PL202970B1 - Wagon do przewozów bimodalnych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wagon do przewozów bimodalnych, stosowany w kombinowanym transporcie drogowo-szynowym, zwanym również transportem alternatywnym.

Znane wagony do przewozów bimodalnych są rozłączane lub otwierane poprzez obrót spoczywającej na dwóch wózkach konstrukcji nośnej, celem umożliwienia załadunku lub wyładunku w pozycji skośnej, tzn. poprzez odchylenie od osi podłużnej wagonu. Tego typu konstrukcje nośne są mocowane w sposób umożliwiający obrót wokół osi obrotu umieszczonej centralnie, lub np. na jednym z końców konstrukcji nośnej, na jednej lub drugiej ze skrajnych platform podporowych.

W takim przypadku wychylenie konstrukcji no ś nej jest ograniczone przez konieczność zachowania połączenia pomiędzy konstrukcją a jedną ze skrajnych platform. W efekcie nie jest możliwe powrót skrajnych platform do pozycji wyjściowej - zajmowanej przed manewrem obrotu. W momencie otwarcia lub rozłączenia mocowań konstrukcji nośnej ze skrajnym platformami, pojawiają się przesunięcia wywołane przez uwolnione naprężenia; rozprężenie sprężyn zawieszenia, buforów, naprężenia wywołane załadunkiem/wyładunkiem, lub też związane z samymi mocowaniami. Z tego powodu dopuszczalny zakres ruchu obrotowego jest ograniczony, co obniża efektywność, komfort i bezpieczeństwo manewrów związanych z przeładunkiem ładunków drogowych.

Z drugiej strony, chęć wykorzystania do maksimum dopuszczalnych gabarytów wagonów, zachęcała konstruktorów do umieszczania podwozia wagonów tak nisko jak to możliwe, nie przekraczając ustalonego gabarytu wagonów kolejowych, co zaowocowało pojawieniem się tzw. wagonów niskopodwoziowych, które umożliwiają przewóz ładunków drogowych o większej wysokości.

Jednakże należy zauważyć, że zintegrowane z wagonem urządzenia podnoszące zabierają miejsce, mogące być wykorzystane pod instalację elementów konstrukcji lub innych urządzeń, których umieszczenie jest korzystne ze względów bezpieczeństwa transportu.

Na koniec, połączenie konstrukcji nośnej ze skrajnymi platformami powinno być mocowaniem sztywnym, przenoszącym wszystkie naprężenia związane z przetaczaniem, również pod obciążeniem. Musi ono także umożliwiać łatwe rozłączenie, jak również zapewniać wysoki poziom bezpieczeństwa zamknięcia, poprzez pewne zablokowanie.

Inny problem to konieczność zwolnienia miejsca w sąsiedztwie ładunku, co nie było łatwe w rozwią zaniach dotychczasowych, w zwią zku z obecnoś cią dł ugich ramion, odpowiadają cych koń com konstrukcji nośnej.

Poza tym liczne systemy wymagają znacznego uniesienia konstrukcji nośnej, celem uwolnienia jej końców od skrajnych platform, albo w celu napraw dokonywanych przez urządzenia zewnętrzne, co zostało przedstawione w opisie patentowym zgłoszenia w trybie PCT nr WO1991/007301 na nazwisko Brown.

Prezentowany wynalazek ma na celu zmniejszenie do minimum wysokości, na którą podnoszona jest konstrukcja nośna, co ma umożliwić zastosowanie typowych urządzeń, pracujących w nieograniczonych eksploatacyjnie, zwłaszcza z punktu widzenia ruchu, manewrów, bezpieczeństwa i aspektów techniczno-ekonomicznych kombinowanego transportu szynowo-drogowego.

Istota wagonu według wynalazku, stanowiącego zestaw dwóch, osadzonych skrajnie na kolejowych wózkach szynowych lub wałach osiowych platform, na których, co najmniej jednym ze swych końców, jest z kolei osadzona obrotowa konstrukcja nośna pod ładunek drogowy, przymocowana do co najmniej jednej z platform, i która może być poruszana tam i z powrotem ruchem obrotowym w kierunku i poza platformę, podczas przeł adunku w pozycji ukoś nej do podłużnej osi wagonu, przy czym konstrukcja, połączona z platformą za pośrednictwem sztywnego i rozłączanego mocowania, przenoszącego wszystkie obciążenia statyczne i dynamiczne związane z napędem, toczeniem i przeładunkiem, w pozycji zamkniętej w trakcie transportu, oraz zwalniającego całkowicie końce konstrukcji ze skrajnych platform w trakcie przeładunku, jest ukształtowana lub przystosowana, co najmniej w jednym miejscu, do przenoszenia obciążeń związanych z podnoszeniem i obracaniem, zaś jej środek obrotu jest usytuowany w płaszczyźnie osi podłużnej, polega na tym, że wyżej wymieniona konstrukcja nośna jest także wyposażona w elementy ustalające koniec platform w pozycji stałej lub zmiennej podczas operacji przeładunkowych, przy czym środki te nie są przystosowane do przenoszenia obciążeń dynamicznych i statycznych związanych z napędem, toczeniem i operacjami przeładunkowymi.

Korzystnym jest gdy spód konstrukcji nośnej jest ukształtowany lub wyposażony w co najmniej jedno miejsce do przenoszenia obciążeń związanych z podnoszeniem i obracaniem.

PL 202 970 B1

Korzystnym jest także gdy środki utrzymujące stałą lub zmienną pozycję platform mają postać dolnego połączenia mechanicznego, łączącego te platformy na niskim poziomie.

Następnie korzystnym jest gdy dolne połączenie mechaniczne stanowi podłużny element łączący o małej grubości.

Dalej korzystnym jest gdy element łączący ma wzmocnione krawędzie boczne.

Korzystnym jest także gdy wzmocnione krawędzie boczne mają postać rur, które służą do prowadzenia kabli i przewodów przenoszących energię i ciecze.

Następnie korzystnym jest gdy w środkowej części podłużnego elementu łączącego jest usytuowany środek obrotu konstrukcji nośnej.

