Oblast techniky

Předložený vynález se týká podvozkové brzdy pro uspořádání v podvozku kolejového vozidla, sestávajícího z příčné kolébky, dvou rámových podélníků, spojených s kolébkou prostřednictvím pružin, a dvou kolových náprav, z nichž každá je opatřena dvěma koly a uložena otočně v rámových podélnících.

Tato podvozková brzda obsahuje mezi dvěma kolovými nápravami dva příčné brzdové nosníky, které jsou uspořádané pro odtlačování od sebe navzájem prostřednictvím brzdových ovládacích členů a v důsledku toho pro uvádění brzdových špalíků, umístěných na koncích brzdových nosníků do brzdicího záběru s korunovými plochami kol.

Dosavadní stav techniky

Podvozkové brzdy shora definovaného typu jsou z dosavadního stavu techniky velmi dobře známé a pro komerční účely se používají již řadu let, zejména v USA pro nákladní železniční vagony. Typické příklady ze stavu techniky známých podvozkových brzd jsou uvedené a popsané v patentových dokumentech US 3 088 550, US 3 731 766, US 4 434 877 a US 5 069 312. Brzdové nosníky pro takové podvozkové brzdy mají obvykle mohutné a těžkopádné konstrukční provedení se zákonitě s ním spojeným vysokým stupněm tuhosti a způsobilostí přenášet velké ohybové momenty generované brzdovými ovládacími členy, umístěnými ve většině případů vzhledem k brzdovým nosníkům centrálně, na brzdové špalíky, uspořádané na jejich koncích. Uvedené brzdové ovládací členy jsou navíc, vzhledem k těmto brzdovým nosníkům, uložené externě nebo mezi nimi, což ve svém důsledku dále zvyšuje celkovou hmotnost podvozku.

Podstata vynálezu

Základním cílem předloženého vynálezu je tedy vytvořit podvozkovou brzdu se znatelně sníženou hmotností a se znatelně redukovanými požadavky na prostor pro její uložení v kombinaci s obvyklými konstrukčními provedeními podvozku, aniž by došlo k jakémukoliv snížení jeho způsobilosti přenášet potřebné brzdicí síly na korunové plochy kol prostřednictvím brzdových špalíků.

Tohoto cíle se podle předloženého vynálezu dosahuje opatřením, spočívajícím v uspořádání brzdových ovládacích členů v tělesné blízkosti kol a jejich začlenění do nedílného celku s brzdovými nosníky, jinak vytvořenými z válcovaných profilů, kterými mohou v různých provedeních být například U-profily nebo Z-profily.

Stejně tak jsou do příslušných protilehle uspořádaných brzdových nosníků jako konstrukční součást těchto nosníků začleněna spojovací uložení tlačných tyčí brzdových ovládacích členů.

Při tomto uspořádání se síla, generovaná každým brzdovým ovládacím členem, přenáší na brzdový špalík pouze v rozsahu malé vzdálenosti, takže ohybový moment, vznikající v brzdových nosnících, vykazuje minimální hodnoty, v důsledku čehož jsou rovněž tak rozměrové požadavky na brzdové nosníky redukované na minimum. Kromě toho je další velkou výhodou začlenění brzdových ovládacích členů a spojovacích uložení tlačných tyčí do nedílného celku s brzdovými nosníky.

Uvedenými brzdovými ovládacími členy, použitými v kombinaci s podvozkovou brzdou podle předloženého vynálezu, jsou s výhodou komerčně běžně dostupné brzdové jednotky, zahrnující napínače nebo brzdové regulátory tak, aby prostřednictvím těchto brzdových ovládacích členů byla zabezpečena nebytně nutná funkce napínání. Použitá brzdová jednotka vykazuje tvar 5 rovnoběžnostěnu, který tuto jednotku činí velmi vhodnou pro začlenění do brzdových nosníků popsaného typu.

Standardní brzdové nosníky jsou prostřednictvím svých konců podepřené ve vedeních rámových podélníků, což ve svém důsledku znamená, že podvozková brzda, tj. brzdové nosníky společně λ ίο s příslušnými brzdovými ovládacími členy a s k nim přičleněnými součástmi, je neodpružená.

