FI109009B - Kelojen kuljetusalusta rautatievaunussa - Google Patents

Description

109009

Kelojen kuljetusalusta rautatievaunussa | Tämän keksinnön kohteena on metallilevykelojen kuljetusalusta rautatievaunuissa, 5 joka kuljetusalusta käsittää: rautatievaunun poikkisuuntaiset kiinteärakenteiset kela-kehdot, joiden keloja kannattava tukipinta koostuu pääasiassa koverasta metallilevystä; sekä mainittujen kelakehtojen alapuolella kehdon tukirakenteen, jonka välityksellä kelojen ja kuljetusalustan paino tukeutuvat kuljetusalustan alla olevaan rautatievaunun runkoon. Erityisesti keksinnön kohteena on kelakehtojen, niiden 10 kannatusrakenteen ja rautatievaunun rungon yhdistelmä.

Kelamuodossa oleville metallituotteille, ts. raskaille kelamuodossa oleville tuotteille, tarkoitettuja vaunuja on sekä avonaisia että katettuja. Euroopassa kelakuljetuk-siin, kuten teräslevykelojen kuljetukseen, käytetään yleisesti katettua UIC-standar-15 din "Shimms"-vaunua, joka on kehitelmä jo 1970-luvulla käyttöön otetusta UIC-standardin "Shis"-vaunusta (UIC leaflet No. 571-3: Chapter VII, Type 1). Tässä vaunutyypissä käytetty metallilevykelojen kannatusrakenne ilmenee julkaisusta Office for Research and Experiments of the International Union of Railways: .. . Question B 12 Standardisation of wagons, Report No 26; "Bogie wagon with ; 20 telescopic hoods and loading cradles for carriage of steel sheet coils" - Utrecht, ; ; April 1978, Kelojen kannatuskouruja eli kelakehtoja on yhdessä vaunussa tavallisesti viidestä seitsemään ja ne ovat vaunun pituussuuntaan nähden poikittain, : '.·' jolloin siis kelojen akselilinjat ovat myös vaunun pituuteen nähden poikittain. UIC- : '·· standardien mukaisissa kelojenkuljetusvaunuissa on kelojen kannatusrakenteen 25 riittävän lujuuden ja suuren kantavuuden saavuttamiseksi pyritty mahdollisimman jäykkään kelakehtojen tukirakenteeseen, kuten mm. edellä mainitusta julkaisusta ilmenee. Tästä on ollut tuloksena erittäin monimutkainen, painava ja hankalasti valmistettava palkkikonstruktio, joka on siten myös kallis. Suuri vaunun paino ; ·. pienentää käytettävissä olevaa hyötykuormaa. Kyseisen tyyppinen palkisto on myös * · · 30 altis väsymismurtumille. Kelakehdot ja niiden tukirakenne ovat näissä rautatievau-'. . nuissa vaunun rakenteellisia osia, joten kyseisiä vaunuja ei voida käyttää muuhun tarkoitukseen. Samoin kiinteä kelakehtorakenne haittaa varsinkin halkaisijaltaan : .· hyvin suurien kelojen kuormausta ja johtaa halkaisijaltaan pienten kelojen osalta ,; * alhaisempaan kuormauspainoon kuin mitä vaunun kantavuus muuten mahdollistaisi.

;;;; 35

Julkaisussa US-4 451 188 on kuvattu amerikkalaista kelojen kuljetusvaunua, jossa kelakehdot ovat pitkittäin ja kelojen akselilinjat siis vaunun pituussuunnassa. Tässä kelojen kannatusrakenteessa on pyritty tekemään kelakehdoista säädettäviä, jotta f 2 109009 j kuormaushyötysuhde saataisiin paremmaksi. Kaikissa muissa suhteissa tässä julkai sussa kuvatulla rautatievaunulla on samat haittapuolet kuin mitä edellä jo on kuvattu. Tämäkin vaunu on kelakehtojen monimutkaisen tukirakenteen vuoksi raskas ja kallis eikä sitä voida käyttää muihin tarkoituksiin.

5

Keksinnön tavoitteena on siten saada aikaan rautatievaunuja varten sellainen me-tallilevykelojen kuljetusalusta, jossa olisi mahdollisimman kevyet kelakehdot ja niiden tukikonstruktiot ja joka lisäksi olisi yksinkertainen ja kustannuksiltaan edullinen valmistaa. Keksinnön toisena tavoitteena on tällainen kuljetusalusta, jonka lujuus ja 10 kantavuus olisivat kuitenkin riittäviä eri metalleja olevia levykeloja varten, kuten esimerkiksi teräslevykeloja varten. Keksinnön kolmantena tavoitteena on tällainen kuljetusalusta, jonka lujuus ja jäykkyys ovat riittävän hyvät niin, että sen alustana voidaan käyttää normaalia standardinmukaista tavaravaunua. Keksinnön neljäntenä tavoitteena on tällainen kuljetusalusta, joka mahdollistaa kyseisen rautatievaunun 15 soveltamisen muunkin tyyppisen tavaran kuljetukseen ja ainakin jossain määrin mahdollistaa kuormattavuuden maksimoinnin kelatavaran koosta riippumatta.

