SK287991B6

SK287991B6 - Tube bumper

Info

Publication number: SK287991B6
Application number: SK5101-2006A
Authority: SK
Inventors: Sieghard Schneider
Original assignee: Sieghard Schneider
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2012-09-03
Also published as: EP1740435A1; ATE393073T1; EP1740435B1; DE502004006968D1; SK51012006A3; WO2005115818A1; PL1740435T3; SI1740435T1; ES2305766T3

Abstract

The invention relates to a plunger buffer that comprises first and second guide elements in the form of a buffer housing (10) and a plunger (20). The aim of the invention is to allow a significant length reduction for the controlled deformation of the buffer housing in the event of overload and at the same time a sufficiently large overlap in the normal operation (compression until full plunger displacement is attained). For this purpose, at least one (20) of the two guide elements (10, 20; 10, 50) consists of two or more elongate sections (22, 24; 52, 54) disposed one after the other. The elongate sections (22, 24; 52, 54), in the area of their adjacent faces, are interlinked by one ore more predetermined breaking point(s) (23; 53) each and have different cross-sectional dimensions. When a defined impact force (triggering force) onto the buffer housing (1) is exceeded, the predetermined breaking point(s) (23; 53) tear(s) off and the elongate sections (22, 24; 52, 54) are telescoped into each other.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka rúrkového nárazníka na pohyblivé alebo pevné nosné konštrukcie, najmä koľajových vozidiel, s prvým a druhým vodiacim dielom v tvare rúrkového puzdra a barana, pričom rúrkové puzdro je nehybne pripevniteľné na nosnú konštrukciu a baran je proti rúrkovému puzdru posuvný v pozdĺžnom smere vozidla a je pri svojom posuvnom pohybe rúrkovým puzdrom vedený, a s členom na prenos síl na poddajné spojenie barana s nosnou konštrukciou. Taký rúrkový nárazník je všeobecne známy.

Doterajší stav techniky

Známe rúrkové nárazníky sa v lokomotívach, nákladných vagónoch alebo osobných vagónoch používajú ako tzv. bočné nárazníky, aby sa podchytili a tlmili nárazy v pozdĺžnom smere vozidla. V prípade šikmých alebo výstredných nárazov môžu na rúrkové nárazníky pôsobiť tiež prídavné priečne sily v priečnom smere vozidla a/alebo v zvislom smere. Konštrukčne pozostávajú známe rúrkové nárazníky z puzdra nárazníka a vnútri sa nachádzajúceho člena na prenos síl, spravidla prvku s pružiacimi a/alebo tlmiacimi vlastnosťami. Puzdro preberá vedenie v pozdĺžnom smere a podchytenie priečnych síl, zatiaľ čo vnútri sa nachádzajúce pružiace a/alebo tlmiace členy prenášajú sily v pozdĺžnom smere. Existujú konštrukcie, v ktorých sa s vozidlom pevne spojená časť krytu, t. j. puzdro, nachádza zvonku, a vedená posuvná časť (baran) sa nachádza vnútri. Existujú však tiež konštrukcie s opačným usporiadaním, v ktorých sa puzdro nachádza vnútri a baran obopína puzdro zvonku. Klzné plochy sú v každom prípade valcové a sú spravidla v celom rozsahu vzájomného dosadania súvislé. Vzdialenosť medzi predným a zadným vymedzením oblasti dosadania sa označuje ako dĺžka Lc presahu.

V zásade je vo všetkých konštrukciách rúrkových nárazníkov snaha dosiahnuť čo možno najväčšiu dĺžku presahu medzi pevným (puzdro) a pohyblivým dielom (baran), aby sa mohli lepšie podchytiť priečne sily. Veľkou dĺžkou presahu sa zmenšia trecie sily a opotrebenie medzi vodiacimi dielmi, t. j. puzdrom a baranom, a zníži sa nebezpečie vzpriečenia alebo zaklinenia vodiacich dielov. Dĺžka presahu by mala v záujme vylúčenia vzpriečenia a samosvornosti puzdra barana byť zreteľne väčšia než priemer valcových vodiacich plôch. Obvykle predstavuje viacnásobok zdvihu nárazníka. Maximálne možná dĺžka presahu môže nadobudnúť nanajvýš hodnotu, ktorá vyplýva z celkovej konštrukčnej dĺžky rúrkového nárazníka mínus hrúbka nárazníkového taniera, hrúbka dna puzdra a dvojnásobok zdvihu nárazníka. Pri tejto maximálnej dĺžke presahuje zaistený voľný chod tak barana, ako aj puzdra.

