FI109344B - Kaksikerroksinen niveljuna - Google Patents

Description

109344

Kaksikerroksinen nivel juna. r- ‘Ledtäg i tvä väningar.

Kaksikerroksinen niveljuna, joka koostuu nivelikkäästi toisiinsa liittyvistä pääty- ja väliyksiköistä, yhdysnivelissä olevista yksiakselisista pyörästölaitteista, väliyksiköissä olevista sisäänkäynneistä ja yhdysnivelissä olevista käytävistä .

Tällaiset niveljunat tunnetaan mukavina suuritehoisina junayhdistelminä ja niitä käytetään henkilöliikenteen nopeissa pitkän matkan yhteyksissä. Kiskokulkuneuvojen kaksikerroksisuuden tarkoituksena on tilan parempi käyttö ja sen ansiosta saavutetaan, yksikerroksiseen muotoon verrattuna, vastaavasti suurempi kuljetuskyky saman pituisella junalla.

Ranskalainen patenttijulkaisu nro 1.159.975 ja vastaava sveitsiläinen julkaisu nro 350679 kuvaavat ja esittävät yllä mainitunlaisen kaksikerroksisen niveljunan. Esitetyn ratkaisun painopiste on siinä, että yhdysnivelissä käytetään pienempiä pyöriä kuin yleensä ja tarpeen on, minkä johdosta yhdysnivelen käytävän lattia on saatu alemmas ja välisillan alueellakin on saavutettu kaksikerroksisuus. Tätä tilanneita hyödykseen käyttävää erityistä sisärakennetta ja sisustusta ei kuvata. Pääty-osien pyörät ovat, raiteilta suistumisen estämiseksi, halkaisijaltaan normaalin kokoiset. Ainakin yksi päätyosista pitää olla motoroitu.

Pienempien pyörän halkaisijoiden käyttö ei enää ole mah- V *dollista turvallisuussyistä eikä siksi, että nykyään ajetaan : : suurilla, aina 250 km/h:iin ja ylikin kohoavilla nopeuksilla.

Pienempi pyörän halkaisija aiheuttaa lisäksi ajettaessa enem- -j.män melua ja heikentää a jomukavuutta. Yhdysni vei ten yksipyö-• ( « » räisten pyörästölaitteiden säteisliikkeen pitää normaaleilla ·;·_ yksikköpituulisilla olla kaarteen ajossa ongelmallisen suuri.

Lisäksi esiintyy keskittyneesti muita mekaanisia ongelmia, jos nivel- ja pyöränohjausmekanismit pitää yhdistää. Tällaisilla -· pyörästölaitteilla on lisäksi ahtaiden tilojen vuoksi tuskin 'mahdollista käyttää yksiakselivetoa. Niveljunan järkiperäinen osiksi erottaminen ja yhteen liittäminen uusiksi yhdistelmiksi on mainitunlaisilla ratkaisuilla käytännöllisesti katsoen mah- 2 109344 dotonta.

Esillä olevan keksinnön tehtävänä on luoda erilaisiin käyttötarkoituksiin sopiva moduulirakenteinen kaksikerroksinen niveljuna, jossa on jatkuvasti kahdessa kerroksessa kulkevat käytävät, jolloin käytössä on oltava erilaisia toisistaan erotettavissa ja uusiksi yhdistelmiksi liitettävissä olevia yksiköitä. Erikseen käytettyjä yksiakselisia pyörästölaitteita käsittäviä yksiköitä varten ei tarvita erityisiä motoroituja päätyosia. Erikseen käytetyt yksiakseliset pyörästölaitteet voidaan myös korvata juoksuakseleilla, jotta junaa voidaan veturilla varustettuna käyttää myös suurinopeuksisena junana. Yksiköitä pitää lisäksi voida järjestellä erikseen.

Tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksien tunnusmerkkien mukaisella keksinnöllä.