Edellä kuvatut haittapuolet saadaan eliminoitua ja edellä määritellyt tavoitteet saa-. vutetaan keksinnön mukaisella rautatievaunun kuljetusalustalla, jolle on tunnus- ;, ; 20 omaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisen kuljetusalustan kelakehdot ovat itsekantavaa levyrakennetta, joka on kevyt ja edullinen valmistaa. Yllättäen on havaittu, että se ottaa suuretkin i ' · kuormitukset vastaan ilman vaurioita ja ilmeisesti juuri joustavuutensa ansiosta ja- 25 kaa voimat laajalle alueelle eikä siinä oikein rakennettuna esiinny palkkiristikoille tyypillisiä väsymismurtumaan johtavia jännityshuippuja. Vaunurunko koostuu vahvoihin sivupalkkeihin ja keveisiin poikkipalkkeihin perustuvasta tavanomaisesta kehärakenteesta. Vaunurungon kehäjäykkyys saavutetaan runkoon yhdistetystä kela-kehtorakenteesta. Keksinnön mukainen kuljetusalusta voidaan muodostaa joko koko .. 30 vaunun kokoiseksi tai sitä pienemmäksi, jolloin rautatievaunun koko kuljetusalusta \ . muodostetaan useammasta erillisestä kuljetusalustaosasta. Kuljetusalusta voidaan, v, käytettäessä edellä mainitulla tavalla tavaomaista vaunurunkoa, tehdä rautatievau- : nusta irrotettavaksi, jolloin vaunua voidaan helposti käyttää muihinkin tarkoituksiin, esimerkiksi asentamalla siihen muunlaisia tavarankuljetusvälineitä.

Seuraavassa keksinnön mukaista rakennetta selitetään oheisiin piirustuksiin viittaamalla. Koska keksinnön mukainen kelojen kuljetusalusta soveltuu sekä avonaiseen ;;;; 35 3 109009 ! että katettuun rautatievaunuun, keskitytään tässä vaunurungon ja kelakehtorakenteen kuvaamiseen.

Kuvio 1 esittää vaunurungon ja kelakehtojen joukon muodostamaa kokonaisuutta 5 ilman pyörätelejä, jarruja, puskimia ja muita kulkulaitteita rautatievaunun sivulta päin nähtynä, leikkauksena pitkin kuvion 2 pystytasoa II-II.

j

Kuvio 2 esittää vaunurungon ja kelakehtojen joukon muodostamaa kokonaisuutta ilman pyörätelejä, jarruja, puskimia ja muita kulkulaitteita ylhäältäpäin nähtynä, ts.

10 samaa kokonaisuutta kuin kuvioi, kuvion 1 suunnasta I.

Kuvio 3 esittää kelakehdon rakennetta sen pituutta vastaan kohtisuoran poikkileikkauksena, samassa kuvannossa kuin kuviossa 1 ja leikkauksena pitkin kuvioiden 2 ja 4 tasoa II-II, mutta yksityiskohtaisemmin ja suuremmassa koossa.

15

Kuvio 4 esittää kelakehdon rakennetta ylhäältäpäin nähtynä, samassa kuvannossa kuin kuviossa 2 ja kuvioiden 1 ja 3 suunnasta I.

.. . Kuvio 5 esittää rautatievaunun poikkisuuntaisessa leikkauksessa kelakehtoa yksi- ;, ; 20 tyiskohtaisesti, pitkin kuvion 2 pystystasoa III-III.

» »

Kuviot 6A-6H esittävät kelakehtojen tukirakenteen ensimmäisen pääosan muodostavien U-palkkien erilaisia toteutusmuotoja kelakehtojen ja siten myös U-palkkien pituutta vastaan kohtisuorana poikkileikkauksena, vastaten kuvion 1 kohtaa IV, V 25 mutta suuremmassa koossa.

Kuviot 7A-7B esittävät kelakehtojen tukirakenteen toisen pääosan muodostavien rautatievaunun pituussuuntaisten poikittaiskannakkeiden levymateriaalin muita muotoilun toteutusmuotoja kuin mitä kuvioissa 1-5 on esitetty, esimerkiksi vaaka- ... 30 suuntaisena leikkauskuvantona kuvion 2 kohdasta V.

» *

* I

v, Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty keksinnön mukainen metallilevykelojen kuljetusalusta 1 sijoitettuna tavanomaiselle rautatievaunun 30 kuormatasolle 18 vaunun sivulta päin V nähtynä ja vastaavasti päältäpäin nähtynä. Tässä kuvatussa toteutusmuodossa rau- '[[[ 35 tatievaunun kuormatason 18 koko pinta-ala on peitetty kahdella keskenään saman laisella keksinnön mukaisella kuljetusalustalla 1, jolloin vaunun koko kuormataso 18 on käytettävissä metallilevykelojen kuljetukseen. Näiden keskenään samanlaisten kuljetusalustojen 1 jatkoskohta on merkitty viitenumerolla 19. Rautatievaunusta 30 4 109009 on tässä esitetty vain vaunun runko 2 ilman telirakenteita ja pyöriä, koska niillä ei ole merkitystä keksinnön mukaisen kuljetusalustan 1 kannalta. Myöskään rautatie-vaunun 30 puskimia, jarruja tai muita kulkulaitteita ei ole selvyyden vuoksi esitetty kuvioissa. Sen sijaan kuvioista 1 ja 2 on nähtävissä rautatievaunun 30 runko 2, jossa 5 on korkeat sivupalkit 31, matalat I-profiiliset poikkipalkit 32 kehärungon muodostamiseksi sekä lisäksi palkistot telikeskiön vastaanottamiseksi. Vaunurunko 2 voidaan näin ollen edullisessa toteutusmuodossa jäljestää sisältämään esimerkiksi riit-j tävästi poikkipalkkeja 32 niin, että vaunun runko on itsessään riittävän kantava eri i tarkoituksiin. Tällöin sitä voidaan ainakin siirtää tyhjänä ilman keksinnön mukaisen 10 kuljetusalustan 1 tukea ja edullisessa toteutusmuodossa vaunua voidaan käyttää ilman keksinnön mukaista kuljetusalustaa myös muun tavaran kuljetukseen esimerkiksi varustamalla sen kuormaustaso 18 jollakin muun tyyppisellä tarkoitukseen sopivalla kuormantukemisvälineellä. Vaikka onkin edullista muodostaa vaunurun-gosta 2 edellä kuvatulla tavalla ainakin itsekantava tai edullisesti kuormaa kantava, 15 on myös mahdollista valmistaa ja käyttää sellaista rautatievaunun 30 runkoa 2, joka soveltuu käytettäväksi ainoastaan jos sitä lisäksi tukee joko tämän patenttihakemuksen mukainen kuljetusalusta 1 tai jokin muu vastaava toisenlaista tavaraa varten suunniteltu tässä hakemuksessa kuvaamatta jätetty kuljetusalusta. Näin ollen keksin- : nön mukainen kuljetusalusta 1 voidaan joka tapauksessa tehdä jäljempänä kuvatulla 20 tavalla rautatievaunun 30 rungosta 2 irrotettavaksi osaksi, jolloin rautatievaunussa • ·. voidaan esimerkiksi käyttää erilaisia ja eri materiaalia ja erikokoisia keloja varten suunniteltuja ja valmistettuja kuljetusalustoja 1 tai muun tavaran kuljetukseen suunniteltuja ja valmistettuja kuljetusalustoja tai kuormaustason lisäkkeitä.

