PL200650B1 - Urządzenie cięgłowo-zderzakowe dla pojazdów szynowych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest urz adzenie ci eg lowo- zderzakowe do przegubowego laczenia pojazdów szynowych, wyposa zone w obrotowe urz adzenie mocu- j ace. Wed lug wynalazku, obrotowe urz adzenie mocu- j ace (5, 5a) posiada powierzchni e wprowadzania si ly (26, 26a), za po srednictwem której si ly uderzenia s a przenoszone z dr azka sprz egaj acego (1, 1a) na ka zde obrotowe urz adzenie mocuj ace (5, 5a). Powierzchnia ta usytuowana jest na powierzchni czo lowej srodka mocu- j acego (8, 8a), za pomoc a którego obrotowe urz adzenie mocuj ace (5, 5a) jest ustalone na poje zdzie szynowym. Punkt obrotu (29, 29a) przegubu (7, 7a) odpowiedniego obrotowego urz adzenia mocuj acego (5, 5a), patrz ac w kierunku uderzenia, znajduje si e za powierzchni a wprowadzania si ly (26, 26a), a ponadto mi edzy wspo- mnian a powierzchni a wprowadzania si ly (26, 26a) i dr azkiem sprz egaj acym (1, 1a) usytuowane jest urz a- dzenie przejmuj ace si le, obejmuj ace elementy (15, 50), które przy bocznym wychyleniu dr azka sprz egaj acego (1, 1a) przesuwa punkt ci ezko sci przenoszenia si ly (X, X1) dla si l uderzenia w kierunku wychylenia dr azka sprz egaj acego (1, 1a). PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie cięgłowo-zderzakowe dla pojazdów szynowych, służące do przegubowego ich łączenia.

Urządzenia cięgłowo-zderzakowe dla pojazdów szynowych są znane w różnych postaciach wykonania, przykładowo w postaci zderzaków lub sprzęgów.

Zasadniczy problem w przypadku urządzeń cięgłowo-zderzakowych polega na tym, że podczas przesuwania albo podczas hamowania za pośrednictwem odpowiedniego urządzenia cięgłowozderzakowego jeden pojazd szynowy wywiera siły nacisku na drugi pojazd szynowy, przy czym siły nacisku posiadają składową skierowaną w bok, a więc siłę skierowaną poprzecznie do osi wzdłużnej pojazdu szynowego. Poprzeczne składowe siły występują zwłaszcza podczas jazdy na zakrętach, ponieważ podłużna oś środkowa jednego pojazdu szynowego jest usytuowana pod kątem do podłużnej osi środkowej poprzedzającego lub następnego pojazdu szynowego. W celu zabezpieczenia przed wykolejeniem pojazdów szynowych, poprzeczna składowa siły nie może przekroczyć określonej wartości względem siły podłużnej.

Z opisu EP 1 022 206 jest znane tego rodzaju urządzenie cięgłowo-zderzakowe dla pojazdów szynowych ze sprzęgiem krótko ściągniętym. Urządzenie to jest zaopatrzone na obu końcach odpowiednio w płytę podporową do mocowania na podwoziu pojazdu szynowego. Każda płyta podporowa posiada głowicę widełkową do ustalenia sworznia przegubowego, z którym jest połączona przegubowo główka sprzęgu.

Ponadto, z opisu DE 41 18 529 jest znane urządzenie cięgłowo-zderzakowe dla pojazdów szynowych ze sprzęgiem krótko ściągniętym. Urządzenie to jest zaopatrzone w cięgło i drążek naciskowy, których część czołowa jest połączona za pośrednictwem sworznia przegubowego z jarzmem cięgłowym. Powierzchnia końcowa części czołowej przylega bezpośrednio do płyty naciskowej, unieruchomionej na pojeździe. Podczas wychylania drążka sprzęgającego punkt wprowadzania siły od strony działania nacisku przesuwa się w pierwszej chwili w kierunku wychylenia. Jednak później, podczas dalszego wychylenia drążka sprzęgającego, punkt wprowadzania siły od strony działania nacisku przemieszcza się ponownie do wewnątrz, co jest niedogodnością, ponieważ wskutek tego ponownie wzrasta poprzeczna składowa siły względem siły podłużnej, a tym samym nie jest już zapewnione zabezpieczenie przed wykolejeniem pojazdu szynowego podczas przesuwania.

