PL206239B1 - Aparat pochłaniający - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest aparat pochłaniający, mający zastosowanie zwłaszcza w kolejowych sprzęgach automatycznych.

Znany jest z opisu polskiego zgłoszenia patentowego nr P363786 aparat pochłaniający, zawierający korpus w kształcie tulei zamkniętej z jednej strony dnem oraz zawierający przesuwną względem korpusu płytę oporową, i posiadający umieszczony częściowo we wnętrzu tego korpusu i przesuwnie względem niego amortyzator elastomerowy. Amortyzator ten przylega swoją częścią denną do płyty oporowej, a jego trzon styka się z powierzchnią stykową dna. Aparat ten charakteryzuje się tym, że powierzchnia stykowa utworzona jest przez czoło występu, który to występ usytuowany jest w dnie korpusu i posiada kształt bryły obrotowej, a przy tym występ wraz z trzonem amortyzatora elastomerowego tworzy we wnętrzu korpusu toroidalną komorę, wewnątrz której umieszczony jest pierścień z elastomeru stał ego.

Celem wynalazku jest zwiększenie zdolności pochłaniania ekstremalnie dużych udarów oraz zwiększenie trwałości aparatu pochłaniającego.

Istotą aparatu pochłaniającego, według wynalazku, jest to, że pole przekroju poprzecznego komory jest większe od pola przekroju otworu tulei, w którym umieszczony jest amortyzator elastomerowy. Powyższe pozwala na uzyskanie większej objętości komory, przy zachowaniu tej samej długości całkowitej urządzenia, co w rozwiązaniach znanych. Tym samym możliwe jest zastosowanie wkładki, wykonanej z elastomeru stałego, o większej masie i objętości, pozwalającej na pochłonięcie większej energii niż jest to możliwe w rozwiązaniach do tej pory stosowanych. Zwiększenie trwałości wkładki uzyskano przez wykonanie jej z materiału odpornego na ścieranie. Ponadto, we wnętrzu wkładki osadzony jest element usztywniający, a dodatkowo otwór wkładki jest rozbieżny w kierunku dna korpusu.

Korzystnym, ze względów technologicznych, jest wykonanie komory, która ma średnicę większą od średnicy otworu tulei, w którym to otworze umieszczony jest amortyzator elastomerowy.

Korzystnym, ze względów wytrzymałościowych, jest wykonanie komory w postaci, w której pole przekroju komory, wzdłuż głównej osi aparatu, ma różną wartość w zależności od kąta nachylenia płaszczyzny przekroju do płaszczyzny poziomej.

Korzystnym jest wykonanie elementu usztywniającego w kształcie pierścienia.

Korzystnym jest takie wykonanie wkładki, w którym osiowy otwór wkładki, w najwęższym przekroju, posiada średnicę równą średnicy trzona.

Korzystne jest gdy powierzchnia osiowego otworu wkładki zawiera powierzchnię stożkową. W takim przypadku dalsze korzyści uzyskuje się poprzez utworzenie powierzchni osiowego otworu wkładki przez dwie powierzchnie stożkowe, przy czym powierzchnia stożkowa wewnętrzna ma mniejszy kąt rozwarcia niż powierzchnia stożkowa zewnętrzna.

W przypadku gdy ś rednica komory jest większa od otworu w tulei, korzystne jest zastosowanie wkładki w postaci pierścienia.

Natomiast w przypadku komory o przekroju owalnym, korzystne jest zastosowanie wkładki, która w przekroju poprzecznym ma zarys owalny. Gdy przekrój komory jest zbliżony do prostokąta, korzystne jest zastosowanie wkładki o zarysie zbliżonym do prostokąta.

Przedmiot wynalazku, w przykładach wykonania, uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia aparat pochłaniający, w widoku z boku, w częściowym przekroju, fig. 2 - widok z boku części dennej z odmiennie ukształtowaną komorą, fig. 3 - widok z góry części dennej z komorą o powiększonym przekroju w płaszczyźnie poziomej, fig. 4 - przekrój poprzeczny aparatu poprowadzony wzdłuż linii A-A przedstawiający wkładkę o zarysie owalnym, a fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny aparatu ukazujący wkładkę o zarysie zbliżonym do prostokąta.