Dalej korzystnym jest gdy konstrukcję nośną stanowi cienka i możliwie nisko usytuowana podłoga.

Korzystnym jest także gdy element łączący jest usytuowany pod podłogą konstrukcji nośnej.

Następnie korzystnym jest gdy element łączący jest usytuowany w podłodze, powyżej poziomu mocowania ładunku na konstrukcji nośnej.

Dalej korzystnym jest gdy podłoga ma ukształtowaną powyżej wzdłużnej strefy środkowej wzdłużną obudową w postaci tunelu, przeznaczoną do chowania w pozycji podniesionej połączenia mechanicznego pomiędzy platformami.

Korzystnym jest także gdy konstrukcję nośną stanowi odbiornik, który jest uformowany z cienkiej podłogi, ograniczonej przez dwie boczne ścianki ochronne, które, zakończone od góry przez podłużnicę, mają końce wystające wzdłużnie poza korpus, stanowiąc mocowane do platform bocznych zakończenia.

Następnie korzystnym jest gdy zakończenia górnych podłużnie są krótkie i osadzone w komplementarnych gniazdach umieszczonych na obydwu platformach w pobliżu ich wewnętrznych brzegów.

Dalej korzystnym jest gdy korpusy obydwu platform mają, od wewnętrznej strony wagonu, wciętą powierzchnię czołową, z której wystają gniazda tych platform.

Korzystnym jest także gdy zakończenia konstrukcji nośnej są uformowane w co najmniej jeden hak.

Następnie korzystnym jest gdy zakończenia konstrukcji nośnej są krótkim połączeniem zbiorczym w postaci podwójnego haka.

Dalej korzystnym jest gdy każde zakończenie konstrukcji nośnej jest wyposażone w hak górny, na przedłużeniu górnych podłużnie, oraz hak dolny, na przedłużeniu dolnych ścianek konstrukcji nośnej.

Korzystnym jest także gdy każda z platform, od strony zakończeń, jest wyposażona w elementy przyjmujące lub gniazda odpowiadające hakom zakończeń konstrukcji nośnej, realizujące za każdym razem sztywne połączenie, poprzez które konstrukcja nośna zostaje zespolona ze skrajnymi platformami.

Ponadto korzystnym jest gdy wagon jest wyposażony, w pobliżu co najmniej jednego ze swoich końców, na dolnej powierzchni podstawy podłogi konstrukcji nośnej, w płaską, poprzeczną podporę i mechanizm trakowy dla urządzeń manewrowych.

Korzystnym jest także gdy mechanizm trakowy ma postać łuku kołowego wypośrodkowanego w centralnym ś rodku obrotu.

Następnie korzystnym jest gdy zakończenia konstrukcji nośnej mają postać bardzo krótkich ramion.

Dalej korzystnym jest gdy krótkie ramiona stanowią proste przedłużenia górnych podłużnie i dolnych krawędzi konstrukcji nośnej w postaci haków.

Korzystnym jest także gdy na każdym końcu górnych podłużnie i dolnych krawędzi konstrukcji nośnej są usytuowane dwa haki.

Następnie korzystnym jest gdy zakończenia konstrukcji nośnej moją postać długich ramion.

Dalej korzystnym jest gdy naprzeciw każdego zakończenia z podwójnym hakiem konstrukcji nośnej są usytuowane odpowiednie haki, przy czym hak górny jest wyposażony w zatrzask.

Korzystnym jest także gdy zatrzask ma postać wychylnego palca w kształcie haka, blokującego odpowiadający mu hak konstrukcji nośnej i aktywowanego za pomocą mechanizmu pneumatycznego z automatycznym zabezpieczeniem zwrotnym.

Następnie korzystnym jest gdy tylko jeden z elementów przyjmujących odpowiadających im gniazd przyjmujących ma postać haka.

Dalej korzystnym jest gdy elementy przyjmujące mają górną część o falistym profilu przechodzącym poprzez profil wklęsły oraz część dolną, w postaci prostej podpory, naprzeciw której, na występie oporowym, spoczywa dolna część każdej bocznej podłużnicy konstrukcji nośne, celem utworzenia rozłącznego połączenia.

Również korzystnym jest gdy obydwie platformy są wyposażone w boczne opory klinujące końce konstrukcji nośnej.

PL 202 970 B1

Ponadto korzystnym jest gdy obydwie platformy konstrukcji nośnej są wyposażone w przedłużane podpory.

Korzystnym jest także gdy każda z podpór współpracuje z urządzeniem blokująco/odblokowującym połączenie każdego rozłączalnego połączenia.

Następnie korzystnym jest gdy co najmniej jedno z zakończeń podłużnego elementu łączącego ma dwa rozchylane ramiona.

Ponadto korzystnym jest gdy oba rozchylane ramiona co najmniej jednego zakończenia podłużnego elementu łączącego, aby umożliwić oparcie o przyległe boki co najmniej jednej platformy, są maksymalnie rozwarte.

Wynalazek zostanie przybliżony na podstawie przykładowego wykonania pokazanego na rysunku, na którym poszczególne fig. przedstawiają:

- fig. 1 - ogólny schemat wagonu z konstrukcją nośn ą uniesioną nad powierzchnię wagonu, w wersji o ś rodku obrotu umieszczonym centralnie,

- fig. 2 - ogólny schemat wagonu z konstrukcją nośną uniesioną nad powierzchnię wagonu, w wersji o środku obrotu umieszczonym na końcu,

- fig. 3 - widok perspektywiczny wagonu z konstrukcją noś ną uniesioną nad powierzchnię wagonu, odpowiadający realizacji praktycznej wersji o środku obrotu umieszczonym centralnie,

- fig. 4 - widok w perspektywie spodu końca konstrukcji nośnej, ukazujący szynę podtrzymującą i umożliwiającą przetaczanie,

- fig. 5 - uproszczony i ogólny schemat wagonu wyposażonego w połączenie z mocowaniem pomiędzy skrajnymi platformami,

- fig. 6 - schematyczny przekrój ukazujący kształt połączenia i mocowania w pozycji schowanej w wyżłobieniu podwozia, wraz z obrysem maksymalnego gabarytu kolejowego,

