PL230847B1 - Zespół urządzenia zrywalnego złącza dwóch części, zwłaszcza do pojazdu kolejowego - Google Patents

Abstract

Urządzenie zrywalne (20) zawiera śrubę zrywalną (22) położoną według kierunku wzdłużnego (X), przy czym śruba zrywalna (22) zawiera: jedną pierwszą część (30) o pierwszej średnicy i drugą część (32) o drugiej średnicy i część zrywalną (36), położoną między pierwszą (30) i drugą (32) częścią w kierunku wzdłużnym (X), i o pierwszej długości w kierunku wzdłużnym (X). Urządzenie zrywalne (20) zawiera tuleję (44) o ogólnym kształcie osiowosymetrycznym względem osi centralnej, mającą w kierunku osi centralnej drugą długość większą od pierwszej długości, i zawierającą jedną pierwszą część tulei (46) o średnicy wewnętrznej nieco większej od pierwszej średnicy i drugą część tulei (48) zawierającą średnicę wewnętrzną nieco większą od drugiej średnicy.

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy zespołu urządzenia zrywalnego złącza między pierwszą i drugą częścią, zwłaszcza przeznaczonego do wyposażenia pojazdu, szczególnie pojazdu kolejowego.

Takie urządzenie zrywalne złącza zawiera część o mniejszej wytrzymałości, zwaną „częścią zrywalną”, przeznaczoną do zrywania się w przypadku przyłożenia do niego z góry określonej siły. Dokładniej, część zrywalna ulega przerwaniu, kiedy wystarczająca siła, mająca na celu rozdzielenie pierwszej i drugiej części, jest przyłożona do tych części, na przykład w przypadku uderzenia. Pierwsze i drugie części zostają w ten sposób rozdzielone, co pozwala ograniczyć zagrożenia uszkodzenia tych części podczas uderzenia.

W stanie techniki znane jest urządzenie zrywalne złącza, zawierające co najmniej śrubę zrywalną.

Śruba zrywalna położona jest w kierunku wzdłużnym, i ma jedną część pocienioną, tworzącą część zrywalną.

Przerwanie tej części zrywalnej zachodzi wtedy, kiedy siła rozciągająca w kierunku wzdłużnym śruby przekracza z góry ustalony próg. Ten z góry ustalony próg jest znany, tak, że zachowanie urządzenia zrywalnego jest przewidywalne, dopóki śruba jest poddana tylko działaniu siły rozciągającej.

Zwykle jednak śruba poddana jest również działaniu sił ścinających i sił zginających, tak, że część zrywalna może ulec przerwaniu zanim siła rozciągająca osiągnie z góry ustalony próg. W tym przypadku, zachowanie urządzenia może być różne od zachowania wymaganego.

Celem wynalazku jest zwłaszcza uniknięcie tych wad, przez zapewnienie zespołu urządzenia zrywalnego złącza, którego przerwanie jest właściwie kontrolowane.

W tym celu przedmiotem wynalazku jest zespół pierwszej części zawierającej co najmniej jeden pierwszy otwór przelotowy dla śruby i drugiej części zawierającej co najmniej jeden drugi otwór przelotowy dla śruby, przy czym części pierwsza i druga są połączone ze sobą, z otworem pierwszym i drugim przelotowym dla śruby na wprost siebie, zawierający urządzenie zrywalne zawierające co najmniej jedną śrubę zrywalną położoną według kierunku wzdłużnego i przechodzącą przez pierwszy i drugi otwór, przy czym śruba zrywalna zawiera:

- pierwszą część o pierwszej średnicy i drugą część o drugiej średnicy,

- część zrywalną, położoną między częścią pierwszą i drugą w kierunku wzdłużnym, i o pierwszej długości w kierunku wzdłużnym, charakteryzujący się tym, że:

- urządzenie zrywalne zawiera tuleję o ogólnym kształcie symetrycznym wokół osi względem osi centralnej, mającą w kierunku osi centralnej drugą długość większą od pierwszej długości, i zawierające pierwszą część tulei o średnicy wewnętrznej większej od pierwszej średnicy i drugą część tulei zawierającą średnicę wewnętrzną większą od drugiej średnicy; przy czym tuleja pokrywa część zrywalną jednocześnie wystając w kierunku wzdłużnym nad każdą z pierwszej i drugiej części;

