tom slučaju, vazdušne struje oko vagona odnose delove tereta, pokrivaju okolinu prašinom, ili je zagađuju na neki drugi način. U slučaju higroskopnog tereta, kao što je kreč ili slično, problem je još izraženiji zbog atmosferskih uticaja koji dodatno značajno pogoršavaju kvalitet rasutog tereta tokom prevoza. Treći tehnički problem rešen ovim pronalaskom odnosi se na automatsko namotavanje i odmotavanje cirade/krova pri utovaru rasutog tereta, na takav način da pomenuti krov i njegov mehanizam ne zauzimaju teretni prostor i ne smanjuju nominalni kapacitet nosivosti vagona.

Stanje tehnike

[0006]Relevantno stanje tehnike izuzetno je bogato patentnom literaturom, i razumljivo uzimajući u obzir dugogodišnji razvoj železnice kao značajne, a tokom mnogih godina kao jedine, infrastrukture za prevoz robe.

[0007]Zbog gore navedenih tehničkih problema rešenih ovim pronalaskom, najbliže stanje tehnike je tehničko rešenje opisano u međunarodnoj patentnoj prijavi PCT/US2001/40157 (ANDERSON C. et al), objavljenoj kao WO 02/08041 A1.

[0008]Pomenuto prethodno stanje tehnike bavi se vagonom sa dva sanduka koji omogućava nasipanje za svaku od bočnih stranica i nezavisno za svaki sanduk. U pomenutom dokumentu WO 02/08041 A, svaki od bočnih zidova sanduka koji se otvaraju sastavljen je od dva međusobno povezana panela, navedena kao pozicije (48) i (50), a otvaraju se kao što je prikazano na Fig. 5. Na strani 5 pomenutog stanja tehnike, redovi 14-21 opisuju način funkcioniranja bočnih panela i nagoveštavaju da se za kontrolu donjeg bočnog panela (5) može koristiti hidraulični ili pneumatski pokretač. Pomenuti pokretač nigde drugde se ne pominje u pomenutom stanju tehnike, a nije ni označen na crtežima, pa stoga nije jasno kako se primjenjuje. Naginjanjem sanduka upravlja se preko hidrauličnih ili pneumatskih cilindara (32), dok se vezama sanduk-postolje upravlja preko mehanički povezanih spojnica (5) koje se nalaze na svakoj strani, a kojima se udruženo upravlja nekim od poznatih postupaka stanja tehnike.

[0009]U stanju tehnike takođe nalazimo i međunarodnu patentnu prijavu PCT/DE92/00920 (AUBKE, K.H., et al.), objavljenu kao WO 93/09014 A1, koja se odnosi na vagon za nasipanje sa bilo koje od bočnih strana, pri čemu se sandukom upravlja preko hidrauličnih cilindara, i bočnih panela kojima se upravlja otvaranjem ka spolja, a preko čega se kontroliše smer i daljina nasipanja. Prema pomenutom stanju tehnike, ceo vagon opremljen je daljinskim upravljanjem za izvođenje nasipanja sa sigurnosnim logičkim uređajima (PLC), što omogućava da se rukovalac nalazi izvan zone rizika tokom nasipanja.

[0010]Ovaj pronalazak, za razliku od navedenog stanja tehnike, omogućava da se kod prednjih i zadnjih sanduka takođe obavlja nasipanje kroz njihove respektivne prednje i zadnje bočne panele. Dodatno, kontrola položaja i brzine nasipanja obavlja se na bočnim upravljivim segmentima, izvedenim na bočnim panelima, koji nisu postavljeni kao u prethodnom stanju tehnike, nego se upravljivo otvaraju pomeranjem od dna sanduka vagona. Upravljanje sa jednim ili više bočnih segmenata naročito je važno kod formiranja većih sanduka vagona, a to nije opisano u prethodnom stanju tehnike. Štaviše, vagon može biti dodatno pokriven, što nije opisano u stanju tehnike.

[0011]Što se tiče tehničkih rešenja koja omogućavaju nasipanje sa tri strane, njihova najčešća primena je na kamione kipere. Jedno takvo rješenje opisano je u dokumentu US 2,694,599 (PORTER J.H. Et al.), i opisuje kamion sa sandukom za nasipanje kroz bočnu i zadnju stranicu. Nego, rešenjem ovog pronalaska obrazuje se razdvojiva veza sanduka i postolja drugačija od pomenutog stanja tehnike, a tako pomenuto stanje tehnike samo uopšteno definiše stanje tehnike. Na Fig. 10 dokumenta WO 02/08041 A, prikazanje način obrazovanja spojnih mesta pozicijama (56A) i (56B), koji omogućava da se sanduk iz tog tehničkog rešenja nagne tokom nasipanje na dve strane, ali ne i sa zadnju stranu.

[0012]Što se tiče tehničkih rešenja koja se odnose na ciradu ili krov, u prethodnom stanju tehnike nalazimo dokument US 6,478,361 B1 (WOOD R. L), koji razmatra uređaj za razapinjanje cirade preko vagona. Pomenuto stanje tehnike samo definiše oblast i nema sličnosti sa predloženim tehničkim rešenjima prema ovom pronalasku.