Keksinnön avulla saavutetut edut ovat pääasiassa siinä, että niveljunat koostuvat standardoiduista ja helposti toisistaan erotettavissa ja toisiinsa kytkettävissä olevista yksiköistä, jotka voidaan koota erilaisiksi yhdistelmiksi, ja että kaikissa yksiköissä on erikseen käytetyt pyörät tai pyöräpa-rit. Lyhyet vaunun korit mahdollistavat kevyemmän rakenteen ja korin valmistuksen automatisoinnin. Lisäetuna on se, että yksiköitä on helppo käsitellä erikseen aputelillä, mikä vasta | tekee mahdolliseksi yksiköiden yhteen liittämisen ja toisis taan erottamisen hyväksyttävissä olevalla vaivannäöllä. Veto-'·' 'akselin tai vetopyörien sijoittaminen yksiköiden päiden alle '.· 'ratkaisee nivelkohdan tilaongelman. Ja sen ansiosta, että ve-topuolen matkustajien istuimet on sijoitettu pyörän kotelon '."päälle, eivät myöskään istumapaikat vähene.

·· Piirustuksissa on esitetty keksinnön suoritusesimerkkejä, joista kuvio 1 esittää pitkittäisleikkauksen toisiinsa kytke-. tyistä yksiköistä, ’.‘il kuvio 2 esittää poikkileikkauksen matkustajayksiköstä, kuvio 3 esittää ulkoapäin useita toisiinsa kytkettyjä (: yksiköitä, ; : kuvio 4 esittää yksikön ja sen käyttöön otetun aputelin, 3 109344 kuvio 5 esittää edestä yksikön vetopään puoleisen pään, kuvio 6 esittää yksikön käytäväpalkeen puoleisen pään, kuvio 7 esittää lähiliikenteeseen tarkoitetun niveljuna-vaihtoehdon, kuvio 8 esittää lähiliikenteeseen tarkoitetun niveljuna-vaihtoehdon, kuvio 9 esittää paikallis- .ja kaukoliikenteeseen tarkoitetun vaihtoehdon ja kuvio 10 veturikäyttöiseen kaukoliikenteeseen tarkoitetun vaihtoehdon.

Kuvion 1 kaksikerroksisen nivel.junan kaksi yksikköä ovat vasemmalla oleva matkustajayksikkö 1 ja oikealla oleva matkustaja- ja sisäänkäyntiyksikkö 4. Yksiköissä on vasemman pään alla yksipyöräinen t. -akselinen pyörästölaite 6, joka on asennettu koteloon 12. Vaunujen korit on kytketty toisiinsa helposti irrotettavissa olevilla nivelkytkimillä, jotka koostuvat kahdesta toisiinsa tarttuvasta osasta 14 ja 15. Vaunun vasemmassa päässä on kytkimen osa 14 ja oikeassa päässä osa 15. Nivelkytkin 14, 15 vastaanottaa vaaka- .ja pystysuorat voi mat. Kahden yksikön päiden väliin jäävän tilan peittää käytä-väpal.je 17. Kaksikerroksisen matkusta.jayksikön 1 ylä- ja alakerroksessa on istuimia 13. Kaksikerroksisen matkustaja- ja sisäänkäyntiyksikön 4 yläkerrassa on matkustajaosasto ja ala-... kerrassa sisäänkäyntialue. Sisäänkäyntialueella on ulko-ovi 9 ; _ ja yläkerran matkustajaosastoon vievät portaat 8. Portaiden 8 '·' ‘alla ovat käymälätilat 10 ja sähkötekninen laitteisto 11. Kak-sikerroksisen matkusta jayksikön 1 alakerran matkusta jaosaston ...i pyörän kotelon 12 kohdalla olevat istuimet on sijoitettu kote-•j‘ lon 12 päälle, niin että alakerrassa on sama määrä istuimia 13 kuin yläkerran matkustajaosastossa. Portaat 8 on sijoitettu siten, että vapaa kulku kahden yksikön välillä on mahdollista sekä alhaalla että ylhäällä. Portaiden 8 yläpää yläkerrassa | vie suunnilleen neljän istuimen 13 tilan osaston toiselta si vustalta.

