PL222364B1 - Urządzenie zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów kolejowych na siebie podczas zderzenia - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów kolejowych na siebie podczas zderzenia, w szczególności podczas ostatniego etapu zderzenia, w którym następuje plastyczne zniekształcenie zderzaków.

Znane jest z niemieckiego zgłoszenia patentowego DE102006050028 urządzenie zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów na siebie podczas zderzenia, zawierające pionowe i poziome elementy blokujące wystające z czołowych ścian tych wagonów. Pionowe i poziome elementy blok ujące są ze sobą zespolone i mają postać konstrukcji kratowej wykonanej z płaskich żeber, tworzących komórki otwarte w kierunku jazdy wagonu. Otwarte komórki są tak wykonane, aby mogły być zniekształcane w kierunku podłużnym, zapewniając w ten sposób wzajemną penetrację i zazębianie się elementów blokujących sąsiednich wagonów.

Znany jest także z publikacji EP2193970 zderzak kolejowy zabezpieczający przed wspinaniem się wagonów na siebie podczas zderzenia, zawierający sprzęgowy element z zębami ukształtowanymi na jego zewnętrznej powierzchni. Ten sprzęgowy element jest ukształtowany w formie płaskiej płyty połączonej z czołem wagonu i posiada zębate występy rozmieszczone na wklęsłej powierzchni.

Znany jest także z opisu patentowego US7694633 element zabezpieczający przed wspinaniem się wagonów kolejowych na siebie podczas zderzenia. Element ten jest mocowany do czoła wagonu na ustalonej wysokości tak, aby umożliwić jego współpracę z podobnym elementem sąsiedniego wagonu w przypadku zderzenia. W środkowej części tego elementu jest wykonane wycięcie centralne, ograniczone płytą górną i płytą dolną oraz dwiema bocznymi powierzchniami centrującymi.

Znana jest również z opisu patentowego EP2163454 lokomotywa posiadająca urządzenie zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów kolejowych podczas zderzenia. Urządzenie to ma element nośny osadzony przesuwnie na ramie lokomotywy nad zderzakami, którego zakończenie jest przystosowane do sprzęgania z powierzchnią czołową sąsiedniego wagonu w przypadku zderzenia.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia zabezpieczającego przed wspinaniem się wagonów kolejowych na siebie podczas zderzenia, które zapewnia dużą sztywność w kierunku poprzecznym oraz łatwe zazębianie się z urządzeniem zabezpieczającym zamocowanym w części czołowej sąsiedniego wagonu kolejowego, nawet przy znacznym przesunięciu liniowym i kątowym tych zazębiających się urządzeń. Dodatkowym celem rozwiązania według wynalazku jest umożliwienie łatwiejszej modernizacji istniejących wagonów kolejowych.

Urządzenie zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów kolejowych według wynalazku ma element zębaty mocowany do czołowej ściany wagonu kolejowego, w którym pionowe elementy oporowe są połączone z poziomymi elementami oporowymi. Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że element zębaty zawiera co najmniej trzy oddalone od siebie pionowe elementy oporowe mające postać płytowych segmentów zakończonych zębami, a w zębach płytowych segmentów są osadzone poziome elementy oporowe mające postać prętów. Wręby ukształtowane w płytowych segmentach mają szerokość większą niż grubość prętów stanowiących poziome elementy oporowe, zaś odległość pomiędzy przeciwległymi płaszczyznami płytowych segmentów jest większa od grubości tych płytowych segmentów.

Korzystnie, poziome elementy oporowe mającą postać prętów o przekroju kołowym.

Korzystnie, element zębaty jest zespolony z pionową płytą.

Korzystnie, płytowe segmenty elementu zębatego są umieszczone prostopadle do pionowej płyty.

Korzystnie, korpus zderzaka jest zamocowany do czołowej ściany wagonu kolejowego poprzez pionową płytę elementu zębatego.

Korzystnie, pionowa płyta elementu zębatego jest zamocowana do czołowej ściany wagonu kolejowego śrubami mocującymi korpus zderzaka.

Korzystnie, pręty stanowiące poziome elementy oporowe są osadzone w poziomych, współosiowych otworach, wykonanych w zębach płytowych segmentów.

Korzystnie, pionowa płyta elementu zębatego ma dwa zestawy otworów do mocowania w różnych pozycjach.

Korzystnie, płytowe segmenty pełniące funkcje pionowych elementów oporowych są niesym etrycznie rozmieszczone względem krawędzi bocznych pionowej płyty.

Przez umieszczenie elementów zębatych, z wieloma oddalonymi od siebie pionowymi elementami oporowymi w postaci płytowych segmentów zakończonych zębami z poziomymi prętowymi elementami oporowymi, na przeciwległych czołowych ścianach łączonych wagonów kolejowych umożliwia

PL 222 364 B1 się łatwe ich zazębianie, nawet przy większych przesunięciach osiowych i kątowych. Ponadto, przy zazębieniu się urządzeń według wynalazku łączone wagony kolejowe są zabezpieczone zarówno przed wspinaniem się, jak również przed zjeżdżaniem z linii torów kolejowych na bok.