[0013]DE-A-102009 048 064 opisuje vagon prema uvodnom delu patentnog zahteva 1.

Sažetak pronalaska

[0014]Ovaj pronalazak odnosi se na vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala, koji je sastavljen od postolja vagona opremljenog sa sklopovima obrtnih postolja sa točkovima i sa najmanje dva nezavisno upravljiva sanduka vagona kao što je definisano u patentnom zahtevu 1.

[0015]Svaki od sanduka vagona ima na svojim bočnim panelima izveden jedan ili više upravljivih bočnih segmenata kroz koje se obavlja bočno nasipanje iz teretnog prostora, i eventualni dodatni čeoni segment za čeono nasipanje izveden na čeonom panelu u slučaju da je sanduk smešten na jednom od čeonih krajeva postolja vagona. Podizanje čeonog segmenta omogućava nasipanje isključivo preko ivice postolja vagona direktno na koloseke. Pomenuti bočni segmenti i čeoni segment sanduka vagona otvaraju se pomeranjem njihovog donjeg kraja od dna sanduka vagona, pri čemu je bočno pomeranje potpuno upravljivo.

[0016]Vagon dodatno ima upravljiva spojna mesta izvedena sa donje stranice sanduka, čijim se aktiviranjem/deaktiviranjem upravlja razdvojivom mehaničkom vezom između sanduka vagona i postolja vagona. Aktivirano spojno mesto omogućava čvrstu mehaničku vezu sanduka vagona sa postoljem vagona, koja dozvoljava da se sanduk vagona naginje za određeni ugao oko tako aktiviranog spojnog mesta.

[0017]Postolje vagona opremljeno je sa jednim ili više hidrauličnih cilindara sa teleskopskim klipom po svakom izvedenom sanduku vagona, kojim se obavlja upravljivo podizanje dna sanduka. Aktivacija hidrauličnih cilindara sa teleskopskim klipovima i stanje upravljivih spojnih mesta određuje pravac i ugao naginjanja svakog sanduka vagona nezavisno u odnosu na postolje vagona.

[0018]Svaki sanduk vagona opremljen je sa ciradom koja pokriva i obezbeđuje higroskopni materijal u teretnom prostoru, i može da se navuče nad teretni prostor ili potpuno namota na doboš preko mehanizma ugrađenog u čeoni kraj vagona.

[0019]U vagonima prema ovom pronalasku, upravljivim bočnim segmentima upravlja se preko hidrauličnih cilindara čiji su klipovi sinhronizovani u pomeranju za svaki od nezavisno upravljivih bočnih segmenata.

[0020]Brzina nasipanja materijala iz teretnog prostora jednog od sanduka pri bočnom nasipanju određuje se upravljivim nezavisnim otvaranjem jednog ili više bočnih segmenata na željenoj strani sanduka, i upravljivim podizanjem sanduka aktiviranjem hidrauličnih cilindara sa teleskopskim klipovima. Brzina nasipanja kroz čeoni segment određuje se takođe aktiviranjem hidrauličnih cilindara sa teleskopskim klipovima, uz prethodno odbravljivanje čeonog segmenta od dna sanduka. Za nasipanje kroz ili bočne stranice ili čeonu stranicu, aktiviranjem/deaktiviranjem spojnih mesta, stanjem pomeranja bočnih segmenata i odbravljivanjem čeonog segmenta upravlja se i nadgleda uz pomoć programabilnog logičkog kontrolora (PLC) povezanog sa hidrauličnim ili pneumatskim ili električnim sistemom vagona, za svaki sanduk vagona zasebno. Programabilni logički kontrolor (PLC) nadzire nasipanje da bi se sprečilo prevrtanje vagona.

Kratak opis crteža

[0021]Fig. 1 predstavlja prostorni prikaz vagona sa dva teretna sanduka i ciradom navučenom nad teretnim prostorom u stanju pripremljenom za prevoz. Fig. 2 prikazuje bočni izgled vagona sa dva teretna sanduka. Fig. 3 i 4 prikazuju neke od mogućih nezavisnih načina nezavisnog nasipavanja iz pomenutog vagona kroz čeoni segment sanduka i/ili bočno nasipanje kroz bočne segmente; pri čemu teretni sanduci na pomenutim crtežima nisu pokriveni ciradom.

Fig. 5 prikazuje zadnji bočni položaj prikazan ranije na Fig. 4.

Fig. 6 prikazuje šasiju vagona sa sklopovima obrtnih postolja sa točkovima i raspored elemenata na šasiji koji učestvuju u funkcionalnoj vezi sa sanducima vagona. Fig. 7 prikazuje prostorni prikaz sanduka vagona sa izgledom koji obuhvata donji deo sanduka. Fig. 8 prikazuje čeoni deo sanduka sa otvorenim levim bočnim upravljivim segmentom sanduka. Fig. 9 prikazuje sanduk sa poluotvorenim teretnim prostorom i naznačenim mehanizmom za namotavanje/odmotavanje cirade - detalj "A", koji je detaljnije prikazan uvećano na Fig. 10. Isti mehanizam dodatno je prikazan na Fig. 11 u pogledu na čeoni deo sanduka.