·,· ·' Kuvion 2 poikkileikkaus esittää kaksikerroksisen matkus- : tajayksikön 1 tilasuhteet ja istuinjärjestyksen. Riittävän » · | 4 109344 seisomiskorkeuden tarjoavan keskikäytävän molemmille puolille on sijoitettu peräkkäin jonoihin aina kaksi istumapaikkaa.

Kuvio 3 esittää kaksikerroksisten matkustajayksiköiden 1 ja kaksikerroksisten matkustaja- ja sisäänkäyntiyksiköiden 4 mahdollisen yhdistelmän kaksikerroksisessa niveljunassa.

Kuviossa 4 on esitetty muita yksityiskohtia kaksikerroksisen matkustajayksikön 1 avulla. Tämän yksikön pituus on kolme ikkunaväliä ja siinä on vastaavasti 48 istumapaikkaa. Yksikön oikean pään alla sijaitsee alas laskettavissa oleva apute-li 21 pyörän laipparullineen 22. Saman pään päädyssä on käy-täväpalje 17, joka on samassa tasossa yksikön ulkoääriviivojen kanssa. Yksikön vasemmassa päädyssä on numerolla 25 merkitty ulkoneva reunus ja numerolla 26 merkitty astinlevy. Katkoviivoin vinosti ylöspäin piirretty linja astinlevyn 26 yläpuolella esittää toista astinlevyn 26 ylös nostettavissa olevista sivuosista 24. Reunus 25 ja astinlevy 26 muodostavat yhdessä umpinaisen kehyksen. Katkoviivoin on esitetty myös numerolla 27 merkitty päätekehys, johon on asennettu junan perävalot 28.

Se on työnnetty reunuksen 25 ja astinlevyn 26 päälle ja voidaan lukita reunukseen 25. Numerolla 30 on merkitty pyörästö-laitteen kehyksen osaa. Myös erityisiä, esittämättä jätettyjä päätyvaunuja voidaan käyttää. Vaunun pää voidaan tällöin va-I rustaa tarvittavien teknisten lisävarusteiden, kuten energian- ... huollon, pyörätuolilaitteiden ja erikoislaitteiden asennusta varten.

; * Vasemman- ja oikeanpuoleisten päätyjen yksityiskohtia esittävät kuviot 5 ja 6. Kuvio 5 esittää vasemmanpuoleisen päädyn, jossa on yksikön ulkoääriviivo jen ulospäin ja reunuk-.,’j’ sen 25 ja astinlevyn 26 sisäänpäin rajoittama päätykehyksen : : ; pinta 20. Päätykehyksen pinnan 20 vaakasuorassa alaosassa ovat paineilma- ja sähkökytkinten kytkentäpisteet 18. Astinlevy 26 muodostaa reunuksen 25 vaakasuoran alaosan ja muodostaa keski-käytävän 19 molemmille puolille esimerkiksi noin 10 cm korkean portaan. Nämä astinlevyn 26 porrastetut sivuosat voidaan pai-V ’ neilma- ja sähkökytkinten kytkentäpisteisiin 18 pääsyn helpot-L,' tamiseksi kääntää ylöspäin. Numerolla 29 on merkitty yksiakse- 5 109344 lisen pyörästölaitteen 6 sähkömoottorin käsittävä käyttö.

Kuvio 6 esittää alaosan yksikön oikeanpuoleisesta päädystä, jossa on käytäväpalje 17. Palje 17 seuraa alaosassakin yksikön ulkoääriviivoja muodostaen siten yksikön ulkokuoren joustavan jatkeen ja joka puolelta umpinaisen onton profiilin. Paineilma- ja sähkökytkinten kytkentäpisteet 18 ovat sen vuoksi käytäväpalkeen 17 sisäpuolella ulkomaailmalta suljetussa tilassa. Yksikön alla on alas lasketun aputelin 21 ja pyörän laipparullien 22 kaksi haaraa sekä kytkentäosa 15. Pyörän laipparullat 22 voivat liittyä mekaanisesti aputelin 21 sisäpuolelle sijoitettuun moottorin ja vaihdelaatikon muodostamaan yhteeseen 23, ja niitä voidaan pyörittää tai ne voidaan tarpeen vaatiessa kytkeä irti.