Połączenie elementu zębatego z pionową płytą i zamocowanie tej pionowej płyty do czołowej ściany wagonu kolejowego, poprzez korpus zderzaka, umożliwia łatwą modernizację istniejącego taboru kolejowego nie wyposażonego dotychczas w urządzenia zabezpieczające przed zjawiskiem wzajemnego wspinania się wagonów kolejowych.

Poprzez osadzenie prętów w otworach zębów segmentów płytowych uzyskuje się połączenie tych segmentów pomiędzy sobą, co pozwala na równomierne rozłożenie siły między nimi podczas pracy urządzenia, zwłaszcza przy takiego typu zderzeniach, przy których siła działająca pomiędzy sąsiednimi wagonami nie jest równoległa do osi torów kolejowych.

Przedmiot wynalazku został zilustrowany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów kolejowych w widoku perspektywicznym, fig. 2 - urządzenie w widoku z boku, fig. 3 - urządzenie w widoku z góry z częściowym przekrojem płytowych segmentów, fig. 4 - urządzenia zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów kolejowych ze zderzakami sąsiednich wagonów w pozycji przed zazębieniem, a fig. 5 urządzenia zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów kolejowych ze zderzakami sąsiednich wagonów w pozycji po zazębieniu.

Jak przedstawiono w przykładzie wykonania na fig. 1, urządzenie zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów kolejowych ma element zębaty 1 zamocowany do czołowej ściany 2 wagonu kolejowego. Element zębaty 1 ma cztery płytowe segmenty 3 pełniące funkcję pionowych elementów oporowych 4. Każdy z tych płytowych segmentów 3 ma trzy wystające palcowe występy 5, zakończone kątowymi zębami 6. Funkcje poziomych elementów oporowych 7 w rozwiązaniu według wynalazku pełnią trzy pręty 8 o przekroju kołowym, osadzone w kątowych zębach 6 każdego z czterech płytowych segmentów 3. Dla zapewnienia współpracy elementu zębatego 1 z podobnym elementem zębatym zamocowanym do czołowej ściany drugiego wagonu, wręby 9 mają szerokość większą niż średn ica prętów 8, zaś odległość 10 pomiędzy przeciwległymi płaszczyznami płytowych segmentów 3 jest większa od ich grubości. W zilustrowanym przykładzie wykonania szerokość wrębów 9 jest dwukrotnie większa od średnicy prętów 8, natomiast odległość 10 pomiędzy przeciwległymi płaszczyznami płytowych segmentów 3 trzykrotnie przewyższa ich grubość. Tak duża różnica tych porównywanych w ymiarów poprawia współpracę i pewność zazębiania się współpracujących ze sobą elementów zębatych, zamocowanych na czołowych ścianach 2 połączonych wagonów kolejowych.

Element zębaty 1 jest mocowany do czołowej ściany 2 wagonu kolejowego przy wykorzystaniu pionowej płyty 11 z otworami 12, 12a. Pionowa płyta 11 stanowi integralną część elementu zębatego 1. W górnej części pionowej płyty 11, nad otworami 12, 12a, ukształtowane są, prostopadle do tej pionowej płyty 11, płytowe segmenty 3 usytuowane równolegle do siebie.

Jak przedstawiono na fig. 2 w widoku z boku, wręby 9 ukształtowane pomiędzy palcowymi występami 5 płytowych segmentów 3 mają łukowe zakończenia 13 stanowiące płaszczyznę oporową, przeznaczoną do współpracy z prętami 8 elementu zębatego 1 drugiego wagonu kolejowego.

Jak przedstawiono na fig. 3, pręty 8 są osadzone we współosiowych otworach 14 wykonanych w zębach 6 płytowych segmentów 3. W celu zabezpieczenia przed wysuwaniem się prętów 8 podczas zderzenia pociągu pomiędzy otworami 14 i prętami 8 zostało zastosowane połączenie skurczowe.

Figura 4 przedstawia zespół zderzaków kolejowych 15 z urządzeniami zabezpieczającymi przed wspinaniem się wagonów kolejowych. W przykładzie tym zderzaki 15 zostały pokazane w pozycji zderzenia sprężystego, w której jeszcze nie dochodzi do zazębienia się elementów zębatych 1. Elementy zębate 1 są przeznaczone do zamocowania na czołowych ścianach 2 wagonów kolejowych tak, aby pionowa płyta 11, stanowiąca integralną część elementu zębatego 1, była dociśnięta do czołowej ściany 2 wagonu za pomocą śrub mocujących korpus 16 zderzaka 15. Płytowe segmenty 3 każdego elementu zębatego 1 wystają ponad płyty bijakowe 17 tak, aby przy dalszej deformacji zderzaków 15 obydwa elementy zębate 1 mogły zostać sprzęgnięte poprzez wzajemne umieszczenie prętów 8 we wrębach 9.

