PL204220B1 - Sprzęg centralny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sprzęgu centralnego, przeznaczeniem którego jest sprzęganie w wieloczłonowym pojeździe szynowym pierwszego wagonu z drugim, sąsiadującym wagonem. Sprzęganie odbywa się za pośrednictwem głowicy sprzęgającej, która przy pomocy wału sprzęgającego jest zamocowana wahliwie w danym wagonie na korpusie naprowadzającym, jak również przy pomocy zespołu odchylania pozwalającego na zmiany położenia (odchylanie) wału sprzęgającego, przy czym zespół odchylania zawiera wodzidło zapewniające możliwość wykonywania poziomych odchyleń wału sprzęgającego wokół pionowej osi obrotu oraz sterownik służący do ustawiania wodzidła wraz z wałem sprzęgającym, w dowolnej pozycji przewidzianego zakresu odchyleń, jak również elementy dociskowe, przyporządkowane do urządzenia dociskowego, które ustawia wał sprzęgający w pozycji środkowej. Wspomniane urządzenia dociskowe są przy tym oparte o korpus naprowadzający wału sprzęgającego, aby wytworzyć wstępny nacisk elementów dociskowych na wodzidło.

Tego typu sprzęgi centralne są w zasadzie dobrze znane z aktualnego stanu techniki. W odchylnych sprzęgach centralnych z zasady, dodatkowo, wał sprzęgający tworzą dwie części, tylna i przednia, które połączone są z sobą połączeniem o pionowej osi obrotu, dzięki czemu przednia część wału ma względem tylnej części wału możliwość wykonywania wahań (odchyleń) poziomych. Zespół odchylania stwarza przy tym możliwość, że przednia część wału, do której przymocowana jest głowica sprzęgająca, może być przemieszczana z pozycji wyprostowanej, odpowiadającej gotowości do działania, w której głowica sprzęgająca wystaje przed kontur czołowej ściany pojazdu, do odchylonej pozycji „parkingowej, w której przednia część wału wraz z głowicą sprzęgającą znajduje się za czołową ścianą pojazdu.

Z dokumentu DE 2419184 A1 znany jest sprzę g centralny z urz ądzeniem do uzyskiwania zwrotnego położenia środkowego, w którym symetrycznie po obu stronach osi sprzęgu umieszczone są ściskane sprężyny, z których każda zawsze ułożona jest na zawartym w korpusie ślizgu. W danym przypadku ślizgi są dociskane do wodzidła, które uczestniczy w poziomym ruchu obrotowym sprzęgu względem pionowej osi obrotu sprzęgu centralnego, dzięki odpowiedniej rolce podpierającej o osi pionowej i pod wpływem siły ściśniętych sprężyn dociskowych. Rolki podpierające tworzą w tym rozwiązaniu, symetrycznie po obu stronach osi sprzęgu, po jednej parze ułożonych w wodzidle rolek podpierających, w których obie rolki podpierające w parze ułożone są w różnych odległościach względem osi sprzęgu.

W tym rozwiązaniu, oś rolek podpierających znajduje się na okręgu koncentrycznym względem pionowej osi odchyleń sprzęgu centralnego. W środkowym położeniu sprzęgu centralnego rolki podpierające każdej pary rolek spoczywają w danym przypadku na powierzchni ślizgowej ślizgu, który w widoku z góry ma kształt trójkątny, przy czym na każdym ze ślizgów umieszczony jest przechodzący przez korpus wał prowadzący. Przy normalnej pracy, tj. także podczas przejazdu przez zakręty lub zwrotnice, zespół odchylania pracuje cały czas tak, że na powierzchniach ślizgowych ślizgów, które dociskane są do rolek podpierających działaniem sprężyn dociskowych, w następstwie odchylnych ruchów sprzęgu centralnego, występuje stosunkowo duże zużycie (ścieranie). Czynność sprzęgania na zakręcie staje się możliwa tylko z trudnościami lub nie jest możliwa w ogóle, gdyż siły przywracające sprężyn dociskowych przeciwdziałają wykonywanej ręcznie czynności odchylania elementów sprzęgu centralnego, jaka prowadzić ma do sprzęgnięcia.

Urządzenia znane w dotychczasowym stanie techniki są wprawdzie w stanie umożliwiać w sposób zautomatyzowany lub zdalnie sterowany ustawianie wału sprzęgającego w zwrotnym położeniu środkowym, lub unieruchomienie jego w pozycji środkowej, a nawet rozłączenie - a przez to i ręczne odchylenie wału sprzęgającego - wymaga to jednak angażowania ludzi do wysoce niebezpiecznej pracy w obrębie sprzęgu. Zautomatyzowany lub zdalnie sterowany, zgodny z wymaganiami i precyzyjny proces ustawiania wału sprzęgającego oraz głowicy sprzęgającej w każdej planowanej pozycji kątowej jest niemożliwy w zakrętach, zwłaszcza ciasnych, jeśli do tego celu są stosowane znane urządzenia zapewniające zwrotne położenie środkowe, czynność taka nie jest zresztą przewidywana. To samo odnosi się do dowolnie wybieranego ustawiania wału sprzęgającego z pokonywaniem oporu sprężyn dociskowych.

Z innego dokumentu DE 101 62 731 A1 znane jest urzą dzenie słu żące w sprzę gu centralnym pojazdu szynowego do ustawiania wału sprzęgającego w zwrotnej poziomej pozycji środkowej. Urządzenie to posiada wodzidło, które uczestniczy w ruchu obrotowym wału sprzęgającego wokół pionowej osi odchyleń, jak również elementy dociskowe umieszczone symetryczne względem podłużnej osi

PL 204 220 B1 wału sprzęgającego, przy czym każdemu elementowi dociskowemu przypisane jest jedno urządzenie dociskowe, gdzie urządzenia dociskowe są oparte o korpus kołnierza naprowadzającego i umożliwiają uzyskanie środkowego zwrotnego położenia wału sprzęgającego. Przewidziane jest przy tym, że dane urządzenia dociskowe są uruchamiane z pomocą mechanizmów sterujących (sterowników) o napędzie pneumatycznym, hydraulicznym lub elektrycznym. W tym znanym urządzeniu używany sterownik ma postać zdalnie sterowanego nastawczego mechanizmu wykonawczego, z którego pomocą wodzidło i współpracujący z nim wał sprzęgający mogą być dowolnie ustawiane w każdej pozycji przewidywanego zakresu odchyleń poziomych wału sprzęgającego, w ciągu siłowym poprzez urządzenie do uzyskiwania zwrotnego położenia środkowego, przy czym celem tego jest przede wszystkim umożliwienie, a następnie ułatwienie, wykonywania sprzęgania na ciasnych zakrętach.