Dalsze tego rodzaju urządzenie sprzęgające dla pojazdów szynowych jest znane z opisu WO 00/64723. To urządzenie sprzęgające posiada środkowy drążek sprzęgający, którego oba końce są połączone za pośrednictwem złącza przegubowego z pojazdem szynowym. Złącze przegubowe posiada jarzmo, zamocowane na drążku sprzęgającym, które razem z cięgłem, zaopatrzonym w głowicę kulistą, tworzy przegub kulowy. Przy tym jarzmo podpiera się od strony działania nacisku na obciążonej sprężyną płycie dociskowej. Podczas wychylania drążka sprzęgającego punkt wprowadzenia siły od strony działania nacisku przesuwa się początkowo na zewnątrz, a następnie, podczas dalszego wychylania, przesuwa się ponownie do wewnątrz, co powoduje wstępnie wymienione problemy i powoduje zagrożenie wykolejeniem pojazdu szynowego podczas jego przesuwania.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie cięgłowo-zderzakowe do przegubowego łączenia pojazdów szynowych, ze środkowym drążkiem sprzęgającym. Drążek ten, przy obu zakończeniach, ustalony jest za pomocą obrotowego urządzenia mocującego, z których każde wyposażone jest w przegub.

Istota wynalazku polega na tym, że obrotowe urządzenie mocujące posiada powierzchnię wprowadzania siły, za pośrednictwem której, siły uderzenia są przenoszone z drążka sprzęgającego na każde obrotowe urządzenie mocujące. Powierzchnia wprowadzania siły usytuowana jest na powierzchni czołowej środka mocującego, za pomocą którego obrotowe urządzenie mocujące jest ustalone na pojeździe szynowym. Punkt obrotu przegubu odpowiedniego obrotowego urządzenia mocującego, patrząc w kierunku uderzenia, znajduje się za powierzchnią wprowadzania siły. Ponadto, między powierzchnią wprowadzania siły i drążkiem sprzęgającym usytuowane jest urządzenie przejmujące siłę, które przy bocznym wychyleniu drążka sprzęgającego przesuwa punkt ciężkości przenoszenia siły dla sił uderzenia w kierunku wychylenia drążka sprzęgającego.

Obrotowe urządzenie mocujące posiada kołnierz, na którym jest umieszczona powierzchnia wprowadzenia siły, przy czym na powierzchni wprowadzenia siły opiera się od strony działania nacisku część czołowa, będąca w połączeniu roboczym z drążkiem sprzęgającym. Powierzchnia wprowadzenia siły i/lub powierzchnia górna części czołowej jest ukształtowana przynajmniej częściowo

PL 200 650 B1 sferycznie, a razem tworzą one przegub ściskający, który podczas bocznego wychylenia drążka sprzęgającego przesuwa w sposób ciągły punkt ciężkości przenoszenia siły dla sił uderzenia w kierunku wychylenia drążka sprzęgającego.

Urządzenie przejmujące siłę obejmuje układ sprężyn, wstępnie naprężony w kierunku uderzenia, który jest w połączeniu roboczym z drążkiem sprzęgającym i jest wychylany razem z nim, przy czym układ sprężyn w kierunku uderzenia posiada tak dużą sztywność, że punkt ciężkości przenoszenia siły w przypadku zwiększającego się wychylenia drążka sprzęgającego przesuwa się w kierunku jego wychylenia.

Układ sprężyn obejmuje co najmniej jedną pierścieniową sprężynę naciskową, wykonaną z elastomerowego tworzywa sztucznego.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku, między powierzchnią wprowadzenia siły a sprężyną naciskową jest umieszczona płyta ślizgowa, na której opiera się osiowo, bezpośrednio lub pośrednio, sprężyna naciskowa, a między płytą ślizgową a sprężyną naciskową jest umieszczona płyta pośrednia, która jest połączona z płytą ślizgową, przy czym płyta pośrednia i płyta ślizgowa są podparte razem za pomocą przegubu płaskiego.

Każde obrotowe urządzenie mocujące posiada kołnierz do mechanicznego ustalania na pojeździe szynowym, przy czym między kołnierzem a drążkiem sprzęgającym są umieszczone układy sprężyn, które podczas bocznego wychylenia drążka sprzęgającego przesuwają punkt ciężkości przenoszenia siły dla sił uderzenia w kierunku wychylenia drążka sprzęgającego.

Kołnierz do mechanicznego ustalania jest umieszczony między układem sprężyn a pakietem sprężyn, przy czym cięgło, podparte od strony działania siły ciągu na drążku sprzęgającym, służy do wstępnego naprężania układu sprężyn i pakietu sprężyn, i przy czym kołnierz jest ustalony obrotowo na cięgle za pomocą przegubu kulowego.

Na końcu drążka sprzęgającego od strony czołowej jest umieszczona tuleja, która za pomocą ramienia przylega do drążka sprzęgającego, a sprężyna naciskowa opiera się całą powierzchnią w kierunku osiowym.

Część czołowa jest połączona sprężyście z drążkiem sprzęgającym, a przynajmniej częściowo sferyczna powierzchnia górna posiada spłaszczony odcinek środkowy.

Kołnierz do mechanicznego ustalania jest umieszczony między dwoma pakietami sprężyn, z których jeden jest czynny w kierunku uderzenia, a drugi jest czynny w kierunku działania siły ciągu. Cięgło, podparte od strony działania siły ciągu na drążku sprzęgającym, służy do wstępnego naprężania pakietów sprężyn, a kołnierz jest ustalony obrotowo na cięgle za pomocą przegubu.

