CZ2010521A3

CZ2010521A3 - Tramvajová skrín a zpusob výroby podlahových a stropních modulu této tramvajové skríne

Info

Publication number: CZ2010521A3
Application number: CZ20100521A
Authority: CZ
Inventors: Plíhal@František; Maršík@Antonín
Original assignee: Variel A. S.
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2011-12-21
Also published as: CZ302867B6

Abstract

Tramvajová skrín sestává z podlahového modulu (2) a stropního modulu (3), které jsou vyrobeny jako samonosné a jednodílné dílce v rezu ve tvaru písmene U, pricemž mezi temito moduly (2, 3) jsou usporádány stranové sloupky (4). Podlahový modul (2) a stropní modul (3) jsou provedeny jako tvarované laminátové steny (9), pricemž na jejich vnitrních a vnejších plochách jsou usporádány vrstvy z výztužné skelné tkaniny (10). Pri zpusobu výroby vpredu objasnených podlahových a stropních modulu tramvajové skríne se tyto moduly modelují na trnu (18) nasazenou navíjecí formou (19). Do vhodných míst se na formu (19) uloží tvarové vložky (20), nacež se na formu (19) a tvarové vložky (20) nejdríve uloží vrstva skelné tkaniny (10) s obsahem pryskyrice, potom vrstvy polymeru vytvorí tvarovanou laminátovou stenu (9) a na záver se uloží opet vrstva skelné tkaniny (10) s obsahem pryskyrice, nacež se nabalený materiál (25) hermeticky obalí neprodyšnou folií (27), z prostoru mezi tvrzeným materiálem (25) a folií (27) se vysaje vzduch a na záver se skorepina rozdelí v bodech (21) a vzniklé dva díly se z formy (19) odeberou.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká tramvajové skříně a způsobu výroby podlahových a stropních modulů této tramvajové skříně.

Dosavadní stav techniky

V součastné době se u tramvajových souprav řeší snížení hmotnosti a tím zamezení negativního vlivu na kolejový svršek a také se řeší problémy s nastupováním hendikepovaných či imobilních cestujících do vozidel městské hromadné dopravy. Hlavním problémem bylo vyřešit díly bez náprav^úložení rozvodů popřípadě pohonné jednotky dosud uložených pod podlahou vozu, což znesnadňovalo snížení. Existují nové soupravy, které díky vhodnějšímu rozložení zmíněných částí je již možno považovat za bezbariérové. Tyto vozy jsou ovšem vyrobeny jako svarence podlahových, bočních a střešních dílců takže jsou náročné na výrobu, drahé a těžké. Nehledě na tuto nevýhodu je výměna vozového parku pro mnoho provozovatelů městské dopravy příliš nákladná. Je tedy třeba najít takové řešení, které by umožnilo úpravu stávajících typů vozidel s co nejmenšími náklady na přestavbu a výrobu bezbariérového dílu skříně soupravy.

Spisy CZ-B1-12487, CZ-B1-12599 a CZ-B1-14919 představují tříčlánkové tramvajové vozidlo s nízkopodlažním středním dílem. Snížení podlahy je dosaženo vhodnějším rozmístěním podvozku, jež leží na spojnici dvou sousedních článků tak, že do odlehčeného dílu zasahuje náprava pouze jedním kolenr^a to umožní snížení podlahy. Snížený díl je však stále opatřen částí podvozku a svou konstrukcí se jedná o svařenec z ocelových plechů.

Spis CZ-B1-13598 představuje vícečlánkové tramvajové vozidlo, kde jsou vřazeny krátké nízkopodlažní články bez podvozku s pouhým zavěšením na dvou sousedních nosných článcích. Tím se střední článek zjednodušuje a jelikož nevyžaduje podvozek ₍umožňuje podstatné snížení podlahy. Konstrukce článku je však opět svařenec z ocelových dílů. Svarence jsou však drahé, těžké a složité na výrobu.

y ^v

Spis WO £1823(475 představuje vozovou skříň kolejového vozidla vytvořenou z podvozku, jednodílné nebo vícedílné podlahové desky, z bočních stěnových částí a

-2ze střechy. Jedná se o stavebnicový systém, který však neřeší samotnou konstrukci ploch a jejich výrobu, jež by byla k velkému počtu dílů složitá.

