PL248389B1 - Urządzenie pochłaniające i rozpraszające energię do sprzęgu pojazdów - Google Patents

Abstract

Zgłoszenie dotyczy urządzenia pochłaniającego i rozpraszającego energię do sprzęgu pojazdów posiadającego widełki (3), przy czym w widełkach (3) zamocowany jest stworzeń (7) do mocowania zespołu ucha (1) łączącego głowicę sprzęgu pojazdu, zaś na tylnej stronie widełek (3) zamocowany jest trzpień z zestawem amortyzujących wkładów (11). Zestaw wkładów (11) od strony widełek (3) zabezpieczony jest płytą oporową (5), stanowiącą ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej płytą tylną (6) i elementem blokującym (13), zaś całość zamknięta jest elementem zamykającym (10), stanowiącym ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu, przy czym urządzenie dodatkowo posiada obudowę (4), w której pozostałe elementy mogą się przemieszczać suwliwie, i w której zamocowany jest element zamykający (10). Urządzenie charakteryzuje się tym, że obudowa (4) ma kształt zbliżony do tulei, na zewnętrznej stronie obudowy (4) znajduje się obwodowy element mocujący (2), przy czym element mocujący (2) posiada otwory (2a') na śruby do mocowania w ścianie pojazdu oraz noże skrawające do skrawania powierzchni obudowy (4), element mocujący (2) jest spasowany na obudowie (4) i dodatkowo zaciśnięty na niej za pomocą pierścienia zamykającego (14), obudowa (4) na zewnętrznej powierzchni, w miejscu gdzie umieszczony jest element mocujący (2) ma gniazda na noże.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie pochłaniające i rozpraszające energię do sprzęgu pojazdów posiadające widełki, przy czym w widełkach zamocowany jest stworzeń do mocowania zespołu ucha łączącego głowicę sprzęgu pojazdu, zaś na tylnej stronie widełek zamocowany jest trzpień z zestawem amortyzujących wkładów, przy czym zestaw wkładów od strony widełek zabezpieczony jest płytą oporową, stanowiącą ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej płytą tylną i elementem blokującym, zaś całość zamknięta jest elementem zamykającym, stanowiącym ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu, przy czym urządzenie dodatkowo posiada obudowę w której pozostałe elementy mogą się przemieszczać suwliwie, i w której zamocowany jest element zamykający.

Sprzęgowe urządzenia amortyzujące są powszechnie używane do łączenia pojazdów, np. lokomotyw czy wagonów kolejowych. Służą do amortyzowania drgań i naprężeń w sprzęgu spowodowanych ciągnięciem jednego pojazdu przez drugi, np. gdy pojazd rusza pociągając za sobą sprzęgnięty wagon, oraz pchaniem jednego pojazdu przez drugi, np. gdy pojazd zatrzymuje się a ciągnięty wagon dojeżdża bliżej, lub w trakcie procedury sprzęgania, jeśli jest ona przeprowadzana za pomocą sprzęgów automatycznych. Niektóre tego rodzaju urządzenia są dodatkowo wyposażone w dodatkowy mechanizm umożliwiający rozproszenie energii w przypadku zderzenia - zazwyczaj w postaci elementu ulegającego deformacji.

Z dokumentu EP3442847B1 znane jest tego rodzaju urządzenie wyposażone w obudowę, w której suwliwie zamocowane są elementy amortyzatora, którego częścią składową jest trzpień z zestawem krążków amortyzujących, zaś dodatkowym elementem do rozpraszania energii przy zderzeniu jest ulegająca deformacji (odkształceniu plastycznemu) tuleja.

Dokument EP2640620B1 ujawnia urządzenie wyposażone w obudowę, w której suwliwie zamocowane są elementy amortyzatora, natomiast elementem do rozpraszania energii jest pręt, którego zewnętrzna powierzchnia ulega ścinaniu za pomocą zamocowanych na jego obwodzie noży ścinających.

Znane rozwiązania montowane są w specjalnej wnęce w ścianie pojazdu (np. lokomotywy, wagonu) w taki sposób, że zasadniczo w całości, poza wystającym zaczepem do sprzęgania innego pojazdu, mieszczą się w obrębie tej wnęki. Takie rozwiązania zajmują dość dużo miejsca w obrębie wagonu a ponadto utrudniony jest dostęp do ich komponentów, np. w celu serwisowania.

Niniejszy wynalazek rozwiązuje powyższy problem.