Aparat pochłaniający składa się z korpusu 1 w kształcie tulei 2, który zamknięty jest z jednej strony dnem 3. W otworze 4 tulei osadzony jest przesuwnie i częściowo jest w nim zagłębiony korpus 5 amortyzatora elastomerowego 6. Część denna tego amortyzatora wspiera się na płycie oporowej 7 przesuwnej względem korpusu. Amortyzator ten napełniony jest elastomerem przepływalnym 8 i jest zamknięty dławnicą 9, która to dławnica wyposażona jest w płaską powierzchnię oporową 10. Trzon amortyzatora elastomerowego styka się z powierzchnią stykową 13 dna stanowiącą czoło występu 14, w kształcie stożka ściętego, utworzonego w dnie korpusu. Między dnem korpusu a otworem tulei utworzona jest komora 15, której średnica D jest większa niż średnica d otworu 4 tulei 2. W komorze tej umieszczona jest wkładka 16, wykonana z elastomeru o zwiększonej odporności na ścieranie, w kształcie pierścienia, który w przekroju jest zbliżony do trapezu. Wkładka posiada osiowy otwór 17

PL 206 239 B1 utworzony przez dwie powierzchnie stożkowe. Powierzchnia stożkowa wewnętrzna 18, w najwęższym przekroju, posiada średnicę Φ równą średnicy trzona 12, przez co uzyskano stałe usytuowanie wkładki w komorze. Kąt rozwarcia α wewnętrznej powierzchni stożkowej wewnętrznej wynosi, w przybliżeniu, 90°. Znajdująca się w sąsiedztwie dna 3 powierzchnia stożkowa zewnętrzna 19 posiada kąt rozwarcia β wynoszący, w przybliżeniu, 100°, który to kąt zbliżony jest do kąta rozwarcia występu 14. Ponadto, pod powierzchnią wkładki znajduje się element usztywniający 20 w postaci pierścienia metalowego.

W innym wykonaniu wynalazku aparat pochłaniający ma korpus 22, który w pobliżu dna ma szerokość większą od wysokości. Korpus ten zawierający tuleję 2 zamknięty jest dnem 23, na którym uformowany jest występ 24 w kształcie stożka ściętego. Między tuleją a dnem utworzona jest komora 25, w której umieszczona jest wkładka 26 wykonana z elastomeru stałego o zwiększonej odporności na ścieranie. W tym przypadku wkładka posiada kąt rozwarcia α powierzchni stożkowej wewnętrznej 28 wynoszący, w przybliżeniu, 20°. Znajdująca się w sąsiedztwie dna 23 powierzchnia stożkowa zewnętrzna 29 posiada kąt rozwarcia β1 wynoszący, w przybliżeniu, 160°, który to kąt zbliżony jest do kąta rozwarcia występu 24. Komora 25, przedstawiona na fig. 2 w przekroju pionowym, poprowadzonym wzdłuż głównej osi urządzenia, oraz na przekrojach poprzecznych, do głównej osi, ukazanych na fig. 4 i 5, ma wysokość a równą średnicy d otworu 4 tulei 2. Ta sama komora przedstawiona w przekroju poziomym na fig. 3 oraz na przekrojach poprzecznych ukazanych na fig. 4 i 5, dzięki zastosowaniu dodatkowych wybrań 30, symetrycznie wykonanych w tulei w sąsiedztwie dna 3, po obu stronach płaszczyzny pionowej, posiada szerokość b powiększoną o 25% w stosunku do jej wysokości a. Komora 25 i wkładka 26 mają przy tym w przekroju poprzecznym, do głównej osi urządzenia, zarys owalny, a komora 35 i wkładka 36 mają w analogicznym przekroju zarys zbliżony do prostokąta.