Środkowy drążek sprzęgający jest zaopatrzony odpowiednio na obu końcach w tuleję, prowadzoną na drążku sprzęgającym, która na powierzchni zwróconej do kołnierza jest zaopatrzona w przynajmniej częściowo sferycznie ukształtowaną część czołową, przy czym pakiet sprężyn, czynny w kierunku działania nacisku, jest umieszczony między powierzchnią czołową drążka sprzęgającego a tuleją w ten sposób, że tuleja jest przesuwana osiowo względem drążka sprzęgającego.

Tuleja ta jest umieszczona obrotowo wokół podłużnej osi środkowej, a przynajmniej częściowo sferyczna powierzchnia górna jest umieszczona bezpośrednio na drążku sprzęgającym.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku w taki sposób wpływa się na kierunek siły, oddziałującej na pojazd szynowy (linię oddziaływania siły), że siła poprzeczna jest mniejsza od podłużnej siły docisku. Im mniejsze są siły działające poprzecznie do pojazdu, tym wyższe jest zabezpieczenie przed wykolejeniem, albo tym wyższe są dopuszczalne podłużne siły docisku przy danej, dopuszczalnej sile poprzecznej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie cięgłowo-zderzakowe w widoku z boku i częściowym przekroju, fig. 2 - kołnierz mocujący w widoku z góry, fig. 3 - jeden bok urządzenia cięgłowo-zderzakowego według fig. 1, w położeniu wychylonym, fig. 4 - urządzenie cięgłowo-zderzakowe w pierwszym położeniu roboczym, fig. 5 - dwa pojazdy szynowe, połączone ze sobą przez urządzenie cięgłowo-zderzakowe, podczas jazdy po łuku, fig. 6 - dwa pojazdy szynowe, połączone ze sobą przez urządzenie cięgłowo-zderzakowe, podczas jazdy po odcinku toru w kształcie litery S, fig. 7 - alternatywną postać wykonania urządzenia cięgłowo - zderzakowego przedstawionego w przekroju, a fig. 8 - jeden bok urządzenia cięgłowo-zderzakowego według fig. 7, w położeniu wychylonym.

Na figurze 1 jest przedstawione urządzenie cięgłowo-zderzakowe, które jest przeznaczone zwłaszcza do sprzęgu krótko ściągniętego pojazdów szynowych. Ponieważ urządzenie cięgłowozderzakowe jest zbudowane symetrycznie, toteż w poniższych objaśnieniach omawiana jest przeważnie

PL 200 650 B1 lewa połowa przekroju urządzenia cięgłowo-zderzakowego. Jest oczywiste, że odpowiednie części znajdują się również po drugiej, to znaczy prawej stronie urządzenia cięgłowo-zderzakowego.

Urządzenie cięgłowo-zderzakowe posiada środkowy drążek sprzęgający 1, który jest wykonany korzystnie jako odlew żeliwny, zwłaszcza jako żeliwo sferoidalne. Drążek sprzęgający 1 jest ukształtowany zasadniczo w postaci rury, przy czym grubość jej ścianek zwiększa się w kierunku końca 2. Powierzchnia czołowa drążka sprzęgającego 1 jest zakończona częścią zamykającą 3. Na obu końcach drążka sprzęgającego 1 jest umieszczone odpowiednio obrotowe urządzenie mocujące 5, 6. Obejmuje ono kołnierz 8, za pomocą którego urządzenie cięgłowo-zderzakowe jest mocowane na nie przedstawionym pojeździe szynowym. Kołnierz 8 jest umieszczony między dwoma pakietami sprężyn 9, 12, przy czym wewnętrzny pakiet sprężyn 9 działa w kierunku uderzenia, a zewnętrzny pakiet sprężyn 12 w kierunku działania siły ciągu. Przy tym między obydwoma pakietami sprężyn 9, 12, względnie między kołnierzem 8 a działającym w kierunku nacisku pakietem sprężyn 9, jest zamocowana tuleja 16, ukształtowana w postaci tłoka i prowadzona na zewnętrznej powierzchni drążka sprzęgającego 1, która jest wyposażona w otwór 17, w którym jest usytuowane cięgło 20. Tuleja 16 jest osiowo przesuwna względem drążka sprzęgającego 1. Pomiędzy powierzchnią zewnętrzną drążka sprzęgającego 1 a powierzchnią wewnętrzną tulei 16 są umieszczone dwie pierścieniowe taśmy z tworzywa sztucznego 19, które działają jako łożyska ślizgowe. Tuleja 16 na powierzchni zwróconej do kołnierza 8 jest zaopatrzona w część czołową 18, która posiada częściowo sferycznie ukształtowaną powierzchnię górną 25, przy czym część środkowa części czołowej 18 jest korzystnie spłaszczona. Kołnierz 8 razem z częścią czołową 18 tworzy przegub ściskający 15, za pomocą którego występujące podczas jazdy siły nacisku są przenoszone z drążka sprzęgającego 1 na pojazd szynowy.