- fig. 7 - uproszczony widok cał o ś ci, w perspektywie z góry i z boku, w realizacji z centralnym środkiem obrotu,

- fig. 8 - uproszczony widok cał o ś ci, w perspektywie z doł u i z boku, w realizacji z centralnym środkiem obrotu,

- fig. 9 - szczegół owy widok, w perspektywie z góry i z boku, centralnej części podł u ż nego elementu łączącego, odpowiadającego realizacji z fig. 7 i 8,

- fig. 10 - szczegół owy widok, w perspektywie z doł u i z boku, centralnej części podł u ż nego elementu łączącego, odpowiadającego realizacji z fig. 7 i 8,

- fig. 11 - przekrój konstrukcji nośnej i podłużnego elementu łączącego,

- fig. 12 i 13 - schematy przekroju podł uż nego, ilustruj ą ce dział anie ś rodka obrotu,

- fig. 14 do 16 - schematy innych wersji przekroju urządzenia do urządzenia podtrzymującego i łączą cego,

- fig. 17 - widok w perspektywie mocowania końców konstrukcji noś nej widzianych od spodu,

- fig. 18 - widok w perspektywie mocowania koń ców konstrukcji noś nej widzianych od góry,

- fig. 19 - szczegół owy widok w perspektywie na mechanizm blokowania rozłączalnego mocowania końca konstrukcji nośnej,

- fig. 20 - szczegół owy widok w perspektywie z boku z jednej strony gniazda rozłączalnego mocowania końca konstrukcji nośnej, w innym wariancie wykonania,

- fig. 21 - widok w perspektywie z boku z drugiej strony gniazda rozłączalnego mocowania końca konstrukcji nośnej, w innym wariancie wykonania.

Prezentowany wynalazek dotyczy wagonów bimodalnych z obrotową konstrukcją nośną unoszącą ładunek drogowy, niezależnie od usytuowania środka obrotu, który może być usytuowany centralnie, środkowo lub krańcowo.

Zasadniczym celem, jest umożliwienie przeładunku, przy zachowaniu minimum komfortu operowania i w krótkim czasie, poprzez ustawienie w wystarczającym stopniu na skos konstrukcji nośnej.

Na fig. 1 i 2 zaprezentowane są dwa zasadnicze warianty wykonania podstawy wagonu, różniące się jedynie usytuowaniem środka obrotu konstrukcji nośnej 6. Warianty te, dzięki swoim cechom, posłużą do następującego ogólnego opisu wynalazku.

Obrotowa konstrukcja nośna wagonu, na której spoczywa ładunek drogowy, może zostać odłączona od skrajnych platform przynajmniej jednym ze swoich końców, pozostając zamocowana środkiem swojego obrotu, celem znalezienia się po obróceniu w pozycji skośnej przeładunkowej, przy czym wychylane końce są całkowicie odłączone od skrajnej platformy, a następnie, po obrocie w kierunku przeciwnym, całość wraca do poprzedniego stanu, po szybkim i łatwym montażu, gwarantującym

PL 202 970 B1 sztywne połączenie pomiędzy skrajnymi platformami i konstrukcją nośną. Typowy wagon 1 posiada dwie skrajne platformy 2 i 3, wsparte na wózkach podwoziowych, bądź osiach 4 lub 5. Te skrajne platformy 2 i 3 są połączone ze sobą przez konstrukcję nośną 6, która łączy się z nimi swoimi końcami za pomocą sztywnych mocowań, które są odłączane i blokowane.

Konstrukcję nośną 6 stanowi korpus ładunkowy o niskim podwoziu 7, w szczególności o niewielkiej szerokości na dnie 8 - płaskim lub ukształtowanym w inny sposób, np. z podłużnym wcięciem 9 w kształcie tunelu 10. Konstrukcja nośna 6 posiada także dwie ochronne ścianki boczne 11 i 12, np. o niewielkiej wysokości, ograniczone od góry przez podłużnice 13 i 14, rozciągające się od korpusu, aż do zakończeń takich jak 15, np. w postaci długich ramion, dostosowanych do oparcia się i zablokowania o odpowiednie gniazda 16, przygotowane w odpowiedniej skrajnej platformie, lub w każdej ze skrajnych platform 2 lub 3, celem utworzenia - w pozycji złożonej - sztywnego mocowania, przenoszącego wszystkie naprężenia trakcyjne, oraz pochodzącego od ruchów związanych z przetaczaniem. Wagon i w postaci złożonej stanowi całość mechanicznie sztywną i wytrzymałą odpowiadającą wagonowi składającemu się z jednej części.

Wagon ma także dolne podłużne ścianki 17 i 18, poprzeczne pomosty końcowe 19 i 20, oraz podjazdy 21 i 22. W preferowanym wariancie, podwozie 7 konstrukcji nośnej 6 jest zwężone i znajduje się tak nisko jak to możliwe. Udoskonalenie tego wariantu polega na tym, że podwozie jest ukształtowane, bądź zbudowane tak, że posiada pośrodku, tam gdzie nie ma obciążenia ładunkiem drogowym, podłużne wcięcie 9 w formie tunelu 10, w którym znajduje się miejsce dla podłużnego elementu 23, łączącego mechanicznie obie skrajne platformy 2 i 3, zapewniając w ten sposób utrzymywanie ich położenia wyjściowego w trakcie przeładunku. Ponadto, tunel 10 usztywnia podwozie 7, jak również umożliwia poprowadzenie przewodów elektrycznych i hydraulicznych.

W optymalnym wariancie, zakończenia 15 konstrukcji nośnej 6 są krótkie i opierają się o gniazda 16 wykonane w skrajnych platformach, na ich krawędziach lub w ich pobliżu od wewnętrznej strony wagonu.

Korzystnie, skrajne platformy 2 i 3 mogą posiadać na swoich krawędziach zwróconych do wnętrza wagonu skierowane w dół wcięcie 24, w którego części górnej wykonany jest przyczółek 25. Gniazda 16, na których spoczywają końce 15 konstrukcji nośnej 6, są wykonane na tych przyczółkach 25, naprzeciw końców konstrukcji nośnej.