Typicky majú známe rúrkové nárazníky konštrukčnú dĺžku približne 620 až 650 mm a zdvih nárazníka - tento zodpovedá dráhe pruženia pružiaceho prvku - v rozsahu od 100 do 110 mm, pretože toto je pre určité kategórie vozidiel normalizované v európskej smernici (napr. UIC-Merkblätter 526, 528). Vonkajšie priemery barana a valcového puzdra ležia medzi pripevňovacou prírubou a nárazníkovým tanierom typicky v rozsahu od 200 do 250 mm. DÍžka presahuje spravidla v rozsahu 250 až 350 mm.

Po dosiahnutí maximálneho zdvihu nárazníka narazia vodiace diely (puzdro a baran) známych rúrkových nárazníkov na definované dorazy. V prípade nábehových nárazov, ktoré prekračujú schopnosť pohlcovania energie rúrkovými nárazníkmi, dosadne rúrkový nárazník na doraz a prenesie v dôsledku toho veľmi vysoké špičkové sily na tuhú konštrukciu vozidla. Dochádza potom k značným škodám na konštrukcii vozidla.

Aby sa takýmto škodám predišlo, alebo aby sa zmiernili, je známe zhotoviť vodiace diely rúrkového nárazníka tak, že po ich dosadnutí na definované dorazy existuje prídavná možnosť ich skracovania pri kontrolovanej deformácii a pohlcovania energie. Napr. v nemeckom patentovom spise č. 462 539 je opísané miesto prípustnej deformácie v barane nárazníka. Touto konštrukciou možno však dosiahnuť len pomerne krátke prídavné deformačné dráhy. Okrem toho sa kvôli miestu prípustnej deformácie v barane nárazníka musí príslušne zmenšiť dĺžka presahu. V ďalšom rúrkovom nárazníku so zničiteľným členom, ktorý je známy z nemeckého patentového spisu č. 747 330, sa pri preťažení odstrihne časť dna nárazníka, a potom sa predná časť zvonku sa nachádzajúceho puzdra pri deformácii a vynaložení vysokej sily nasúva na menší priemer v zadnej časti. Pri tejto konštrukcii môže dĺžka presahu zostať v porovnaní s bežným nárazníkom nezmenene veľká. Na zanorenie celého puzdra nárazníka do konštrukcie vozidla však musí byť ponechaný otvor a prídavný konštrukčný priestor. Podstatné súčasti nárazníka sa posúvajú ako celok, celková konštrukčná dĺžka nárazníka sa neskracuje. Konečne, v ďalšom rúrkovom nárazníku, ktorý je opísaný v nemeckom dokumente č. 100 37 050, sú usporiadané konštrukčné prvky so schopnosťou skrátenia a kapacitou na pohltenie energie. Táto konštrukcia umožňuje rovnako pomerne dlhé dráhy posuvu za normálny zdvih nárazníka, ale na rozdiel od nemeckého dokumentu č. 747 330, bez potreby prídavného konštrukčného priestoru vnútri konštrukcie vozidla. Nevýhodou je však to, že dĺžka presahu sa musí zmenšiť práve o toľko, o koľko sa predĺži dráha posuvu nad normálny zdvih nárazníka. Pokiaľ sa majú realizovať dlhé dráhy posuvu, musí sa dĺžka presahu zmenšiť na veľmi malú hodnotu. Dĺžka presahu môže dosiahnuť veľmi malé hodnoty, ktorá je značne menšia než priemery puzdra a barana, v dôsledku čoho je veľké nebezpečie zaklinenia a vzpriečenia. Pri praktickom použití tohto princípu sa musí voliť kompromis medzi dĺžkou posuvu a dĺžkou presahu.

Úloha vynálezu spočíva v tom, že v rúrkovom nárazníku v úvode opísaného druhu sa má dosiahnuť veľká dĺžka skrátenia pri kontrolovanej deformácii pri preťažení, a súčasne aj dostatočne veľká dĺžka presahu počas normálnej prevádzky - prepruženie až do plného zdvihu nárazníka.

Podstata vynálezu

Úloha je vyriešená rúrkovým nárazníkom na pohyblivé alebo pevné nosné konštrukcie, najmä koľajové vozidlá, s prvým a druhým vodiacim dielom v tvare rúrkového puzdra a barana, pričom rúrkové puzdro je nepohyblivo pripevnené na nosnej konštrukcii a baran je proti rúrkovému puzdru posuvný v pozdĺžnom smere vozidla a je pri svojom posuvnom pohybe rúrkovým puzdrom vedený, a s členom na prenos síl na poddajné spojenie barana s nosnou konštrukciou, podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že najmenej jeden diel z dvoch vodiacich dielov pozostáva z dvoch alebo viacerých za sebou navzájom usporiadaných podlhovastých úsekov, ktoré sú v oblasti ich navzájom nadväzujúcich čelných strán navzájom spojené vždy jedným alebo viacerými lámacími spojmi a majú rôzne rozmery prierezu tak, že pri prekročení určitej nárazovej sily (aktivačnej sily) na rúrkový nárazník sa lámači spoj odtrhne a podlhovasté úseky sa teleskopický zasunú do seba navzájom.