Detaljan opis

[0022]Ovaj pronalazak rešava tri glavna problema sa kojima se susrećemo kod poznatih vagona za prevoženje i nasipanje rasutog tereta, poželjno u obliku granula, a naročito ako je pomenuti teret higroskopan.

[0023]Fig. 1-11 prikazuju jedno od mogućih ostvarenja ovog pronalaska i ni na koji način ne ograničava ideju ovog pronalaska. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala prema ovom pronalasku sastavljen je od postolja (1) vagona koji je opremljen sa svoje donje strane sa najmanje dva sklopova (3) obrtnih postolja sa točkovima koja su dobro poznata u stanju tehnike, na primer, kao što je prikazano na Fig. 1. Na samo postolje vagona mogu se postaviti dva ili više upravljiva teretna sanduka (2) gde je teretni prostor (2.4) nadkriven ciradom (7.1).

[0024]lako prethodno stanje tehnike takođe sadrži vagone sa jednim ili dva sanduka, prema ovom pronalasku broj sanduka (2) izvedenih na postolju (1) može biti veći od dva. Svaki od pomenutih sanduka (2) vezan je za postolje (1) sa donje strane sanduka (2.1) preko upravljivih spojnih mesta (4) i hidrauličnih cilindara (5) sa teleskopskim klipom koji služe za nezavisno naginjanje/upravljanje svakog sanduka (2), kao što je na primer prikazano na Fig. 2. Broj hidrauličnih cilindara (5) sa teleskopskim klipom za naginjanje sanduka (2) po sanduku može biti jedan ili više, u zavisnosti od željenog načina nasipanja iz sanduka, izračunat na osnovu naprezanja dna (2.1) sanduka, željenih sila i drugih parametara dobro poznatih u stanju tehnike. U ostvarenju prikazanom na crtežima taj broj hidrauličnih cilindara (5) sa teleskopskim klipom je dva po sanduku.

[0025]Fig. 3 prikazuje osnovno nasipanje koje se može izvesti prema ovom pronalasku. Prema ovom pronalasku, čeoni sanduci (2), koji su postavljeni na prednjem i zadnjem kraju vagona (1), trebalo bi da mogu da obavljaju i bočno nasipanje i nasipanje preko ivice vagona direktno na koloseke. Eventualni sanduci postavljeni u sredini, u slučaju tri ili više sanduka (2) na postolju (1) vagona, tebalo bi da mogu da obave samo bočno nasipanje materijala iz teretnog prostora (2.4) sanduka. Bočno nasipanje izvodi se preko upravljivih bočnih segmenata (2.2) izvedenih na bočnim stranicama sanduka (2), dok se čeono nasipanje izvodi kroz čeone segmente (2.3) direktno na koloseke, kao što je prethodno navedeno. Fig. 3 prikazuje jedan sanduk vagona, levi, u fazi bočnog nasipanja kroz upravljivi bočni segment (2.2), i desni sanduk u fazi nasipanja kroz čeoni segment (2.3).

[0026]lako je na Fig. 3 i 4 prikazan samo jedan upravljivi bočni segment (2.2) po svakoj bočnoj stranici, broj takvih segmenata po stranici može biti veći. Naročito je važno daje broj takvih upravljivih bočnih segmenata (2.2) veći od jedan po bočnoj stranici sanduka (2) u slučaju, na primer, dužih sanduka i usled potrebe za selektivnim pražnjenjem sanduka. Štaviše, u slučaju da su sanduci, tj. teretni prostori (2.4) unutra pregrađeni za prevoz dve ili više vrsta različitog materijala, koji se ne nasipaju nužno na istoj lokaciji, tada je takođe poželjno izvesti nekoliko upravljivih bočnih segmenata (2.2) na svakoj bočnoj stranici sanduka (2).

[0027]Radi efikasnog i bezbednog izvođenja naginjanja sanduka (2) u odnosu na postolje (1), osim hidrauličnih cilindara (5) sa teleskopskim klipom, koji služe za naginjanje sanduka, takođe je potrebno da se izvedu upravljiva spojna mesta (4) koja mehanički povezuju dno (2.1) svakog sanduka za postolje (1). Spojna mesta (4) dobro su poznata u stanju tehnike u različitim oblicima, ali prema ovom pronalasku izvedeni su od nosača (4.1) viljuške postavljenih na postolju (1) i viljušaka (4.2) postavljenih na donjoj strani dna (2.1) sanduka, kao što je prikazano na Fig. 3, 5, i 6. Svaki nosač (4.1) viljuške ima svoju viljušku (4.2). Broj upravljivih spojnih mesta (4) izvedenih na vagonu zavisi od broja i veličine svakog od sanduka (2) kao i od potrebnog načina funkcionisanja svakog sanduka; pri čemu bočno i čeono nasipanje ili samo bočno nasipanje u slučaju sanduka postavljenih u sredini za ostvarenje vagona sa tri sanduka (2), nije eksplicitno prikazano na crtežima.