Konstrukcja nośna 6 jest wyposażona - również na spodzie co najmniej jednego ze swoich zakończeń - w urządzenie przeznaczone do współpracy z zewnętrznym urządzeniem podnoszącym i obracającym.

Ogólnie, wagon 1 jest wyposażony w jakikolwiek środek do utrzymywania skrajnych platform w ich wyjściowej pozycji i odległości od siebie podczas manewrów związanych z operacjami załadunku i przeładunku, np. podłużny element łączący 23 umożliwiający łatwe zamocowanie konstrukcji nośnej 6 przez rozłączalne sztywne mocowania, dzięki łatwemu i precyzyjnemu odnalezieniu pozycji, w której następuje sprzęgnięcie, zatrzaśnięcie lub zaparcie elementów mocujących i blokujących.

W przypadku środka obrotu umieszczonego na końcu 26, konstrukcja nośna 6 jest połączona na stałe z jedną z platform 2 lub 3 elementem spełniającą funkcję osi. Jest on zamocowany mechanicznie, natomiast połączenie pomiędzy odpowiednimi końcami konstrukcji odbywa się za pośrednictwem np. belki skrętnej. Do końców tej ostatniej dochodzą odpowiednie końce konstrukcji nośnej. W tym nie przedstawionym na rysunku przypadku, konstrukcja nośna jest podnoszona za swój drugi koniec, celem odłączenia go od odpowiedniej skrajnej platformy i przeniesienia na peron. Końce konstrukcji nośnej 6 i odpowiedniej skrajnej platformy są rozłączalne, podczas gdy z przeciwnej strony, tzn. tej, gdzie znajduje się środek obrotu 26, te same połączenie nie jest rozłączalne, lecz posiadają przynajmniej jeden stopień swobody, umożliwiający wychylenie konstrukcji nośnej 6; może być przewidziany np. ruch obrotowy wokół osi poprzecznej.

Mogą zostać również zastosowane zakończenia konstrukcji nośnej 6 o kształcie trójkątnym zbieżne w punkcie 27 zamontowane na środku obrotu 26 (fig. 2) o osi obrotu nachylanej lub posiadającej stopień swobody, umożliwiający ewentualne odchylenie konstrukcji nośnej w celu dokonania operacji przeładunkowych.

Dla zapewnienia symetrii, w przypadku tego wariantu wykonania, może się okazać pożądane posiadanie dwóch środków obrotu, rozmieszczonych symetrycznie na każdej ze skrajnych platform, z których jeden zostaje zlikwidowany, podczas gdy drugi jest w użyciu.

W przypadku konstrukcji nośnej, której oba końce są odłączane od skrajnych platform, korzystniejszy jest pojedynczy, centralnie umieszczony środek obrotu 28 (fig. 1).

PL 202 970 B1

Podniesienie rozłączające końce konstrukcji nośnej od platform najkorzystniej dokonuje się jednocześnie, po stronie każdego z końców, za pomocą każdego dostosowanego środka, najlepiej zewnętrznego w stosunku do wagonu, np. przez nie pokazane na rysunku urządzenie do podnoszenia i obracania, składają ce się z podnoś nika i krążków przemieszczają cych się w poziomie i napędzanych, celem podnoszenia, a następnie obrócenia konstrukcji nośnej w kierunku peronu przeładunkowego. W tym celu wspomniana konstrukcja posiada na swoim spodzie, w okolicach co najmniej jednego lub obu końców, szynę 29 podtrzymującą i umożliwiającą przetaczanie, np. w kształcie wycinku łuku okręgu o środku w osi obrotu, umożliwiającą podniesienie konstrukcji i jej obrócenie przez napędzane krążki.

Sztywne rozłączane mocowania konstrukcji nośnej 6 do skrajnych platform 2 i 3 mogą być zrealizowane na różne sposoby. Ich główne zadanie to umożliwić zespolenie konstrukcji nośnej 6 ze skrajnymi platformami 2 i 3 wagonu 1 tak, by całość naprężeń związanych z trakcja była przez nie przenoszona. Z tego względu, te rozłączalne i sztywne mocowania muszą być bardzo wytrzymałe mechanicznie, a przy tym bezpieczne i niezawodne, przy czym te mocowania mogą być pojedyncze lub podwójne, czyli zwielokrotnione, celem podniesienia poziomu bezpieczeństwa i zdolności przenoszenia naprężeń dynamicznych podłużnych i poprzecznych. Przewidziane jest zatem ich blokowanie, celem zachowania pozycji zamkniętej podczas jazdy.

W opisującym mocowanie podwójne wariancie wykonania pokazanym na fig. 17, 18 i 19, zakończenia 15 górnych belek 13 i 14 konstrukcji nośnej 6 są bardzo krótkimi ramionami, nazywanymi zakończeniami, które są ukształtowane w haki, podobnie jak ukształtowane w zakończeniach dolnych ścianek 17 i 18 wagonu, tworząc w ten sposób złożone krótkie zakończenie 30 o podwójnym haku, jednym górnym 31 i drugim dolnym 32.

Zakończenia 30 z dwoma hakami współpracują celem sztywnego połączenia przy zamknięciu, lub rozłączenia przy otwarciu tych rozłączalnych mocowań, z komplementarnymi elementami 33, wykonanymi w przyległych skrajnych platformach 2 i 3. Może tu chodzić tak jak pokazano o elementy przyjmujące i utrzymujące 34, wydrążone w formie haka przyjmującego o dużej grubości i o przekroju w kształcie litery U, zdublowanego przez dolny element przyjmujący 35, również w postaci haka, tworzące razem podwójny hak o dwóch stopniach, każdy o kształcie odpowiadającym tym z przyległego końca konstrukcji nośnej, na powierzchniach których opierają się haki zakończeń 31 i 32 konstrukcji nośnej 6.

Przewidziane jest więc dla konstrukcji nośnej 6 wagonu istnienie czterech haków łączących, tworzących wraz z odpowiadającymi im elementami przyjmującymi, sztywne rozłączalne mocowanie, pozwalające całości tworzonej przez skrajne platformy oraz konstrukcje nośną, stanowić mechaniczny odpowiednik monolitycznego wagonu.