25 Kukin kuljetusalusta 1, olipa se sitten kooltaan rautatievaunun koko kuormatason 18 kokoinen tai sitä pienempi, käsittää rautatievaunun pituuteen L7 nähden poikkisuun-taisia kelakehtoja 3, joissa on kuljetettavia metallilevykeloja 20 kannattava kovera tukipinta 23. Tämä kovera tukipinta 23 koostuu ainakin pääasiassa koverasta πιει * · · tallilevystä 12, kuten teräslevystä. Tämä tarkoittaa sitä, että kelojen painon F aiheut- : : · 30 tamaa voimaa vastaanottaa ensimmäisessä vaiheessa kovera metallilevy. Tämä ei • · ‘ tietenkään ymmärrettävästi estä sitä, että tämän koveran kantavan metallilevyn 12 ja kelan 20 välissä voi olla erilaisista materiaaleista koostuvia suojakerroksia kelojen ; ·. 20 ulkopinnan muodostavan materiaalin vaurioitumisen estämiseksi ja samoin kan- tavan metallilevyn 12 tukipinnan 23 suojaamiseksi. Nämä suojakerrokset voivat : · ·: 35 muodostua puusta, kuten laudoista tai vanerista tai jostain sopivasta kumilaadusta tai muovilaadusta. Voidaan myös ajatella jotain pehmeää metallia olevaa pinnoitetta metallilevyn 12 koveralla kannattavalla tukipinnalla 23. Kelakehtojen 3 alapuolella, toisin sanoen niiden kuperalla keloista 20 poispäin osoittavalla puolella 13, on 5 109009 niihin kiinnitettynä alapuoliset kehdon tukirakenteet 10, joiden välityksellä kuljetus-alustalla kelakehdoissa olevien kelojen 20 paino välittyy ja tukeutuu kuljetusalustan alla olevaan rautatievaunun 30 runkoon 2.

5 Kunkin kelakehdon 3 tukirakenne 10 koostuu keksinnön mukaisesti pääasiassa pelkästään kahdesta kelakehdon pituuden L3 suuntaisesta U-palkista 5 tai vastaavasta, joista toinen U-palkki 5a sijaitsee kehdon pituuden L3 suuntaisen keskilinjan 25 yhdellä puolella ja toinen U-palkki 5b tämän keskilinjan 25 toisella puolella, sekä kela-kehdon 3 vastakkaisten päätyjen alueilla kehdon pituuteen L3 nähden poikittaisista 10 kannakkeista 4, joiden yläreunan 14 varassa kelakehdon 3 levymateriaali 12 lepää. Tässähän siis kukin kelakehto 3 on tarkoitettu yhden metallilevykelan 20 kannattamista varten ja se koostuu sitä varten mainitusta koverasta tukipinnasta 23, joka koostuu metallilevystä 12. Keksinnön mukaisesti siten tämän kelakehdon tukirakenteet 10 koostuvat kahdesta U-palkista 5a ja 5b, joista seuraavassa käytetään yleisesti 15 viitenumeroa 5, mikäli ei ole tarpeen erotella näitä kahta U-palkkia toinen toisistaan.

Lisäksi keksinnön mukaisesti kelakehdon tukirakenne käsittää kelakehdon päätyjen kohdalla tai päätyjen lähellä poikittaiset kannakkeet 4a ja 4b, joihin kelakehtojen koveran metallilevyn 12 välittämä kelan painon F aiheuttama kuorma kohdistuu ja joista käytetään yleisesti viitenumeroa 4, mikäli ei ole tarpeen erotella näitä kahta :' · ‘ 20 poikittaiskannaketta toinen toisistaan. Poikittaiset kannakkeet 4a, 4b voivat olla joko :' · * · aivan kelakehtojen päissä tai edullisesti ulkonevan osuuden W verran molemmista : ·. ·. päistään lähempänä toisiaan kuin kelakehtojen päädyt 8. Tyypillisesti molemmat ul- ··/ konevat osuudet yhteensä, ts. 2-W, ovat 15 % - 20 % kelakehdon koko pituudesta '. . L3, mutta ulkonevat osuudet yhteensä 2-W voivat olla myös 30 % tai 40 % 25 kelakehdon päätyjen 8 välisestä pituudesta L3.