Naproti tomu, podle předloženého vynálezu, je každý držák brzdového špalíku, uspořádaný na příslušném konci brzdového nosníku, opatřený pákou kloubového závěru pro otočné uložení a zavěšení brzdového nosníku na kolébce, což ve svém důsledku znamená, že podvozková brzda je odpružená, včetně všech výhod s tímto odpružením spojených.

Každá páka kloubového závěsu je s výhodou opatřena běžně používanými třecími prostředky pro udržování brzdového nosníku v odpovídající poloze. Kromě toho jsou uvedené třecí prostředky zároveň schopné působit jako pružně deformovatelné a tlumicí prostředky pro zachytávání příčných nebo lamirálních pohybů brzdových nosníků. Každý brzdový ovládací člen může být 20 opatřen brzdovou pákou ruční parkovací brzdy, která je lankem spojena s kolem ruční parkovací brzdy nebo podobným prvkem vozidla.

Držáky brzdových špalíků nebo udržování brzdových špalíků může také tvořit nedílnou součást brzdových nosníků. Každá držák může být vytvořen jako celistvý blok, připevněný k válcovaným 25 profilům šrouby, zejména stejnými jakými jsou k nim připevněny brzdové ovládací členy. Každý držák může sestávat také z dvou polovin, z nichž každá tvoří nedílnou součást válcovaného profilu.

Přehled obrázků na výkresech

Předložený vynález bude blíže objasněn prostřednictvím konkrétních příkladů jeho jednotlivých provedení ve spojení s připojenou výkresovou dokumentací, ve které představuje obr. 1 podvozek kolejového vozidla, opatřený podvozkovou brzdou podle předloženého vynálezu a znázorněný v půdorysném pohledu, obr. 2 podvozkovou brzdu z obr. 1, znázorněnou v nárysném pohledu, obr. 3 podvozek z obr. 1 s podvozkovou brzdou, znázorněný ve schematickém bokorysném pohledu, obr. 4 pohled korespondující s pohledem z obr. 3, avšak z důvodu větší srozumitelnosti, s vynechanými určitými částmi podvozku, obr. 5 uspořádání podvozkové brzdy jako ruční parkovací brzdy, znázorněné v nárysném j pohledu korespondujícím s pohledem z obr. 2, obr. 6 uspořádání z obr. 5, znázorněné v půdorysném pohledu, obr. Ί další, mírně odlišné, uspořádání podvozkové brzy jako ruční parkovací brzdy, znázorněné v půdorysném pohledu, obr. 8 až 10 podvozkové brzdy se třemi odlišnými typy v nich začleněný brzdových jednotek, 55 znázorněné v půdorysných pohledech,

-2CZ 291182 B6 obr. 11 a 12 mírně modifikované uspořádání podvozkové brzdy podle předloženého vynálezu, znázorněné, v uvedeném pořadí, v nárysném a v půdorysném pohledu, obr. 13 až 15 brzdový nosník pro začlenění do podvozkové brzdy z obr. 11 a 12, znázorněný, v uvedeném pořadí, v nárysném, v bokorysném a v půdorysném pohledu, a obr. 16 další provedení předloženého vynálezu, které se od ostatních provedení odlišuje zejména tvarem válcovaných profilů pro vytvoření brzdových nosníků, znázorněné ve zvětšeném bokorysném pohledu.

Příklady provedení vynálezu

Jednotlivé obrázky představují různé pohledy na v podstatě shodná konstrukční provedení s případnými modifikacemi. Z důvodu jasnosti a srozumitelnosti jsou na těchto obrázcích vztahové značky používány relativně úsporně, přičemž zpravidla jsou vyjádřené především na těch obrázcích, na kterých se příslušné konstrukční součástí objevují poprvé.