Górne haki i odpowiadające im elementy przyjmujące podtrzymują w pionie ciężar oraz przenoszą naprężenia związane z trakcja, podczas gdy haki dolne i odpowiadające im elementy przyjmujące mają za zadanie pokonać moment przechylający.

Bezpieczeństwo zamknięcia jest zapewnione przez automatyczny element blokujący 36, w postaci zakrzywionego, zamocowanego przesuwnie kołka blokującego 37 i działającego pod naciskiem sprężyny 38, podczas gdy cofanie z pozycji blokady odbywa się za sprawą silnika (nie pokazanego na rysunku), np. na sprężone powietrze, dostępne w wagonie. To automatyczne urządzenie blokujące 36 działa jedynie na górny hak. W tym celu, hak górny konstrukcji nośnej posiada wydrążenie 39 ograniczające otwartą przestrzeń przyjmującą w części przedniej. Przez tą otwartą przestrzeń przyjmującą przechodzi w części środkowej poprzeczny klin, na którym opiera się kołek blokujący 37. W przestawionym wariancie istnieje tylko jedno urządzenie blokujące 36 na każdej ze skrajnych platform 2 lub 3, przy czym każda ze skrajnych platform ma od wewnątrz wagonu skierowane w dół wcięcie 24, posiadające poprzeczny przyczółek 25, w którym wykonane są elementy przyjmujące 33 w kształcie haków.

Wagon posiada element utrzymujący skrajne platformy w wyjściowej pozycji - do zewnątrz i względem siebie. W prezentowanym wariancie, chodzi np. o podłużne połączenie mechaniczne, w postaci podłużnego elementu 23 łączącego ze sobą na niskim poziomie obie skrajne platformy, unoszone przez co najmniej jeden wózek podwoziowy każda, przy czym element łączący 23 ma za główne zadanie mechaniczne łączenie obu skrajnych platform 2 i 3, celem utrzymywania ich w pozycji wyjściowej podczas załadunku i wyładunku. W efekcie, to podłużne połączenie może mieć niewielką grubość, nie wpływającą na wielkość ładunku i wagonu w stosunku do gabarytu kolejowego.

W pierwszym wariancie wykonania, nie pokazanym, to podłużne połączenie wystaje na zewnątrz podwozia 7.

PL 202 970 B1

W innym wariancie wykonania, który zostanie opisany niż ej, połączenie chowa się w podł u ż nym wcięciu 9 w postaci tunelu 10, które posiada konstrukcja nośna 6 w swoim podwoziu 7.

W związku ze swoją długością i niewielką grubością, podłużny element łączący 23 ma tendencję do uginania się w swojej centralnej części 39 w dół. To wychylenie może spowodować wystawanie elementu poza gabaryt kolejowy; należy zatem utrzymać centralną część 39 elementu 23 w górze, np. za pomocą prostego zamocowania lub przez połączenie ze środkową spodnią częścią konstrukcji nośnej 6. Korzystnie, aby całkowicie wykorzystać gabaryt kolejowy, podłużny element łączący 23 umieszcza się w podłużnym wcięciu 9 w postaci centralnego podłużnego tunelu 10 uformowanego w podwoziu 7 konstrukcji nośnej. Ów tunel 10 umożliwia również poprowadzenie przewodów ze sprężonym powietrzem oraz kabli elektrycznych, z jednej skrajnej platformy 2 i 3 na drugą. Należy zauważyć, że tunel 10 wykonany jest w tej części podwozia 7, w której nie koliduje on z ładunkiem.

Podłużny element łączący 23 spełnia swoja zasadniczą funkcję utrzymywania skrajnych platform 2_i 3 w ich początkowej pozycji podczas manewrów przeładunkowych, celem zapewnienia szybkości i prostoty zamykania sztywnych mocowań między skrajnymi platformami a złożonymi zakończeniami 30 konstrukcji nośnej dla każdego z położeń środka jej obrotu. W ten sposób wynalazek odnosi się nie tylko do konstrukcji nośnych obracających się dookoła własnego środka, lecz również wokół jednego ze swoich końców, lub któregokolwiek punktu.

Podłużny element łączący 23 spełnia także drugą funkcję techniczną w przypadku gdy położenie osi obrotu jest centralne. Chodzi tu o podpierania środka obrotu.

Z tego powodu, część środkowa 39 tego elementu staje się bardziej skomplikowana. Jego przykład jest przedstawiony na fig. 7 do 13, jednakże wystarczająca jest oś 28 oraz możliwość odsłonięcia elementu łączącego 23 w przypadku tunelu 10.

Ponadto, w tym przykładzie, część środkowa 39 spełnia jednocześnie trzy funkcje: zamocowania podłużnego elementu łączącego 23 do konstrukcji nośnej 6, podpierania centralnego środka obrotu 28, wokół którego obraca się konstrukcja nośna 6, oraz f. związaną z możliwością wydobycia podłużnego elementu łączącego 23 z jego miejsca we wcięciu 9 w kształcie tunelu 10 w podwoziu 7 konstrukcji nośnej 6.

W złożonym zespole do podnoszenia-obrotu 40 według przykładowej realizacji z fig. 7 do 13, centralna część 39 podłużnego elementu łączącego 23 jest podwieszona na sklepieniu tunelu 10 podwozia konstrukcji nośnej 6. W tym celu, pióro zawieszenia 41, wygięte na zasadzie resoru, jest unieruchomione przez oparcie każdego ze swoich końców w trzech stałych punktach, wzdłuż których może się ono poruszać swoimi bocznymi krawędziami oraz wzdłuż podłużnej szczeliny prowadzącej 42 i 43 wykonanej z obu stron, pośrodku. Wygięcie tego pióra pozostawia wolną przestrzeń podnoszenia 44 znajdującą się pomiędzy sklepieniem wcięcia 9 w kształcie tunelu 10 a przyległą powierzchnią wspomnianego pióra zawieszenia 41. Ta przestrzeń jest zajmowana przez silnik podnoszący 45 np. pneumatyczny, który stanowią dwa cylindry pneumatyczne 46 i 47, jak pokazano na fig. 7 do 9.