Vnútri sa nachádzajúci vodiaci diel pozostáva výhodne zo za sebou navzájom usporiadaných podlhovastých úsekov.

Zvonku sa nachádzajúci vodiaci diel pozostáva rovnako výhodne zo za sebou navzájom usporiadaných podlhovastých úsekov.

Jeden z vodiacich dielov je výhodne uskutočnený tak, že po prekročení aktivačnej sily sa kontrolovateľnou deformáciou pri vysokej, v podstate konštantnej, úrovni síl skracuje.

Vodiace diely sú dimenzované tak, že v priebehu posuvného pohybu barana najprv prebehne odtrhnutie lámacieho spoja a až krátko nato začne deformovanie ostatného vodiaceho dielu.

Teleskopický posuvné podlhovasté úseky majú výhodne valcový rúrkový tvar.

Lámači spoj tvorí výhodne jednodielnu súčasť spolu s jedným alebo viacerými teleskopický posuvnými podlhovastými úsekmi.

Lámači spoj je pritom výhodne usporiadaný radiálne medzi na seba nadväzujúcimi čelnými stranami teleskopický posuvných podlhovastých úsekov a v smere obvodu úseku je uskutočnený ako priebežný alebo prerušovaný.

Ako člen na prenos síl je výhodne použitý pružiaci a/alebo tlmiaci prvok, ktorý sa opiera medzi nosnou konštrukciou a čelnou doskou podlhovastého úseku s menšími rozmermi prierezu, pričom pružiaci a/alebo tlmiaci prvok je uskutočnený tak, že sa môže skrátiť len na maximálny zdvih barana nárazníka počas jeho normálnej prevádzky.

Konečne, dĺžky teleskopický posuvných podlhovastých úsekov sú výhodne rovnako veľké.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Príklady uskutočnenia rúrkového nárazníka podľa vynálezu sú znázornené na výkresoch, ktoré ukazujú - na obr. 1 schematický pozdĺžny rez prvým príkladom uskutočnenia rúrkového nárazníka podľa vynálezu v odpruženom základnom stave, pričom v jednotlivých poloviciach vyobrazení sú znázornené dve rôzne alternatívy uskutočnenia, na obr. 2 schematický pozdĺžny rez príkladom uskutočnenia z obr. 1 v stave maximálneho posunutia presahujúceho normálny zdvih rúrkového nárazníka, na obr. 3 schematický pozdĺžny rez ďalším príkladom uskutočnenia rúrkového nárazníka podľa vynálezu a na obr. 4 schematický pozdĺžny rez príkladom uskutočnenia z obr. 3 v stave maximálneho posunutia presahujúceho normálny zdvih rúrkového nárazníka.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklady uskutočnenia rúrkového nárazníka I podľa vynálezu, ktoré sú znázornené na obr. 1 až 4, obsahujú vždy dva koaxiálne usporiadané vodiace diely, kde prvý vodiaci diel 10 je tvorený nepohyblivým rúrkovým puzdrom (obr. 1 a 2), prípadne 50 (obr. 3 a 4) a druhý vodiaci diel 20 je tvorený v osovom smere pohyblivým baranom. Je účelné a zodpovedá to stavu techniky, ak obidva vodiace diely (10, 50, 20) majú najmä v oblasti ich klzných plôch valcový rúrkový tvar. Opis príkladu uskutočnenia sa v nasledujúcom totiž obmedzuje na túto konštrukciu.

V nasledujúcom bude najprv vysvetlená konštrukcia a činnosť prvého uskutočnenia podľa obr. 1 a 2.

Prvý vodiaci diel 10 v tvare rúrkového puzdra je na svojom pravom axiálnom konci uzavretý pripevňovacou prírubou 11 alebo dnom nárazníka, ktorá je pripevnená, napr. priskrutkovaná, na nosnej konštrukcii 2 neznázorneného koľajového vozidla. Pripevňovacia príruba H. nesie prvý vodiaci diel _10 v tvare rúrkového puzdra a je výhodne vcelku spojená, napr. zvarená, s jednou čelnou stranou prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra. Druhý vodiaci diel 20 v tvare pohyblivého barana pozostáva z nárazníkového taniera 21 a rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20, ktorý je v znázornenom príklade klzné posuvný po vnútornej stene prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra. Vnútorná stena prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra podchycuje pritom vodiace sily pre klzné vedenie druhého vodiaceho dielu 20 v tvare pohyblivého barana v radiálnom smere. Z prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra vystupujúca čelná strana druhého vodiaceho dielu 20 v tvare pohyblivého barana je uzavretá nárazníkovým tanierom 21. na ktorý pôsobia nárazové sily, najmä pri posunovaní koľajového vozidla. Až potiaľ zodpovedá konštrukcia rúrkového nárazníka i podľa vynálezu konštrukcii známych rúrkových nárazníkov, t. j. tento rúrkový nárazník i má pri pohľade zvonka tvar a rozmery známeho rúrkového nárazníka.