- pierwsza część tulei ma pierwszą średnicę zewnętrzną, i druga część tulei ma drugą średnicę zewnętrzną większą od pierwszej średnicy zewnętrznej, przy czym pierwsza część tulei jest oddzielona od drugiej części tulei odsądzeniem; oraz

- pierwsza średnica zewnętrzna jest mniejsza od średnicy drugiego otworu przelotowego drugiej części przeznaczonej do połączenia z pierwszą częścią, a druga średnica zewnętrzna jest większa od średnicy drugiego otworu przelotowego, tak, że odsądzenie jest przeznaczone do opierania się na konturze drugiego otworu przelotowego, kiedy pierwsza część tulei jest wstawiona w drugi otwór przelotowy.

Tuleja przeznaczona jest do umieszczenia dookoła śruby, przykrywając część zrywalną i wystając nad pierwsze i drugie części śruby. W ten sposób siły ścinające i zginające są przenoszone przez tą tuleję, i nie są w związku z tym przyłożone do części zrywalnej śruby. Natomiast, ponieważ śruba i tuleja są współosiowe, tuleja nie ma wpływu na siły rozciągające w kierunku wzdłużnym.

W ten sposób, do śruby są przyłożone tylko siły rozciągające, tak, że część zrywalna ulega przerwaniu tylko wtedy, kiedy siła rozciągająca rzeczywiście osiąga z góry określoną wartość progową.

Zespół złącza według wynalazku może mieć ponadto jedną lub kilka z następujących własności, uwzględnianych pojedynczo lub według wszelkich technicznie dopuszczalnych połączeń.

- Pierwsza część tulei ma długość w kierunku osi centralnej, która jest większa od jej średnicy.

- Część zrywalna ma trzecią średnicę, mniejszą od pierwszej średnicy i od drugiej średnicy.

PL 230 847 Β1

- Część zrywalna śruby zrywalnej ma centralny przekrój o średnicy minimalnej i dwa przekroje przejściowe po jednej i po drugiej stronie przekroju centralnego, przy czym każdy przekrój przejściowy ma średnicę rosnącą od średnicy minimalnej, aż do odpowiadającej średnicy pierwszej lub drugiej.

- Tuleja zawiera pierwszą część tulei o pierwszej średnicy zewnętrznej, mniejszej od średnicy drugiego otworu przelotowego, i drugą część tulei o drugiej średnicy zewnętrznej większej od pierwszej średnicy zewnętrznej i od średnicy drugiego otworu przelotowego, oddzielone odsądzeniem, część pierwsza tulei jest wstawiona w drugi otwór przelotowy, a odsądzenie opiera się na konturze drugiego otworu przelotowego.

- Pierwsza część tulei ma długość w kierunku osi centralnej, mniejszą od długości drugiego otworu w kierunku wzdłużnym.

- Śruba ma łeb śruby przylegający do konturu pierwszego otworu, korzystnie za pośrednictwem pierwszej podkładki okrągłej, i trzpień zawierający pierwszą część, część zrywalną i część drugą, przy czym zespół zawiera nakrętkę wkręconą na część drugą trzpienia, dociśniętą do tulei, korzystnie za pośrednictwem drugiej podkładki okrągłej.

- Część zrywalna jest wycentrowana wzdłużnie w tulei.

- Pierwsza część śruby przebiega przez pierwszy otwór pierwszej części, i jest częściowo położona w tulei.

- Wynalazek będzie lepiej zrozumiały przy lekturze poniższego opisu, przedstawionego wyłącznie dla przykładu i wykonanego z odwołaniem do załączonych rysunków, na których:

Fig. 1 jest widokiem przekroju zespołu pierwszej i drugiej części, połączonych ze sobą urządzeniem złącza, według przykładu sposobu wykonania wynalazku;

Fig. 2 jest szczegółem z Fig. 1, odtworzonym ze względu na czytelność.

Na Fig. 1 przedstawiono zespół 10 pierwszej części 12 i drugiej części 14, połączonych ze sobą.

Szczególnie, pierwsza część 12 zawiera pierwszą część płaską, a druga część, drugą część płaską, opierające się o siebie.

Pierwsza część 12 i druga część 14 są na przykład częściami stanowiącymi wyposażenie pojazdu, zwłaszcza pojazdu kolejowego lub pojazdu samochodowego, w przypadku których jest wymagane, by rozdzielały się w razie uderzenia, dla uniknięcia ich uszkodzenia, zwłaszcza ich przerwania.