W tym znanym urządzeniu ciąg sił owy wykorzystywany dla odchylania wał u sprzę gają cego pochodzi od napędu ślimakowego przekazywanego na mechanizm ślimakowy, którego koło ślimakowe jest połączone ze sworzniem łożyskowym i dzięki temu przenosi bezpośrednio ruch odchylny. Ponieważ w takim, znanym ze stanu techniki, rozwiązaniu nie jest przewidziane wystąpienie żadnego rozprzęgnięcia czy przerwania ciągu siłowego między sterownikiem napędu ślimakowego i sworzniem łożyskowym, każdy ruch odchylający wału sprzęgającego jest w czasie jazdy przenoszony bezpośrednio do sterownika. Ponieważ jednak, ogólnie biorąc, mechanizmy ślimakowe uznawane są za samohamowne, więc wywołanie z pomocą tego znanego urządzenia odchylenia elementu w czasie jazdy, jeśli w ogóle do niego dojdzie, jest możliwe tylko przy użyciu dużej siły, ponieważ przewidziane są tu nawet dwa połączone z sobą, jeden za drugim, mechanizmy ślimakowe. Dodatkowo, odchylające ruchy w czasie jazdy wywołują w mechanizmach ślimakowych bardzo duże zużycie.

Przyjmując za punkt wyjścia problemy znane z wiedzy o stanie techniki sprzęgów centralnych, problemem technicznym postawionym przed niniejszym wynalazkiem jest takie udoskonalenie sprzęgu centralnego, zaopatrzonego w urządzenie pozwalające na uzyskiwanie zwrotnej pozycji środkowej opisane w DE 101 62 731 A1, aby możliwe było rozprzęganie ciągu siłowego istniejącego między sterownikiem i sworzniem łożyskowym, a przez to skuteczne przeszkodzenie zjawisku przenoszenia występujących w czasie jazdy ruchów odchylnych wału sprzęgającego bezpośrednio na sterownik.

Przedmiotem wynalazku jest sprzęg centralny do sprzęgania pierwszego wagonu z drugim, sąsiadującym wagonem w wieloczłonowym pojeździe szynowym, gdzie sprzęganie odbywa się za pośrednictwem głowicy sprzęgającej, która przy pomocy wału sprzęgającego jest zamocowana wahliwie w danym wagonie na korpusie naprowadzającym, jak również przy pomocy zespoł u odchylania, odchylającego wał sprzęgający, przy czym zespół odchylania zawiera wodzidło, które wraz z wałem sprzęgającym określa zakres poziomych odchyleń wokół pionowej osi obrotu oraz sterownik ustawiający wodzidło wraz z wałem sprzęgającym, w dowolnym miejscu przewidzianego zakresu odchyleń, a ponadto posiada rozłożone symetrycznie względem osi podłużnej wału sprzęgającego elementy dociskowe, przyporządkowane do pojedynczych urządzeń dociskowych, które ustawiają wał sprzęgający w zwrotnej pozycji środkowej, przy czym wspomniane urządzenia dociskowe są oparte o korpus naprowadzający wału sprzęgającego, wywierając wstępny nacisk elementów dociskowych na wodzidło, charakteryzujący się tym, że wodzidło jest połączone ze sterownikiem za pośrednictwem sworznia wiodącego, poruszającego się wewnątrz konturu jarzma i zaczepiającego o zabierak wodzidła, przy czym w ustawieniu środkowym wodzidła i wału sprzęgającego sworzeń wiodący i zabierak są w stanie niezaczepionym.

Korzystnie, wodzidło jest ukształtowane jako płyta krzywkowa, która w korpusie naprowadzającym jest umocowana obrotowo na ustawionym pionowo trzpieniu odchylania, a z wałem sprzęgającym sprzężona jest synchronicznie-obrotowo.

W innym korzystnym wariancie wynalazku, wodzidło względnie płyta krzywkowa jest obracana razem z dźwigniowym ramieniem, obracanym wokół trzpienia odchylania przy pomocy sterownika.

Korzystnie, ramię dźwigniowe ma prowadnicową szczelinę, przyjmującą i prowadzącą wiodący sworzeń w trakcie obrotu przez ramienia dźwigniowego.

W innym korzystnym wariancie wynalazku, trzpień odchylania jest ustawiony współosiowo i połączony przegubowo z ustawionym pionowo sworzniem łożyskowym, który łączy wał sprzęgający z korpusem naprowadzającym.

Korzystnie, trzpień odchylania jest czynnie połączony ze sworzniem łożyskowym.

W jeszcze innym korzystnym wariancie wynalazku, w obszarze bocznych poł o ż e ń skrajnych wału sprzęgającego lub sprzęgu centralnego znajduje się urządzenie, które samoczynnie odłącza sterownik po osiągnięciu położenia skrajnego.

PL 204 220 B1

W innym korzystnym wariancie wynalazku, wał sprzę gają cy jest utworzony z tylnej i przedniej części wału, które z pionową osią odchyleń są połączone za pośrednictwem łącznika, przy czym przednia część wału ma swobodę poziomych odchyleń względem części tylnej.

Korzystnie, w obszarze bocznego krańcowego położenia wału sprzęgającego lub sprzęgu centralnego jest umieszczone urządzenie, które inicjuje odchylny ruch przedniej części wału.

W innym korzystnym wariancie wynalazku, sprzę g zawiera dodatkowo elementy automatycznie lub zdalnie sterujące odchylaniem wyprostowanego wału sprzęgającego pomiędzy pozycją środkową a bocznymi poł o ż eniami skrajnymi i odwrotnie, i/albo odchylaniem przedniej części wał u.