Mainitut kaksi U-palkkia 5a ja 5b sijaitsevat paitsi kelakehdon keskilinjan 25 eri puolilla myös vaunun pituussuuntaisen välimatkan päässä toisistaan siten, että U-: *· palkkien toisiaan lähimpänä olevien reunojen välimatka L2 on pienempi kuin U- : : 30 palkkien toisistaan kauempana olevien reunojen välimatka L4. Mainittujen kela- . · ’ · ’ kehdon pituuteen L3 nähden poikittaisten kannakkeiden 4, jotka siis ovat oleellisesti !.! vaunun pituussuuntaisia, yläreunan 14 muoto on yhdenmukainen eli vastaa kela- ':'. kehdon poikkileikkausmuotoa ja kuten edellä on mainittu pääasiassa kovera metalli- levy 12 lepää tämän yläreunan 14 varassa. Tässä mainitut kaksi U-palkkia 5 ja kaksi :··: 35 kannaketta 4 muodostavat kunkin kelakehdon 3 tukirakenteen pääasialliset osat.

Jokaista kelakehtoa 3 kohti on siis aina kaksi edellä kuvatun tyyppistä U-palkkia 5 ja kaksi kehdon pituuteen L3 nähden poikittaista kannaketta 4 kelakehdon päissä tai päiden lähellä. On selvää, että rakenteessa voi olla lisäksi muitakin rakenneosia, 6 109009 kuten edellä jo on mainittu tukipinnan 23 ja kelan 20 välisen kuvioissa ei-esitetyn suojan muodossa. Näitä vastaavia pieniä rakenneosia voi tietenkin olla myös kela-kehtojen 3 koverasta tukipinnasta 23 poispäin osoittavilla kuperilla pinnoilla 13, mutta nämä rakenneosat ovat kuitenkin aina laadultaan sellaisia, ettei niillä ole 5 ratkaisevaa vaikutusta kelakehtoon 3 kelan painosta F aiheutuvan voiman kannattamiseen ja tukemiseen sekä siirtämiseen vaunun runkoon 2.

Kuvioissa 6A - 6H on esitetty joitakin mahdollisia U-palkin 5 poikkileikkausmuoto-ja. Kuviossa 6A on U-palkin poikkileikkausmuoto lähinnä puolisuunnikas tai ns.

10 trapetsimuoto ja kuvioissa 6B ja 6F selkeämmin perinteinen U-muoto. Kuviossa 6D taas on U-palkin muoto lähempänä V-muotoa ja kuviossa 6C W-muotoa. Kuvioissa 6E on esitetty porrasmaiseksi muotoiltu U-palkki ja kuviossa 6G kulmikkaaksi muotoiltu U-palkki. Kuviossa 6H taas on muutoin kuvion 6C-palkkia vastaava muoto, mutta palkin uumaosuus muodostuu useammasta kuperasta ja koverasta 15 osasesta. Tällaisessa U-palkissa 5 on aina äärireunat 15, jotka ovat kiinnnittämättö-mässä U-palkissa toisistaan selvästi erillään välimatkan K1 verran. U-palkkien ääri-j reunoissa 15 voi lisäksi olla joko sisäänpäin, ts. kohti vastakkaista äärireunaa 15, tai ulospäin, ts. poispäin vastakkaisesta äärireunasta 15 osoittavat laipat, kuten on V esitetty kuvioissa 6F ja 6G. Näistä laipoista ei kuitenkaan liene erityistä suurta ·'. 20 hyötyä, joten edullisinta oletettavasti on käyttää äärireunoja 15, jotka kohtaavat ·; levyn 12 pinnan suoraan. Äärireunojen 15 ja levymateriaalin välinen U-palkin sisäpuolinen kohtauskulma a voi olla joko suora kulma, kuten kuviossa 6E, tai terävä kulma eli alle 90°, kuten kuvioissa 6A-6D ja 6H on esitetty. Kulma a voi olla • esim. 80°, 70°, 60° tai vieläpä 45°. Tylppää kulmaakin, ts. a olisi yli 90°, voidaan 25 ajatella, mutta se olisi hankalampi hitsata. U-palkkien 5 rautatievaunun 30 poikittaissuuntainen pituus L5 on yleensä oleellisesti yhtä suuri kuin vaunujen sivualueilla olevien vaunun pituussuuntaisten, mutta kehdon pituuteen L3 nähden poikittaisten kannakkeitten 4a ja 4b välimatka. U-palkit 5 tai vastaavat ovat molemmista äärireunoistaan 15 keksinnön mukaisesti niiden pituuden L5 oleelliselta osuudelta 30 hitsillä 16 kiinni kelakehdon levymateriaalissa 12 ja erityisesti koverasta tukipin- . ·. nasta 23 poispäin osoittavalla kuperalla pinnalla 13, kuten on nähtävissä kuvioista 3 ·· ja 6A - 6H. Tyypillisesti nämä hitsit 16 ovat U-palkin pituudella jatkuvia hitsejä, ': ’. mutta ne voivat myös olla katkotyyppisiä hitsejä.