Moottori/vaihdelaatikkoyhteen 23 syöttö voi tapahtua vaunun akuista tai liikkuvasta hätävirtakoneistosta.

Kuviot 7-10 esittävät erilaisia yhdistelmiä osittain uusine kaksikerroksisine yksikköineen. Kuvion 7 mukainen yhdistelmä on tarkoitettu lähiliikenteen junaan, jossa on jokapyö-räveto. Numerolla 3 on merkitty kaksikerroksista sisäänkäyn-tiyksikköä ja numerolla 2 kaksikerroksista pääty-yksikköä. Kaksikerroksinen sisäänkäyntiyksikkö 3 mahdollistaa nopean matkustajavirran paljon pysäkkejä käsittävässä lähiliikenteessä. Kaksikerroksinen pääty-yksikkö 2 muodostaa kaksikerroksi-... sen nivel junan edessä ja/tai takana olevan pääteyksikön. Lähi-’·’ ' liikenteen junan toisena mahdollisuutena voi ajatella kuvion 8 ’ mukaista yhdistelmää. Alakerrokseen, joka koostuu pääasiassa kaksikerroksisten matkustaja- ja sisäänkäyntiyksiköiden 4 si~ säänkäynneistä, mahtuu lisäksi joukko lyhyen matkansa seisovia *:* matkustajia. Mitä pitempi matka ja pysähdyspaikkojen väli, sitä vähemmän sisäänkäyntejä tarvitaan.

Paikallisliikennettä varten on varustettu esimerkin vuok-si kuvion 9 mukainen yhdistelmä, jossa on edellä mainittuihin yhdistelmiin verrattuna vastaavasti vähemmän sisäänkäyntejä ja sisäänkäyntitilaa, koska odotettavissa on vastaavasti pienempi V · ihmisvirta.

j i : Kuvio 10 esittää suurinopeuksisen, veturilla 7 varustetun t » 6 109344 kaukoliikennejunayhdistelmän. Tässä yhdistelmässä voidaan yksiköiden vetoakselien sijasta käyttää juoksuakseleita tai yk-siakselisten pyörästölaitteiden 6 vetoakselien käytöt voidaan kytkeä irti. Yhdistelmän oikea pää suljetaan päätekehyksellä 27, mutta sen voi edestakaisliikennettä varten muodostaa myös kaksikerroksinen pääty-yksikkö 2. Veturin 7 takana on kaksikerroksinen matkustajayksikkö 5. Siinä on tähän vetotapaan sovittamiseksi kaksi yksiakselista pyörästölaitetta 6 sekä toisessa päässä tavallinen kytkin.

Tämä kaksikerroksinen niveljuna on yleiseen käyttöön sovitettavissa oleva liikenneväline, jonka kuljetuskyky on suuri. Mainitun sovitettavuuden takaamiseksi pitää täyttää joitakin edellytyksiä. Yksi niistä koskee kytkentää ja irti kytkentää. Edellytyksenä on, että kaikki irti kytketyt kaksikerroksiset yksiköt ovat epäsymmetristä kytkintä käytettäessä saman suuntaisia, eli sivulta katsottuna esimerkiksi yksiakselinen pyörästölaite 6 vasemmalla ja käytäväpalje 17 oikealla. Pysäköityjen yksiköiden aputeli 21 on laskettu alas, niin että yksiköt ovat kiskoilla vaakasuorassa ja kytkettävissä olevassa asennossa. Kehittyneemmässä kytkentätekniikassa voidaan käyt.-tää symmetristä ja automaattista keskikytkintä, jolloin pysäköityjen yksiköiden suunnalla ei ole enää väliä.