Za pośrednictwem powierzchni wprowadzenia siły 26, siły uderzenia są przenoszone z drążka sprzęgającego 1 na kołnierz połączony nieruchomo z pojazdem. W przedstawionym przykładzie wykonania powierzchnia wprowadzenia siły 26 zbiega się z powierzchnią czołową kołnierza 8, zwróconą do części czołowej 18. Tym samym powierzchnia wprowadzenia siły 26 tworzy obszar przejścia sił uderzenia z elementów wychylonych na elementy trwale połączone, lub przeznaczone do połączenia, z pojazdem szynowym.

W przedstawionym, nie wychylonym położeniu urządzenia cięgłowo-zderzakowego, przeniesienie siły w kierunku uderzenia z drążka sprzęgającego 1 lub z tulei 16 na kołnierz 8 następuje za pośrednictwem prostego odcinka środkowego części czołowej 18. Tuleja 16 jest umieszczona w ten sposób, że jest obrotowa wokół swojej podłużnej osi środkowej. Korzystnie, umieszczona na tulei 16 część czołowa 18 jest wykonana z tworzywa sztucznego, dzięki czemu między częścią czołową 18 a kołnierzem 8 wykonanym ze stali jest utworzona para elementów ślizgowych.

Zarówno tuleja 16, jak i część zamykająca 3 drążka sprzęgającego 1, jest wyposażona odpowiednio w otwór przelotowy 4, 17, w którym jest usytuowane cięgło 20. Cięgło 20, ukształtowane jako śruba z łbem, służy do wstępnego naprężania pakietów sprężyn 9, 12 i do przenoszenia sił ciągu. W celu podparcia pakietu sprężyn 12, czynnego od strony działania siły ciągu, między główką 21 cięgła 20 a pakietem sprężyn 12 jest umieszczony talerzyk oporowy 27. Na końcu 22 cięgła 20 od strony gwintu jest nakręcona nakrętka 24, która opiera się na wewnętrznej powierzchni części zamykającej 3 drążka sprzęgającego 1. Nakrętka jest zabezpieczona przed przekręceniem za pomocą pierścienia zabezpieczającego 23.

Kołnierz 8 jest ustalony na cięgle 20 za pomocą przegubu kulowego 7. Przy tym punkt obrotu 29 przegubu kulowego 7 leży za powierzchnią wprowadzenia siły 26 kołnierza 8. Dzięki usytuowaniu przegubu kulowego 7, możliwe jest zarówno poziome, jak i pionowe wychylenie drążka sprzęgającego 1 w odniesieniu do kołnierza 8. Korzystnie, otwór 4 na części zamykającej 3 ma taką wielkość, że w każdych warunkach roboczych w części zamykającej 3 pozostaje promieniowa szczelina między cięgłem 20 a brzegami otworu, dzięki czemu część zamykająca 3 nie wywiera sił prowadzących na cięgło 20. Korzystnie, siły prowadzące są przenoszone przez tuleję 16 na taśmy prowadzące 19, a tym samym na drążek sprzęgający 1. Dzięki tej postaci wykonania można zredukować siły gnące, działające na cięgło 20.

Każdy pakiet sprężyn 9, 12 składa się z dużej ilości elementów sprężynowych 10, 13, wykonanych z tworzywa sztucznego, które są oddzielone od siebie przez tarcze pośrednie 11, 14. Dzięki niezależnym pakietom sprężyn 9, 12, przeznaczonym do nacisku i ciągu, uzyskuje się łagodną zmianę z działania sił ciągu na działanie sił nacisku, i odwrotnie. Dzięki umieszczeniu między obydwoma wstępnie naprężonymi pakietami sprężyn 9, 12 kołnierza 8, w nie obciążonym położeniu spoczynku znajduje się on w tak zwanym „położeniu pływania”, w którym w przypadku zmian siły możliwy jest

PL 200 650 B1 całkowicie bezudarowy skok. Ten stan, bardzo korzystny w odniesieniu do dynamiki ciągu, uzyskuje się zwłaszcza z powodu zaniechania ograniczeń skoku. Dzięki temu, że część czołowa 18 jest zaopatrzona w spłaszczoną część środkową, w przypadku nie wychylonego drążka sprzęgającego 1, a więc w przypadku prostego odcinka toru, uzyskuje się przyleganie na dużej powierzchni części czołowej 18 do kołnierza 8, co powoduje działanie stabilizujące. Wskutek tego można uniknąć zwłaszcza ruchów przechylania i ruchów drgających wagonu położonego najdalej z tyłu podczas jazdy bezwładnościowej. Dzięki temu, że tuleja 16 jest obrotowa wokół podłużnej osi środkowej, następuje równomierne zużycie części czołowej 18.