": 35 Kuten edellä olevasta jo ilmenee, ulottuvat U-palkit tai vastaavat vaunun yhden pit- kittäisreunan 6a alueella olevasta poikittaiskannakkeesta 4a vaunun toisen pitkittäis-reunan 6b alueella olevaan poikittaiskannakkeeseen 4b saakka. Edullisesti U-palkkien päädyt asettuvat rautatievaunun 30 rungon 2 näiden vastakkaisten pitkittäisreuno- 7 109009 jen 6a, 6b lähellä olevien poikittaiskannakkeiden 4a ja 4b toisiaan kohti osoittavia sisäpintoja vasten. U-palkkien päädyt 24 ovat edullisesti hitseillä 17 kiinni näissä vastakkaisissa poikittaiskannakkeissa 4a ja 4b. Tämä hitsi 17 ulottuu edullisesti U-palkin koko kehän pituudelle, jotka kehät siis ilmenevät esimerkiksi kuvioista 6A -5 6H poikkileikkauksen muodossa.

Kelakehtojen 3 keksinnön mukaisen tukirakenteen 10 erityinen piirre on siinä, että sekä kelakehtojen 3 mainitusta koverasta tukipinnasta 23 poispäin osoittavat pinnat 13 samoin kuin niissä kiinni olevien U-palkkien 5 ja vastaavien ainakin pääasiassa 10 kuperat ulkopinnat 7 ovat välimatkan H päässä rautatievaunun runkorakenteen 2 kantavista osista. Näin ollen siis kelakehtojen 3 kannattavan tukipinnan 23 muodostava kovera metallilevy 12 ei tukeudu vaunun runkoon 2 eivätkä U-palkit 5a ja 5b tukeudu vaunun runkoon 2. Sen sijaan kelakehtojen 3 päissä ja siten rautatievaunun 30 vastakkaisten pitkittäisreunojen 6a ja 6b alueilla olevat mainitut poikittaiskan-15 nakkeet 4a ja 4b tukeutuvat rautatievaunun runkorakenteen 2 kantaviin osiin. Erityisesti nämä poikittaiskannakkeet 4 tukeutuvat rautatievaunun runkoon 2 sen korkeiden sivupalkkien 31 kohdalla tai näiden korkeiden sivupalkkien 31 vieressä ja ainakin pääpiirteittäin linjassa niiden kanssa. Mikään ei estä järjestämästä poikittaiskan-nakkeita esim. kunkin kelakehdon kohdalla muodostamasta pientä kulmaa vaunun • · 20 pituuden L7 suuntaan nähden, jolloin kelakehtojen jonoa kannattavat poikittaiskan- • ’·*· nakkeet muodostuvat V-muotojen vastaavasta jonosta, jolloin V-muodon kulma on tyypillisesti hyvin tylppä kulma, ts. oleellisesti lähempänä arvoa 180° kuin arvoa : ·. 90°. Nämä mainitut poikittaiskannakkeet voivat olla muotoilultaan edullisesti suoraa ’ · · levymateriaalia, kuten on nähtävissä kuvioista 4 ja 5. Poikittaiskannakkeet 4 voidaan 25 tietysti muotoilla myös aaltomaisesta levystä, kuten kuvion 7B esittämästä ns. tra-petsiaaltoa käsittävästä aaltolevystä tai kuvioissa 7A esitetystä siniaaltoisesta tai ympyräyhdistelmäisestä aaltolevystä. Nämä aaltomuotoiset levyt ovat jonkin verran jäykempiä ja siten paremmin kantavia, mutta toisaalta U-palkkien päätyjen 24 ·· kiinnittäminen hitseillä 17 näin muotoiltuihin poikittaiskannakkeisiin on vaikeam- 30 paa. Kuviossa 7B esitettyyn trapetsiaaltoon U-palkkien 5 päädyt 24 ovat kuitenkin hitsattavissa katkohitsein, vaikka palkkien päädyt 24 olisivatkin suoria. Jatkuvaa ’·· hitsiä haluttaessa tulee näissäkin tapauksissa U-palkkien päädyt muotoilla myös *;. aaltomaisiksi. Jos poikittaiskannakkeet 4 ovat suoraa levyä, ei mitään tällaisia on- ..! · gelmia ole. On tietenkin mahdollista muotoilla poikittaiskannakkeet poikittaispalk- :"· 35 kien 5 päätyjen leveyden K1 mitalta suoriksi ja muilta osin esimerkiksi aaltomai siksi, jolloin voidaan yhdistää erilaisia etuja ilman suurempia haittapuolia. Muitakin poikittaiskannakkeen 4 rakennemuotoja voidaan ajatella, kuin mitä kuvioissa on esitetty.

i 8 109009 I Kukin kelakehto koostuu edullistesti yhtäjaksoisesta katkeamattomasta levymateri- aalista, joka voi olla yksi levymateriaalikappale tai reunoistaan toinen toisiinsa j hitsatuista levymateriaalikappaleista muodostuva kokonaisuus. Ensin mainitussa ί tapauksessa kelakehto 3 on yksinkertaisesti muodostettavissa taivuttamalla yksi j 5 levymateriaalin 12 kappale haluttuun koveraan muotoon. Jälkimmäisessä tapaukses- ! sa on tehtävä levykappaleet toisiinsa liittävä hitsaustyö, jolloin kelakehto voidaan muotoilla haluttuun koveraan muotoon joko tämän hitsaustyön jälkeen tai hitsaustyö voidaan tehdä oikeaan lopulliseen muotoon taivutettujen levykappaleiden reunojen välillä. Hitsattu kelakehto on tietenkin valmistuskustannuksiltaan jonkin verran 10 kalliimpi, mutta toisaalta siinä voidaan käyttää kelakehdon eri kohdissa paksuudeltaan tai lujuudeltaan erilaista levyä. Siten esimerkiksi kelakehdon kourun pohjaosa U-palkkien toisistaan poispäin osoittavien reunojen väliseltä leveydeltä L4 voidaan tehdä paksummasta materiaalista kuin tämän leveyden L4 ulkopuolella olevat kela-kehdon osuudet. Yksinkertaisen metallilevyn 12 sijasta voidaan myös käyttää lami-15 noitua metallilevyä, kuten sopivaa metallikennolevyä, kunhan siihen voidaan hitsata U-palkit kiinni. Tämä hitsattavuusvaatimus rajoittaa mahdollisen laminaatin tai ken-nolevyn 12 materiaalivalintoja.