Figura 5 przedstawia zespół zderzaków kolejowych 15 z urządzeniami zabezpieczającymi przed wspinaniem się wagonów kolejowych w pozycji zderzenia plastycznego, w której nastąpiło wzajemne zazębienie elementów zębatych 1. Przy takim sprzężeniu następuje głębokie i pewne zazębienie elementów zębatych 1 sąsiadujących ze sobą wagonów kolejowych, utrzymujące się przy znac znych przesunięciach osiowych i kątowych. W celu zwiększenia pewności zazębienia się elementów

PL 222 364 B1 zębatych 1 sąsiadujących ze sobą wagonów kolejowych, elementy zębate 1 zamocowane nad/pod korpusami 16 stykających się ze sobą zderzaków 15 mają płytowe segmenty 3 przesunięte względem siebie w kierunku poprzecznym o połowę podziałki tak, że płytowe segmenty 3 umieszczone nad jednym zderzakiem 15 wchodzą pomiędzy płytowe segmenty 3 umieszczone nad drugim zderzakiem 15. Przesunięcie to zostało uzyskane poprzez niesymetryczne rozmieszczenie płytowych segmentów 3 względem krawędzi bocznych 18, 19 pionowej płyty 11. Przez zwiększenie odległości segmentu 3 od jednej krawędzi bocznej 19 uzyskano możliwość wykorzystania tej samej konstrukcji elementu zęb atego 1 po obu stronach zestawu zderzaków 15, z zapewnieniem właściwego przesunięcia współpracujących ze sobą płytowych segmentów 3.

Podobnie, dla zwiększenia pewności zazębienia się elementów zębatych 1 sąsiadujących ze sobą wagonów kolejowych, elementy zębate 1 stykających się ze sobą zderzaków 15 mają płytowe segmenty 3 przesunięte względem siebie w kierunku pionowym o połowę podziałki występującej p omiędzy zębami 6, tak że zęby 6 ukształtowane na płytowych segmentach 3 nad jednym zderzakiem 15 wchodzą pomiędzy zęby 6 ukształtowane na płytowych segmentach 3 nad drugim zderzakiem 15. Przesunięcie to zostało uzyskane przez wykonanie dwóch par otworów 12, 12a w pionowej płycie 11. Przy takim wykonaniu istnieje również możliwość wykorzystania tej samej konstrukcji elementu zębatego 1 po obu stronach zestawu zderzaków 15, z zapewnieniem właściwego przesunięcia współpracujących ze sobą płytowych segmentów 3. Dla uzyskania takiego przesunięcia element zębaty 1 montuje się pod jednym korpusem 16 zderzaka 15 przy wykorzystaniu przesuniętego do dołu kompletu czterech otworów 12, i taki sam element zębaty 1 montuje się pod korpusem 16 zderzaka sąsiedniego wagonu kolejowego przy wykorzystaniu przesuniętego do góry kompletu czterech otworów 12a.

Claims (9)

1. Urządzenie zabezpieczające przed wspinaniem się wagonów kolejowych na siebie podczas zderzenia, zawierające element zębaty mocowany do czołowej ściany wagonu kolejowego, w którym pionowe elementy oporowe są połączone z poziomymi elementami oporowymi, znamienne tym, że element zębaty (1) zawiera co najmniej trzy oddalone od siebie pionowe elementy oporowe (4) mające postać płytowych segmentów (3) zakończonych zębami (6), a w zębach (6) płytowych segmentów (3) są osadzone poziome elementy oporowe (7) mające postać prętów (8), przy czym wręby (9) ukształtowane w płytowych segmentach (3) mają szerokość większą niż grubość prętów (8) stanowiących poziome elementy oporowe (7), zaś odległość (10) pomiędzy przeciwległymi płaszczyznami pł ytowych segmentów (3) jest większa od grubości tych płytowych segmentów (3).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że poziome elementy oporowe (7) mają postać prętów (8) o przekroju kołowym.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że element zębaty (1) jest zespolony z pionową płytą (11).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że płytowe segmenty (3) elementu zębatego (1) są umieszczone prostopadle do pionowej płyty (11).

5. Urządzenie według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że korpus (16) zderzaka (15) jest zamocowany do czołowej ściany (2) wagonu kolejowego poprzez pionową płytę (11) elementu zębatego.

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że pionowa płyta (11) elementu zębatego (1) jest zamocowana do czołowej ściany (2) wagonu kolejowego śrubami mocującymi korpus (16) zderzaka (15).

7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że pręty (8) stanowiące poziome elementy oporowe (7) są osadzone w poziomych, współosiowych otworach (14), wykonanych w zębach (6) płytowych segmentów (3).

8. Urządzenie według zastrz. 5 do 6, znamienne tym, że pionowa płyta (11) elementu zębatego (1) ma dwa zestawy otworów (12, 12a) do mocowania w różnych pozycjach.

9. Urządzenie według zastrz. 1 albo 4, albo 7, znamienne tym, że płytowe segmenty (3) są niesymetrycznie rozmieszczone względem krawędzi bocznych (18, 19) pionowej płyty (11).