[0028]Aktiviranjem i deaktiviranjem spojnog mesta (4) upravlja se razdvojivom mehaničkom vezom između sanduka (2) vagona i postolja (1) vagona u pomenutom spojnom mestu (4). Deaktivirano spojno mesto (4) omogućava fizičko razdvajanje viljušaka (4.2) od odnosnih nosača (4.1) viljuške. Aktivirano spojno mesto (4) omogućava čvrstu mehaničku vezu sanduka (2) vagona sa postoljem (1) vagona gde nosač (4.1) viljuške čvrsto obuhvata viljušku (4.2). Aktivirano spojno mesto omogućava zakretanje sanduka (2) vagona za neki ugao oko takvog aktiviranog spojnog mesta (4) na način poznat u stanju tehnike. Aktivacija/deaktivacija svakog upravljivog spojnog mesta (4) može se izvesti elektromagnetskim (dalje u tekstu: "elektro"), hidrauličnim ili pneumatskim alternativama na načine koji su dobro poznati u stanju tehnike, gde izraz "način" takođe uključuje "sredstvo" za izvođenje načina, na primer hidraulični cilindar sa klipom u slučaju hidrauličnog načina.

[0029]Radi efikasnog izvođenja nasipanja iz teretnog prostora, osim adekvatnog naginjanja sanduka (2) u odnosu na postolje (1) vagona, potrebno je da se otvore adekvatni bočni upravljivi segmenti (2.2) ili čeoni segment (2.3) jednog od čeonih sanduka (2).

[0030]Prema ovom pronalasku, svaki sanduk (2) postavljen na postolje (1) vagona opremljen je na svakoj od svojih bočnih stranica sa jednim ili više upravljivih bočnih segmenata (2.2), koji služe za nasipanje iz teretnog prostora (2.4). Radi jednostavnosti, na Fig. 7 prostorno je prikazan sanduk (2) sa samo jednim upravljivim bočnim segmentom (2.2), izvedenim na svakoj od bočnih stranica pomenutog sanduka (2). Umnožavanje takvih bočnih segmenata (2.2) duž bočnih stranica sanduka nije tehnološki problem; već predstavlja problem izvođenja upravljanja pomenutim segmentima (2.2).

[0031]Kao što se jasno vidi sa Fig. 7 i 8, svaki upravljivi bočni segment (2.2) vezan je za sanduk (2) svornjacima (2.5), koji predstavljaju fiksno mesto zakretanja - uporište - za upravljive bočne segmente (2.2). Pomeranje upravljivih bočnih segmenata (2.2) izvodi se hidrauličnim cilindrima (6.1) smeštenim ispod dna (2.1) sanduka, koji koriste svoje klipove (6.2) radi pomeranja poluga (6.3) povezanih za donju stranicu upravljivih bočnih segmenata (2.2); pri čemu se pomenuta donja strana nalazi naspram strane vezane svornjacima (2.5), Fig. 8. Prosečnom stručnjaku ove oblasti očigledno je da svi hidraulični cilindri (6.1), koji kontrolišu isti upravljivi bočni segment (2.2), treba da budu sinhronizovani u svom kretanju da bi se sprečilo oštećenje sanduka (2), upravljivog segmenta (2.2), ili njihove zajedničke mehaničke veze. Najmanji broj hidrauličnih cilindara (6.1), potreban za upravljivo otvaranje pojedinačnog upravljivog bočnog segmenta (2.2), je samo jedan, ali u praksi i na Fig. 7 koristi se tehničko rešenje sa tri hidraulična cilindra (6.1) za upravljanje pojedinačnim upravljivim bočnim segmentom (2.2). Uopšteno u praksi će broj hidrauličnih cilindara (6.1) biti u opsegu od dva do pet, u zavisnosti od koncepta sanduka (2) i od materijala koji svaki upravljivi bočni segment (2.2) mora sadržati tokom nasipanja.

[0032]Svaki upravljivi bočni segment (2.2) ima na svojoj donjoj strani zaptivnu ivicu (2.6), koja se uklapa u obezbeđeno mesto (2.7) zaptivanja izvedeno na dnu (2.1) sanduka, videti Fig. 8. Zaptivna ivica (2.7) i odgovarajuće mesto (2.7) zaptivanja mogu se izvesti na mnogo načina koji su poznati u stanju tehnike, na primer sa dve zaptivne ivice (2.6), koje se uklapaju u mesto (2.7) zaptivanja kao što je prikazano na Fig. 7 i 8. Pomenuta zaptivna ivica (2.6) i mesto (2.7) zaptivanja, po svojoj konstrukciji trebalo bi, osim pouzdanog zatvaranja bočne stranice sanduka (2), da omoguće lakše prekidanje započetog postupka nasipanja - zaustavljajući tok granulata.

[0033]Čeoni segment (2.3), prikazan na Fig. 3, 7, i 8, nema zasebnu upravljačku jedinicu. Čeoni segment (2.3) sanduka vezan je svornjacima (2.8) za sanduk (2), videti Fig. 8, i u svom donjem segmentu ima sistem za zabravljivanje i odbravljivanje čeonog segmenta od dna (2.1) sanduka (2), ali nije eksplicitno prikazano zato što je poznato iz stanja tehnike. Odbravljivanje i zabravljivanje čeonog segmenta (2.3) može se izvesti na bilo koji pogodan način poznat iz stanja tehnike, npr. na elektro, pneumatski ili hidraulični način.

