ITMI951059A1 - Carrelli sterzanti per veicoli ferroviari - Google Patents

Abstract

Un tram 10 nella forma di moduli articolati ha moduli di propulsione 12, moduli di supporto intermedi 16 e compartimenti sospesi per il trasporto di passeggeri 18. Ciascuno dei moduli di propulsione 12 e dei moduli di supporto intemedi 16 è montato su un carrello sterzante 14, tre dei carrelli sterzanti essendo motorizzati. Ciascuno dei carrelli sterzanti motorizzati 14 ha un telaio inferiore piatto 20 che fornisce una disposizione di sospensioni primarie 26 per il montaggio di una rispettiva ruota 36 con una disposizione di motore di propulsione e cambio indipendenti 34, 32 all'esterno di esso. Una sospensione secondaria per il corpo di trasporto dei passeggeri del modulo di propulsione o di supporto rispettivo è fornito con molle ad aria 44.Il progetto è tale che ciascun corpo di trasporto di passeggeri ha un pianale basso continuo che può essere allineato con un pianale basso continuo del o di ciascun compartimento sospeso adiacente 18, per realizzare in tal modo un pianale continuo lungo tutta la lunghezza del tram 10.

Description

TITOLO:CARRELLI STERZANTI PER VEICOLI FERROVIARI

DESCRIZIONE

Quest'invenzione si riferisce a un carrello sterzante per un veicolo su rotaie, e particolarmente ad un carrello sterzante per l'uso in un sistema di tram previsto per il trasporto pubblico. Un sistema di tram su rotaia leggero trova molti vantaggi nell'uso come trasporto pubblico,particolarmente in una località di centro cittadino. Oltre a fornire un trasporto perfezionato, un tale sistema può facilitare l'eliminazione del rumore e dell'inquinamento dal centro cittadino.

Un oggetto della presente invenzione è quello di fornire un carrello sterzante per un veicolo tranviario leggero come un tram per il centro cittadino, che facilita progetti perfezionati di tram, particolarmente nella capacità del tramway di avere un pianale continuo basso in tutta la sua lunghezza.

In accordo con la presente invenzione viene proposto un carrello sterzante per un veicolo su rotaia, il carrello sterzante comprendendo un telaio che fornisce un supporto per una sospensione primaria indipendente di ciascuna ruota di una pluralità di ruote, con una disposizione di motore di propulsione e cambio sostanzialmente esterno a ciascuna delle ruote,mezzi per montare un corpo di trasporto di passeggeri sul telaio tramite una disposizione di sospensioni secondarie, per cui il corpo può avere un pianale basso continuo, e mezzi che permettono il montaggio di una unità di trasporto di passeggeri su almeno un'estremità del telaio, per cui l'unità può essere trattenuta in una disposizione sospesa ed articolata, con un pianale basso continuo dell'unità allineato con il pianale basso del corpo di trasporto.

Preferibilmente il telaio ha la forma di una struttura a pianale piatto, e il supporto di sospensione primaria di ciascuna ruota può includere una torretta montata su una rispettiva fusione in ciascun lato del telaio, la torretta realizzando una faccia di supporto per una molla di sospensione che è rivolta verso la rispettiva estremità del carrello sterzante e verso il basso rispetto ad esso.

Ciascuna torretta è preferibilmente formata separatamente dalla rispettiva fusione ed è fissata accuratamente su di essa, per esempio posizionata con perni.

Ciascuna molla può avere la forma di una molla di gomma piatta montata fra una rispettiva torretta delle torrette ed un rispettivo braccio radiale che è montato girevolmente in una sua estremità libera sul telaio. La rispettiva disposizione di motore di propulsione e cambio può essere montata sul rispettivo braccio radiale. Preferibilmente ciascun braccio radiale è montato girevolmente su un perno di rotazione che ha una disposizione di flangia di estremità esterna e di spailamento interno per serrare efficacemente il perno di rotazione sul cambio e pertanto trasmettere il carico laterale al telaio attraverso il cambio.

La sospensione secondaria del corpo di trasporto sopra il carrello sterzante può essere realizzata tramite una coppia di molle ad aria posizionate in allineamento laterale in ciascuna estremità del telaio.Le molle ad aria possono essere ciascuna di un tipo a doppia voluta. Una coppia di arresti smorzatori laterali può essere prevista fra, e in allineamento con ciascuna coppia di molle ad aria, per essere adatti a reagire alla forza di una rispettiva barra di trazione quando essa è collegata direttamente fra il telaio e un telaio dell'unità.