Kytkentälaitteena toimii irtoava, kaikilla kolmella akselilla liikkuva nivelkytkin 14, 15. Kytkin on ensi sijassa eri- ’·’ ’ tyinen nivelkytkin 14, 15, joka voi vastaanottaa pitkittäis-, ’ poikittais- ja tukivoimat. Kaksikerroksisissa yksiköissä on » * * ·,,,· lisäksi määräysten mukaiset jarrut.

» t 'j" Irti kytkettynä aputeliinsä 21 tukeutuvaa yksikköä on ·!' helppo järjestellä. Moottori/vaihdelaatikkoyhteeseen 23 lii-tettynä aputeli 21 toimii apukäyttönä, niin että pysäköityjä, yksittäisiä kaksikerroksisia yksiköitä voidaan rajoitetun mat-kan liikuttaa järjestelytoimenpiteitä varten esimerkiksi suun-nilleen puolella nopeudella. Vaunun akut riittävät syöttämään » · » käyttöä tällaisten järjestelyliikkeiden ajan, mutta syöttö voi V : tapahtua myös liikkuvasta hätävirtakoneistosta. Apukäytön oh- s : jäämiseksi on kaksikerroksisen yksikön sopivalla kohdalla, > I i • i i

I I

7 109344 esimerkiksi aputelin puoleisen käytävän 19 sivulla avainkytkin sekä eteen- ja taaksepäinajon painonapit. Kaksikerroksisia yksiköitä yhteen työnnettäessä ja kytkettäessä niiden välissä oleva tila sulkeutuu kokonaan toisen yksikön käytäväpalkeen 17 työntyessä toisen yksikön ohjausreunuksen 25 päälle ja asettuessa joustavasti kahden yksikön väliin kytketyssä asennossa jäävälle etäisyydelle. Käytäväpalje 17 on sellainen, että se on yksiköiden kaikilla liikkeillä, esimerkiksi kaarreajossa, aina koko kehällään pienellä paineella vastakkaisen päätyke-hyksen pintaa 20 vasten. Yksiköiden lyhyen pituuden vuoksi kaarteen sisäisen ja kaarteen ulkoisen päätyreunan etäisyyksien ero on tosin vastaavasti pienempi, niin että käytäväpalkeen 17 tarvitsee toisaalta joustaa vähemmän ja yksiköt voidaan toisaalta kytkeä tiiviimmin. Koska käytäväpalkeen 17 ulkokuori on samassa tasossa yksiköiden vaunun korin ulkokuoren kanssa, koko kaksikerroksinen niveljuna on ulkoasultaan yhtenäinen, mikä tekee esteettisesti ja aerodynaamisesti edullisen vaikutuksen .

Kun kaksikerroksinen pääty-yksikkö 2 on johdettu aikaisemmin yhdistettyjen yksiköiden 1 ja 3 tai 4 luo ja on kytketty niihin, yhdistelmä on jo normaalisti ajettavissa. Näin on sen vuoksi, että pääty-yksiköissä 2 on kaksi akselia, joista ainakin toinen on vetoakseli, katolla virroitin sekä ohjaus- ... hytti. Jos kaksikerroksista nivel junaa käytetään rataosaa • · · * _ edestakaisin kulkevana junayhdistelmänä, toiseen päähän kytke-‘tään lisäksi toinen pääty-yksikkö 2. Sellaisella käyttötaval-la, esimerkiksi rengasliikenteessä, jossa yhdistelmän ei tar-vitse muuttaa ajosuuntaa, riittää yksi pääty-yksikkö 2 junan kärjessä. Junan päässä suljetaan tällöin viimeisen yksikön ; ; ; käytävä päätekehyksellä 27, johon on asennettu junan perävalot 28. Päätekehys 27 työnnetään reunuksen 25 päälle ja liitetään siihen sitten kitka- ja muotosulkeisesti.