Wynalazek dotyczy urządzenia pochłaniającego i rozpraszającego energię do sprzęgu pojazdów posiadającego widełki, przy czym w widełkach zamocowany jest sworzeń do mocowania zespołu ucha łączącego głowicę sprzęgu pojazdu, zaś na tylnej stronie widełek znajduje się trzpień z zestawem wkładów amortyzujących, przy czym przed zestawem wkładów od strony widełek umieszczona jest płyta oporowa, stanowiąca ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej, za zestawem wkładów, umieszczona jest płyta tylna i element blokujący, które to elementy są umieszczone suwliwie w obudowie, zaś na końcu za płytą tylną i elementem blokującym znajduje się element zamykający, stanowiący ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu, który zamocowany jest do obudowy. Wynalazek charakteryzuje się tym, że obudowa ma kształt tulei, a na zewnętrznej stronie obudowy znajduje się obwodowy element mocujący, przy czym ten element mocujący ma otwory na śruby do mocowania w ścianie pojazdu oraz wyposażony jest w noże do skrawania powierzchni obudowy, która to obudowa ma na zewnętrznej powierzchni, w miejscu gdzie umieszczony jest element mocujący, gniazda na noże, przy czym pomiędzy elementem mocującym, zamocowanym na obudowie przez spasowanie, a zewnętrzną powierzchnią tejże obudowy dodatkowo usytuowany jest pierścień zamykający.

Korzystnie, wkłady amortyzujące są elastomerowe i są oddzielone przekładkami.

Korzystnie, element zamykający stanowi tuleję umieszczoną we wnętrzu obudowy i jest z nią połączony gwintowo.

Korzystnie, obudowa zawiera na tylnym końcu co najmniej jedno wycięcie przebiegające od krawędzi tulei w kierunku elementu mocującego.

Korzystnie, obudowa ma dwa wycięcia usytuowane od góry i od dołu obudowy.

Korzystnie, element zamykający ma kształt tulei z płaskimi wybraniami, przy czym wybrania te odpowiadają wycięciom w obudowie, i przy czym element zamykający jest połączony z obudową za pomocą kołków i śrub.

Korzystnie, element blokujący stanowi nakrętka.

Korzystnie, obudowa na zewnętrznej powierzchni przedniego końca ma występ stanowiący ogranicznik skoku obudowy.

Korzystnie, występ przebiega na całym obwodzie obudowy.

Korzystnie, obudowa i pierścień zamykający są połączone gwintowo.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 i fig. 2 pokazano przykład wykonania wynalazku w przekroju podłużnym z boku oraz od góry, na fig. 3 pokazano widok urządzenia według tego przykładu wykonania od strony sworznia, oraz przekrój poprzeczny wzdłuż linii E-E fragmentu elementu mocującego, na fig. 4 pokazano rzut perspektywiczny urządzenia według przykładu wykonania z fig. 1-2 od strony sworznia, na fig. 5 pokazano powiększenie detalu A z fig. 2, na fig. 6 pokazano rzut perspektywiczny oraz przekrój elementu mocującego, na fig. 7 pokazano rzut perspektywiczny obudowy, na fig. 8 pokazano rzut perspektywiczny innego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku, zaś na fig. 9-10 pokazano ten sam przykład wykonania w przekroju podłużnym z boku oraz od góry. Dla przejrzystości, nie wszystkie elementy są oznaczone na wszystkich figurach rysunku.

Jak widać na figurach, w przykładzie wykonania urządzenie pochłaniające i rozpraszające energię do sprzęgu pojazdów posiada widełki 3, przy czym w widełkach 3 zamocowany jest stworzeń 7 do mocowania zespołu ucha 1 łączącego głowicę sprzęgu pojazdu. Na tylnej stronie widełek 3 zamocowany jest trzpień z zestawem amortyzujących wkładów 11. Zestaw wkładów 11 od strony widełek 3 zabezpieczony jest płytą oporową 5, stanowiącą ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej płytą tylną 6 i elementem blokującym 13. Całość zamknięta jest elementem zamykającym 10, stanowiącym ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu. Urządzenie posiada obudowę 4, w której pozostałe elementy mogą się przemieszczać suwliwie, i w której zamocowany jest element zamykający 10.