Il carrello sterzante può essere previsto con una barra di torsione che si estende attraverso le aperture nelle fusioni laterali ed è collegato.in ciascuna sua estremità all1esterno del telaio con una leva antirollio che è collegata con il rispettivo corpo di trasporto.Un braccio di una delle leve antirollio è preferibilmente saldato alla barra di torsione, e il braccio della seconda leva antirollio può essere collegato con la barra di torsione tramite un dispositivo di bloccaggio a cuneo.

Il carrello sterzante è preferibilmente fornito con un freno elettromagnetico por binario sosposo dal telaio del carrello e collegato tramite ima disposizione di leve a squadra con un rispettivo cambio por cui viene consentito il movimento conseguenziale del freno per binario durante il movimento di una rispettiva ruota, e pertanto viene mantenuto un gioco costante fra il freno per binario e il binario. Il freno per binario può essere sospeso dal telaio tramite un giogo usando rispettive mensole di estremità.

Una forma di realizzazione della presente invenzione verrà ora descritta al solo titolo di esempio con riferimento ai disegni allegati,nei quali:

- La Figura 1 è una vista in pianta dall'alto di un carrello sterzante motorizzato per tram in accordo con l'invenzione;

- La Figura 2 è una vista laterale del carrello sterzante della Figura 1;

- La Figura 3 è una sezione sulla linea A-A della Figura 1;

- La Figura 4 è una sezione sulla linea B-B della Figura 1;

- La Figura 5 è una sezione sulla linea C-C della Figura 1; e - La Figura 6 è una rappresentazione schematica in elevazione di un tram articolato che utilizza il carrello sterzante delle Figure 1-5.

Con riferimento ai disegni,un tramway progettato per l'uso nel trasporto pubblico, per esempio in una zona di centro cittadino, comprende i gruppi a ruote nella forma di sette moduli articolati. In ciascuna estremità il tram 10 ha un modulo di propulsione 12 nella forma di una cabina del conducente montata su un carrello sterzante 14 in accordo con l'invenzione. Il tram inoltre include due moduli di supporto intermedi 16,ciascuno ancora montato su un carrello sterzante 14 in accordo con l'invenzione, e ciascuno avente una vettura di trasporto dei passaggeri.Tre dei carrelli sterzanti 14 sono motorizzati come illustrato nei disegni.

Il tram è completato da tre compartimenti 18 di trasporto di passeggeri, due dei quali sono sospesi fra un rispettivo modulo di propulsione 12 e un rispettivo modulo di supporto 16, mentre l'altro compartimento è sospeso fra i due moduli di supporto intermedi. Un tale progetto di tram 'è stato precedentemente proposto ed ha il vantaggio di ridurre la rotazione della coda nelle curve delle rotaie di guida. Inoltre i carrelli sterzanti 14 non devono spostarsi all'esterno dell'allineamento con i corpi dei noduli.

Si noterà che il progetto modulare ha il vantaggio che la lunghezza del tram può essere variata quando necessario.Per esempio il tram potrebbe essere ridotto a cinque noduli o aumentato a nove moduli. Il progetto a cinque moduli comprenderà due moduli di propulsione 12, un modulo di supporto intermedio 16,e due compartimenti sospesi di trasporto dei passaggeri 18.

Il progetto a nove moduli comprenderà due moduli di propulsione 12, i moduli di supporto intermedi alternati 16, e l'opportuno numero di compartimenti sospesi per trasporto passeggeri 18.

Il carrello sterzante 14 è progettato per permettere che il tram 10 abbia un pianale inferiore continuo lungo tutta la sua lunghezza, vale a dire un pianale ad una certa altezza al di sopra del terreno che è inferiore all'altezza dell'asse delle ruote del carrello, per esempio a 350 m al di sopra del livello delle rotaie. Tale pianale basso facilita notevolmente l'eccesso alle zone di trasporto dei passeggeri del tram e riduce l'altezza delle piattaforme per l'uso in associazione con il tram. Poiché non esiste alcun dispositivo sotto i compartimenti 18, ciascuno di questi ultimi ha un pianale completamente libero che permette una totale flessibilità nel progetto dei sedili.

Per accogliere il pianale basso continuo, ciascuno dei carrelli sterzanti motorizzati 14 ha un telaio 20 nella forma di una struttura di acciaio a fondo piatto fornito in ciascun suo lato esterno con una coppia di fusioni 22 montate sulla struttura. Montata su ciascuna delle fusioni 22 è prevista una torretta 22a che è angolata per realizzare una faccia di supporto 24 rivolta rispettivamente in avanti o all'indietro rispetto al carrello 14 e inclinata verso il basso, per cui si realizza un supporto per ima rispettiva disposizione 26 di sospensioni primarie.