[0034]Ako je sanduk (2) postavljen između dva druga sanduka ili na prednjem kraju postolja (1), prema ovom pronalasku svaki od sanduka (2) mora biti u mogućnosti da izvede kontrolisano nasipanje sa obe bočne strane vagona. Kontrolisano nasipanje sa bočnih strana izvodi se na način da se sinhronizovano ili asinhronizovano obavljaju dve osnovne funkcije. Po asinhronizovanim ovde se podrazumeva uzastopno izvršenje prve funkcije, onda druge, pa opet prve, itd.

[0035]Prva funkcija - regulisanje otvaranja jednog ili više upravljivih bočnih segmenata (2.2) sanduka (2) vagona pomoću jednog ili više hidrauličnih cilindara (6.1) vezanih za pojedinačni upravljivi bočni segment (2.2).

[0036]Druga funkcija - regulisanje upravljivog naginjanja sanduka (2), u slučaju zakretanja, na željenu stranu, aktiviranjem cilindara (5) sa teleskopskim klipovima. Strana zakretanja određuje se aktiviranjem/deaktiviranjem željenih spojnih mesta (4) vagona, kao što je opisano ranije.

[0037]Kako se regulisanjem pomeranja upravljivih bočnih segmenata (2.2), stanja cilindara (5) sa teleskopskim klipovima i spojnih mesta teško upravlja, prema ovom pronalaska ove funkcije regulišu se uz pomoć programabilnog logičkog kontrolora (PLC), koji sprovodi radnje po želji rukovaoca bez ikakve potrebe za drugom eventualnom ručnom radnjom koja se odnosi na nasipanje vagona. Štaviše, PLC omogućava da se eventualnim zakretanjem sanduka neće prevrnuti vagon zbog nepažljivog nasipanja i pomeranja težišta tereta i vagona, prema prethodno programiranom protokolu nasipanja, ili uz pomoć eventualnih drugih senzora koji obezbeđuju povratne informacije PLC-u radi donošenja odluka.

[0038]Situacija je jednostavna za nasipanje kroz čeone segmente (2.3); pri čemu je dovoljno samo odbraviti čeoni segment (2.3) od dna sanduka (2.1), izvršiti potrebnu aktivaciju/deaktivaciju željenih spojnih mesta (4) za čeono nasipanje, i započeti podizanje sanduka (2) pomoću cilindara (5) sa teleskopskim klipovima, kojima se reguliše kontrolisano podizanje sanduka (2), koji se naginje ka čeonoj strani. Nagib sanduka (2), u odnosu na postolje (1), određuje brzinu nasipanje iz teretnog prostora (2.4). Sve gore pomenute funkcije takođe se kontrolišu preko PLC, koji sprovodi radnje po želji rukovaoca bez ikakve potrebe za drugom eventualnom ručnom radnjom kada je u pitanju nasipanje.

[0039]Osim standardnih bezbednosnih operacija, PLC takođe onemogućava da se nenamerno započnu dve vrste nasipanja iz istog sanduka (2); npr. čeono nasipanje kroz čeoni segment (2.3) paralelno sa bočnim nasipanjem kroz jedan od upravljivih bočnih segmenata (2.2) istog sanduka (2). Osnovni opis ovih kontrolisanih funkcija može se pronaći u stanju tehnike, npr. u dokumentu VVO93/09014A1.

[0040]Prosečnom stručnjaku ove oblasti biće jasno da je bilo koja od prethodno opisanih vrsta nasipanja određena veoma velikim brojem parametara vagona, koje treba kontrolisati. Ukoliko je potrebno da se svaki od pomenutih parametara nezavisno reguliše, naročito od strane priučenih rukovaoca, takav vagon bi bio neupotrebljiv i opasan za rukovanje. Prema tome, obično se u takvim prilikama koriste programabilni logički kontrolori (PLC) radi regulisanja svakog sanduka (2) nezavisno, ili radi upravljanja sanducima (2) na jednom vagonu - što olakšava rad rukovaoca i obezbeđuje pouzdanost radnjama vagona u svim radnim uslovima.

[0041]PLC korišćen u takvom vagonu pomaže u rešavanju prvog tehničkog problema - potpuno kontrolisanog/doznog nasipanja rasutog materijala iz teretnog prostora kroz bočne ili čeone stranice vagona. U slučaju bočnog nasipanja, nagib sanduka (2) i pomeranje bočnih segmenata (2.2) definiše brzinu nasipanja, dok je za nasipanje kroz čeoni segment (2.3) brzina nasipanja određena isključivo nagibom sanduka (2) u odnosu na postolje (1), a sa tim i količina materijala koji se nasipa iz teretnog prostora. U isto vreme, pomenuta upotreba PLC omogućava doslovno da jedan rukovalac izvede sve potrebne radnje nasipanja uz visoko bezbednosne standarde - čime se rešava drugi tehnički problem.