Część czołowa 18, zaopatrzona przynajmniej częściowo w sferyczną powierzchnię górną 25, może być również umieszczona bezpośrednio na drążku sprzęgającym 1, a wówczas zbędna byłaby tuleja 16. W tym przypadku czynny od strony działania nacisku pakiet sprężyn zostałby przełożony na powierzchnię wewnętrzną drążka sprzęgającego, a cięgło 20 miałoby odpowiednie wymiary.

Alternatywnie, kołnierz 8 na powierzchni zwróconej do części czołowej 18 może być zaopatrzony w częściowo sferycznie ukształtowaną powierzchnię górną, a część czołowa 18 może być zaopatrzona w równą albo nieznacznie sferyczną powierzchnię górną.

Na figurze 2 jest przedstawiony kołnierz mocujący 8 w widoku z góry, w którym są widoczne zwłaszcza otwory mocujące 28 przeznaczone do przełożenia śrub, za pomocą których na pojeździe szynowym może być ustalony kołnierz 8, a tym samym urządzenie cięgłowo-zderzakowe. Zamiast przedstawionego kołnierza 8 można stosować również kołnierze bez otworów mocujących. W tym przypadku każdy kołnierz jest wprowadzany w odpowiednią szczelinę ustalającą w pojeździe szynowym, przy czym na jego powierzchni dolnej jest umieszczona korzystnie płyta zabezpieczająca, uniemożliwiająca wypadnięcie kołnierza.

Na figurze 3 jest przedstawiony lewy bok urządzenia cięgłowo-zderzakowego według fig. 1, w położeniu wychylonym i w powiększeniu. Widoczna jest spłaszczona część środkowa części czołowej 18. W przedstawionej postaci wykonania drążek sprzęgający 1 jest wychylony o około 6° w porównaniu do zaznaczonej podłużnej osi 32 pojazdu szynowego, przy czym jest widoczna podłużna oś środkowa 33 drążka sprzęgającego 1. Jak wynika z fig. 3, wskutek wychylenia drążka sprzęgającego 1 styk między częścią czołową 18 tulei 16 a kołnierzem 8 przemieścił się w kierunku wychylenia drążka sprzęgającego 1, to znaczy w odniesieniu do podłużnej osi środkowej 33 promieniowo na zewnątrz, wskutek czego kołnierz 8 przylega do oznaczonego jako X miejsca ukształtowanej sferycznie powierzchni górnej 25 części czołowej 18, posiadającej spłaszczony odcinek środkowy 30. Odpowiednio do tego następuje wprowadzenie siły w kierunku uderzenia z drążka sprzęgającego 1 lub z tulei 16 do kołnierza 8 w miejscu oznaczonym jako X. Dzięki temu, że punkt obrotu 29 przegubu kulowego 7 znajduje się, jak w przedstawionym przykładzie wykonania, za powierzchnią wprowadzenia siły 26, podczas wychylenia drążka sprzęgającego 1 punkt ciężkości przenoszenia siły X przemieszcza się w sposób ciągły od strony działania nacisku w kierunku wychylenia drążka sprzęgającego 1. Dzięki temu, w przypadku wystąpienia sił nacisku, stosunek siły poprzecznej do siły podłużnej (Fq/Fl) jest mniejszy, a tym samym zwiększa się zabezpieczenie przed wykolejeniem pojazdu szynowego. Jeśli mówi się o kierunku uderzenia, to zazwyczaj oznacza to, że urządzenie cięgłowo-zderzakowe wywiera siłę uderzenia na odpowiedni pojazd, co ma miejsce zwłaszcza podczas hamowania pojazdu albo podczas przesuwania. Jednak nie jest konieczne, aby punkt obrotu 29 przegubu kulowego 7 leżał za powierzchnią wprowadzenia siły 26, lecz może być on przemieszczony aż do powierzchni prowadzenia siły 2, a w niektórych przypadkach może być nawet przesunięty nieznacznie poza nią.

Na figurze 4 jest przedstawione urządzenie cięgłowo-zderzakowe w pierwszym położeniu roboczym, przykładowo w przypadku jazdy po łuku w kształcie litery S. Jest widoczne, że linia działania siły 34 umieszczona między punktami wprowadzenia siły Xl, Xr od strony działania nacisku jest usytuowana właściwie równolegle do przedstawionych schematycznie podłużnych osi 35, 36 pojazdów szynowych. Dzięki temu siły poprzeczne mogą być bardzo niewielkie. Kąt między linią działania siły 34 a podłużną osią środkową 37 drążka sprzęgającego 1 jest oznaczony jako a. Kierunek wychylenia drążka sprzęgającego 1 w odniesieniu do lewego kołnierza 8 jest oznaczony strzałką 38, a kierunek przesunięcia lewego punktu wprowadzenia siły Xl jest oznaczony strzałką 39. Tym samym część czołowa 18 i punkt wprowadzenia siły Xl od strony działania nacisku przesuwają się podczas wychylenia drążka sprzęgającego 1 jednakowo w kierunku wychylenia 38 drążka sprzęgającego 1.

