PL243846B1

PL243846B1 - Load locking system, especially on freight wagons

Info

Publication number: PL243846B1
Application number: PL438629A
Authority: PL
Inventors: Przemysław Październiak; Piotr Konstanty; Wojciech Draszkiewicz; Dionizy Studziński; Tomasz Szmidt; Wiesław Kakowczyk; Michał Kozioł
Original assignee: Wagony Swidnica Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2023-10-23
Also published as: EP4190665A1; PL438629A1

Abstract

Układ składa się z zestawu przesuwnych ramion blokujących (1) osadzonych na rurach (2) prowadzących oraz równoległych do rur (2) prowadzących śrub (3) napędowych współpracujących z nakrętkami (7), przy czym każda śruba (3) napędowa jest wyposażona w silnik (4) elektryczny połączony z jej końcem (3'), za pomocą sprzęgła (5) kłowego; elektronicznego systemu sterowania z czujnikami ultradźwiękowymi i niezależnego systemu zasilania.The system consists of a set of sliding locking arms (1) mounted on the guide tubes (2) and drive screws (3) parallel to the guide tubes (2) cooperating with nuts (7), each drive screw (3) being equipped with a motor (4) electrically connected to its end (3') by means of a dog clutch (5); electronic control system with ultrasonic sensors and an independent power supply system.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest układ blokujący ładunek, zwłaszcza na wagonach kolejowych, przeznaczony w szczególności do zabezpieczania ładunków w kształcie kręgów.The subject of the invention is a load locking system, especially on railway wagons, intended in particular for securing coil-shaped loads.

Znane ze stosowania rozwiązania, dotyczące urządzeń blokujących w kierunku poprzecznym do kierunku jazdy ładunek taki jak na przykład kręgi blachy czy kręgi betonowe na wagonach kolejowych, posiadają ramiona blokujące mogące przesuwać się i obracać wzdłuż rury prowadzącej. Ramiona są zazwyczaj przesuwane i blokowane ręcznie, co wymaga wchodzenia na wagon w obszar załadunku. Znane są także rozwiązania umożliwiające przesuwanie i blokowanie ramion z poziomu toru. Każde ramię blokujące jest przesuwane i blokowanie indywidualnie. Z tego powodu zabezpieczanie ładunku musi być wykonywane przez dwie osoby lub jedna osoba musi obsługiwać wagon z obu stron.Known solutions for locking devices transverse to the direction of travel of the load, such as sheet metal coils or concrete coils on railway wagons, have locking arms that can move and rotate along the guide pipe. The arms are typically moved and locked manually, requiring climbing onto the wagon into the loading area. There are also known solutions that enable moving and locking the arms from the track level. Each locking arm slides and locks individually. For this reason, securing the load must be performed by two people or one person must operate the wagon from both sides.

Polskim patentem PL222981B1 objęte jest urządzenie blokujące ładunek na wagonach towarowych, posiadające ramię dociskowe osadzone obrotowo i przesuwnie na rurze prowadzącej, do której równolegle zamocowana jest śruba napędowa zaopatrzona w kształtową końcówkę i zamocowane na niej koło pokrętne. Na śrubie napędowej, w wycięciu ramienia dociskowego, umieszczona jest nagwintowana część zabieraka w postaci półnakrętki z krzywką sterującą. W dolnej części zabieraka znajduje się wycięcie w kształcie odwróconej litery U, którego sklepienie jest nagwintowane i usytuowane pomiędzy ramionami blokującymi jego obrót na prowadnicy.The Polish patent PL222981B1 covers a load locking device on freight wagons, having a pressure arm mounted rotatably and slidably on a guide tube, to which a propeller equipped with a shaped tip and a handwheel mounted on it are mounted in parallel. On the propeller, in the cutout of the pressure arm, there is a threaded part of the driver in the form of a half-nut with a control cam. In the lower part of the driver there is a notch in the shape of an inverted letter U, the roof of which is threaded and located between the arms blocking its rotation on the guide.

Górna część zabieraka uformowana jest w hak, umieszczony na krzywce sterującej zaopatrzonej w dźwignię krzywki sterującej.The upper part of the carrier is formed into a hook, placed on a control cam equipped with a control cam lever.