Przez pióro zawieszenia 41 oraz silnik podnoszący 45 przechodzi środek obrotu 28 w postaci np. sworznia obrotowego 48, do którego zamocowany jest swoją środkową częścią podłużny element łączący, np. za pomocą śrub 49 i 50, tworząc w ten sposób złożony zespół łączący.

Jak przedstawiono poniżej, centralny środek obrotu 28 nie podlega - podczas transportu - oddziaływaniu jakichkolwiek większych sił, gdyż konstrukcja nośna spoczywa na skrajnych platformach 2 i 3. Podczas manewrów przeładunkowych, na podłużny element łączący 23 wywierane są jedynie siły boczne, powstające podczas obrotu. Ponieważ nie są one duże, nie zachodzi potrzeba zapewnienia zwiększonej wytrzymałości mechanicznej środka obrotu 28 oraz elementów sąsiednich, jak również podłużnego elementu łączącego 23.

W konsekwencji, podłużny element łączący 23 może być wąski, przy czym możliwe są różne postaci przekroju, prostokątny 51 z fig. 6, z załamaniami prostoliniowymi lub w kształcie łuku, jak pokazują fig. 14 do 16.

Preferowany jest kształt pokazany na fig. 14. Chodzi o kształt ogólnie płaski 52 o podłużnych krawędziach w kształcie rur 53 i 54, np. o przekroju okrągłym, służącym jako przewody instalacji pneumatycznej, bądź bezpośrednio, albo jako kanały dla właściwych przewodów pneumatycznych lub kabli elektrycznych, bądź innych.

W ten sposób powstają bezpieczne i nie kolidujące kanały dla przewodów sterujących, lub zasilających, a ponadto tak ukształtowane krawędzie podnoszą wytrzymałość mechaniczną całości, pozwalając na dalsze zmniejszenie grubości podłużnego elementu łączącego 23.

PL 202 970 B1

Inne kształty z podłużnymi załamaniami 55 i 56 lub ze wzmocnieniem w kształcie łuku 57 są również możliwe. Przykłady tych wariantów zostały pokazane na fig. 15 i 16.

Dalsze obniżenie masy elementu 23 może się odbywać, jak pokazano, przez wykonanie w nim otworów.

Zakończenia elementu łączącego 23 mogą posiadać dwa ramiona, nadające im kształt litery Y, tworząc przejścia dla urządzeń podnoszących i obracających zamontowanych na torach. Rozwarcie tych ramion może się zmieniać, aż do rozwarcia maksymalnego, w którym ich zakończenia opierają się o przyległe spodnie skraje platform 2 i 3, w których przygotowane są elementy mocujące.

Równie możliwe są inne rozwiązania, które także mieszczą się w zakresie ochrony wynalazku, w tym zakresie, w jakim spełniają one funkcję utrzymywania pozycji skrajnych platform w trakcie ruchów konstrukcji nośnej podczas rozładunku załadunku.

W wariancie z urządzeniem zewnętrznym, wagon posiada na co najmniej jednym ze swoich końców możliwość przytrzymania platform przez element zewnętrzny zamocowany do torów lub do podłoża w ich pobliżu.

Wagon jest również przygotowany do współpracy z zewnętrznym urządzenie do podnoszenia i obracania, dzięki szynie do podnoszenia i obracania 29 zamontowanej od spodu co najmniej jednego końca konstrukcji nośnej 6, które; przykład praktycznej realizacji jest pokazany na fig. 17. Szyna 29 ma postać poprzecznej, przyspawanej do konstrukcji nośnej, listwy 58. Z uwagi na obrotowy ruch konstrukcji nośnej 6, szyna 29 ma zakrzywiony profil, np. w kształcie łuku koła, którego środek znajduje się w środku obrotu umieszczonym centralnie lub w inny sposób.

Inna cechą wagonu bimodalnego jest możliwość trzymania platform 2 i 3 nie tylko w osi podłużnej, lecz jednocześnie poprzecznej, w trakcie podnoszenia konstrukcji nośnej 6, co może być zrealizowane poprzez działanie elementów podtrzymujących, zamontowanych do podłoża, np. urządzeń do ponoszenia i obracania, współpracujących ze elementami platform końcowych.

Z uwagi na różne ograniczenia mechaniczne konstrukcji nośnej, a zwłaszcza związane ze zmianami długości jej podłużnie, nie zawsze jest proste zamocowanie ich zakończeń z podwójnym hakiem, w odpowiednich elementach przyjmujących. Wystarczy np. pojawienie się asymetrii na skutek naprężeń mechanicznych, zmian temperatury lub innych, aby z uwagi na znaczną długość konstrukcji nośnej, utrudnić montaż, mimo marginesu tolerancji.

Układ opisany poniżej i pokazany na fig. 20 i 21, lub podobny, pozwala zagwarantować łatwość montażu, nawet w przypadku największych, spotykanych w normalnym użyciu deformacji.

W tym wariancie, każdy element przyjmujący 33 posiada górną część przyjmującą i podtrzymującą 59 o kształcie krzywoliniowym, posiadającym zaokrąglenie 60 oraz zagłębienie 61, celem przyjęcia haka na końcu podłużnicy konstrukcji nośnej 6. Dolna część tego elementu stanowi prostą powierzchnię 62, o którą opiera się dolna część podłużnicy konstrukcji nośnej 6. Powierzchni oparcia 62 towarzyszy skos prowadzący 63.

Przykładowe urządzenie zabezpieczające, mające na celu zablokowanie i zamknięcie tego mocowania w trakcie transportu, pokazane na fig. 20 i 21. Urządzenie blokujące 64, znajdujące się z obu stron skrajnych platform 2 i 3. Belka sprzęgająca 65, wychylana ręcznie lub przez mechanizm zewnętrzny, zapewnia jednoczesne i bezpieczne zablokowanie z obu stron. Urządzenie blokujące 64 może współdziałać z urządzeniem oporowym obecnym z obu stron, jak to jest opisane poniżej.