Problem techniczny postawiony przed wynalazkiem zostaje rozwiązany w ten sposób, że wodzidło zostaje połączone ze sterownikiem poprzez sprzęgnięcie wodzidła z urządzeniem odchylającym, przy czym sprzęgnięcie to może być zwalniane w środkowym położeniu wodzidła. Zasada niniejszego wynalazku polega więc na tym, że w czasie jazdy urządzenie odchylające nie pozostaje w zaczepie (chwycie) z wodzidłem, a tym samym także i nie jest w zaczepie (chwycie) z połączonym z wodzidłem wałem sprzęgającym. Inaczej mówiąc oznacza to, że w stosowanym układzie podczas jazdy na urządzenie odchylające nie oddziałują odchylne ruchy wału sprzęgającego.

Dzięki rozwiązaniu proponowanemu przez niniejszy wynalazek, mianowicie przez to, że wodzidło ma kontakt ze sterownikiem poprzez urządzenie odchylające, staje się możliwe, i to w korzystny sposób, wywieranie bezpośredniego wpływu na wodzidło przez obsługę sterownika, w następstwie czego wodzidło dokonuje obrotu wokół pionowej osi odchyleń zmuszając wał sprzęgający do wykonania odchylenia w poziomie. Przez to, że zaczep (chwyt) połączonego bezpośrednio ze sterownikiem wodzidła z urządzeniem odchylającym może być w centralnej pozycji wału sprzęgającego rozłączany, uzyskuje się w korzystny sposób, to że przenoszony przez wał sprzęgający i sworzeń łożyskowy ciąg siłowy może nie być przenoszony na sterownik, tak że zużywanie się przekładni znajdujących się między wodzidłem, to jest urządzeniem odchylającym i sterownikiem, jakie wywoływane jest występującymi w czasie jazdy odchylnymi ruchami wału sprzęgającego, zostaje wyraźnie zmniejszone. Jako sterowniki można stosować siłowniki pneumatyczne, hydrauliczne lub elektryczne, takie np. jak cylindry hydrauliczne lub siłowniki liniowe w postaci elektrocylindrów.

Ponadto, możliwa jest na przykład w przypadku defektu siłownika trzonowego, stanowiącego część sterownika, ręczna obsługa urządzenia odchylającego. Dzięki rozwiązaniu proponowanemu przez niniejszy wynalazek staje się teraz możliwe wykonywanie stosownych odchyleń pręta sprzęgającego podczas przemieszczania znajdującej się na przednim końcu wału głowicy sprzęgającej w kierunku sprzę gania („wjazd) i rozprzę gania („wyjazd). W ten sposób moż liwym się staje nie tylko realizowanie dokładnego, zautomatyzowanego lub sterowanego zdalnie, ustawiania wału sprzęgającego, a tym samym i głowicy sprzęgającej, w każdej pozycji kątowej przewidywanego zakresu poziomych odchyleń także przy pokonywaniu zakrętów, ale realną staje się w szczególności możliwość dokonywania swobodnego wyboru położenia wału sprzęgającego przy pomocy elementów dociskowych zespołu odchylania, przy czym zaczep (chwyt) zespołu odchylania i wodzidła jest w czasie jazdy rozłączalny.

Dzięki ukształtowaniu wodzidła, jako umieszczonej obrotowo na pionowym sworzniu płyty krzywkowej, uzyskuje się szczególnie prostą i łatwą w realizacji możliwość odchylania wału sprzęgającego za pomocą zespołu odchylania. Innymi słowy wał sprzęgający jest łatwo i prosto obracany dzięki zastosowaniu wodzidła, które uczestniczy w wykonywaniu poziomego odchylnego ruchu wału sprzęgającego wokół pionowej osi odchyleń. Jest zrozumiałe, że możliwe są tu również i inne formy realizacji wynalazku.

W innym szczególnie preferowanym wariancie niniejszego wynalazku, urzą dzenie odchylają ce posiada jarzmo z konturem, w którym jest prowadzony sworzeń wiodący, który wchodzi w zaczep (chwyt) z zabierakiem wodzidła, przy czym zabierak przyjmuje sworzeń wiodący. Ten wariant rozwojowy przedstawia sobą rozwiązanie szczególnie proste w realizacji i przy tym niezmiernie skuteczne, przy pomocy którego może być rozwiązany problem doprowadzania do zaczepu (chwytu), jak również rozłączania, wodzidła i sterownika. W tym celu korzystnie, jarzmo jest sztywno związane z korpusem naprowadzającym wału sprzęgającego albo nawet z samym wagonem, w następstwie czego nie może brać udziału w ruchu obrotowym razem z wodzidłem wokół pionowo umieszczonego trzpienia odchylania.

W rozwiązaniu tym jest przewidziane, że utworzony w jarzmie kontur urządzenia odchylającego służy jako prowadnica dla sworznia wiodącego, przez który umożliwiony zostaje zaczep (chwyt) wodzidła o sterownik. W szczególnie preferowanym wariancie, ukształtowany w jarzmie kontur urządzePL 204 220 B1 nia odchylającego ma specjalny kształt, a zwłaszcza kształt litery „S lub ukształtowanie schodkowe, w którym sworzeń wiodący jest prowadzony, i w zależnoś ci od danego segmentu kształtu konturu wchodzi w zaczep z wodzidłem. Przez to, że jarzmo jest sztywno związane z korpusem naprowadzającym wału sprzęgającego albo nawet z samym wagonem, każdy segment kształtu konturu odpowiada w korzystny sposób określonemu wycinkowi obszaru odchyleń wodzidła, a przez to także określonemu wycinkowi obszaru odchyleń sprzężonego roboczo z wodzidłem wału sprzęgającego, tak że wykorzystując kształt konturu jarzma można z wyprzedzeniem określić, w którym obszarze odchyleń nastąpi zaczepienie sworznia wiodącego o wodzidło lub jego zwolnienie.

W jeszcze innym szczególnie preferowanym wariancie rozwojowym obu wspomnianych powyżej realizacji sprzęgu centralnego, według niniejszego wynalazku, wodzidło względnie krzywkowa płyta mogą być doprowadzane do zaczepu (chwytu) z ramieniem dźwigniowym, które pod wpływem sterownika ma swobodę obrotu wokół trzpienia odchylania. W tym wariancie ramię dźwigniowe jest zamocowane obrotowo na trzpieniu odchylania, który służy także jako oś obrotu dla wodzidła, tzn. płyty krzywkowej. W rozwiązaniu tym sterownik ma bezpośrednie połączenie z punktem nacisku na ramię dźwigniowe, poprzez nastawnik lub poprzez odpowiednie elementy przekładniowe. W następstwie tego, że zgodnie z wynalazkiem zaczep (chwyt) wodzidła lub krzywkowej płyty o ramię dźwigniowe, a tym samym i o sterownik jest w środkowym położeniu wodzidła rozłączalny, możliwe jest, w szczególnie korzystny sposób, rozprzęganie sterownika od wodzidła. Jest oczywiste, że tu też moż liwe są inne warianty realizacyjne.