Ze słowackiego opisu wzoru użytkowego nr SK6092Y1 znany jest mechanizm zabezpieczający ładunek cylindryczny, którego zasadniczymi częściami są kłonice, rury prowadzące, nakrętki z zabierakami współpracującymi z obracającymi się wrzecionami gwintowanymi przesuwającymi sprzęgła, łańcuchy i koła łańcuchowe osadzone na wale.From the Slovak description of utility model No. SK6092Y1, a cylindrical load securing mechanism is known, the main parts of which are stanchions, guide pipes, nuts with drivers cooperating with rotating threaded spindles that move clutches, chains and sprockets mounted on the shaft.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że układ blokujący ładunek, zwłaszcza na wagonach towarowych wyposażonych w muldy, składa się z:The essence of the solution according to the invention is that the load blocking system, especially on freight wagons equipped with moguls, consists of:

- zestawu przesuwnych ramion blokujących osadzonych na rurach prowadzących oraz równoległych do rur prowadzących śrub napędowych z osadzonymi na nich nakrętkami, przy czym każda śruba napędowa jest wyposażona w silnik elektryczny połączony z jej końcem za pomocą sprzęgła kłowego,- a set of sliding locking arms mounted on the guide tubes and propellers parallel to the guide tubes with nuts mounted on them, each propeller being equipped with an electric motor connected to its end by a dog clutch,

- elektronicznego systemu sterowania z czujnikami ultradźwiękowymi,- electronic control system with ultrasonic sensors,

- niezależnego systemu zasilania.- independent power supply system.

W korzystnym wykonaniu silniki elektryczne są silnikami krokowymi.In a preferred embodiment, the electric motors are stepper motors.

Korzystnie, silniki elektryczne są zintegrowane ze wspólnym, niezależnym systemem zasilania.Preferably, the electric motors are integrated with a common, independent power system.

Korzystnie, silniki elektryczne przyporządkowane do pojedynczej muldy połączone są z lokalną jednostką sterującą, sprzęgniętą z przypadającym na każdą muldę co najmniej jednym czujnikiem ultradźwiękowym.Preferably, electric motors assigned to a single pot are connected to a local control unit coupled with at least one ultrasonic sensor for each pot.

Korzystnie, czujnik ultradźwiękowy znajduje się w środkowej części muldy wagonu.Preferably, the ultrasonic sensor is located in the central part of the wagon body.

Korzystnie, elektroniczny układ sterowania, oprócz czujników ultradźwiękowych składa się z lokalnych jednostek sterujących, paneli sterowniczych i centralnej jednostki sterującej sekwencyjnym dosuwaniem i odsuwaniem ramion blokujących w kolejnych muldach.Advantageously, the electronic control system, in addition to the ultrasonic sensors, consists of local control units, control panels and a central unit controlling the sequential advancement and retraction of the locking arms in subsequent troughs.

Korzystnie, niezależny system zasilania składa się z prądnicy, akumulatora i regulatora ładowania.Preferably, an independent power system consists of a generator, a battery and a charge controller.

Najkorzystniej, prądnica znajduje się w maźnicy zestawu kołowego wagonu.Most preferably, the generator is located in the axle box of the wagon wheel set.

W korzystnym wykonaniu śruby napędowe i nakrętki połączone mechanicznie z ramionami blokującymi wyposażone są w gwint samohamowny.In a preferred embodiment, the drive screws and nuts mechanically connected to the locking arms are equipped with a self-locking thread.

Korzystnie, przeciwległy koniec śruby napędowej wyposażony jest w kształtową końcówkę do przyłączenia napędu awaryjnego.Preferably, the opposite end of the propeller is equipped with a shaped end for connecting the emergency drive.

Główną zaletą urządzenia według wynalazku jest bezstopniowy system przesuwu ramion blokujących wraz z elektronicznym układem sterowania, co umożliwia blokowanie ładunku umieszczonego w dowolnym miejscu muldy. Urządzenie umożliwia automatyczne dosunięcie ramion blokujących na styk z ładunkiem lub na zadaną odległość od ładunku określoną przez operatora urządzenia. Czujniki ultradźwiękowe przyporządkowane do każdej muldy wykrywają ładunek i zapewniają bezobsługową pracę systemu. Pulpity sterownicze, za pomocą których obsługa steruje pracą urządzenia, mogą być zamocowane w dowolnym miejscu wagonu, najkorzystniej na końcach wagonu po obu jego stronach.The main advantage of the device according to the invention is the stepless sliding system of the locking arms together with the electronic control system, which enables the blocking of a load placed anywhere in the trough. The device allows the locking arms to be automatically brought into contact with the load or to a set distance from the load specified by the device operator. Ultrasonic sensors assigned to each trough detect the load and ensure maintenance-free operation of the system. The control panels used by the staff to control the operation of the device can be mounted anywhere in the wagon, preferably at the ends of the wagon on both sides.