Obudowa 4 ma zasadniczo kształt tulei, zaś na zewnętrznej stronie obudowy 4 znajduje się obwodowy element mocujący 2. Element mocujący 2 w przykładzie wykonania ma kształt zbliżony do prostokąta z zaokrąglonymi narożami, jednak może mieć również kształt zbliżony do kwadratu, owalny, okrągły lub inny znany w dziedzinie. Element mocujący 2, pokazany najlepiej na fig. 6, posiada otwory 2a’ na śruby do mocowania w ścianie pojazdu oraz noże 15 skrawające (nie pokazano na fig. 6 ale są widoczne na fig. 3, 4 i 8) do skrawania powierzchni obudowy 4. Element mocujący 2 jest spasowany na obudowie 4 i dodatkowo zaciśnięty na niej za pomocą pierścienia zamykającego 14. W korzystnym przykładzie wykonania (nie pokazano) obudowa 4 i pierścień zamykający 14 są połączone gwintowo, ale mogą być połączone także innym sposobem, znanym w dziedzinie. Element mocujący 2 w przykładzie wykonania jest zaopatrzony w otwory zaczepiające 2a na klucz lub inne cechy, które umożliwiają zaczepienie klucza (rowki, wgłębienia), co ułatwia jego mocowanie w urządzeniu ale nie jest to konieczne.

Obudowa 4 na zewnętrznej powierzchni, w miejscu gdzie umieszczony jest element mocujący 2, ma gniazda 15a na noże 15, co najlepiej widać na fig. 7. Dzięki umieszczeniu noży 15 w gniazdach 15a, i zastosowaniu pierścienia zamykającego 14, element mocujący 2 jest mocno dociśnięty, za pośrednictwem noży 15, do obudowy 4 tak, że podczas normalnej pracy urządzenia nie będzie się przesuwał po obudowie 4.

W korzystnym przykładzie wykonania zestaw amortyzujących wkładów 11 stanowią elastomerowe wkłady 11 oddzielone przekładkami 12, jednak można wykorzystać również elementy amortyzujące innego rodzaju, znane w dziedzinie. W przykładzie wykonania pokazanym na figurach, obudowa 4 stanowi tuleję jak też element zamykający 10 stanowi tuleję umieszczoną we wnętrzu obudowy 4, i są one połączone gwintowo. W przykładzie wykonania element blokujący 13 stanowi nakrętka, jednak może to być dowolny inny element blokujący znany ze stanu techniki.

Przykład wykonania pokazany na fig. 8-10 różni się od poprzedniego przykładu tym, że obudowa 4 w postaci tulei posiada na tylnym końcu co najmniej jedno wycięcie 4a przebiegające od krawędzi tulei 4 zasadniczo do elementu mocującego 2. Element zamykający 10 ma kształt tulei ze spłaszczonymi ściankami (np. w formie płaskich wybrań), przy czym spłaszczone ścianki odpowiadają wycięciom 4a w obudowie 4, zaś element zamykający 10 jest połączony z obudową 4 za pomocą kołków 19 i śrub 17. W tymże przykładzie obudowa 4 ma dwa wycięcia 4a usytuowane od góry i od dołu obudowy 4, jednak można zastosować inną liczbę wycięć 4a, np. więcej (zmniejszenie masy urządzenia) lub tylko jedno (kompromis pomiędzy masą a wytrzymałością). W tym przykładzie wykonania obudowa 4 na zewnętrznej powierzchni przedniego końca posiada występ 18 stanowiący ogranicznik skoku obudowy 4, przy czym najlepiej jest, jeśli ten występ 18 przebiega na całym obwodzie obudowy 4 (ale nie jest to konieczne). Występ 18 służy do ograniczenia skoku obudowy 4 w przypadku zderzenia pojazdów.

Urządzenie ma zastosowanie głównie w sprzęgach centralnych (choć nie jest do nich ograniczone) i służy do pochłaniania energii w zakresie odwracalnym (amortyzacja zwyczajnych ruchów pomiędzy sprzęgniętymi pojazdami) i w zakresie zderzeń (pochłanianie energii w wyniku niekontrolowanego zderzenia). Urządzenie jest montowane do pojazdu za pomocą elementu mocującego 2 w taki sposób, że część od strony pojazdu jest umieszczona w komorze w obrębie pojazdu i zamocowana do ściany pojazdu za pomocą śrub przechodzących przez element mocujący 2 i ścianę pojazdu. Głowica sprzęgu centralnego (nie pokazano) jest mocowana do zespołu ucha 1 w sposób, który odbiera wszystkie stopnie swobody. Może to być np. połączenie gwintowane.