W trakcie normalnej pracy działające na aparat pochłaniający zmienne siły ściskające powodują uginanie i rozprężanie się wyłącznie amortyzatora elastomerowego 6. W tym czasie znajdująca się w komorze 15, 25, 35 wkładka 16, 26, 36 nie przenosi żadnych sił. Dopiero przy pojawieniu się udarów o wartościach przekraczających normalne wartości eksploatacyjne dochodzi do tak znacznego zagłębienia się trzona 12 w korpusie 5 amortyzatora elastomerowego 6, że powierzchnia oporowa 10 dławnicy 9 styka się z wkładką 16, 26, 36 powodując jej deformację. Narastająca w dalszym ciągu siła zewnętrzna powoduje stopniowe wypełnianie materiałem wkładki dostępnej przestrzeni komory 15, 25, 35. Podczas zmniejszania się nacisku zewnętrznego trzon 12 wysuwa się z korpusu 5, w związku z czym maleje nacisk na wkładkę i przybiera ona postać wyjściową.

Dzięki powiększeniu średnicy D komory 15, w stosunku do średnicy otworu 4 tulei 2, albo wykonaniu komory 25, 35, której szerokość b jest większa od jej wysokości a, przy czym wysokość komory jest co najmniej równa średnicy d otworu 4 tulei 2, uzyskano powiększenie komory wkładki elastomeru stałego w stosunku do rozwiązań znanych, umożliwiające zastosowanie większych wagowo i objętościowo wkładek mogących absorbować większą niż dotychczas energię zderzeń.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Aparat pochłaniający, zwłaszcza do kolejowych sprzęgów automatycznych, zawierający korpus (1) w kształcie tulei (2) zamkniętej z jednej strony dnem (3) oraz zawierający przesuwną względem korpusu płytę oporową (7), i posiadający umieszczony częściowo wewnątrz korpusu i przesuwnie względem niego amortyzator elastomerowy (6), który to amortyzator przylega swoją częścią denną do płyty oporowej, a jego trzon (12) styka się z powierzchnią stykową (13) dna, przy czym powierzchnia stykowa utworzona jest przez czoło występu (14), który usytuowany jest na dnie korpusu, oraz posiada komorę (15), w której umieszczona jest wkładka (16) wykonana z elastomeru stałego, znamienny tym, że pole przekroju poprzecznego komory (15, 25, 35) jest większe od pola przekroju poprzecznego otworu (4) tulei (2), w którym jest umieszczony amortyzator elastomerowy (7), a ponadto wkładka (16, 26, 36) wykonana jest z elastomeru stałego o zwiększonej odporności na ścieranie oraz posiada element usztywniający (20) osadzony w jej wnętrzu, i dodatkowo osiowy otwór (17) wkładki (16, 26, 36) jest rozbieżny w kierunku dna (3) korpusu (1).
2. 2. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że komora (15) ma średnicę (D) większą od średnicy (d) otworu (4) tulei (2).

   PL 206 239 B1
3. 3. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że pole przekroju komory (25, 35), wzdłuż głównej osi aparatu, ma różną wartość w zależności od kąta nachylenia płaszczyzny przekroju do płaszczyzny poziomej.
4. 4. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że element usztywniający (20) ma kształt pierścienia.
5. 5. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że osiowy otwór (17) wkładki (16), w najwęższym przekroju, posiada średnicę Φ równą średnicy trzona 12.
6. 6. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że powierzchnia osiowego otworu (17) wkładki (16, 26, 36) zawiera powierzchnię stożkową.
7. 7. Aparat według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, że powierzchnia osiowego otworu (17) wkładki (16, 26, 36) utworzona jest przez dwie powierzchnie stożkowe (18, 19), przy czym powierzchnia stożkowa wewnętrzna ma mniejszy kąt rozwarcia niż powierzchnia stożkowa zewnętrzna.
8. 8. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że wkładka (16) ma kształt pierścienia.
9. 9. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że wkładka (26) w przekroju poprzecznym ma zarys owalny.
10. 10. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że wkładka (36) w przekroju poprzecznym ma zarys zbliżony do prostokąta.