Ciascuna delle dette sospensioni comprende una molla di gomma piatta 28 montata fra la faccia di supporto 24 della rispettiva torretta 22a e una faccia di supporto di un braccio radiale 30, che è montato girevolmente in una sua estremità inferiore in un modo non elastico sul telaio del carrello sterzante 20. Il braccio radiale 30 sostiene un cambio 32 che trasferisce la propulsione da un pignone sull'estremità di un motore di propulsione 34, tramite un ingranaggio di riduzione, ad un albero di propulsione che costituisce un asse di una rispettiva ruota indipendente 36.

Ciascuna delle ruote 36 con il suo motore di propulsione individuale 34 è pertanto all'esterno della zona a pianale basso del modulo montato sul carrello sterzante.Ciascun cambio 32 è allo esterno della rispettiva ruota 36.

La direzione di carico del carrello sterzante 14 attraversa i gruppi di sospensione primari 26 e le rispettive ruote 36 verso il solco del binario. A causa del fatto che i compartimenti di trasporto dei passeggeri 18 sono sospesi dai moduli di propulsione 12 e dai moduli di supporto intermedi 16 nelle sue rispettive estremità, il telaio 20 deve avere la forma di una fusione sufficientemente rigida attorno alle zone dei gruppi di sospensione primari 26 per essere adatto ad assorbire le forze conseguenti. Può essere richiesto il rinforzo delle zone rispettive della fusione. Inoltre a causa del fatto che i requisiti di lavorazione non possono essere soddisfatti con le torrette 22a saldate alle fusioni 22, le torrette 22a sono fabbricate separatamente e fissate con perni sulle fusioni 22 per ottenere la precisione. In un carrello sterzante convenzionale, che ha ciascuna coppia di ruote su un singolo asse, la dimensione da una faccia posteriore all'altra faccia posteriore delle ruote di ciascuna coppia può essere ottenuta in modo relativamente preciso,ma l'allineamento delle ruote è più difficile da ottenere in un progetto di carrello sterzante nel quale le ruote sono indipendenti una dall'altra. Per ottenere una tolleranza richiesta sull'allineamento delle ruote, viene richiesta una lavorazione precisa in vari collegamenti, ed è inportante la direzione del carico trasmesso attraverso un perno di rotazione 38 di ciascun braccio radiale 30.

Nel progetto attuale, le flange di estremità esterne 40 cooperano con spallamenti interni 42 sulle estremità del rispettivo peri» di rotazione 38 per serrare efficacemente il perno sul cambio 32,per trasmettere il carico laterale al telaio 20 attraverso il cambio 32.

La sospensione secondaria per il rispettivo modulo sul telaio 20 è realizzata con una coppia di molle ad aria 44 posizionate in allineamento laterale nelle rispettive estremità del telaio 20 del carrello sterzante. Le molle ad aria 44 sono ciascuna del tipo a doppia voluta e permettono la realizzazione di adatti livelli di frequenza per il comfort dell'ambiente dei passeggeri.

Le molle ad aria cooperano con smorzatori verticali 46, ciascuno di questi ultimi essendo posizionato verso l'esterno vicino ad una rispettiva molla ad aria 44. Gli smorzatori verticali 46 possono essere idraulici o pneumatici. Inoltre un'ulteriore coppia di smorzatori laterali 48 è prevista in zone diagonalmente opposte del telaio 20 del carrello sterzante, ciascuna estendentesi fra il telaio 20 e l'arresto della testata disposto sotto il conpartimento sospeso adiacente 18.

Le molle ad aria sono ulteriormente supportate per scopi di emergenza con arresti di smorzamento, gli arresti di smorzamento verticali 50 essendo posizionati all'interno delle molle ad aria 44, ed una coppia di arresti di smorzamento laterali 52 essendo prevista fra e in allineamento con ciascuna coppia di molle ad aria 44.

Ciascuna coppia di arresti di smorzamento laterali 52, che assorbe le forze laterali, può reagire all'azione di una rispettiva barra di trazione 54 che, come illustrato nei disegni in relazione al carrello sterzante 14 di un modulo di supporto intermedio 16, è collegata direttamente fra il telaio 20 del carrello e il telaio di ciascun compartimento sospeso adiacente 18.