W dalszym preferowanym wariancie realizacyjnym rami ę dź wigniowe zawiera prowadnicową szczelinę, w której prowadzony, w konturze, sworzeń wiodący porusza się wokół trzpienia odchylania w trakcie obrotu dźwigniowego ramienia. Zgodnie z tym sworzeń ten jest z jednej strony prowadzony przez istniejącą w ramieniu dźwigniowym prowadnicową szczelinę, która w korzystnym wariancie przebiega prawie promieniście do trzpienia odchylania, z drugiej zaś strony przez kontur utworzony w jarzmie urzą dzenia odchylającego.

Ten wariant realizacyjny dostarcza szczególnie proste w realizacji, i przy tym bardzo efektywne, miejsce sprzęgania między wodzidłem i sterownikiem, bowiem umożliwia, że podczas jazdy urządzenie odchylające nie pozostaje w stanie zaczepu z wodzidłem, a przez to nie działają na nie również przenoszone poprzez wodzidło odchylne ruchy (przemieszczenia) wału sprzęgającego. Z pomocą sterownika, takiego na przykład jak napęd liniowy w postaci elektrocylindra, prowadzony przez kontur sworzeń wiodący zostaje wsunięty do zabieraka wodzidła. Zabierak wodzidła jest ze swej strony połączony z trzpieniem odchylania wodzidła, tak że po wsunięciu sworznia wiodącego do zabieraka możliwe się staje uzyskanie, przy pomocy urządzenia sterownika, odchylnego ruchu wału sprzęgającego.

W szczególnie korzystnym wariancie realizacyjnym sprzęgu centralnego, zgodnego z niniejszym wynalazkiem, trzpień odchylania jest współosiowo połączony przegubowo z poziomym sworzniem łożyskowym, który łączy wał sprzęgający z korpusem naprowadzającym. Zostaje przez to zapewniona wyjątkowo łatwa w realizacji możliwość przeniesienia wywołanego sterownikiem ruchu obrotowego wodzidła wokół trzpienia odchylania na wał sprzęgający. Jest oczywiste, że tu też możliwe są inne warianty realizacyjne.

W innym szczególnie korzystnym wariancie realizacyjnym wspomnianego sprzęgu centralnego, zgodnego z niniejszym wynalazkiem, trzpień odchylania jest bezpośrednio roboczo połączony ze sworzniem łożyskowym.

Aby uzyskać automatyczne wyłączanie sterownika po osiągnięciu pozycji skrajnej, to jest po osiągnięciu przewidywanej w obszarze odchyleń sprzęgu pozycji końcowej, w korzystnym wariancie wynalazku w obszarze bocznego położenia skrajnego wału sprzęgającego tj. bocznego położenia skrajnego sprzęgu centralnego zostaje umieszczone urządzenie zapewniające odłączanie sterownika. Można sobie również wyobrazić, że powrotne odchylenia wału sprzęgającego po osiągnięciu przez niego pozycji środkowej może być również wykonywane przez automatyczne odłączenie.

W dalszym wariancie realizacyjnym wał sprzęgający utworzony jest przez część przednią i część tylną , które s ą z sobą złączone łącznikiem umoż liwiają cym przedniej części wykonywanie względem części tylnej odchyleń w płaszczyźnie poziomej. W tym rozwiązaniu wału sprzęgającego możliwe staje się zrealizowanie, obok wykonania zespołu odchylania zgodnie z opisem wynalazku, dwustronnego odchylania wału sprzęgającego sprzęgu centralnego w połączenie i przy jego wychodzeniu z połączenia. Proces ten następuje przy tym we współdziałaniu z łącznikiem, jaki jest integralnie umieszczony między przednią i tylną częścią wału sprzęgającego.

PL 204 220 B1

W dalszym rozwinięciu wspomnianego sprzę gu centralnego, zgodnego z niniejszym wynalazkiem, w obszarze bocznej pozycji skrajnej wału sprzęgającego tj. sprzęgu, centralnego umieszczone zostaje urządzenie rozpoczynające proces odchylania przedniej części wału. Jako takie urządzenie służy na przykład siłownik trzonowy, sterowany przy pomocy wyłącznika zbliżeniowego.

W szczególnie korzystnym wariancie wynalazku, procesy odchylania wyprostowanego wa ł u sprzęgającego z pozycji środkowej do bocznego położenia skrajnego i odwrotnie, i/lub procesy odchylania przedniej części wału sprzęgającego mogą być zautomatyzowane lub sterowane zdalnie. Zależnie więc od wymagań i przewidywanego stopnia automatyzacji, wszystkie fragmenty lub całość procesów odchylania będą mogły przebiegać automatycznie lub jako sterowane zdalnie.

Wynalazek w przykładach wykonania został zilustrowany na rysunkach na których: fig. 1 przedstawia widok rozłożonego urządzenia odchylającego bez jarzma, według korzystnego wariantu z niniejszego wynalazku, fig. 2 przedstawia różne widoki urzą dzenia odchylają cego z fig. 1 w stanie zmontowanym, bez jarzma, fig. 3a przedstawia sekwencję funkcjonowania korzystnego wariantu realizacyjnego urządzenia odchylającego z jarzmem według wynalazku, w której urządzenie odchylające jest przedstawione w stanie bez zaczepu (chwytu), a centralny punkt sprzęgu jest w stanie zaczepionym, fig. 3b przedstawia sekwencję funkcjonowania korzystnego wariantu realizacyjnego urządzenia odchylającego według wynalazku z fig. 3a, podczas którego urządzenie odchylające jest w stanie zaczepu (chwytu), natomiast centralny punkt sprzęgu jest poza zaczepem, fig. 3c przedstawia sekwencję funkcjonowania korzystnego wariantu realizacyjnego urządzenia odchylającego według wynalazku z fig. 3a i fig. 3b, podczas którego centralny punkt sprzęgu jest poza zaczepem (bez chwytu), a sprzęg jest odchylony, fig. 4 przedstawia perspektywiczny widok korzystnego wariantu realizacyjnego zespołu odchylania w stanie zmontowanym, fig. 5 przedstawia widok z góry wariantu zainstalowanego zespołu odchylania, z częściowym przekrojem poprzecznym, fig. 6a przedstawia schematyczny widok z boku sprzęgu centralnego według wynalazku, służący objaśnieniu położenia wyłączników i silników, a fig. 6b przedstawia schematyczny widok z góry sprz ę gu centralnego wedł ug wynalazku z fig. 6a.