Obsługa urządzenia blokującego może się również odbywać zdalnie poprzez bezprzewodowy standard Bluetooth. Urządzenie zasilane jest z niezależnego systemu zasilania.The locking device can also be operated remotely via the Bluetooth wireless standard. The device is powered by an independent power system.

Przedmiot wynalazku zilustrowany jest przykładem wykonania uwidocznionym jest na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia widok wagonu towarowego z urządzeniami blokującymi przemieszczanie się kręgów blach w kierunku poprzecznym wagonu, Fig. 2 - widok urządzenia blokującego przemieszczanie się kręgów blach, Fig. 3 - urządzenie blokujące ładunek, Fig. 4 - mechanizm napędu śrub, a Fig. 5 - schemat blokowy układu sterującego.The subject of the invention is illustrated with an embodiment shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a view of a freight wagon with devices blocking the movement of coils of sheets in the transverse direction of the wagon, Fig. 2 - a view of a device blocking the movement of coils of sheets, Fig. 3 - a blocking device load, Fig. 4 - the screw drive mechanism, and Fig. 5 - block diagram of the control system.

Układ blokujący ładunek na wagonach towarowych, z co najmniej jedną muldą, wyposażony jest w ramiona blokujące 1, które ograniczają boczny ruch ładunku w postaci kręgów. Standardowo na jedną muldę stosuje się cztery ramiona blokujące 1. Ramiona blokujące 1 osadzone są przesuwnie na rurach prowadzących 2,usytuowanych równolegle do muldy 6,na górnej krawędzi muldy 6 lub pomiędzy sąsiadującymi muldami 6. Równolegle do rur prowadzących 2 umieszczone są śruby napędowe 3, z którymi współpracują nakrętki 7. Nakrętki 7 połączone są mechanicznie z ramionami blokującymi 1. Wewnętrzy koniec 3’ każdej śruby napędowej 3 połączony jest poprzez sprzęgło kłowe 5 z silnikiem elektrycznym 4. Silniki elektryczne 4 obracają śruby napędowe 3, co powoduje przesuwanie się nakrętek wzdłuż śrub 3 i dosunięcie lub odsunięcie ramion blokujących 1 do lub od ładunku. Śruba napędowa 3 i nakrętki 7 mają gwint samohamowny, dlatego ramiona blokujące 1 nie mogą się samoistnie przesuwać, i dosunięte do ładunku zabezpieczają go przed poprzecznym przemieszczaniem.The load locking system on freight wagons with at least one trough is equipped with locking arms 1 which limit the lateral movement of the load in the form of coils. As a standard, four locking arms 1 are used for one pot. The locking arms 1 are mounted slidably on guide pipes 2, located parallel to the pot 6, on the upper edge of the pot 6 or between adjacent pots 6. Drive screws 3 are placed parallel to the guide pipes 2, with which the nuts 7 cooperate. The nuts 7 are mechanically connected to the locking arms 1. The inner end 3' of each drive screw 3 is connected via a dog clutch 5 to the electric motor 4. The electric motors 4 rotate the drive screws 3, which causes the nuts to move along the screws 3 and moving the locking arms 1 towards or away from the load. The propeller 3 and nuts 7 have a self-locking thread, therefore the locking arms 1 cannot move on their own and, when placed close to the load, protect it against lateral movement.

Silniki elektryczne 4 sterowane są przez elektroniczny układ sterujący, który składa się z czujników ultradźwiękowych 9, lokalnych jednostek sterujących 10, centralnej jednostki sterującej 11 i paneli sterowniczych 12 umieszczonych korzystnie na końcach wagonu, po obu jego stronach na ścianach bocznych pudła.The electric motors 4 are controlled by an electronic control system which consists of ultrasonic sensors 9, local control units 10, a central control unit 11 and control panels 12 located preferably at the ends of the wagon, on both sides of the wagon, on the side walls of the box.