Na figurze 5 są przedstawione schematycznie dwa pojazdy szynowe 40, 41, połączone za pomocą urządzenia cięgłowo-zderzakowego. Przedstawione położenie robocze stosuje się przykładowo wówczas, gdy prawy pojazd szynowy przejeżdża po łuku o promieniu około 150 m. Na podstawie

PL 200 650 B1 przedstawionej linii działania siły 44 jest widoczne, że również w tym położeniu roboczym linia działania siły 44 tworzy niewielki kąt z podłużną osią środkową 42, 43 pojazdu 40, 41, lub przebiega w przybliżeniu równolegle do niego.

Na figurze 6 jest przedstawione schematycznie urządzenie cięgłowo-zderzakowe w położeniu, w którym oba pojazdy szynowe 45, 46 przejeżdżają po łuku w kształcie litery S, zgodnie z kartą manewrową UIC. Również w tym przypadku linia działania siły 49 jest usytuowana prawie równolegle do podłużnych osi 47, 48 pojazdów szynowych 45, 46, dzięki czemu siły poprzeczne są również niewielkie.

Na figurze 7 jest przedstawiona alternatywna postać wykonania urządzenia cięgłowo-zderzakowego, przy czym poniżej zostaną omówione zwłaszcza różnice wobec opisanego powyżej przykładu wykonania według fig. 1-4. Te same części są oznaczone w tym przykładzie wykonania z dodatkiem litery „a”.

Urządzenie cięgłowo-zderzakowe posiada środkowy drążek sprzęgający 1a, który w przeciwieństwie do powyższego przykładu wykonania nie jest wykonany w postaci jednej części, lecz składa się z dwóch części 1b, 1c, które są połączone pośrodku za pomocą śrub. W celu ustalenia obrotowego urządzenia mocującego 5a na drążku sprzęgającym 1a umieszczone jest cięgło 20a, przy czym do przyjmowania sił ciągu między talerzykiem oporowym 27, podpartym na główce 21a cięgła 20a, a kołnierzem 8a jest umieszczony pakiet sprężyn 12a.

Istotna różnica wobec powyższego przykładu wykonania polega na rodzaju i postaci wykonania urządzeń do przesuwania punktu ciężkości przenoszenia siły. Zamiast przegubu ściskającego, w niniejszym przykładzie wykonania zastosowano układ sprężyn 50, który jako element środkowy posiada pierścieniową sprężynę naciskową 51 wykonaną z elastomerowego tworzywa sztucznego. Sprężyna naciskowa 51 charakteryzuje się dużą sztywnością w kierunku działania nacisku i jest umieszczona między kołnierzem mocującym 8a a tuleją 52, nasuniętą na koniec drążka sprzęgającego 1a. Tuleja 52 przylega ramieniem 53 do końca drążka sprzęgającego 1a od strony powierzchni czołowej i podpiera sprężynę naciskową 51 na całej powierzchni. Między kołnierzem mocującym 8a a sprężyną naciskową 51 jest umieszczona płyta ślizgowa 54 i płyta pośrednia 55. Obie płyty 54, 55 są połączone ze sobą śrubami i podparte obrotowo za pomocą wspólnego przegubu kulowego 56 na cięgle 20a. Przy tym na obu powierzchniach sprężyny naciskowej 51 jest umieszczona odpowiednio tarcza pośrednia.

Z kolei kołnierz mocujący 8a jest podparty za pomocą przegubu kulowego 7a na cięgle 20a, przy czym przegub kulowy 7a nie jest umieszczony pośrodku kołnierza 8a, lecz jest przestawiony nieznacznie do tyłu wobec pojazdu szynowego. Dzięki temu punkt obrotu 29a przegubu kulowego 7a leży jeszcze dalej za powierzchnią wprowadzenia siły 26a, przy czym powierzchnia wprowadzenia siły 26a również w tym przypadku jest utworzona przez powierzchnię czołową kołnierza 8a, zwróconą do drążka sprzęgającego 1a, która jednocześnie stanowi płaszczyznę przechodzenia siły z wychylanego drążka sprzęgającego 1a na obrotowe urządzenie mocujące 5a, ustalane na pojeździe szynowym. Dzięki przestawionemu do tyłu, do pojazdu szynowego, układowi przegubu kulistego 7a, jak również płycie ślizgowej 54 i płycie pośredniej 55, zwiększa się dodatkowo odstęp między punktem obrotu 29a przegubu kulowego 7a a sprężyną naciskową 51.