W nawiązaniu do fig. 1 i fig. 2 objaśniony zostaje przede wszystkim korzystny wariant urządzenia odchylającego, przy czym fig. 1 prezentuje korzystny wariant realizacyjny rozłożonego urządzenia odchylającego bez jarzma, natomiast fig. 2 pokazuje korzystny wariant realizacyjny urządzenia odchylającego bez jarzma w stanie zmontowanym.

Zgodnie z tym, co przedstawiono, urządzenie odchylające 9 złożone jest z górnej i dolnej części dźwigniowego ramienia 16. Między górną i dolną częścią dźwigniowego ramienia 16 znajduje się wodzidło 4, które w stanie zmontowanym obraca się razem z pierścieniami ślizgowymi 20. W tym celu pierścienie ślizgowe 20 są osadzone na tulejach sworznia 29, umieszczonych na górnej i dolnej stronie wodzidła 4. W przedstawionym wariancie wodzidło 4 ma kształt krzywkowej płyty 4a z wgłębieniami służącymi jako obszary absorpcji nacisku 31. W zmontowanym i gotowym do działania stanie urządzenia na te obszary absorpcji nacisku 31 oddziałują elementy dociskowe 9 urządzenia odchylającego 9, przy czym te elementy dociskowe nie są pokazane na fig. 1 i fig. 2.

Na krzywkowej płycie 4a to jest na wodzidle 4 znajduje się jest dwupalczasty zabierak 13 z symetrycznie rozmieszczonymi „palcami. Ponadto, przez wodzidło 4 to jest przez krzywkową płytę 4a przechodzi wspomniana wyżej tuleja sworznia 29, do której w konfiguracji roboczej wsuwany jest trzpień odchylania 14 (na rysunku nie pokazany).

Górna i dolna część ramienia dźwigniowego 16 ma pełniący funkcję dźwigni wystający odcinek z wykrojoną biegnącą w przybliżeniu promieniowo szczeliną prowadnicową 17. W tej prowadnicowej szczelinie 17 jest umieszczany sworzeń wiodący 12 w taki sposób, że ma on swobodę poruszania się wzdłuż szczeliny prowadnicowej 17. W tym celu sworzeń wiodący 12 jest odpowiednio zamocowany za pomocą pierścieni ślizgowych 23. Aby po zmontowaniu uniknąć wypadania sworznia wiodącego 12 i pierścieni ślizgowych 23 z prowadnicowej szczeliny 17, na sworzniu wiodącym przewidziane są pierścieniowe zagłówki 26, które są osadzane na odpowiednich końcach sworznia wiodącego 12 po wsunięciu na niego pierścieni ślizgowych 23.

W wystającym, dźwigniowym odcinku ramienia dźwigniowego 16, w górnej jego części, znajdują są przelotowe otwory 27, w których osadzane są ustalacze 21 Ustalacze 21 są wkręcane w odpowiednie otwory 24, przykładowo gwintowane, w dolnej części ramienia dźwigniowego 16, w celu złączenia z sobą na sztywno górnej i dolnej część ramienia dźwigniowego 16, z zachowaniem swobody obrotu znajdującego się między nimi wodzidła 4. Ponadto, przez przelotowy otwór 28 w górnej części ramienia dźwigniowego 16 przechodzi sworzeń nastawczy 22, który z kolei osadzany jest na sztywno

PL 204 220 B1 w dolnej części ramienia dźwigniowego, w przewidzianym do tego otworze 25. Ze sworzniem nastawczym 22 może być połączony pierścień zaciskający 30. W zmontowanym zestawie urządzenia odchylającego przeznaczeniem sworznia nastawczego 22 jest działanie jako punktu wywierania nacisku przez nie pokazany tu nastawnik, który ze swej strony współpracuje bezpośrednio ze sterownikiem.

W oparciu o przedstawiony na fig. 2 obraz zmontowanego urządzenia odchylającego, zgodnego z niniejszym wynalazkiem, można zauważyć, że konstrukcja ramienia dźwigniowego 16 i wodzidła 4 z zabierakiem 13 zapewnia urządzeniu odchylającemu 9 kątowy zakres odchyleń około 35°. Jest zrozumiałe, że możliwe są również inne zakresy odchyleń. Widać ponadto, że przewidywane w krzywkowej płycie 4a lub w wodzidle 4 wgłębienia służące jako obszary absorpcji nacisków 31 są usytuowane odpowiednio do lokalizacji (na rysunku nie pokazanych) elementów dociskowych.

Fig. 3a, fig. 3b i fig. 3c pokazują sekwencję działania urządzenia odchylającego 9 z jarzmem 11, według niniejszego wynalazku.

Fig. 3a pokazuje szczegółowo położenie, w którym urządzenie odchylające 9 zajmuje pozycję bez zaczepu, a centralny punkt sprzęgu to jest wał sprzęgający jest w stanie zaczepionym. Jak pokazano, elementy dociskowe 6 stykają się ze znajdującymi się w płycie krzywkowej 4a obszarami absorpcji nacisków 31, co zapewnia środkowy punkt sprzęgu centralnego to jest wału sprzęgającego. W odróżnieniu od urządzenia odchylającego 9, pokazanego na fig. 1 i fig. 2, w konstrukcji obecne jest jarzmo 11 z odpowiednio ukształtowanym konturem 10, przy czym jarzmo 11 w zabudowanym stanie przymocowane jest do korpusu naprowadzającego sprzęgu lub do ramy pudła wagonu.