Pierwsza część 12 zawiera co najmniej pierwszy otwór 16 przelotowy śruby i druga część 14 zawiera drugi otwór 18 przelotowy śruby. Ten pierwszy 16 i drugi 18 otwór przelotowy śruby są ustawione na wprost siebie, współosiowo względem siebie. Na ogół, pierwsza część 12 zawiera kilka pierwszych otworów 16, i druga część 14, kilka drugich otworów 18, przy czym każdy pierwszy otwór 16 jest ułożony współosiowo na wprost odpowiedniego drugiego otworu 18.

Zespół 10 zawiera poza tym urządzenie zrywalne 20 złącza pierwszych i drugich odpowiednio części 12 i 14.

Urządzenie zrywalne złącza 20 zawiera co najmniej jedną śrubę zrywalną 22, a szczególnie, śrubę zrywalną 22 dla każdego zespołu odpowiednio pierwszego i drugiego otworu 16 i 18.

W ten sposób, śruba zrywalna 22 przechodzi przez pierwszy 16 i drugi 18 otwór dla wykonania połączenia pierwszej 12 i drugiej 14 części ze sobą.

Śruba zrywalna 22 położona jest według kierunku wzdłużnego X, i zawiera łeb śruby 24 przeznaczony do dociśnięcia do konturu pierwszego otworu 16, korzystnie za pośrednictwem pierwszej podkładki okrągłej 26. Śruba zrywalna 22 zawiera poza tym trzpień 28, gwintowany co najmniej częściowo.

Trzpień 28 zawiera część 30 biegnącą od łba śruby 24 i o pierwszej średnicy D1, i drugą część 32 co najmniej częściowo gwintowaną dla przyjęcia nakrętki 34, o drugiej średnicy D2, na ogół równej pierwszej średnicy D1.

Trzpień 28 zawiera również część zrywalną 36, położoną między pierwszą częścią 30 i drugą częścią 32 w kierunku wzdłużnym X, o pierwszej długości L1 w kierunku wzdłużnym X.

Korzystnie, ta część zrywalna 36 ma trzecią średnicę, mniejszą od pierwszej średnicy D1 i od drugiej średnicy D2.

Na przykład, część zrywalna 36 ma przekrój centralny 38 o średnicy minimalnej Dm, pierwszy przekrój przejściowy 40 łączący przekrój centralny 38 z pierwszą częścią 30, o średnicy rosnącej od średnicy minimalnej Dm do pierwszej średnicy D1, i drugi przekrój przejściowy 42 łączący przekrój centralny 38 z drugą częścią 32, również o średnicy rosnącej od średnicy minimalnej Dm do drugiej średnicy D2.

PL 230 847 Β1

Urządzenie zrywalne złącza 20 według wynalazku zawiera poza tym tuleję 44 o kształcie ogólnym obrotowym dookoła osi centralnej i mającą w kierunku osi centralnej X, drugą długość L2 większą od pierwszej długości L1.

Tuleja 44 jest umieszczona dookoła śruby 22, przykrywając część zrywalną 36 i wystając w kierunku wzdłużnym X nad każdą z części, pierwszą 30 i drugą 32.

Tuleja 44 zawiera pierwszą część 46 tulei, o pierwszej średnicy zewnętrznej Del, i pierwszej średnicy wewnętrznej nieco większej od pierwszej średnicy D1.

Tuleja 44 zawiera ponadto drugą część 48 tulei, o drugiej średnicy zewnętrznej De2, i drugiej średnicy wewnętrznej nieco większej od pierwszej średnicy D2.

Pierwsza, odpowiednio druga średnica wewnętrzna określona jest, jako „nieco większa” od pierwszej średnicy D1, odpowiednio drugiej średnicy D2, kiedy umożliwia przejście śruby 22 przez tuleję, przy zachowaniu współosiowości śruby 22 i tulei 44.

W opisanym przykładzie, pierwsza średnica wewnętrzna jest równa drugiej średnicy wewnętrznej.

Korzystnie, druga średnica zewnętrzna De2 jest większa od pierwszej średnicy zewnętrznej Del, tak, że pierwsza część tulei 46 jest oddzielona od drugiej części tulei 48 odsądzeniem 50.

Drugi otwór przelotowy 18 ma średnicę nieco większą od pierwszej średnicy zewnętrznej Del, tak, że pierwsza część tulei 46 jest wprowadzana do drugiego otworu przelotowego 18.