Spis CZ-B1-169932 představuje nosnou sendvičovou konstrukci pro kolejová vozidla, sestávající se ze dvou vrstev ocelových plechů, mezi kterými je nosné jádro ze zpěněné plastické hmoty. Pro dokonalé slepení jednotlivých částí k sobě,Jsou vnitřní plochy krycích vrstev opatřeny vrstvou lepidla, například polyvinylacetátového lepidla, do níž jsou vloženy částice tvaru kuliček, zasahujících do nosného zpěněného jádra. Částice tvaru kuliček jsou zhotoveny z plastické hmoty nebo slepeny z písku. Tím, že zasahují do nosného jádra, dobře odolávají smykovým napětím. Nevýhodou je potřeba právě zmíněných kuliček.

Spis WO 01j062|570 představuje způsob výroby plošného elementu pro vozové skříně v sendvičové konstrukci, popisující jednotlivé fáze lepení a mechanického spojování hrbolatých plechů s vnějším oplášténím. Tento způsob je však již zastaralý a materiál těžký a neforemný.

Spis EP 1jl84J249 představuje tramvajovou skříň sestávající ze střešní a podlahové části vyrobené z hliníku nebo směsy hliníku, jako samostatných dílů, a bočních dílců vyrobených z kompozitního materiálu. Vzhledem k použití kovových částí je však dílec těžký a výroba složitá.

Podstata vynálezu

Cílem tohoto vynálezu je představit nový typ nízkopodlažní tramvajové skříně a způsob její výroby odstraňující výše zmíněné nedostatky.

Výše zmíněné nedostatky stávajících typů nízkopodlažních kabin a jejich výroby odstraňuje do značné míry tramvajová skříň podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že podlahový modul a stropní modul jsou provedeny jako tvarované laminátové stěny, přičemž na jejich vnitřních a vnějších plochách jsou uspořádány vrstvy z výztužné skelné tkaniny.

Ve výhodném provedeni je dno podlahového modulu podélné opatřeno pultruzními trámky ze skelného laminátu. , <> .·

V jiném výhodném provedení se dále sestává z čelních trámů, nosných traverz a čelních desek, přičemž všechny tyto dílce jsou také provedeny jako laminátové díly.

V jiném výhodném provedení jsou čelní trámy opatřeny úchyty.

V jiném výhodném provedení je stranový sloupek dutý a sestává z polymerového profilu s na vnější a vnitřní straně nanesenou skelnou tkaninou s obsahem pryskyřice s plochou pro uložení a lepení oken, přičemž sloupky jsou uspořádány v dutinách v podlahovém modulu a stropním modulu.

Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby podlahových a stropních modulů tramvajové skříně podle alespoň jednoho z předchozích patentových nárokC|“ jejichž tvar se modeluje na trnu nasazenou navíjecí formou, kde se do vhodných míst na formu uloží tvarové vložky, načež se na formu a tvarové vložky nejdříve uloží vrstva skelné tkaniny s obsahem pryskyřice, potom vrstvy polymeru vytvoří tvarovanou laminátovou stěnu a na závěr se uloží opět vrstva skelné tkaniny s obsahem pryskyřice, načež se nabalený materiál hermeticky obalí neprodyšnou fólií, z prostoru mezi tvrzeným materiálem a fólií se vysaje vzduch a na závěr se skořepina rozdělí v bodech a vzniklé dva díly se z formy odeberou.