Silniki elektryczne 4 przyporządkowane do pojedynczej muldy 6 sterowane są przez lokalną jednostkę sterującą 10, sprzęgniętą z przypadającym na każdą muldę co najmniej jednym czujnikiem ultradźwiękowym 9 wykrywającym ładunek w muldzie 6. Centralna jednostka sterująca 11 odpowiada za sekwencyjny proces dosuwania lub odsuwania ramion blokujących 1 w muldach, zabezpieczając elektryczny układ zasilania przed nadmiernym przeciążeniem. Sekwencyjny proces dosuwania lub odsuwania ramion blokujących 1 polega na tym, że ramiona nie są dosuwane lub odsuwane jednocześnie we wszystkich muldach lecz pojedynczo po kolei w każdej muldzie 6.Electric motors 4 assigned to a single pot 6 are controlled by a local control unit 10, coupled with at least one ultrasonic sensor 9 for each pot 6, detecting the load in the pot 6. The central control unit 11 is responsible for the sequential process of advancing or retracting the locking arms 1 in the pots. , protecting the electrical power system against excessive overload. The sequential process of advancing or retracting the locking arms 1 consists in the fact that the arms are not advanced or retracted simultaneously in all cups, but individually in each cup 6.

Silniki elektryczne 4 i elektroniczny układ sterujący zasilane są w energię elektryczną z usytuowanego na wagonie akumulatora 13, który jest ładowany przez prądnicę 14, znajdującą się w maźnicy zestawu kołowego, i regulator ładowania 15. Czujniki ultradźwiękowe 9, umieszczone w środku każdej muldy 6, wykrywają ładunek w muldzie 6 i umożliwiają automatyczne dosunięcie ramion blokujących 1 na styk z ładunkiem, lub na zadaną odległość od ładunku określoną przez operatora urządzenia. Obsługa urządzenia blokującego może odbywać się za pomocą paneli 12 lub też zdalnie poprzez bezprzewodowy standard Bluetooth. Przeciwległy koniec 3” śruby napędowej 3, wyprowadzony na zewnątrz urządzenia, ma kształtową końcówkę 8, na którą można nałożyć korbę, koło pokrętne lub przenośne elektryczne urządzenie, które w przypadku awarii napędu elektrycznego mogą awaryjnie przesuwać ramiona blokujące 1.The electric motors 4 and the electronic control system are supplied with electricity from the battery 13 located on the wagon, which is charged by the generator 14, located in the axle box of the wheel set, and the charging controller 15. Ultrasonic sensors 9, located in the center of each body 6, detect load in the trough 6 and allow the locking arms 1 to be automatically brought into contact with the load, or to a set distance from the load specified by the device operator. The locking device can be operated using 12 panels or remotely via the Bluetooth wireless standard. The opposite 3" end of the drive screw 3, led outside the device, has a shaped tip 8 on which a crank, hand wheel or portable electric device can be attached, which can emergency move the locking arms 1 in the event of a failure of the electric drive.

Zastrzeżenia patentowePatent claims

Claims

1. A load locking system, especially on freight wagons equipped with troughs (6), characterized in that it consists of:

- a set of sliding locking arms (1) mounted on the guide pipes (2) and parallel to the guide pipes (2) of the propellers (3) with nuts (7) mounted on them, each propeller (3) being equipped with an electric motor (4) connected to its end (3') with a dog clutch (5),

- electronic control system with ultrasonic sensors (9), - independent power supply system.

2. System according to claim 1, characterized in that the electric motors (4) are stepper motors.

3. The system according to claim 1. 1 or 2, characterized in that the electric motors (4) are integrated with a common, independent power supply system.

PL 243846 Β1

4. The system according to claim 1. 1 or 2 or 3, characterized in that the electric motors (4) assigned to a single pot (6) are connected to a local control unit (10), coupled with at least one ultrasonic sensor (9) for each pot (6).

5. The system according to claim 1. 4, characterized in that the ultrasonic sensor (9) is located in the central part of the body (6) of the wagon.

6. The system according to claim 1. 1, characterized in that the electronic control system, in addition to the ultrasonic sensors (9), consists of local control units (10), control panels (12) and a central unit (11) controlling the sequential advancement and retraction of the locking arms (1) in subsequent troughs (6).

7. The system according to claim 1. 1, characterized in that the independent power supply system consists of a generator (14), a battery (13) and a charging regulator (15).

8. The system according to claim 1. 1 or 7, characterized in that the generator (14) is located in the axle box of the wagon wheel set.

9. The system according to claim 1. 1, characterized in that the drive screws (3) and nuts (7) mechanically connected to the locking arms (1) are equipped with a self-locking thread.

10. The system according to claim 1. 1, characterized in that the opposite end (3") of the propeller (3) is equipped with a shaped tip (8) for connecting the emergency drive.