Obecność dolnej powierzchni nacisku 62 zwiększa tolerancję montażu, a zatem sprawia, że montaż jest mniej wrażliwy na zmiany długości podłużnie. Celem zwiększenia stabilności i bezpieczeństwa na łukach przewidziane są ograniczniki klinujące poprzecznie, wykonane np. w każdej z belek poprzecznych 66, z którymi stykają się końce konstrukcji nośnej po jej opuszczeniu.

Jeśli chodzi o kształt, to można zastosować zbieżne prowadnice, które dodatkowo naprowadzą konstrukcję nośną na ograniczniki podczas jej opuszczania.

Z każdej strony czoła skrajnych platform, najlepiej w okolicach zakończeń poprzecznych belek 66 znajdują się podnoszone lub chowane podpórki, zapobiegające przechylaniu się platform do wewnątrz wagonu podczas podnoszenia i obracania konstrukcji nośnej 6.

Jedno z ciekawszych rozwiązań polega na zastosowaniu podpórek pneumatycznych, składających się z wysuwających się i chowających części napędzanych siłownikiem pneumatycznym, czyli np. z podnośników pneumatycznych 67 jednocześnie napędzanych przez wspólny układ sprężonego powietrza. Można sobie wyobrazić wspólne sterowanie podpórką pneumatyczną oraz blokowaniem końców konstrukcji nośnej 6 przez urządzenie 64, jak to jest pokazane na fig. 20 i 21. Sprzężenie dokonuje się dzięki dźwigni 68, połączonej z końcem podnośnika 67, oddziałującej na wychylny

PL 202 970 B1 wspornik 69, poprzez sprężynowe połączenie 70 oraz ramię 71, celem automatycznego zablokowania i odblokowania urządzenia blokującego 64 z wychylnym blokującym kołkiem bezpieczeństwa 72. Odblokowanie następuje w momencie napełnienia cylindra podnośnika 67 do pozycji podpierającej.

Całość wynalazku funkcjonuje w sposób następujący: napełnia się cylindry podnośników 46, co powoduje zdjęcie blokad, a następnie uruchamia się urządzenia podnoszące, po czym, kiedy konstrukcja nośna 6 zostanie przygotowana do obrócenia celem przeładunku, przed rozpoczęciem obracania uruchamiają się siłowniki 45, które napełniając się i wywierając nacisk na sklepienie wycięcia 9 w kształcie tunelu 10 powodują dalsze wygięcie pióra zawieszenia 41 na skutek czego oddala się ono od sklepienia tunelu. Pióro, wyginając się, powoduje wychylenie podłużnego elementu łączącego 23 z jego miejsca 9 w tunelu 10. Uwolniona z blokad konstrukcja nośna 6 może się obracać wokół środka swojego obrotu 28 w postaci sworznia obrotowego 48, zamontowanego na części centralnej 39 podłużnego elementu łączącego 23. W trakcie opuszczania konstrukcji nośnej 6 ma miejsce odwrócona kolejność czynności. Siłowniki 46 i 47 silnika podnoszącego 45 opuszczają się i podłużny element łączący 23 chowa się w swoim miejscu w formie tunelu 10, pod elastycznym działaniem pióra podnoszącego. Konstrukcja nośna 6 jest opuszczana, naprowadzana i klinowana przez boczne ograniczniki skrajnych platform. Chowane są również podnośniki podpórek 67, co automatycznie powoduje blokowanie mocowań z obu stron.

Ruchy związane z podnoszeniem i obracaniem konstrukcji nośnej odbywają się za sprawą urządzenia zewnętrznego, np. urządzenia do podnoszenia i obracania, opisanego w równoległym zgłoszeniu w tym samym imieniu.

Claims (33)

1. Wagon do przewozów bimodalnych, stanowiący zestaw dwóch, osadzonych skrajnie na kolejowych wózkach szynowych lub wałach osiowych platform, na których, co najmniej jednym ze swych końców, jest z kolei obrotowo osadzona i przymocowana do co najmniej jednej z platform konstrukcja nośna, która może być poruszana tam i z powrotem ruchem obrotowym, w kierunku do i poza platformę podczas przeładunku w pozycji ukośnej do osi podłużnej wagonu, z kolei połączenie z platformą jest zrealizowane za pośrednictwem sztywnego i rozłączanego mocowania, przenoszącego wszystkie obciążenia statyczne i dynamiczne związane z napędem, toczeniem i przeładunkiem, w pozycji zamkniętej w trakcie transportu, oraz zwalniającego całkowicie końce konstrukcji ze skrajnych platform w trakcie przeładunku, przy czym konstrukcja nośna jest ukształtowana i/lub przystosowana, co najmniej w jednym miejscu, do przenoszenia obciążeń związanych z podnoszeniem i obracaniem, zaś jej środek obrotu jest usytuowany w płaszczyźnie osi podłużnej, znamienny tym, że konstrukcja nośna (6) jest wyposażona w elementy ustalające końce platform (2) i (3) w pozycji stałej lub zmiennej podczas operacji przeładunkowych, przy czym elementy te nie są przystosowane do przenoszenia obciążeń dynamicznych i statycznych związanych z napędem, toczeniem i operacjami przeładunkowymi.

2. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że spód (8) konstrukcji nośnej (6) jest ukształtowany lub wyposażony w co najmniej jedno miejsce do przenoszenia obciążeń związanych z podnoszeniem i obracaniem.

3. Wagon według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że środki utrzymujące pozycję stałą lub zmienną platform (2) lub (3) mają postać dolnego połączenia mechanicznego, łączącego te platformy na niskim poziomie.

4. Wagon według zastrz. 3, znamienny tym, że dolne połączenie mechaniczne stanowi podłużny element łączący (23) o małej grubości.

5. Wagon według zastrz. 4, znamienny tym, że element łączący (23) ma wzmocnione krawędzie boczne.

6. Wagon według zastrz. 5, znamienny tym, że wzmocnione krawędzie boczne mają postać rur (53) i (54), które służą do prowadzenia kabli i przewodów przenoszących energię i ciecze.

7. Wagon według zastrz. 4 albo 5 albo 6, znamienny tym, że w środkowej części podłużnego elementu łączącego (23) jest usytuowany środek obrotu (28) konstrukcji nośnej (6).

8. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że konstrukcję nośną (6) stanowi cienka i możliwie nisko usytuowana podłoga (7).

9. Wagon według zastrz. 4 albo 5 albo 6 albo 8, znamienny tym, że element łączący (23) jest usytuowany pod podłogą (7) konstrukcji nośnej (6).

PL 202 970 B1

10. Wagon według zastrz. 4 albo 5 albo 6 albo 8, znamienny tym, że element łączący (23) jest usytuowany w podłodze (7), powyżej poziomu mocowania ładunku na konstrukcji nośnej (6).

11. Wagon według zastrz. 8, znamienny tym, że podłoga (7) ma ukształtowaną powyżej wzdłużnej strefy środkowej wzdłużną obudową (9) w postaci tunelu (10), przeznaczoną do chowania w pozycji podniesionej połączenia mechanicznego pomiędzy platformami (2) i (3).

12. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że konstrukcję nośną (6) stanowi odbiornik, który jest uformowany z cienkiej podłogi (7), ograniczonej przez dwie boczne ścianki ochronne (11) i (12), które, zakończone od góry przez podłużnicę (13) lub (14), mają końce wystające wzdłużnie poza korpus, stanowiąc mocowane do platform bocznych (2) i (3) zakończenia (15).

13. Wagon według zastrz. 12, znamienny tym, że zakończenia (15) górnych podłużnie (13) i (14) są krótkie i osadzone w komplementarnych gniazdach (16) umieszczonych na platformach (2) i (3) w pobliżu ich wewnętrznych brzegów.

14. Wagon według zastrz. 13, znamienny tym, że korpusy platform (2) i (3) mają, od wewnętrznej strony wagonu, wciętą powierzchnię czołową, z której wystają gniazda (16) platform (2) i (3).

15. Wagon według zastrz. 14, znamienny tym, że zakończenia (15) konstrukcji nośnej (6) są uformowane w co najmniej jeden hak.

16. Wagon według zastrz. 14, znamienny tym, że zakończenia (15) konstrukcji nośnej (6) są krótkim połączeniem zbiorczym w postaci podwójnego haka.

17. Wagon według zastrz. 14, znamienny tym, że każde zakończenie (15) konstrukcji nośnej (6) jest wyposażone w hak górny (31), na przedłużeniu górnych podłużnie (13), i (14), oraz hak dolny (32), na przedłużeniu dolnych ścianek konstrukcji nośnej (6).

18. Wagon według zastrz. 15 albo 16 albo 17, znamienny tym, że każda z platform (2) i (3), od strony zakończeń (15), jest wyposażona w elementy przyjmujące lub gniazda (16) odpowiadające hakom zakończeń (15) konstrukcji nośnej (6), realizujące za każdym razem sztywne połączenie, poprzez które konstrukcja nośna (6) zostaje zespolona ze skrajnymi platformami (2) i (3).

19. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony, w pobliżu co najmniej jednego ze swoich końców, na dolnej powierzchni podstawy (8) podłogi (7) konstrukcji nośnej (6), w płaską, poprzeczną podporę i mechanizm trakowy (29) dla urządzeń manewrowych.

20. Wagon według zastrz. 19, znamienny tym, że mechanizm trakowy (29) ma postać łuku kołowego wypośrodkowanego w centralnym środku obrotu (28).

21. Wagon według zastrz. 13 albo albo 14 albo 15 albo 16, znamienny tym, że zakończenia (15) konstrukcji nośnej (6) mają postać bardzo krótkich ramion.

22. Wagon według zastrz. 21, znamienny tym, że krótkie ramiona stanowią proste przedłużenia górnych podłużnie (13) i (14) i dolnych krawędzi konstrukcji nośnej (6) w postaci haków.

23. Wagon według zastrz. 22, znamienny tym, że na każdym końcu górnych podłużnie (13) i (14) i dolnych krawędzi konstrukcji nośnej (6) są usytuowane dwa haki.

24. Wagon według zastrz. 13 albo 14 albo 15 albo 16, znamienny tym, że zakończenia (15) konstrukcji nośnej (6) moją postać długich ramion.

25. Wagon według zastrz. 15 albo 16 albo 23, znamienny tym, że naprzeciw każdego zakończenia (15) z podwójnym hakiem konstrukcji nośnej (6) są usytuowane odpowiednie haki (34) i (35), przy czym hak górny (34) jest wyposażony w zatrzask (36).

26. Wagon według zastrz. 25, znamienny tym, że zatrzask (36) ma postać wychylnego palca (37) w kształcie haka, blokującego odpowiadający mu hak (30) konstrukcji nośnej (6) i aktywowanego za pomocą mechanizmu pneumatycznego z automatycznym zabezpieczeniem zwrotnym.

27. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że tylko jeden z elementów przyjmujących (33) odpowiadających im gniazd przyjmujących (16) ma postać haka.

28. Wagon według zastrz. 27, znamienny tym, że elementy przyjmujące (33) mają górną część o falistym profilu (60) przechodzącym poprzez profil wklęsły (61) oraz część dolną, w postaci prostej podpory (62), naprzeciw której, na występie oporowym, spoczywa dolna część każdej bocznej podłużnicy konstrukcji nośnej (6), celem utworzenia rozłącznego połączenia.

29. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że platformy (2) i (3) są wyposażone w boczne opory klinujące końce konstrukcji nośnej (6).

30. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że platformy (2) i (3) konstrukcji nośnej (6) są wyposażone w przedłużane podpory.

31. Wagon według zastrz. 28 albo 29 albo 30, znamienny tym, że każda z podpór współpracuje z urządzeniem blokująco/odblokowującym (64) połączenie każdego rozłączalnego połączenia.

PL 202 970 B1

32. Wagon według zastrz. 3 albo 4 albo 5, znamienny tym, że co najmniej jedno z zakończeń podłużnego elementu łączącego (23) ma dwa rozchylane ramiona.

33. Wagon według zastrz. 32, znamienny tym, że oba rozchylane ramiona co najmniej jednego zakończenia podłużnego elementu łączącego (23), aby umożliwić oparcie o przyległe boki co najmniej jednej platformy (2) lub (3), są maksymalnie rozwarte.