Odsądzenie 50 opiera się wtedy o kontur drugiego otworu przelotowego 18.

W ten sposób, średnica pierwszego otworu 16 odpowiada w zasadzie pierwszej średnicy D1 pierwszej części 30, a średnica drugiego otworu przelotowego 18 odpowiada w zasadzie pierwszej średnicy zewnętrznej Del pierwszej części tulei 46.

Ponadto, pierwsza część tulei 46 ma długość w kierunku osi centralnej, a więc w kierunku wzdłużnym X, nieco mniejszą od długości drugiego otworu 18 w kierunku wzdłużnym X. W ten sposób, tuleja 44 nie opiera się o pierwszą część 12 dla zapewnienia, że siły w złączu przechodzą rzeczywiście przez śrubę 22.

Korzystnie, pierwsza część tulei 46 ma długość, w kierunku osi centralnej, która jest większa od średnicy Del dla zapewnienia wystarczającego prowadzenia tulei 44 w otworze 18 drugiej części 14.

Korzystnie, część zrywalna 36 jest wycentrowana wzdłużnie w tulei 44. Innymi słowy, środek części zrywalnej 36 w kierunku wzdłużnym X w zasadzie pokrywa się ze środkiem tulei 44 w kierunku wzdłużnym X.

Nakrętka 34 jest wkręcona na drugą część 32 trzpienia tak, że jest dociśnięta do tulei 44, a szczególnie do drugiej części tulei 48, korzystnie za pośrednictwem drugiej podkładki okrągłej 52. W ten sposób, siła docisku między łbem śruby 24 i nakrętką 34 przechodzi przez pierwszą podkładkę okrągłą 26, pierwszą część 12, tuleję 44, i drugą podkładkę okrągłą 52.

Na Fig. 1 przedstawiono siły ścinające Fc, siłę zginającą Ff i siły rozciągające Ft.

Według wynalazku tuleja 44 tworzy wzmocnienie dla śruby 22, poprzez które przechodzą siły zginające Ff.

Siły zginające Ff są przejęte przez tuleję 44, która przykrywa całkowicie część zrywalną 36, wystając nad częściami, pierwszą 30 i drugą 32.

Umieszczenie tulei 44 dookoła części zrywalnej 36 jak również tylko w otworze 18 części 14 umożliwia części niegwintowanej 30 trzpienia 28 przejście poprzez otwory 16 i 18. Siły ścinające Fc między częściami 12 i 14 zostają wówczas przejęte przez część 30 trzpienia 28, tworząc ochronę części zrywalnej.

Natomiast, ponieważ śruba 22 i tuleja 44 są współosiowe, siły rozciągające Ft przechodzą tylko przez śrubę 22. W ten sposób, tylko siły rozciągające Ft mogą spowodować zerwanie części zrywalnej 36, co pozwala właściwie kontrolować to zerwanie.

Należy zanotować, że wynalazek nie ogranicza się tylko do przykładu realizacji opisanego uprzednio, ale może przedstawiać kilka różnych przykładów dodatkowych.

Na przykład, część zrywalna 36 mogłaby być ukształtowana w każdy inny dopuszczalny sposób, pod warunkiem, że tworzy część o mniejszej wytrzymałości. Na przykład, część zrywalna 36 może mieć taką samą średnicę D1 jak pierwsza 30 i druga 32 część, ale w tym przypadku jest wyposażona w co najmniej jeden otwór osłabiający, i/lub jest utworzony z innego materiału, mniej wytrzymałego.

Claims (9)

Zastrzeżenia patentowe

1. Zespół (10) pierwszej części (12) zawierającej co najmniej jeden pierwszy otwór (16) przelotowy dla śruby i drugiej części (14) zawierającej co najmniej jeden drugi otwór (18) przelotowy dla śruby, przy czym części pierwsza (12) i druga (14) są połączone ze sobą, z otworem pierwszym (16) i drugim (18) przelotowym dla śruby na wprost siebie, zawierający urządzenie zrywalne (20) zawierające co najmniej jedną śrubę zrywalną (22) położoną według kierunku wzdłużnego (X) i przechodzącą przez pierwszy (16) i drugi (18) otwór, przy czym śruba zrywalna (22) zawiera:

- pierwszą część (30) o pierwszej średnicy (D1) i drugą część (32) o drugiej średnicy (D2),