Na figurze 8 jest przedstawiony prawy bok urządzenia cięgłowo-zderzakowego według fig. 7, w położeniu wychylonym. Podczas bocznego wychylania drążka sprzęgającego 1a sprężyna naciskowa 51 po stronie wychylania jest ściskana, natomiast na drugiej stronie jest zwalniana. W przeciwieństwie do omówionego powyżej przykładu wykonania, siła uderzenia nie jest przenoszona poprzez punktową lub liniową powierzchnię styku w przegubie ściskającym 15 (fig. 1), lecz jest przenoszona powierzchniowo za pomocą sprężyny naciskowej 51 z tulei 52 na płytę pośrednią 55. Powierzchnia przenoszenia siły jest zaznaczona w przybliżeniu przez zakreskowaną powierzchnię F. Analogicznie do powyższego przykładu wykonania, podczas zwiększającego się wychylenia drążka sprzęgającego 1a punkt ciężkości przenoszenia siły X1 przesuwa się w sposób ciągły w kierunku wychylenia drążka sprzęgającego 1a. Dzięki płycie ślizgowej 54, która jest wykonana z tworzywa sztucznego, które w porównaniu z kołnierzem 8a wykonanym korzystnie z żeliwa posiada dobre właściwości cierne, może być w znacznym stopniu przyjmowane promieniowe przestawienie między sprężyną naciskową 51 a kołnierzem 8a podczas wychylenia drążka sprzęgającego 1a. Sprężyna naciskowa 51 nie jest stosowana w niniejszym przykładzie wykonania w pierwszym rzędzie do przyjmowania energii uderzenia, lecz do przesuwania punktu ciężkości przenoszenia siły X1 w zależności od kąta wychylenia drążka sprzęgającego 1a. Dzięki sprężynie naciskowej 51 uzyskuje się przenoszenie siły na stosunkowo dużej powierzchni, dzięki czemu, pomimo przemieszczenia punktu ciężkości przenoszenia siły X1, występują

PL 200 650 B1 niskie właściwe dociski, co umożliwia zastosowanie prostych a pomimo tego nie wymagających konserwacji materiałów ślizgowych, jakie stosuje się zwłaszcza do wytworzenia płyty ślizgowej 54.

Zalety urządzenia cięgłowo-zderzakowego według wynalazku polegają na tym, że uzyskuje się lepsze zabezpieczenie przed wykolejeniem dzięki mimośrodowemu wprowadzeniu sił podczas uderzenia, podczas pokonywania zakrętów i podczas jazdy po łuku w postaci litery S, oraz wstępnie naprężone, bezluzowe obrotowe urządzenie mocujące, jak również łagodną zmianę z ciągu na nacisk, i odwrotnie, dzięki niezależnym, pakietom sprężyn dla ciągu i nacisku. Występuje przy tym automatyczne znoszenie luzu i w znacznym stopniu ograniczenie konserwacji, ponieważ w wariancie według fig. 1 uzyskuje się równomierne zużycie części czołowej, względnie w wariancie według fig. 7 występują niskie dociski właściwe. Poza tym uzyskuje się stabilizujące działanie podczas jazdy po prostej dzięki przyleganiu na dużej powierzchni. Dzięki temu z jednej strony można uniknąć zwłaszcza ruchów przechylania i ruchów drgających wagonu położonego najdalej z tyłu podczas jazdy bezwładnościowej, a z drugiej strony uniemożliwia się boczne „uciekanie” wagonu w przypadku wystąpienia dużych podłużnych sił nacisku podczas jazdy po prostej.

Claims (15)

1. cćęgłowo-zderzakowe do przegubowego łączenia pojazdów szynowych, ze środkowym drążkiem sprzęgającym, który, przy obu zakończeniach, ustalony jest za pomocą obrotowego urządzenia mocującego, z których każde wyposażone jest w przegub, znamienne tym, że obrotowe urządzenie mocujące (5, 5a) posiada powierzchnię wprowadzania siły (26, 26a), za pośrednictwem której siły uderzenia są przenoszone z drążka sprzęgającego (1, 1a) na każde obrotowe urządzenie mocujące (5, 5a), przy czym powierzchnia wprowadzania siły (26, 26a), usytuowana jest na powierzchni czołowej środka mocującego (8, 8a), za pomocą którego obrotowe urządzenie mocujące (5, 5a) jest ustalone na pojeździe szynowym, i przy czym punkt obrotu (29, 29a) przegubu (7, 7a) odpowiedniego obrotowego urządzenia mocującego (5, 5a), patrząc w kierunku uderzenia, znajduje się za powierzchnią wprowadzania siły (26, 26a), a ponadto między wspomnianą powierzchnią wprowadzania siły (26, 26a) i drążkiem sprzęgającym (1, 1a) usytuowane jest urządzenie przejmujące siłę, obejmujące elementy (15, 50), które przy bocznym wychyleniu drążka sprzęgającego (1 ,1a) przesuwa punkt ciężkości przenoszenia siły (X, X1) dla sił uderzenia w kierunku wychylenia drążka sprzęgającego (1, 1a).