[0042]Treći tehnički problem rešen ovim pronalaskom odnosi se na automatsko namotavanje i odmotavanje cirade/krova (7.1) nad teretnim prostorom (2.4). Kao što je već navedeno kada je definisan tehnički problem, veoma je važno, dok se vrši prevoz kroz urbana područja i/ili kada se prevozi higroskopni materijal, da se izbegne značajan i direktni kontakt tereta i vazdušne struje oko sanduka (2) vagona, ili da se izbegne direktni uticaj padavina na teretni materijal. Pri rešavanju ovog tehničkog problema treba imati na umu nekoliko datih parametara; da zaštita mora biti efikasna, da konstrukcija za pokrivanje ne bi trebalo da zauzima prostor samog sanduka (2) vagona - čime bi se posledično smanjio teretni prostor (2.4), da se namotavanje i odmotavanje cirade (7.1) nad teretnim prostorom mora izvesti automatski i brzo, a da pri tome celim postupkom može da upravlja priučeni rukovalac.

[0043]Mehanizam za namotavanje i odmotavanje cirade postavljen je ispod poklopca (7.2) na čeonom delu sanduka (2), kao što je naznačeno na Fig. 7. Fig. 9, 10, i 11 prikazuju pomenuti mehanizam, koji je sastavljen od nekoliko zupčanika (7.3) koji vode lanac (7.4), od zatezača (7.5) lanca, i od povlakača (7.6) pričvršćenog za lanac (7.4).

[0044]Povlakač (7.6) prostire se ćelom dužinom sanduka (2) nad teretnim prostorom (2.4). Cirada (7.1) povezana je za povlakač (7.6), na način da povlakač (7.6) povlači ciradu (7.1) duž vodice (7.7) i odmotava je sa doboša (7.8) za namotavanje cirade tokom navlačenja nad teretni prostor (2.4). Takođe, povlakač (7.6) pomaže da se cirada (7.1) ravnomerno namota na doboš

(7.8) za namotavanje tokom otkrivanja teretnog prostora (2.4).

[0045]Namotavanje i odmotavanje cirade vrši se preko jednog od pogodnih ostvarenja; npr. uz pomoć hidromotora, pneumatske jedinice, elektromotora ili ručnog polužnog mehanizama. Bez obzira koje se ostvarenje koristi, to ostvarenje pokreće lanac (7.4) zajedno sa povlakačom (7.6) i dobošom (7.8) za namotavanje cirade. Trebalo bi ovde napomenuti da luk (2.9) teretnog prostora, koji se može videti na Fig. 4 i 9, služi kao neki dodatni mehanički nosač cirade (7.1).

[0046]Cirada (7.1) može da se izradi od bilo kog pogodnog vodonepropusnog materijala, na primer od standardne vodonepropusne tkanine poznate u stanju tehnike, npr. gumirane tkanine, polimernih materijala ili sličnog.

[0047]Vagon izveden prema ovom pronalasku zahteva značajnu količinu energije za njegovo nasipanje. Poznato je da celokupni železnički sistem obilato koristi pneumatski sitem u standardnoj eksploataciji železničkih vozila.

[0048]Prosečan stručnjak ove oblasti, naročito za oblast hidraulike/pneumatike, znaće kako da primeni pneumatsko-hidraulične turbine za pretvaranje uvek lako dostupne pneumatske energije u hidrauličnu energiju, na način dobro poznat u prethodnom stanju tehnike. Hidraulični pritisak dobijen na ovaj način može da se koristi za upravljanje hidrauličnim cilindrima, hidromotorima i drugim mehaničkim uređajima na vagonu.

Industrijska primenjljivost

[0049]Crteži korišćeni u opisu ovog pronalaska odnose se isključivo na vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala iz dva sanduka (2) vagona na postolju (1). Svaki sanduk (2) na svakoj bočnoj stranici ima samo jedan izveden upravljivi bočni segment (2.3) za nasipanje. Oba sanduka (2) imaju funkcije nezavisno kontrolisanog bočnog nasipanja putem upravljivih bočnih segmenata (2.2) i čeonog nasipanja putem čeonog segmenta (2.3) uz dodatnu kontrolu naginjanja svakog od sanduka (2) putem kontrole pomeranja hidrauličnih cilindara (5) sa teleskopskim klipom. Pomenutim radnjama upravlja se pomoću PLC-a, a vagon ima zaštitu tereta u teretnom prostoru (2.4) od atmosferskih uticaja zahvaljujući ciradi (7.1). Prema svemu opisanom i ovde prikazanom poželjnom ostvarenju vagona, ovaj pronalazak u celosti poboljšava svojstva vagona za prevoz i nasipanje rasutog materijala, naročito higroskopnog materijala, čime se ne dovodi u pitanje njegova primenjljivost.

[0050]Bez obzira na gore opisani primer, koji je potkrepljen crtežima, on je samo ilustrativne prirode, a samim tim ovaj pronalazak nije ograničen isključivo na opisano ostvarenje. Prosečan stručnjak ove oblasti razumeće sve moguće modifikacije, dodatke i izmene koje se mogu izvesti bez toga da se napusti obim zaštite definisan ovim pronalaskom.