Fig. 3b pokazuje pozycję następującą po stanie pokazanym na fig. 3a, w której po przesunięciu ramienia dźwigniowego 16 tylko o około 15° przy pomocy nastawnika (nie pokazanego na rysunku), zaczepia on o sworzeń nastawczy 22. Podczas tego ruchu wiodący sworzeń 12 przesuwany jest w położenie, w którym wchodzi w zaczep z zabierakiem 13 wodzidła 4, oraz współpracuje z istniejącą w ramieniu dźwigniowym 16 prowadnicową szczeliną 17 i konturem 10 jarzma 11. Należy przy tym zauważyć, że w następstwie obrotu ramienia dźwigniowego 16 wyprzęgniętego z wodzidła 4, elementy dociskowe 6 zostają przy pomocy odpowiedniego konturu, utworzonego na obwodzie ramienia dźwigniowego 16, wypchnięte z obszarów absorpcji nacisku 31 płyty wodzidła 4, przeciwdziałając sile nacisku nie pokazanego urządzenia dociskowego. W ten sposób w centralny punkt sprzęgu centralnego to jest wał sprzęgający nie jest w stanie zaczepu, natomiast urządzenie odchylające 9 jest zaczepione o zabierak 13 wodzidła 4.

Fig. 3c pokazuje stan, w którym dźwigniowy odcinek ramienia dźwigniowego 16 zostaje dalej przesunięty działaniem nastawnika (nie pokazanego) naciskającego sworzeń nastawczy 22. Sworzeń wiodący 12 wciąż pozostaje w zaczepie z zabierakiem 13 wodzidła 4. W związku z tym, ze względu na kształt konturu 10 jarzma 11 w odróżnieniu od przebiegu ruchów pokazanych na fig. 3a i fig. 3b, przekręcenie ramienia dźwigniowego 16 spowoduje obrót także wodzidła 4 wraz z przechodzącym przez wodzidło 4 trzpieniem odchylania 14. Podobnie jak poprzednio, elementy dociskowe 6, ze względu na kontur ramienia dźwigniowego 16 to jest wodzidła 4, nie oddziałują z obszarami absorpcji nacisków 31 płyty krzywkowej 4a. Tym samym na fig. 3c pokazana jest sytuacja, w której centralny punkt sprzęgu to jest wał sprzęgający nie jest w stanie zaczepienia, a sprzęg to jest wał sprzęgający jest odchylony o około 30° od swego położenia centralnego.

Należy tu podkreślić, że w związku z ukształtowaniem szczeliny prowadnicowej 17 w ramieniu dźwigniowym 16 i jej współpracą z istniejącym w jarzmie 11 konturem 10 uzyskane mogą być i inne sekwencje działań wykonywanych przez środkowe położenie sprzęgu centralnego i urządzenia odchylającego 9.

Fig. 4 pokazuje perspektywiczny wygląd wariantu zespołu odchylania 19, z którym zintegrowane jest objaśnione wcześniej urządzenie odchylające 9. Pokazany w tym wariancie realizacyjnym zespół odchylania 19 zawiera urządzenie odchylające 9, które służy jako mechaniczne urządzenie do ustawiania w pozycji środkowej. Urządzenie odchylające 9 umieszczone jest ponad (nie pokazanym) sprężystym przegubem elastomerowym sprzęgu centralnego i jest połączone z nim w sposób płynny. Fig. 4 pokazuje cały moduł służący jako zespół odchylania 19, który składa się z urządzenia odchylającego 9, działającego jako urządzenie centrujące, urządzeń dociskowych 5 i wyłącznika zbliżeniowego 35, który umożliwia pracę automatyczną lub nadzór nad działaniem zespołu odchylania 19, jak również nastawnik 34, którym może być na przykład siłownik trzonowy. Nastawnik 34 jest połączony z nie pokazanym sterownikiem, w postaci np. silnika elektrycznego, jeśli to konieczne przy pomocy odpowiedniego mechanizmu przekładniowego. W przypadku defektu nastawnika 34 zespół odchylania 19 może być łatwo uruchamiany ręcznie. W tym celu należy na przykład wetknąć ręczną korbę w sze8

PL 204 220 B1 ściokątne wewnętrzne wgłębienie, jakie znajduje się na końcu siłownika trzonowego tj. nastawnika, i odpowiednio pokręcić .

Fig. 5 pokazuje widok z góry jednego z wariantów realizacyjnych zespołu odchylania 19, przedstawiony z częściowym przekrojem poprzecznym. Sprzęg centralny według przedmiotowego wynalazku zawiera głowicę sprzęgającą 37 (nie pokazaną bezpośrednio), która przy pomocy wału sprzęgającego 2 i zespołu odchylania 19 jest wahliwie przymocowana do naprowadzającego korpusu 7 skrzyni wagonu. Zespół odchylania 19 zawiera wodzidło 4, które bierze udział w odchyleniach sprzęgającego wału 2 wokół jego pionowej osi odchyleń. Wodzidło 4 zawiera elementy dociskowe 6 rozmieszczone symetrycznie względem podłużnej osi 1 wału sprzęgającego 2. Wał sprzęgający 2 jest przymocowany przegubowo do korpusu naprowadzającego 7 za pomocą pionowego sworznia łożyskowego 15 i przymocowany do pojazdu szynowego za pośrednictwem korpusu. Częściowy przekrój poprzeczny umieszczony na fig. 5 przedstawia, że łożyskowy sworzeń 15 położony jest współosiowo z trzpieniem odchylania 14 zespołu odchylania 19 i jest z nim połączony roboczo. W korpusie naprowadzającym 7 są ponadto umieszczone urządzenia dociskowe_5. Urządzenia te, we współpracy z elementami dociskowymi 6, zapewniają poziomy powrotny ruch do położenia środkowego. Każdy element dociskowy 6 jest przy tym przyporządkowany do jednego urządzenia dociskowego 5. W pokazanym przykładzie realizacji wynalazku wodzidło 4 ma formę płyty krzywkowej 4a, tak jak pokazano na fig. 1 do fig. 3. Płyta ta, z pomocą ustawionego pionowo trzpienia odchylania 14, jest umocowana obrotowo w korpusie naprowadzającym 7.