| Keksinnön mukaiset U-palkit 5 on järjestetty kussakin kelakehdossa 3 sen koveran 20 sisäpinnan 23 sille kehämitalle eli kehäosuudelle K2, jolle ainakin useimpien me-·'·'· tallilevykelojen 20 ja kelakehdon 3 kosketuslinjat asettuvat. Kuten kuviosta 1 on ymmärrettävissä, sijoittuu halkaisijaltaan D pienempi metallilevykela hieman alem-: ·. maksi kuin halkaisijaltaan D suurempi metallilevykela 20 siten, että pienemmän ke- ’· · lan ja kelakehdon väliset kaksi vaunun poikkisuuntaista kosketuslinjaa ovat alempa- 25 na ja lähempänä toisiaan kuin suuremman kelan ja kelakehdon väliset kaksi kosketuslinjaa. Keksinnön mukaiset U-palkit 5 on järjestetty sille kehämitalle K2, jolle kyseisellä kuljetusalustalla kuljetettavien metallikelojen 20 ja kelakehdon väliset kosketuslinjat asettuvat. Eräänä mahdollisuutena on järjestää U-palkkien 5 äärireu-; ’· nojen 15 välimatka K1 likimain yhtä suureksi kuin kelojen 20 ja kelakehtojen 3 vä- v 30 listen kosketuslinjojen siirtymien aikaansaama kehämitta K2. Usein on edullista , ·. ·. muodostaa U-palkkien äärireunojen välimatka K1 hieman suuremmaksi kuin koske- ‘. · tuslinjojen äärimmäisten asentojen välinen kehämitta K2. Joka tapauksessa on edul- lista sijoittaa U-palkit 5 ainakin lähelle tätä edellä selostettua kehämittaa K2 tai tä-.. 1: män kehämitan sisälle.

35

Keksinnön mukaisessa kuljetusalustassa kelakehtojen pohjaosuus ulottuu vaunun poikkisuunnassa poikittaiskannakkeiden 4a ja 4b ulkopuolelle vaunun molemmilla sivuilla aina vaunun ulkoreunoihin 6a ja 6b saakka. Poikittaiskannakkeet 4a ja 4b si- 9 109009 jaitsevat hieman lähempänä toisiaan kuin vaunun ulkoreunat 6a ja 6b ja kuten edellä on selostettu vaunun pitkittäisten korkeiden sivupalkkien 31 kohdalla, jotka ovat toisiaan hieman lähempänä kuin vaunun äärimmäiset sivureunat 6a ja 6b. Edullisesti kelakehdot ulottuvat poikittaiskannakkeiden 4a ja 4b ulkopuolelle sellaiselta vaunun | 5 pituussuuntaiselta leveydeltään LI, joka on suurempi kuin kelakehdossa kahden vastakkaisen U-palkin 5a ja 5b toisiaan lähinnä olevien äärireunojen välimatka L2 ja joka on enintään likimain yhtä suuri kuin näiden kahden vastakkaisen U-palkin 5a ja 5b toisiaan kauimpana olevien reunojen välimatka L4. Näiden vastakkaisten U-palkkien 5a, 5b kauimmaisten reunojen välimatkan L4 ja lähimpien reunojen väli-10 matkan L2 erotuksen puolikas, ts. (L4-L2)/2, on edellä selostetulla tavalla juuri U-palkin leveys Kl, joka läheisesti vastaa metallilevykelojen 20 ja kelakehdon 3 kos-ketuslinjan alueen kehämittaa K2. Näin ollen ainakin pääosa joko yhdestä pitkästä kelasta tai esimerkiksi kahdesta lyhyemmästä kelasta, jotka ulkonevat poikittaiskannakkeiden 4a ja 4b välin ulkopuolelle, tukeutuvat näihin kelakehdon ulkoneviin 15 osuuksiin W niiden leveyden LI jollakin kohdalla. Kelakehtojen 3 tälle poikittais-kannakkeista 4a, 4b ulkonevalle osuudelle W, joka siis yleensä ulottuu rautatievaunun sivureunan 6a, 6b kohdalle saakka, on kiinnitetty päätylevyt 8 hitsaamalla.

Tämä tukee ulkonevien osuuksien W päätyreunoja. Päätylevyissä 8 on lisäksi kuvi- Y osta 1 ja 3 ilmenevät vedenpoistoreiät, mutta muutoin niiden muotoilu on suhteelli- * 20 sen vapaata.