2. Urządzenie w^c^ł^Kjz^^tr^^. 1, że obrooowe urządzenie mocujące ł5) posiada kołnierz (8), na którym jest umieszczona powierzchnia wprowadzenia siły (26), przy czym na powierzchni wprowadzenia siły (26) opiera się od strony działania nacisku część czołowa (18), będąca w połączeniu roboczym z drążkiem sprzęgającym (1), i przy czym powierzchnia wprowadzenia siły (26) i/lub powierzchnia górna (25) części czołowej (18) jest ukształtowana przynajmniej częściowo sferycznie, a razem tworzą one przegub ściskający (15), który podczas bocznego wychylenia drążka sprzęgającego (1) przesuwa w sposób ciągły punkt ciężkości przenoszenia siły (X) dla sił uderzenia w kierunku wychylenia drążka sprzęgającego (1).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenie przejmuiące siłę, obejmujące elementy (15, 50), obejmuje układ sprężyn (50), wstępnie naprężony w kierunku uderzenia, który jest w połączeniu roboczym z drążkiem sprzęgającym (1a) i jest wychylany razem z nim, przy czym układ sprężyn (50) w kierunku uderzenia posiada tak dużą sztywność, że punkt ciężkości przenoszenia siły (X1) w przypadku zwiększającego się wychylenia drążka sprzęgającego (1a) przesuwa się w kierunku jego wychylenia.

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że układ sprężyn (50) obejmuje co najmnieć jedną pierścieniową sprężynę naciskową (51), wykonaną z elastomerowego tworzywa sztucznego.

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że między powierzchnią wprowadzenia siły (26a) a sprężyną naciskową (51) jest umieszczona płyta ślizgowa (54), na której opiera się osiowo, bezpośrednio lub pośrednio, sprężyna naciskowa (51).

6. Urządzeńie według 5, tym. że między płytą śllzgową. (54) a naciskową (51) jest umieszczona płyta pośrednia (55), która jest połączona z płytą ślizgową (54), przy czym płyta pośrednia (55) i płyta ślizgowa (54) są podparte razem za pomocą przegubu płaskiego (56).

7. Urządzenie zastrz. 3, znamienne tym, że każde obrotowe urządzenie mocujące (5a) posiada kołnierz (8a) do mechanicznego ustalania na pojeździe szynowym, przy czym między kołnierzem (8a) a drążkiem sprzęgającym (1a) są umieszczone układy sprężyn (50), które podczas

PL 200 650 B1 bocznego wychylenia drążka sprzęgającego (1a) przesuwają punkt ciężkości przenoszenia siły (X1) dla sił uderzenia w kierunku wychylenia drążka sprzęgającego (11a).

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że kołnierz (8a) jest umieszczony między układem sprężyn (50) a pakietem sprężyn (12a), przy czym cięgło (20a), podparte od strony działania siły ciągu na drążku sprzęgającym (1a), służy do wstępnego naprężania układu sprężyn (50) i pakietu sprężyn (12a), i przy czym kołnierz (8a) jest ustalony obrotowo na cięgle (20a) za pomocą przegubu kulowego (7a).

9. U rządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że na końcu drążka sprzęgająccgo (1a) od strony czołowej jest umieszczona tuleja (52), która za pomocą ramienia (53) przylega do drążka sprzęgającego (1a), a sprężyna naciskowa (51) opiera się całą powierzchnią w kierunku osiowym.

10. Urządzenie według 2, znamienne t^r^, że czołowa (18) (ess połączona sprężyście z drążkiem sprzęgającym (1).

11. według zasł:rz. 10, znamienne tym, że przynajmniej sferyczna powierzchnia górna (25) posiada spłaszczony odcinek środkowy (30).

12. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że kołnierz (8) jest umieszczony między dwoma pakietami sprężyn (9, 12), z których jeden pakiet jest czynny w kierunku uderzenia, a drugi jest czynny w kierunku działania siły ciągu, przy czym cięgło (20), podparte od strony działania siły ciągu na drążku sprzęgającym (1), służy do wstępnego naprężania pakietów sprężyn (9, 12), i przy czym kołnierz (8) jest ustalony obrotowo na cięgle (20) za pomocą przegubu (7).

13. według zasł:rz. 12, znamienne tym, że środkowy drążek sprzęgający (1) jest zaopatrzony odpowiednio na obu końcach w tuleję (16), prowadzoną na drążku sprzęgającym (1), która na powierzchni zwróconej do kołnierza (8) jest zaopatrzona w przynajmniej częściowo sferycznie ukształtowaną część czołową (10), przy czym pakiet sprężyn (9), czynny w kierunku naciskania, jest umieszczony między powierzchnią czołową drążka sprzęgającego (1) a tuleją (16) w ten sposób, że tuleja (16) jest przesuwana osiowo względem drążka sprzęgającego (1).

14. według zasł:rz. 13, znamienne tym, że tuleja (16) (ess umieszczona obrotowo wokół podłużnej osi środkowej (33).

15. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że przynajmniej częściowo sferyczna powierzchnia górna (25) jest umieszczona bezpośrednio na drążku sprzęgającym (1).