Per realizzare un serbatoio di alimentazione per ciascuna coppia di molle ad aria 44 per rendere più dolce la sospensione, gli spazi aperti nel telaio 20 vengono chiusi in modo stagno ed una barriera viene prevista trasversalmente al centro del telaio 20, di modo che gli spazi stagni in ciascuna metà del telaio 20 definiscano rispettivi serbatoi. Il progetto del serbatoio permette la realizzazione di un serbatoio per ciascuna coppia di molle ad aria 44 con capacità di circa ventiquattro litri.

Il carrello sterzante 14 è fornito con un sistema di barre antirollio, nel quale una barra di torsione 56 si estende attraverso aperture nei profilati laterali trafilati.La barra singola 56 è collegata in ciascuna estremità all'esterno del telaio 20 con una leva 58 antirollio convenzionale che è collegata con il rispettivo modulo.A causa del fatto che la barra di torsione 56 viene fatta passare attraverso le aperture del telaio 20, la barra 56 non può essere preassemblata in ciascuna estremità con rispettivi bracci 60 della leva antirollio 58. Un braccio 60 è collegato con saldatura alla barra di torsione 56,e l'altro braccio 60 è collegato tramite un dispositivo di bloccaggio a cuneo.

Ciascuna ruota 36 comprende un elemento'elastico,per esempio un anello di gomma,montato fra un bordo e una parte centrale della ruota.Ciascuna ruota 36 è collegata con bulloni su una flangia sul rispettivo asse di propulsione, e collegato con la parte posteriore di ciascuna ruota è previsto un meccanismo di collegamento a terra 62 per la sicurezza ed il ritorno della corrente. Il meccanismo 62 è convenzionalmente fissato su una scatola degli assi,ma, a causa del fatto che il cambio 32 nel progetto presente è la scatola dell'asse effettiva ed è esterno alla ruota, è prevista una barra stabilizzatrice 64 per evitare la rotazione del meccanismo 62 con la ruota 36.

Un freno ad attrito convenzionale 66 con disco e tamponi è previsto in associazione con ciascuna ruota 36.E'anche previsto un freno per binario 68 elettromagnetico convenzionale che è sospeso dal telaio 20 del carrello sterzante con un giogo 70 tramite le rispettive mensole 72.Per mantenere la corretta altezza del freno per binario al di sopra della rotaia in condizioni non operative, un albero 74 si estende verso l'alto attraverso una molla distanziatrice ed è collegato nella sua estremità superiore con una leva a squadra 76 che è montata girevolmente su una mensola del telaio 20, ed è collegato tramite una leva con il cambio 32, per cui il movimento verso il basso di una rispettiva ruota 36 in un avvallamento del binario sposterà verso l'alto il freno per binario 68 e viceversa. Un gioco di 10 mm può essere mantenuto fra il freno 68 e il binario durante tutti i movimenti di sospensione.

I motori di propulsione 34 vengono raffreddati con una miscela di acqua e glioolo. Una disposizione di raffreddamento 78 include un gruppo radiatore e serbatoio assieme con una pampa di circolazione, la disposizione essendo collegata al telaio 20 del carrello sterzante. Dalla disposizione di raffreddamento le tubazioni trasferiscono il refrigerante in quattro direzioni verso i rispettivi motori di propulsione 34. Esistono tre circuiti per il pompaggio del fluido da un grippo di controllo 80 ai freni idraulici, vale a dire un circuito di applicazione, un circuito di ritorno e un disimpegno del freno di parcheggio. L'ultimo è solo una parte del sistema idraulico che entra nel corpo del modulo sostenuto, vale a dire nel modulo del freno nel suo pianale.

Un ulteriore sistema di tubazioni è previsto per le molle ad aria 44 che sono ciascuna fornita con una valvola di livellamento convenzionale 82 collegata al corpo adiacente e al telaio 20 del carrello sterzante,una valvola di compensazione e una valvola di controllo del carico.

Si noterà che il carrello sterzante 14 di ciascuno dei moduli di propulsione 12 è collegato tramite una rispettiva barra di trazione 54 con un compartimento sospeso 18 adiacente ad un suo lato, e si noterà anche che, eccettuata l'assenza dei motori di propulsione,il progetto di un carrello sterzante non motorizzato è sostanzialmente identico a quello di un carrello sterzante motorizzato.