Pozivne oznake

[0051]

1 - postolje

2 - sanduk vagona

2.1 - dno sanduka

2.2 - upravljivi bočni segment

2.3 - čeoni segment

2.4 - teretni prostor

2.5 - svornjak bočnog segmenta

2.6 - zaptivna ivica

2.7 - mesto zaptivanja

2.8 - svornjak čeonog segmenta

2.9 - luk teretnog prostora

3 - sklop obrtnog postolja sa točkovima

4 - upravljivo spojno mesto

4.1 - nosač viljuške

4.2 - viljuška

5 - hidraulični cilindar sa teleskopskim klipom 6.1 - hidraulični cilindar segmenta 2.2 6.2- klip cilindra 6.1

6.3- poluga klipa 6.2

7.1 - cirada

7.2 - poklopac mehanizma cirade 7.3 - zupčanik

7.4 - lanac

7.5 - zatezač lanca

7.6 - povlakač

7.7 - vodica povlakača 7.8 - doboš za namotavanje cirade

Claims (10)

1. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala, koji je sastavljen od postolja (1) opremljenog sa sklopovima (3) obrtnih postolja sa točkovima i sa najmanje dva nezavisna upravljiva sanduka (2) vagona, gde: - pomenuto postolje (1) vagona opremljeno je jednim ili više hidrauličnih cilindara (5) sa teleskopskim klipom po svakom kompletu sanduka (2) vagona za upravljivo podizanje dna (2.1) sanduka; i - svaki sanduk (2) vagona ima na svojim bočnim stranicama izveden jedan ili više upravljivih bočnih segmenata (2.2) koji služe za bočno nasipanje iz teretnog prostora (2.4), i neki dodatni čeoni segment (2.3) u slučaju daje sanduk (2) postavljen najednom od krajeva postolja (1) vagona, gde se otvaranjem čeonog segmenta (2.3) obavlja nasipanje jedino preko ivice postolja (1) vagona direktno na koloseke; naznačen time, što:- pomenuti upravljivi bočni segmenti (2.2) i čeoni segment (2.3) sanduka (2) otvaraju se pomeranjem njihove donje stranice od dna (2.1) sanduka; - pomenuti vagon ima upravljiva spojna mesta (4) obrazovana od nosača (4.1) viljuške postavljenih na postolju (1), i od viljušaka (4.2) postavljenih na donjoj strani dna (2.1) sanduka; o gde se aktiviranjem/deaktiviranjem spojnog mesta (4) izvodi upravljanje preko razdvojive mehaničke veze između sanduka (2) vagona i postolja (1) vagona u pomenutom spojnom mestu (4), dok o aktivirano spojno mesto (4) omogućava čvrstu mehaničku vezu sanduka (2) vagona sa postoljem (1) vagona, dozvoljavajući zakretanje sanduka (2) vagona za određeni ugao oko takvog aktiviranog spojnog mesta (4); - gde aktiviranje hidrauličnih cilindara (5) sa teleskopskim klipovima ispod sanduka (2) vagona i stanje upravljivih spojnih mesta (4) svakog od pomenutih sanduka (2) definišu pravac i ugao naginjanja svakog od sanduka (2) vagona zasebno, u odnosu na postolje (1) vagona; i - gde cirada (7.1) koja nadkriva i čuva higroskopni materijal u teretnom prostoru (2.4) svakog sanduka (2) može nezavisno da se navuče nad teretni prostor (2.4) ili potpuno da se namota na doboš (7.8) za namotavanje cirade smešten u bočnom delu sanduka (2) vagona sa mehanizmom cirade smeštenim u čeonom delu sanduka (2) ispod poklopca (7.2).

2. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala kao što je definisano u zahtevu Innaznačentime, što:- upravljivim bočnim segmentima (2.2) sanduka (2) vagona upravlja se hidrauličnim cilindrima (6.1) čiji su klipovi (6.2), za svaki zasebno pogonjeni upravljivi bočni segment, sinhronizovani pri pomeranju, i gde su klipovi (6.2) fiksirani za poluge (6.3) pričvršćene za dno upravljivih bočnih segmenata (2.2) koji su svojim gornjim delovima vezani svornjacima (2.5) za sanduk (2) vagona; - pomeranje upravljivih bočnih segmenata (2.2) u odnosu na dno (2.1) sanduka reguliše se položajem poluga (6.3); i - pomenuti upravljivi bočni segmenti (2.2) imaju u svom donjem delu zaptivne ivice (2.6) koje su uklopljene u mesto (2.7) zaptivanja izvedeno na dnu (2.1) sanduka.

3. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala kao što je definisano u zahtevu 2,naznačen time, štoje brzina nasipanje materijala, iz teretnog prostora (2.4) jednog od sanduka (2), pri bočnom nasipanju, određena: - upravljanim nezavisnim otvaranjem jednog ili više upravljivih bočnih segmenata (2.2), na željenoj bočnoj stranici sanduka (2), njihovim hidrauličnim cilindrima (6.1), čime se menja položaj ivice (2.6) svakog od upravljivih bočnih segmenata (2.2) u odnosu na mesto (2.7) zaptivanja na dnu (2.1) sanduka na željenoj bočnoj stranici sanduka (2), i - upravljano podizanje sanduka (2) aktiviranjem hidrauličnih cilindara (5) sa teleskopskim klipovima upravljanjem aktiviranja/deaktiviranja željenih spojnih mesta (4), koji zajednički određuju stranu nasipanja i iznos relativnog nagiba sanduka (2) u odnosu na postolje (1) vagona.

4. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala kao što je definisano u zahtevu 1,naznačen time, štoje brzina nasipanja kroz čeoni segment (2.3), pričvršćen svornjacima (2.8) za sanduk (2) vagona, određena aktiviranjem hidrauličnih cilindara (5) sa teleskopskim klipovima, koji određuju relativni ugao nagiba sanduka (2) u odnosu na postolje (1) vagona ka prednjem kraju vagona, uz prethodno odgovarajuće aktiviranje/deaktiviranje spojnih mesta (4) između sanduka (2) i postolja (1) što dozvoljava naginjanje sanduka (2) samo ka prednjem kraju vagona, i odbravljivanje čeonog segmenta (2.3) od sanduka (2) vagona.

5. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala kao što je definisano u bilo kom od prethodnih zahteva,naznačen time, štose aktiviranjem/deaktiviranjem spojnih mesta (4) i odbravljivanjem čeonog segmenta (2.3) od sanduka (2) upravlja hidrauličnim, pneumatskim ili električnim putem.

6. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala kao što je definisano u bilo kom od prethodnih zahteva,naznačen time, štoje stanje svih spojnih mesta (4), hidrauličnim cilindrima (6.1) upravljivih bočnih segmenata (2.2), hidrauličnim cilindrima (5) sa teleskopskim klipom, i odbravljivanje čeonog segmenta (2.3) regulisano pomoću programabilnog logičkog kontrolora (PLC) povezanog sa hidrauličnim, pneumatskim ili električnim sistemom vagona, za svaki sanduk (2) vagona posebno.

7. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala kao što je definisano u zahtevu 6,naznačen time, štoPLC sistem: - upravlja i sinhronizuje otvaranje upravljivih bočnih segmenata (2.2) korišćenjem cilindara (6.1), - izvodi odbravljivanje čeonog segmenta (2.3), - upravlja naginjanjem sanduka (2) u odnosu na postolje (1) vagona aktiviranjem/deaktiviranjem spojnih mesta (4) u skladu sa zahtevom rukovaoca i bez potrebe za ručnim zabravljivanjem ili odbravljivanjem spojeva vagona; na način da programabilni logički kontrolor (PLC) ima ugrađene bezbednosne parametre, čime se osigurava da eventualno naginjanje sanduka (2) vagona ne dovede do prevrtanja vagona usled nepažljivog nasipanja i pomeranja težišta tereta i vagona; ili da se zaustavi istovremeno nasipanje kroz upravljive bočne segmente (2.2) i čeoni segment (2.3) iz teretnog prostora (2.4).

8. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala kao što je definisano u bilo kom od prethodnih zahteva,naznačen time, štoje mehanizam za namotavanje i odmotavanje cirade postavljen ispod poklopca (7.2) na čeonom delu sanduka (2), pri čemu je pomenuti mehanizam sastavljen od zupčanika (7.3), lanca (7.4), zatezača (7.5) lanca i povlakača (7.6) pričvršćenog za lanac (7.4), gde se povlakač (7.6) prostire ćelom dužinom sanduka (2) nad teretnim prostorom (2.4), i za koji je pričvršćena cirada (7.1); - gde povlakač (7.6) povlači ciradu (7.1) duž vodice (7.7) i odmotava sa doboša (7.8) za namotavanje cirade tokom postavljanja cirade nad teretni prostor (2.4), ili, - koji pomaže da se cirada (7.1) ravnomerno namota na doboš (7.8) za namotavanje tokom uklanjanja cirade iznad teretnog prostora (2.4); gde se namotavanje i odmotavanje cirade izvodi korišćenjem ugrađenog hidromotora, pneumatske jedinice ili ručnog polužnog mehanizama; koji pogone lanac (7.4), a time i povlakač (7.6) kao i doboš (7.8) za namotavanje; i gde luk (2.9) teretnog prostora služi kao dodatni mehanički nosač za ciradu (7.1).

9.Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala kao što je definisano u bilo kom od prethodnih zahteva, naznačentime, štoje cirada (7.1) izrađena od vodonepropusnih materijala, odabranih od standardnih vodonepropusnih tkanina, gumiranih tkanina ili od polimernih materijala.

10. Vagon za prevoz i kontrolisano nasipanje higroskopnog materijala kao što je definisano u bilo kom od prethodnih zahteva, naznačentime, daima dva sanduka (2) vagona na postolju (1), a svaki sanduk (2) na svakoj bočnoj stranici ima izveden jedan upravljivi bočni segment (2.2) za nasipanje, gde su oba sanduka (2) sa funkcijama nezavisno kontrolisanog bočnog nasipanja regulisanjem upravljivih bočnih segmenata (2.2), i čeonog nasipanja kroz čeoni segment (2.3) uz dodatnu kontrolu nasipanja za svaki od sanduka (2) regulisanjem hoda cilindra za dva hidraulična cilindra (5) sa teleskopskim klipovima, upravljanih pomoću PLC-ova, i sa materijalom u teretnom prostoru (2.4) zaštićenim ciradom (7.1) od atmosferskih uticaja.