Podvozek kolejového vozidla, znázorněný na obr. 1, obsahuje kolébku 1, která zajišťuje otočné spojení s rámovou konstrukcí kolejového vozidla, dva rámové podélníky 2, spojené s kolébkou 1 prostřednictvím pružin, které zde nejsou znázorněny, a dvě kolové nápravy 3, uložené otočně v ložiscích, uspořádaných v rámových podélnících 2. Každá kolová náprava 3 je opatřena vždy dvěma koly 4.

Podvozková brzda, určená pro uspořádání do shora popsaného a z dosavadního stavu techniky dostatečně známého podvozku kolejového vozidla, je opatřená dvěma příčnými brzdovými nosníky 5, zavěšenými mezi dvěma kolovými nápravami 3 a uspořádanými tak, aby jejich odtlačováním od sebe docházelo prostřednictvím brzdových špalíků 6 na koncích těchto brzdových nosníků 5 k uskutečňování brzdicího záběru s korunovými plochami kol 4.

Každý brzdový špalík 6, který se po příslušném počtu funkčních aplikací brzdy přirozeně opotřebuje a který je třeba vyměnit za nový, je uvolnitelně spřažený s držákem 7 brzdového špalíku, jehož konstrukční provedení bude podrobně popsané a objasněné dále. Každý takový držák 7 brzdového špalíku je opatřený pákou 8 kloubového závěsu, která je otočně uložená a zavěšená na třmenu 9 kloubového závěsu, uspořádaného na kolébce 1 tak, že brzdové nosníky 5 jsou zavěšené na odpružené části podvozku. Držáky 7 brzdových špalíků a vzhledem k popsanému uspořádání i brzdového nosníky 5 jsou v odpovídající zavěšené poloze vzhledem k pákám 8 kloubového závěsu udržovány prostřednictvím standardních běžně používaných třecích prostředků 10. Uvedené třecí prostředky 10 kromě toho zároveň působí jako pružně deformovatelné a tlumicí prostředky pro zachytávání příčných nebo laterálních pohybů brzdových nosníků 5.

Brzdové nosníky 5 jsou vybavené dvěma běžně používanými brzdovými jednotkami, brzdovými ovládacími členy, 11. Tlačná tyč 12 každé brzdové jednotky je spojena s protilehle uspořádaným brzdovým nosníkem 5 tak, že při aplikaci stlačeného vzduchu prostřednictvím brzdových jednotek dochází k odtlačování těchto brzdových nosníků 5 od sebe navzájem. Tlačné tyče 12 procházejí buď skrze kolébku X nebo pod ní. Brzdové jednotky mohou být umístěné buď v diagonálním uspořádání proti sobě, které je znázorněno například na obr. 1, nebo mohou být obě uspořádané v jednom a tomtéž brzdovém nosníku 5, přičemž toto uspořádání je seznatelné například z obr. 6.

Brzdová jednotka, tedy brzdový ovládací člen 11, použitý v předloženém příkladu provedení, je běžně používanou brzdovou jednotkou, jejíž použití je velmi rozšířené zejména pro normální brzdění prostřednictvím špalíků. Jednotka vykazuje tvar rovnoběžnostěnu a je vhodná pro

odpovídající uspořádání do brzdového nosníku 5, jehož konstrukční provedení bude podrobně popsané a objasněné dále. Kromě standardní sestavy válec/píst tato jednotka dále obsahuje napínač nebo brzdový regulátor, které jsou z dosavadního stavu techniky velmi dobře známé.

Jak vyplývá ze znázornění na obr. 8 až 10, může být touto brzdovou jednotkou, tedy brzdovým ovládacím členem 11, standardizovaná jednotka z obr. 8 nebo jednotka s brzdovou pákou 13 ruční parkovací brzdy z obr. 9 a nebo jednotka s pružinovou parkovací brzdou 14 podle obr. 10.

Jak může být seznatelně například ze znázornění na obr. 4, sestává každý brzdový nosník 5, ve ío většině případů, ze dvou válcovaných profilů 15. zpravidla U-profilů, nebo ze dvou profilových polovin, a brzdová jednotka 11, která je k němu připevněna šrouby, tvoří s tímto brzdovým nosníkem 5 nedílný celek. Konstrukční provedení brzdového nosníku 5 je rovněž tak poměrně zřetelně seznatelné ze znázornění na obr. 13 až 15, které představují, podobně jako obr. 11 a 12, variantu provedení, ve kterém jsou nedílnou součástí brzdových nosníků 5 držáky 7 brzdových 15 špalíků. Dvě profilové poloviny společně s brzdovou jednotkou 11 a se spojovacím uložením 16 tlačných tyčí podle obr. 1 tvoří brzdový nosník 5.