Płyta krzywkowa 4a jest obrotowo-synchronicznie złączona z wałem sprzęgającym 2, a trzpień odchylania 14 jest, jak to już wspomniano, umieszczony współosiowo do sworznia łożyskowego 15 wału sprzęgającego 2. Trzpień odchylania 14 i sworzeń łożyskowy 15 pracują wspólnie, a płyta krzywkowa 4a jest, jak to pokazano na rysunkach od fig. 1 do fig. 3, jest umocowana obrotowo w urządzeniu odchylającym.

Urządzenie dociskowe 5 w przedstawionym wariancie realizacyjnym pracuje w sposób ciągły, albo odłącza się lub może być odłączane w zależności od kąta odchylenia, albo może być uruchamiane mechanizmem pneumatycznym, hydraulicznym albo elektrycznym. Sterownik 8 w danym przykładzie realizacji wynalazku ma postać zdalnie sterowanego urządzenia nastawczego, z którego pomocą, za pośrednictwem nastawnika 34 i przy wykorzystaniu ciągu siłowego pochodzącego z zespołu odchylania 19, możliwe jest ustawianie wodzidła 4 to jest płyty krzywkowej 4a do powrotnego położenia środkowego, w każdym miejscu przewidywanego poziomego zakresu odchyleń wału sprzęgającego 2.

W obszarze bocznego skrajnego położenia wału sprzęgającego 2 przymocowane jest nie pokazane urządzenie, które po osiągnięciu bocznego położenia skrajnego samoczynnie wyłącza sterownik 8. Powrotne odchylenie wału sprzęgającego 2, po osiągnięciu położenia środkowego, również może być realizowane z wykorzystaniem automatycznego odłączania.

Wał sprzęgający 2 jest w przedstawionym wariancie realizacyjnym utworzony przez tylną część wału 2a i przednią część wału 2b, które połączone są za pomocą łącznika 18 z pionową osią obrotu, tak że przednia część wału 2b ma w stosunku do tylnej części 2a swobodę odchylania w płaszczyźnie poziomej.

W sytuacji pokazanej na fig. 5 prezentowany jest stan sprzęgnięcia sprzęgu centralnego, przy którym urządzenie odchylające nie jest w stanie zaczepu, a to dlatego, aby nie szkodzić funkcjonowaniu środkowego położenia w czasie jazdy. Zespół odchylania 19 służy w tej sytuacji do odpowiedniego odchylania wału sprzęgającego 2 podczas przemieszczania znajdującej się na przednim końcu wału głowicy sprzęgającej w kierunku sprzęgania („wjazd) i rozprzęgania („wyjazd). Proces ten zachodzi przy współdziałaniu z łącznikiem 18 zintegrowanym z wałem sprzęgającym 2.

Fig. 6a i fig. 6b pokazują schematyczny widok z boku i z góry sprzęgu centralnego, według niniejszego wynalazku, w celu objaśnienia pozycji zajmowanych przez przełączniki i silniki, włączając w to silnik M1 przemieszczający głowicę sprzęgającą 37, silnik M2 służący do wysprzęgania, silnik M3 do zginania i rozciągania wału sprzęgającego 2, oraz silnik M4 służący do odchylania głowicy sprzęgającej 37. Zgodnie z tym, co przedstawiono schematycznie, w obszarze bocznych położeń skrajnych wału sprzęgającego 2 umieszczone jest drugie urządzenie odchylania 38 - silnik M3, które uruchamia procedurę odchylania przedniej części wału 2b w sposób automatyczny poprzez drugi nastawnik 38a. Zależnie od wymagań i od przewidywanego zakresu automatyzacji, wszystkie procesy odchylania (lub ich część), tj. odchylanie wyprostowanego wału sprzęgającego 2 z pozycji środkowej do bocznego

PL 204 220 B1 położenia skrajnego i odwrotnie, i/lub odchylanie przedniej części wału 2b, mogą być realizowane jako zautomatyzowane lub sterowane zdalnie.

W dalszym ciągu objaśnione zostaje automatyczne działanie korzystnego wariantu realizacyjnego sprzęgu centralnego z odniesieniem do fig. 6a i fig. 6b. W pokazanym, sprzęgniętym stanie sprzęgu centralnego urządzenie odchylające 9 zespołu odchylania 19 jest w stanie niezaczepionym, a więc zajmuje pozycję pokazaną w fig. 3a, a celem tego jest niezakłócanie funkcjonowania środkowego położenia w czasie jazdy. Taka pozycja urządzenia odchylającego 9 jest kontrolowana przez wyłącznik zbliżeniowy S12. Gdy sprzęg ma być po rozprzęgnięciu cofnięty za (nie pokazany) „fartuch, co jest podawane sygnałem od systemu sterowania pojazdem, wówczas znajdujący się w urządzeniu odchylania sterownik 8 - na fig. 6a i fig. 6b oznaczony jako wałowy silnik M4, umieszczony w zespole odchylania 19 - spowoduje, że pozycja środkowa a tym samym i elastomerowy przegub sprężysty oraz cały sprzęg dokonają obrotu o ok. 20° i wejdą w kontakt z wyłącznikiem zbliżeniowym S17.

Natychmiast po uruchomieniu tego wyłącznika silnik M4 zatrzymuje się, w celu umożliwienia zgięcia wału sprzęgającego 2 przy wykorzystaniu łącznika 18. Po tym jak następnie wał sprzęgający 2 osiągnie swoje położenie pośrednie, tj. kiedy zaktywizowany zostaje wyłącznik zbliżeniowy S16, silnik M4 zespołu odchylania 19 zostaje ponownie uruchomiony i przekręca pozycję środkową do „pozycji parkingowej, rozpoznawanej przez wyłącznik zbliżeniowy S13. Po osiągnięciu tej pozycji krańcowej silnik M4 zostaje wyłączony. Mechaniczny rygiel wewnątrz urządzenia ustalającego położenie środkowe zapewnia, że sprzęg jest w sposób pewny utrzymywany, w pozycji odchylonej. Wychodzenie („wyjazd) sprzęgu, przed procesem sprzęgania, które jest inicjowane przez sygnał z układu sterowania pojazdem, odbywa się analogicznie jak wyżej opisany proces wchodzenia („wjazdu). Gdy tylko zespół odchylania doprowadzi do wstecznego ruchu wału sprzęgającego 2 do jego pozycji środkowej, zaktywizowany zostaje wyłącznik zbliżeniowy S11. Można również wykorzystać przełącznik S10, służący do wykrywania czy wał sprzęgający 2 jest zgięty.