Do pochłaniania energii w zakresie odwracalnym służy zestaw amortyzujących wkładów 11 (np. wkładów 11 elastomerowych i przekładek 12, jak pokazano w przykładzie wykonania). Podczas pchania siła jest transmitowana z zespołu ucha 1 przez sworzeń 7, widełki 3, płytę oporową 5, zestaw wkładów 11, płytę tylną 6, element zamykający 10, obudowę 4 i element mocujący 2 na pojazd. Podczas pchania zestaw wkładów 11 ulega ściskaniu i pochłania energię. Podczas ciągnięcia siła jest transmitowana z zespołu ucha 1 przez sworzeń 7, widełki 3, element blokujący 13, płytę tylną 6, zestaw wkładów 11, płytę oporową 5, obudowę 4 i element mocujący 2 na pojazd. Podczas ciągnięcia zestaw wkładów 11 ulega ściskaniu i pochłania energię.

Do pochłaniania energii w zakresie zderzeń jest wykorzystana technologia skrawania. Jeżeli podczas pchania opisanego powyżej siła przekroczy zadaną wartość, obudowa 4 będzie wsuwać się do wnętrza wnęki w pojeździe i siła będzie przekazywana z obudowy 4 na noże 14 w elemencie mocującym 2. Podczas tego procesu noże 14 wykrawają rowki w zewnętrznej powierzchni obudowy 4, co jest związane z pochłanianiem energii.

Oczywiście wynalazek nie ogranicza się do opisanych powyżej przykładów wykonania, a cechy wskazane w zastrzeżeniach można łączyć ze sobą w dowolnych kombinacjach, właściwych dla danego zastosowania rozwiązania.

Claims (10)

1. Urządzenie pochłaniające i rozpraszające energię do sprzęgu pojazdów posiadające widełki (3), przy czym w widełkach (3) zamocowany jest sworzeń (7) do mocowania zespołu ucha (1) łączącego głowicę sprzęgu pojazdu, zaś na tylnej stronie widełek (3) znajduje się trzpień z zestawem wkładów amortyzujących (11), przy czym przed zestawem wkładów (11) od strony widełek (3) umieszczona jest płyta oporowa (5), stanowiąca ogranicznik przesuwu w stronę ciągnięcia sprzęgu, a od strony przeciwnej, za zestawem wkładów (11), umieszczona jest płyta tylna (6) i element blokujący (13), które to elementy są umieszczone suwliwie w obudowie (4), zaś na końcu za płytą tylną (6) i elementem blokującym (13) znajduje się element zamykający (10), stanowiący ogranicznik przesuwu w stronę pchania sprzęgu, który zamocowany jest do obudowy (4), znamienny tym, że obudowa (4) ma kształt tulei, a na zewnętrznej stronie obudowy (4) znajduje się obwodowy element mocujący (2), przy czym ten element mocujący (2) ma otwory (2a’) na śruby do mocowania w ścianie pojazdu oraz wyposażony jest w noże (15) do skrawania powierzchni obudowy (4), która to obudowa (4) ma na zewnętrznej powierzchni, w miejscu gdzie umieszczony jest element mocujący (2), gniazda (15a) na noże (15), przy czym pomiędzy elementem mocującym (2), zamocowanym na obudowie (4) przez spasowanie, a zewnętrzną powierzchnią tejże obudowy (4) dodatkowo usytuowany jest pierścień zamykający (14).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wkłady amortyzujące (11) są elastomerowe i są oddzielone przekładkami (12).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że element zamykający (10) stanowi tuleję umieszczoną we wnętrzu obudowy (4) i jest z nią połączony gwintowo.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa (4) zawiera na tylnym końcu co najmniej jedno wycięcie (4a) przebiegające od krawędzi tulei (4) w kierunku elementu mocującego (2).

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że obudowa (4) ma dwa wycięcia (4a) usytuowane od góry i od dołu obudowy (4).

PL 248389 Β1

6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że element zamykający (10) ma kształt tulei z płaskimi wybraniami, przy czym wybrania te odpowiadają wycięciom (4a) w obudowie (4), i przy czym element zamykający (10) jest połączony z obudową (4) za pomocą kołków (19) i śrub (17).

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że element blokujący (13) stanowi nakrętka.

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa (4) na zewnętrznej powierzchni przedniego końca ma występ (18) stanowiący ogranicznik skoku obudowy (4).

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że występ (18) przebiega na całym obwodzie obudowy (4).

10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa (4) i pierścień zamykający (14) są połączone gwintowo.