V tomto brzdovém nosníku 5 je brzdová jednotka, tedy brzdový ovládací člen 11, uspořádaná co možná nejblíže k držáku 7 brzdového špalíku, což ve svém důsledku znamená, že se ohybový moment, přenášený na brzdový nosník 5 během funkční aplikace brzdy v maximálně možné míře minimalizuje, takže je při tomto uspořádání možné udržovat tloušťku materiálu, a tudíž i hmotnost brzdového nosníku 5, na minimálních hodnotách.

Obvyklé konstrukční provedení brzdových nosníků 5 představuje provedení, které je znázorněné 25 například na obr. 1, 2 a 6 a ve kterém je konec brzdového nosníku 5, obsahující držák 7 brzdového špalíku, vytvořený jako předem sestavený a smontovaný koncový blok 17 podle obr.

2, připevněný s výhodou prostřednictvím stejných šroubů jako brzdová jednotka, tvořící brzdový ovládací člen 11, a spojovací uložení 16 tlačných tyčí 12 k profilovým polovinám 15.

Na obr. 5, 6 a na obr. 7 jsou, v uvedeném pořadí, znázorněna dvě provedení s ruční parkovací brzdou. V obou zmiňovaných případech je příslušná brzdová jednotka, tvořící brzdový ovládací člen U, opatřena brzdovou pákou 13 ruční parkovací brzdy.

V prvním provedení, znázorněném na obr. 5 a 6, jsou dvě brzdové jednotky, tvořící brzdový 35 ovládací člen H, uložené a připevněné na jednom a tomtéž brzdovém nosníku 5. Ke každé brzdové páce 13 ruční parkovací brzdy je připevněné lanko 18, které může procházet přes kladku 19 až, například, ke kolu ruční parkovací brzdy, které zde není znázorněno, na konci kolejového vozidla. Při tomto uspořádání jsou reakční síly, vznikající při funkční aplikaci ruční parkovací brzdy 14, zachycovány prostřednictvím kloubových závěsů brzdových nosníků 5, takže pohyby 40 brzdových nosníků 5, způsobované například v důsledku opotřebení brzdových špalíků 6, nemají na vlastní funkci ruční parkovací brzdy 14 vůbec žádný vliv.

Ve druhém provedení, znázorněném na obr. 7 jsou dvě brzdové jednotky, tedy brzdové ovládací členy 11, uložené a připevněné v diagonálním uspořádání, což znamená, že se na každém 45 brzdovém nosníku 5 nachází jedna brzdová jednotka. Lanka 18 se z každé brzdové páky 13 rozkládají přes rám podvozku, v jednom případě přes kladku 19, a vystupují mimo tento rám i navzájem paralelně. Tato lanka 18 pak mohou být spojena například s kolem ruční parkovací brzdy na konci kolejového vozidla.

Obr. 16 znázorňuje v současné době upřednostňované provedení. Ačkoli mohou být v tomto provedení kolo 4, brzdový špalík 6, držák 7 brzdového špalíku, páka 8 kloubového závěsu, třmen 9 kloubového závěsu a brzdový ovládací člen 11 z provedení, znázorněný v předcházejících obrázcích, akceptovány, je však přesto možné použít rovněž i zcela odlišná konstrukční provedení těchto jednotlivých součástí. Nicméně nejpodstatnějším rozdílem tohoto provedení 55 z hlediska předloženého vynálezu je tvar válcovaných profilů 20 brzdových nosníků 5.

-4CZ 291182 B6

Válcovanými profily 20 použitými v tomto provedení jsou Z-profily, nahrazující U-profíly, použité v ostatních provedeních.

PATENTOVÉ NÁROKY