Varie modifiche possono essere realizzate senza allontanarsi dallo scopo dell'invenzione, che non è limitato agli specifici progetti e alla disposizione dei componenti cerne quelli descritti ed illustrati nei disegni.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un carrello sterzante per un veicolo su rotaia,nel quale il carrello sterzante conprende un telaio che fornisce un supporto per una sospensione primaria indipendente di ciascuna ruota di una pluralità di ruote, con una disposizione di motore di propulsione e cambio sostanzialmente esterna a ciascuna delle ruote, mezzi per montare un corpo di trasporto di passaggeri sul telaio tramite una disposizione di sospensioni secondarie,per cui il corpo può avere un pianale basso continuò, e mezzi che permettono il montaggio di un'unità di trasporto di passaggeri su almeno un'estremità del telaio,per cui l'unità può essere trattenuta in una disposizione sospesa ed articolata, con un pianale basso continuo dell'unità allineato con il pianale basso del corpo di trasporto.
2. 2. Un carrello sterzante in accordo con la rivendicazione 1, nel quale il telaio ha la forma di una struttura a pianale piatto.
3. 3. Iticarrello sterzante in accordo con la rivendicazione 1 o 2, nel quale il supporto di sospensione primario di ciascuna ruota include una torretta montata su una rispettiva fusione in ciascun lato del telaio, la torretta realizzando una faccia di supporto per una molla di sospensione che è rivolta verso la rispettiva estremità del carrello sterzante e verso il basso rispetto ad esso.
4. 4.Un carrello sterzante in accordo con la rivendicazione 3, nel quale ciascuna torretta è formata separatamente dalla rispettiva fusione ed è fissata accuratamente su di essa.
5. 5. Un carrello sterzante in accordo con la rivendicazione 4, nel quale ciascuna torretta è posizionata con perni sulla rispettiva fusione.
6. 6. Un carrello sterzante in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni 3-5, nel quale ciascuna molla ha la forma di una molla di gomma piatta montata fra una rispettiva torretta delle torrette ed un rispettivo braccio radiale che è montato girevolmente sul telaio con una sua estremità libera.
7. 7. Iticarrello sterzante in accordo con la rivendicazione 6, nel quale la rispettiva disposizione di motore di propulsione e cambio è montata sul rispettivo braccio radiale.
8. 8. Un carrello sterzante in accordo con la rivendicazione 7, nel quale ciascun braccio radiale è montato girevolmente su un perno di rotazione che ha una disposizione di flangia di estremità esterna e di spallamento interno per serrare efficacemente il perno di rotazione sul cambio e pertanto trasmettere il carico laterale al telaio attraverso il cambio.
9. 9. Un carrello sterzante in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti,nel quale la sospensione secondaria del corpo di trasporto sopra il carrello sterzante è realizzata tramite una coppia di molle ad aria posizionate in allineamento laterale in ciascuna estremità del telaio.
10. 10.Un carrello sterzante in accordo con la rivendicazione 9, nel quale le molle ad aria sono ciascuna di un tipo a doppia voluta.
11. 11.Un carrello sterzante in accordo con la rivendicazione 9 o 10, nel quale una coppia di arresti smorzatori laterali è prevista fra, e in allineamento con ciascuna coppia di molle ad aria,per essere adatti a reagire alla forza di una rispettiva barra di trazione quando essa è collegata direttamente fra il telaio e un telaio dell'unità.
12. 12. Un carrello sterzante in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti,quando dipendente dalla rivendicazione 3, nel quale il carrello sterzante è previsto con una barra di torsione che si estende attraverso le aperture nelle fusioni laterali ed è collegato in ciascuna sua estremità all'esterno del telaio con una leva antirollio che è collegata con il rispettivo corpo di trasporto.
13. 13. Un carrello sterzante in accordo con la rivendicazione 12, nel quale un braccio di una delle leve antirollio è preferibilmente saldato alla barra di torsione.
14. 14. Un carrello sterzante in accordo con la rivendicazione 13, nel quale il braccio della seconda leva antirollio è collegato con la barra di torsione tramite un dispositivo di bloccaggio a cuneo.
15. 15.Un carrello sterzante in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti nel quale il carrello sterzante è fornito con un freno elettromagnetico pjer binario sospeso dal telaio del carrello e collegato tramite una disposizione di leve a squadra con un rispettivo cambio, per cui viene consentito il movimento conseguenziale del freno per binario durante il movimento di una rispettiva ruota, e pertanto viene mantenuto un gioco costante fra il freno per binario e il binario stesso.
16. 16. Un carrello sterzante in accordo con la rivendicazione 15, nel quale il freno per binario è sospeso dal telaio usando un giogo attraverso rispettive mensole di estremità.