- część zrywalną (36), położoną między częścią pierwszą (30) i drugą (32) w kierunku wzdłużnym (X), i o pierwszej długości (L1) w kierunku wzdłużnym (X), znamienny tym, że:

- urządzenie zrywalne (20) zawiera tuleję (44) o ogólnym kształcie symetrycznym wokół osi względem osi centralnej, mającą w kierunku osi centralnej drugą długość (L2) większą od pierwszej długości (L1), i zawierające pierwszą część tulei (46) o średnicy wewnętrznej większej od pierwszej średnicy (D1) i drugą część tulei (48) zawierającą średnicę wewnętrzną większą od drugiej średnicy (D2); tuleja (44) pokrywa część zrywalną (36) jednocześnie wystając w kierunku wzdłużnym (X) nad każdą z pierwszej (30) i drugiej (32) części;

- pierwsza część tulei (46) ma pierwszą średnicę zewnętrzną (Del), i druga część tulei (48) ma drugą średnicę zewnętrzną (De2) większą od pierwszej średnicy zewnętrznej (Del), przy czym pierwsza część tulei (46) jest oddzielona od drugiej części tulei (48) odsądzeniem (50); i

- pierwsza średnica zewnętrzna (Del) jest mniejsza od średnicy drugiego otworu przelotowego (18) drugiej części (14) przeznaczonej do połączenia z pierwszą częścią (12), a druga średnica zewnętrzna (De2) jest większa od średnicy drugiego otworu przelotowego (18), tak, że odsądzenie (50) jest przeznaczone do opierania się na konturze drugiego otworu przelotowego (18), kiedy pierwsza część tulei (46) jest wstawiona w drugi otwór przelotowy (18).

2. Zespół (10) według zastrz. 1, w którym pierwsza część tulei (46) ma długość w kierunku osi centralnej, która jest większa od jej średnicy (Del).

3. Zespół (10) według dowolnego z poprzednich zastrz, w którym część zrywalna (36) ma trzecią średnicę mniejszą od pierwszej średnicy (D1) i od drugiej średnicy (D2).

4. Zespół (10) według zastrz. 1, w którym część zrywalna (36) śruby zrywalnej (22) ma przekrój centralny (38) o średnicy minimalnej (Dm) i dwa przekroje przejściowe (40, 42) po jednej i po drugiej stronie przekroju centralnego (38), przy czym każdy przekrój przejściowy (40, 42) ma średnicę rosnącą od średnicy minimalnej (Dm) aż do odpowiednio pierwszej (D1) lub drugiej (D2) średnicy.

5. Zespół (10) według dowolnego z poprzednich zastrz., w którym:

- tuleja (44) zawiera pierwszą część tulei (46) o pierwszej średnicy zewnętrznej (Del), mniejszej od średnicy drugiego przelotowego otworu (18), i drugą część tulei (48) o drugiej średnicy zewnętrznej (De2) większej od pierwszej średnicy zewnętrznej (Del) i od średnicy drugiego otworu przelotowego, oddzielonych odsądzeniem (50),

- pierwsza część tulei (46) jest wstawiona w drugi przelotowy otwór (18),

- odsądzenie (50) opiera się na konturze drugiego przelotowego otworu (18).

6. Zespół (10) według zastrz. 5, w którym pierwsza część tulei (46) ma długość w kierunku osi centralnej, mniejszą od długości drugiego otworu (18) w kierunku wzdłużnym.

7. Zespół (10) według dowolnego z zastrz. 5 do 6, w którym śruba (22) zawiera łeb śruby (24) dociśnięty do konturu pierwszego otworu (16), korzystnie za pośrednictwem pierwszej podkładki (26) i trzpień (28) zawierający pierwszą część (30), część zrywalną (36) i drugą część (32), przy czym zespół (10), zawiera nakrętkę (34) wkręconą na drugą część (32) trzpienia (28), dociśniętą do tulei (44), korzystnie za pośrednictwem drugiej podkładki (52).

8. Zespół (10) według dowolnego z poprzednich zastrz., w którym część zrywalna (36) jest centrowana wzdłużnie w tulei (44).

9. Zespół (10) według dowolnego z poprzednich zastrz., w którym pierwsza część (30) śruby (22) przechodzi przez pierwszy otwór (16) pierwszej części (12) i jest częściowo położona w tulei (44).