Ve výhodném provedení se do míst výřezů, které budou u dílců vyříznuty, uloží na trn a/nebo vložku výplň z pracovního materiálu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále přiblížen pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje smontovaný díl tramvajové skříně podle vynálezu, obr. 2 znázorňuje podlahový modul, obr. 3 představuje střešní modul, obr. 4 představuje řez stranovým sloupkem, obr. 5 způsob montáže kompozitového dílu tramvajové skříně, obr. 6 představuje řez

navíjecí formou,y obr. 7 představuje půdorys navíjecího stroje podle navíjecí technologie WiTec.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je odlehčená tramvajová skříň 1 sestávající z podlahového modulu 2, strešníhcf modulu 3 a stranových sloupků 4, které vymezují vzdálenost mezi podlahovým modulem 2 a stropním modulem 3, čímž určují výšku celého dílu. Podlahový modul 2 i stropní modul 3 jsou vyrobeny jako samonosné a jednodílné dílce z laminátu. Na tyto dílce jsou poté připevněny čelní trámy 5 s úchyty 8, nosné traverzy 6 a čelní desky 7, případně další komponenty.

Na obr. 2 je detail podlahového modulu 2, kde je vidět, že je vytvořen jako jeden dílec, v řezu ve tvaru písmene „U. Dále je na tomto obrázku vidět, že skořepinová laminátová stěna 9 z laminátu je po celém profilu nepřerušena, takže, jak byío uvedeno výše, Jedná seto jednodílný celek. Při výrobě se na vnější a vnitřní plochy tvarované laminátové stěny 9 uloží výstužná skelná tkanina 10. Podlahový modul 2 je opatřen výřezy 11 pro vloženi oken^Z důvodu omezení průhybu podlahy jsou do dna podlahového modulu 2 podélně zakomponovány čtyři pultruzní trámky 28 ze skelného laminátu. .

Na obr. 3 je vidět, že střešní modul 3 je proveden obdobně jako podlahový modul 2,tedy jako dílec ve tvaru písmene „U“ opatřený výřezy 12 pro umístění dveří,

a jsou, naznačeny i dutiny 17 pro sloupky, o čemž bude pojednáno později.

Na obr. 4 je vidět řez stranovým sloupkem 4, který je dutý a sestává z polymerového profilu 13 s na vnější a vnitřní straně nanesenou skelnou tkaninou 14 s obsahem pryskyřice a dále je opatřen plochou 15 pro usazení a lepení oken 16.

Na obr. 5 je pak dobře patrné, jak budou spolu moduly 2 a 3 montovány. Sloupky 4 se zasouvají do připravených dutin 17 v podlahovém modulu 2 a stropním modulu 3, kde se přilepí, popřípadě mechanicky smontují. Dutiny 17 jsou pro dosažení přesné polohy stranových sloupků 4 opatřeny dorazy 26. Dorazy 26 jsou nejlépe vidět na obr. 2.

Stropní modul 1. a podlahový modul 2 jsou vyráběny pomocí navíjecí technologie WiTec, kdy se obecně navíjí na trrr·fetující kolem své osy vrstvy laminátu. V tomto případě nejdříve vrstva skelné tkaniny 10, potom pásy polymerní matrice s pryskyřicí a na konec opět přijde vrstva skelné tkaniny 10. Tento tm 18 je vidět na obr. 7. V detailu je trn 18 znázorněn na obr. 6, kde je vidět, jak na něm vznikají laminátové dílce. Tm 18 je osazen navíjecí formou 19 a tvarovými vložkami ’ .1 ’

20, jež slouží k dotváření požadovaných tvarů modulů.a^zajištění pevnosti povrchu formy 19. Po vytvrzení se v bodech 21 skořepina podélně prostřihne a po odjetí / koncového ložiska 22 po kolejnici 23 ve směru šipky 24 se vzniklé dva dílý<2?ZT odeberou. Pro snížení spotřeby laminátu je do míst výřezů ti, 12, které budou u konečných dílů 2, 3 vyříznuty, uložena na trn 8 a/nebo tvarovou vložku výplň z pracovního materiálu, například papírová drť. Po ukončení navíjení a vytvrzení laminátu se pak tyto výplně snadno odstraní.