W układzie znajdują się dodatkowo przełączniki: S1 (sercówka), S2 (czujnik sprzęgania), S3 (sprzęg - E, tył), S4 (sprzęg - E, przód) S7 (łącznik zablokowany) i S8 (łącznik odblokowany), które służą do wykrywania stanu sprzęgnięcia i statusu części wału 2a i 2b. Silniki M1 i M2 służą do przemieszczania głowicy sprzęgającej 37 oraz do rozprzęgania. Symbol Y1 oznacza magnes służący odryglowywaniu przegubu.

W podsumowaniu należy stwierdzić, że zgodnie z niniejszym wynalazkiem za pomocą zespołu odchylania 19 możliwe jest przerywanie ciągu siłowego między sworzniem łożyskowym 15 i sterownikiem 8 w taki sposób, aby w czasie jazdy przeszkodzić przenoszeniu jakichkolwiek odchylnych ruchów wału sprzęgającego 2 na sterownik 8. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem zasada działania zespołu odchylania 19 polega na tym, że urządzenie odchylające 9 podczas jazdy nie jest w stanie zaczepu. Mówiąc inaczej oznacza to, że na zespół odchylania 19 nie wywierają w czasie jazdy żadnego wpływu odchylne ruchy wału sprzęgającego 2. Z pomocą liniowego napędu, w postaci napędzanego przez sterownik 8 nastawnika 34, sworzeń wiodący 12, prowadzony w konturze 10 jarzma11 wprowadzany jest do zabieraka 13 w kierunku wodzidła 4. Ponieważ zabierak 13 jest połączony ze sworzniem łożyskowym 15, więc po wprowadzeniu sworznia wiodącego 12 do zabieraka 13 wywoływany jest ruch odchylny wału sprzęgającego 2, przy czym dokonywane jest to z pomocą sterownika 8 to jest poprzez napędzany przez niego nastawnik 34.

Claims (10)

1. Sprzęg centralny do sprzęgania pierwszego wagonu z drugim, sąsiadującym wagonem w wieloczłonowym pojeździe szynowym, gdzie sprzęganie odbywa się za pośrednictwem głowicy sprzęgającej (37), która przy pomocy wału sprzęgającego (2) jest zamocowana wahliwie w danym wagonie na korpusie naprowadzającym (7), jak również przy pomocy zespołu odchylania (19), odchylającego wał sprzęgający (2), przy czym zespół odchylania (19) zawiera wodzidło (4), które wraz z wałem sprzęgającym (2) określa zakres poziomych odchyleń wokół pionowej osi obrotu oraz sterownik (8) ustawiający wodzidło (4) wraz z wałem sprzęgającym (2), w dowolnym miejscu przewidzianego zakresu odchyleń, a ponadto posiada rozłożone symetrycznie względem osi podłużnej (1) wału sprzęgającego (2) elementy dociskowe (6), przyporządkowane do pojedynczych urządzeń dociskowych (5), które ustawiają wał sprzęgający (2) w zwrotnej pozycji środkowej, przy czym wspomniane urządzenia dociskowe (5) są oparte o korpus naprowadzający (7) wału sprzęgającego (2), wywierając

PL 204 220 B1 wstępny nacisk elementów dociskowych (6) na wodzidło (4), znamienny tym, że wodzidło (4) jest połączone ze sterownikiem (8) za pośrednictwem sworznia wiodącego (12), poruszającego się wewnątrz konturu (10) jarzma (11) i zaczepiającego o zabierak (13) wodzidła (4), przy czym w ustawieniu środkowym wodzidła (4) i wału sprzęgającego (2) sworzeń wiodący (12) i zabierak (13) są w stanie niezaczepionym.

2. Sprzęg centralny według zastrz. 1, znamienny tym, że wodzidło (4) jest ukształtowane jako płyta krzywkowa (4a), która w korpusie naprowadzającym (7) jest umocowana obrotowo na ustawionym pionowo trzpieniu odchylania (14), a z wałem sprzęgającym (2) sprzężona jest synchronicznieobrotowo.

3. Sprzęg centralny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wodzidło (4) względnie płyta krzywkowa (4a) jest obracana razem z dźwigniowym ramieniem (16), obracanym wokół trzpienia odchylania (14) przy pomocy sterownika (8).

4. Sprzęg centralny według zastrz. 3, znamienna tym, że ramię dźwigniowe (16) ma prowadnicową szczelinę (17), przyjmującą i prowadzącą wiodący sworzeń (12) w trakcie obrotu ramienia dźwigniowego (16).

5. Sprzęg centralny według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienny tym, że trzpień odchylania (14) jest ustawiony współosiowo i połączony przegubowo z ustawionym pionowo sworzniem łożyskowym (15), który łączy wał sprzęgający (2) z korpusem naprowadzającym (7).

6. Sprzęg centralny według zastrz. 5, znamienny tym, że trzpień odchylania (14) jest czynnie połączony ze sworzniem łożyskowym (15).

7. Sprzęg centralny według zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 6, znamienny tym, że w obszarze bocznych położeń skrajnych wału sprzęgającego (2) lub sprzęgu, centralnego znajduje się urządzenie, które samoczynnie odłącza sterownik (8) po osiągnięciu położenia skrajnego.

8. Sprzęg centralny według zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 6, znamienny tym, że wał sprzęgający (2) jest utworzony z tylnej i przedniej części wału (2a, 2b), które z pionową osią odchyleń są połączone za pośrednictwem łącznika (18), przy czym przednia część wału (2b) ma swobodę poziomych odchyleń względem części tylnej (2a).

9. Sprzęg centralny według zastrz. 9, znamienny tym, że w obszarze bocznego krańcowego położenia wału sprzęgającego (2) lub sprzęgu centralnego jest umieszczone urządzenie, które inicjuje odchylny ruch przedniej części wału (2b).

10. Sprzęg centralny według zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 6 albo 9, znamienny tym, że dodatkowo zawiera elementy automatycznie lub zdalnie sterujące odchylaniem wyprostowanego wału sprzęgającego (2) pomiędzy pozycją środkową a bocznymi położeniami skrajnymi i odwrotnie, i/albo odchylaniem przedniej części wału (2b).