; ,

Kaksikerroksinen nivel juna on kokonaan kahdessa kerrok-| sessa kuljettavissa, ja jos ei tarvita tupakoivien osastoja, ’ kuten esimerkiksi paikallisliikenteessä, ei myöskään tarvita ! osastojen eikä käytävien ovia.

i * 8 109344

Kuvion 10 mukaista suurnopeuksista kaukoliikennettä varten sijoitetaan kaksikerroksisen niveljunan toiseen päähän suuritehoinen ja nopeakulkuinen veturi 7. Yksipyöräisten pyö-rästölaitteiden 6 vetoakselit on suunniteltu esimerkiksi noin 120 km/h:n ajonopeuteen asti sopiviksi, minkä vuoksi ne kytketään tässä yhdistelmässä irti käytöstä tai korvataan juoksu-pyöräparilla. Tällä yhdistelmällä voidaan ajaa aina 250 km/h:-iin kohoavia nopeuksia. Veturin 7 takana olevan kaksikerroksisen matkustajayksikön 5 veturin puoleinen pää on tätä käyttötapaa varten varustettu etuovella sekä perinteisellä rautatie-kalustolla käytettävällä standardikytkimellä.

Kaikki kaksikerroksiset yksiköt ovat saman pituisia eli esimerkiksi 7-11 m. Kukin ikkuna ja sen kohdalle osuvat kaksi istumapaikkariviä vievät tilaa ensi sijassa kaksi metriä. Päihin jää esimerkiksi puoli metriä, niin että yksikön pituus voi, ikkunoiden määrästä riippuen, olla seitsemän, yhdeksän tai yksitoista metriä. Yksiköiden suhteellisen vähäinen pituus helpottaa tuotantoa pienemmän tilan tarpeen ja yksiköiden pienempien massojen ansiosta. Yksiköiden välinen taivekulma kaar-reajossa on vastaavasti pienempi. Näistä syistä kohdistetaan huomio ensi sijassa piirustuksissa esitettyyn seitsemän metrin pituuteen, jossa on kolme ikkunaa ja kuusi istumapaikkariviä.

Muina yksiköinä voidaah käyttää myös erilaisia kuljetettavia tavaroita varten rahtitiloja käsittäviä yksiköitä.

I t « • · · • · · ) »

Claims (3)

9 109344

1. Kaksikerroksinen niveljuna, joka koostuu nivelikkäästi toisiinsa liittyvistä pääty-ja väliyksiköistä (1,2, 3, 4), yhdysnivelten kohdalla olevista yksiakselisista teleistä (6), väliyksiköissä olevista sisäänkäynneistä, ja yhdysnivelissä olevista käytävistä, sekä toiminnallisesti toisiinsa kytkettävistä ja irti kytkettävistä kaksikerroksista välitysyksiköistä ja irti kytkettävistä kaksikerroksista välitysyksiköistä (1, 3, 4) ja kaksikerroksisista pääty-yksiköistä (2), ja jossa on yksiakseliset telit (6) varustettuna liikkuvilla nivelkytkimillä kunkin väliyksikön yhdessä päässä yhdysnivelten kohdalla, tunnettu siitä, että käytävät yhdysnivelten kohdalla kaksikerroksisten yksiköiden (1, 3, 4) välissä on muodostettu kaksikerroksisiksi alakerroksessa ja yläkerroksessa olevan erillisen käytävän muotoon, ja että kaksikerroksisten yksiköiden (1,3, 4) toisessa päässä on täysin umpinainen, kaksikerroksisen yksikön ulkoääriviivojen kanssa samassa tasossa oleva käy-täväpalje (17) ja toisessa päässä käytäväpalkeen (17) vastaanottava päätyke-hyspinnan (20) reunus (25), ja että nivelkytkimet (14, 15) yhdysnivelten kohdalla ovat kolmen akselin suhteen liikkuvia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaksikerroksinen niveljuna, tunnettu siitä, että reunuksen (25) alempi vaakasuora osa on muodostettu astinlevyksi (269, jossa on ylöskäännettävät sivuosat (24).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaksikerroksinen niveljuna, tunnettu siitä, : että siinä on junan pään muodostava, kaksikerroksisen väliyksikön (1,3, 4) reunuksen (25) päälle pantavissa ja kiinnitettävissä oleva, junan perävaloin (28) varustettu päätekehys (27). • I < I I * t t » · a i · 109344 ΙΟ