Vzhledem k obtížně vytvořitelnému konstantnímu tlaku na nabalovaný materiál u hranatých profilů byl tento způsob používán pouze pro oblé skořepiny. Tento problém byl vyřešen doplněním způsobu o vakuové zhutnění, kdy je nabalený materiál 25 na trnu 18 hermeticky zabalen tenkou folií 27, naznačenou na obr. 6. Z prostoru mezi tvrzeným materiálem 25 a fólií 27 je vysán vzduch. Velikost vakua je

-5měřenim kontrolována. Folie 27 pak vlivem podtlaku vytváří na materiál po celém obvodu konstantní tlak, což zlepšuje proces vzájemného slepení všech vrstev a zhutnění stěny.

Výhodou takového řešení je váhová úspora nosné struktury odlehčeného dílce bez snížení jeho pevnosti, zvýšená korozní rezistence bez dalších protikorozních opatřeni, nízký počet komponentů celé skříně a variabilita jejich průřezu.

Výhodou je také zajištění opakovatelné kvality laminátu.

Další výhodou výše zmíněného odlehčeného dílu tramvajové skříně je materiálová strukturou, jež v případě vnějšího poškození úzce ohraničuje oblast bezprostředního kontaktu s kolidujícím předmětem, aniž by při tom docházelo k jakémukoliv ovlivňování sousedních struktur. Následná oprava je pak řešena podle stupně poškození.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Tramvajová skříň, která sestává z podlahového modulu a stropního modulu, které jsou vyrobeny jako samonosné a jednodílné dílce v řezu ve tvaru písmene U, přičemž mezi těmito moduly jsou uspořádány stranové sloupky, vyznačující se tím, že podlahový modul (2) a stropní modul (3) jsou provedeny jako tvarované laminátové stěny (9), přičemž na jejich vnitřních a vnějších plochách jsou uspořádány vrstvy z výztužné skelné tkaniny (10).
2. Tramvajová skříň podle nároku 1, vyznačující se tím, že dno podlahového modulu (2) je podélně opatřeno pultruzními trámky (28) ze skelného laminátu.
3. Tramvajová skříň podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále sestává z čelních trámů (5), nosných traverz (6) a čelních desek (7), přičemž všechny tyto dílce jsou také provedeny jako laminátové díly.
4. Tramvajová skříň podle nároku 3, vyznačující se tím, že čelní trámy (5) jsou opatřeny úchyty (8).
5. Tramvajová skříň podle nároku 1, vyznačující se tím, že stranový sloupek (4) je dutý a sestává z polymerového profilu (13) s na vnější a vnitřní straně nanesenou skelnou tkaninou (14) s obsahem pryskyřice s plochou (15) pro uložení a lepení oken (16), přičemž sloupky (4) jsou uspořádány v dutinách (17) v podlahovém modulu (2) a stropním modulu (3)·
6. Způsob výroby podlahových a stropních modulů tramvajové skříně podle alespoň jednoho z předchozích patentových nároků, jejichž tvar se modeluje na trnu nasazenou navíjecí formou, vyznačující se tím, že do vhodných míst se na formu (19) uloží tvarové vložky (20), načež se na formu (19) a tvarové vložky (20) nejdříve uloží vrstva skelné tkaniny (10) s obsahem pryskyřice, potom vrstvy polymeru vytvoří tvarovanou laminátovou stěnu (9) a na závěr se uloží opět vrstva skelné tkaniny (10)

-7 s obsahem pryskyřice, načež se nabalený materiál (25) hermeticky obalí neprodyšnou fólií (27), z prostoru mezi tvrzeným materiálem (25) a fólií (27) se vysaje vzduch a na závěr se skořepina rozdělí v bodech (21) a vzniklé dva díly se z formy (19) odeberou.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že do míst výřezů (11, 12), které budou u dílců (2, 3) vyříznuty, se uloží na trn (18) a/nebo vložku (20) výplň z pracovního materiálu.