:' · *; Kuten jo edellä on mainittu, muodostaa kukin kuljetusalusta 1 itsenäisen rakenneko- : ·. konaisuuden, joka koostuu kelakehtojen 3 jonosta, kuten kuvioista 1 ja 2 on ymmär rettävissä, jolloin kunkin kelakehdon tukena on kaksi U-palkkia 5 sekä kelakehtojen 25 päissä kutakin kelakehtoa kannattava poikittainen kannake 4 sekä kelakehtojen jonoja toisiinsa yhdistävä ja edullisesti yhtenäisenä jatkuva poikittainen kannake 4. Kelakehtojen 3 jonolla on siis yhteiset jatkuvat kannakkeet 4a ja 4b kehtojen molempien päiden alueella. Näitä kelakehtoja 3 voi olla vaunun pituussuuntaisena jonona ; ‘ kussakin kuljetusalustassa yksi, kaksi tai kolme tai useampia. Jos kuljetusalustassa Y 30 on kaksi tai useampia kelakehtoja, muodostavat niiden poikittaiset kannakkeet 4 , . · yhtenäisen vaunun pituussuuntaisen osan, joka sitoo kelakehdot toisiinsa niiden tu- , · * · kemisen lisäksi. On tarkoituksenmukaista järjestää kelakehtojen muodostama itse näinen rakennekokonaisuus eli keksinnön mukainen kuljetusalusta 1 vaunun pituus-..!: suuntaiselta pituudeltaan sellaiseksi, että kunkin kuljetusalustan pituus L6 on kool- ': ‘' · 35 taan rautatievaunun kuormaustason 18 pituuden L7 kokonaisluvulla jaettu osa. Siten keksinnön mukaisen kuljetusalustan 1 pituus L6 voi olla yhtä suuri kuin kuormaus-tason 18 koko pituus L7 tai kuljetusalustan pituus L6 voi olla puolet kuormaustason pituudesta L7, kuten on esitetty kuvioissa 1 ja 2. On myös mahdollista muodostaa 10 109009 kuljetusalustan pituus L6 esimerkiksi kolmasosaksi kuormaustason pituudesta L7 tai joksikin vielä pienemmäksi osuudeksi.

Nämä kuljetusalustat ovat kiinnitettävissä rautatievaunun kantavaan runkoon 2 ja 5 tarvittaessa irrotettavissa siitä. Tätä kiinnitystä ja irrotusta varten keksinnön mukaisessa kuljetusalustassa on kiinnityselimiä 9 ja/tai kiinnityselimien sijoituskohtia 9. Nämä kiinnityselimet 9 voivat olla mitä tahansa tarkoitukseen sopivaa tyyppiä, kuten pultteja, muttereita, epäkeskolukitsimia tai jotain muuta sinänsä tunnettua tai uutta rakennetta. Näin ollen näitä kiinnityselimiä ei tässä hakemuksessa selosteta 10 yksityiskohtaisemmin.

Itsenäisen rakennekokonaisuuden muodostavat yhtenäiset kuljetusalustat 1 voivat olla joko kaikki samaa tyyppiä tai eri tyyppiä. Tällöin erityyppisissä kuljetusalustoissa voi olla erikokoisia tai -tyyppisiä kelakehtoja ja samoin kussakin kuljetusalus-15 tässä voi olla vain yhtä tyyppiä ja kokoa olevia kelakehtoja tai useampia eri tyyppisiä ja erikokoisia kelakehtoja. Koska keksinnön mukaiset kuljetusalustat 1 ovat rautatievaunun 30 rungosta 2 irrotettavia, voidaan tässä tapauksessa järjestää ja kiinnittää rautatievaunuun 30 aina sellainen kuljetusalusta tai kuljetusalustojen yhdistelmä, että keloja voidaan kuljettaa mahdollisimman hyvällä hyötysuhteella otta-’ · ’ · 20 en huomioon rautatievaunun kantavuus. Erityisesti, jos kuljetusalustan pituus L6 on '·* puolet tai kolmannes tai pienempi osuus rautatievaunun kuormaustason 18 pituu- j < · desta L7 ja kukin kuljetusalusta sisältää toisistaan poikkeavia kelakehtoja 3, voidaan » * : ·. rautatievaunuun aina järjestää halutun tyyppiset kelakehdot.

I · « « 25 Edellä mainittujen osien lisäksi keksinnön mukainen kuljetusalusta voi sisältää mitä tahansa sinänsä tunnettuja elimiä, kuten kuvioista ilmeneviä kelojen 20 päätyesteitä 40, joita on kuvattu sekä rajoitusasennoissa että lepoasennoissa. Mainitut kelakehto-jen 3 koverat kannattavat tukipinnat 23 voivat olla muotoiltuja suorien osuuksien ί ‘ * yhdistelmästä, kaarevien osuuksien yhdistelmästä, suorien ja kaarevien osuuksien 30 yhdistelmästä tai jatkuvaksi kaarevaksi pinnaksi. Kaarevat osuudet voivat olla ym-pyräkehän osia, mutta voivat olla muitakin kaarevia muotoja. Jatkuvan kaarevan • · · pinnan on yleensä tarkoituksenmukaista olla esim. paraabeli, hyperbeli, ellipsin osa tai muuta vastaavaa muotoa erikokoisten kelojen kuljetusta varten samoissa kela- * kehdoissa 3.

Claims (9)

109009 π

1. Metallilevykelojen kuljetusalusta rautatievaunuissa, joka kuljetusalusta (1) käsittää: 5. rautatievaunun poikkisuuntaiset kiinteärakenteiset kelakehdot (3), joiden keloja (20) kannattava tukipinta (23) koostuu pääasiassa koverasta metallilevystä (12); sekä - mainittujen kelakehtojen alapuolella kehdon tukirakenteen (10), jonka välityksellä kelojen ja kuljetusalustan paino tukeutuvat kuljetusalustan alla olevaan rautatievaunun (30) runkoon (2), 10 tunnettu siitä, että kunkin kelakehdon (3) tukirakenne (10) koostuu pääasiassa pelkästään: - kahdesta kelakehdon pituussuuntaisesta (L3) ja siten vaunun poikkisuuntai-sesta U-palkista (5) tai vastaavasta, joista toinen (5a) sijaitsee kehdon keskilinjan (25) yhdellä puolella ja toinen (5b) keskilinjan toisella puolella ja vaunun 15 pituussuuntaisen välimatkan (L2 - L4) päässä toisistaan, sekä - kelakehdon päätyalueilla kehdon pituuteen (L3) nähden poikittaisista kannak-keista (4), joiden yläreunan (14) muoto vastaa kelakehdon poikkileikkausmuo-toa ja jonka mainitun muotoreunan päällä kehdon levymateriaali (12) lepää; ja että mainitut U-palkit (5) tai vastaavat ovat molemmista äärireunoistaan (15) nii-\ 20 den pituuden (L5) oleelliselta osuudelta hitseillä (16) kiinni kelakehdon levymateri- aalissa (12) mainitusta koverasta tukipinnasta (23) poispäin osoittavalla pinnalla (i3). , v

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuljetusalusta, tunnettu siitä, että kukin kela- 25 kehto (3) koostuu yhtäjaksoisesta katkeamattomasta levymateriaalista (12) ja että tämä yhtäjaksoisuus muodostuu yhdestä levymateriaalikappaleesta tai reuna-alueiltaan toisiinsa hitsatuista erillisistä levymateriaalikappaleista. » « i

*' 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuljetusalusta, tunnettu siitä, että mainitut v 30 poikittaiskannakkeet (4) ovat muotoiltua tai edullisesti suoraa levymateriaalia ja • i , v niitä on kutakin kelakehtoa kohden kaksi kappaletta (4a, 4b), jotka sijaitsevat rauta- , · · · tievaunun vastakkaisten pitkittäisreunojen (6a, 6b) kantavilla alueilla, että U-palkit «’· tai vastaavat ulottuvat vaunun yhden pitkittäisreunan (6a) alueella olevasta poikit- t ../! taiskannakkeesta (4a) vaunun toisen pitkittäisreunan (6b) alueella olevaan poikit- ' " 35 taiskannakkeeseen (4b) ja että U-palkkien ja vastaavien päädyt (24) ovat hitseillä (17) kiinni näissä poikittaiskannakkeissa. 12 109009

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuljetusalusta, tunnettu siitä, että kelakehto-jen (3) mainitusta koverasta tukipinnasta poispäin osoittavat pinnat (13) sekä U-palkkien ja vastaavien ainakin pääasiassa kuperat ulkopinnat (7) ovat välimatkan (H) päässä rautatievaunun runkorakenteen (2) kantavista osista ja että poikittaiskannak- 5 keet (4) tukeutuvat rautatievaunun runkorakenteen (2) kantaviin osiin (31).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuljetusalusta, tunnettu siitä, että kelakehdot (3) ulottuvat vaunun pituussuuntaiselta leveydeltään (LI), joka on suurempi kuin kelakehdon kahden vastakkaisen U-palkin tai vastaavan (5a, 5b) toisiaan lähinnä 10 olevien äärireunojen välimatka (L2) ja enintään likimain yhtä suuri kuin näiden U-palkkien tai vastaavien toisistaan kauimpana olevien reunojen välimatka (L4), rautatievaunun poikkisuunnassa (L3) mainittujen poikittaiskannakkeiden (4a, 4b) välistä ulospäin ja että kelakehtojen näiden kunkin ulkonevan osuuden (W) reunaan on liitetty kelakehdon päätylevy (8). ! 15

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuljetusalusta, tunnettu siitä, että U-palkit ja vastaavat (5) on järjestetty kussakin kelakehdossa koveran sisäpinnan (13) sille ke-hämitalle (K2), jolle ainakin useimpien kuljetettavien metallilevykelojen (20) ja kelakehdon (3) kosketuslinjat asettuvat tai U-palkit ja vastaavat on järjestetty ainakin 20 lähelle näitä kosketuslinjoja.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuljetusalusta, tunnettu siitä, että se muodostaa itsenäisen rakennekokonaisuuden, joka koostuu kelakehtojen (3) jonosta, mainituista U-palkeista tai vastaavista (5) sekä kelakehtojen toisiinsa liitty- 25 vistä poikittaisista kannakkeista (4), että tämä yhtenäinen kuljetusalusta (1) on kiinnitettävissä rautatievaunun kantavaan runkoon (2) ja tarvittaessa irrotettavissa siitä ja että kiinnitystä varten kuljetusalusta (1) käsittää kiinnityselimiä (9) ja/tai kiinnityselimien sijoituskohtia. ,··.·. 30

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kuljetusalusta, tunnettu siitä, että yhtenäinen kuljetusalusta (1) on pituudeltaan (L6) rautatievaunun kuormaustason (18) pituinen tai vaihtoehtoisesti kuormaustason pituus (L7) jaettuna kokonaisluvulla, edullisesti kuljetusalusta on puolet rautatievaunun kuormausalueesta. ..... 35

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen kuljetusalusta, tunnettu siitä, että kulje tusalustoja (1) on erityyppisiä, jolloin yhdentyyppisissä kuljetusalustoissa on erilaisia kelakehtoja kuin toisentyyppisissä kuljetusalustoissa ja jolloin kussakin kuljetusalustassa on yhdenlaisia kelakehtoja tai keskenään erilaisia kelakehtoja. 109009 13