Na rozdiel od stavu techniky je na voľnom axiálnom konci rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu v tvare pohyblivého barana koaxiálne pripevnené predlžovacie puzdro 24, ktorého priemer je menší než priemer rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20. Pripevnenie predlžovacieho puzdra 24 je uskutočnené pomocou lámacieho spoja 23, ktorý silovo a tvarovo spája vonkajší povrch predlžovacieho puzdra 24 s vnútorným povrchom rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20 v oblasti jeho voľného axiálneho konca. Lámači spoj 22 môže byť vyhotovený ako strižný kolík alebo po úsekoch prerušovaná zvarová húsenica.

Predlžovacie puzdro 24 je na svojej s rúrkovým úsekom 22 druhého vodiaceho dielu 20 spojenej čelnej strane uzavreté čelnou doskou 24c a na svojej protiľahlej čelnej strane je vybavené nákružkom 24d, ktorým sa opiera o vnútorný povrch prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra.

V prvej alternatíve, ktorá je znázornená v hornej polovici vyobrazenia na obr. 1, je vnútri predlžovacieho puzdra 24 usporiadaný člen na prenos síl 30, vyhotovený ako pružiaci a/alebo tlmiaci prvok 30a, ktorý sa opiera medzi čelnou doskou 24c predlžovacieho puzdra 24 a pripevňovacou prírubou 11 prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra. Člen na prenos síl 30 je vyhotovený tak, že sa môže skracovať až po dosiahnutí maximálneho zdvihu druhého vodiaceho dielu 20 v tvare pohyblivého barana v jeho normálnej prevádzke, keď nákružok 24d predlžovacieho puzdra 24 narazí na pripevňovaciu prírubu 11 prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra a lámači spoj 23 zostane neporušený.

V druhej alternatíve uskutočnenia, ktorá je znázornená v spodnej polovici obr. 1, chýba čelná doska 24c. Vnútri na oboch stranách otvoreného predlžovacieho puzdra 24 a rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20 je usporiadaný člen na prenos síl 40, vyhotovený ako pružiaci a/alebo tlmiaci prvok 40a, ktorý sa opiera medzi nárazníkovým tanierom 21 a pripevňovacou prírubou 11 prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra. Člen na prenos síl 40 je vyhotovený tak, že sa môže skracovať cez maximálny zdvih druhého vodiaceho dielu 20 v tvare pohyblivého barana, keď v prípade kontrolovanej deformácie rúrkového puzdra (obr. 2) nákružok 24d predlžovacieho puzdra 24 narazí na pripevňovaciu prírubu 11 prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra a lámači spoj 23 sa pri ďalšom posuve rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20 zlomí, prípade odtrhne. Tento prípad je znázornený na obr. 2.

Ako je zrejmé z obr. 2, odtrhne sa lámači spoj 23 pri prekročení maximálneho zaťaženia alebo pri dosiahnutí maximálnej dráhy posuvu druhého vodiaceho dielu 20 v tvare pohyblivého barana. Prasknutie lámacieho spoja 23 znamená, že predlžovacie puzdro 24 sa môže teleskopický posunúť dovnútra rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20. Ďalší posuvný pohyb nárazníkového taniera 21 a rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20 je tlmený deformáciou prvého vodiaceho dielu H) v tvare rúrkového puzdra a v prípade alternatívy podľa spodnej polovice obr. 1 prídavné členom na prenos síl 40. Len čo totiž nárazníkový tanier narazí na voľný čelný okraj prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra, začne pri ďalšom posuve nárazníkového taniera 21 od voľného čelného okraja prvého vodiaceho dielu W v tvare rúrkového puzdra počínajúcej deformácie prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra jeho ubíjaním alebo alternatívne jeho rozťahovaním, v závislosti od mechanického uskutočnenia prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra. Prípad ubíjania prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra je v spodnej polovici obr. 2 naznačený zvlnením 40b. Prípad rozťahovania prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra je v hornej polovici obr. 2 naznačený jednotlivými segmentmi 40a. V oboch prípadoch sa skracuje axiálna dĺžka prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra, takže rúrkový úsek 22 druhého vodiaceho dielu 20 sa svojím pravým čelným koncom môže posunúť prakticky až k vnútornej ploche pripevňovacej príruby 11. V tomto koncovom stave sa predlžovacie puzdro 24 úplne zasunulo do rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20, pričom čelný koniec rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20 dosadá na nákružok 24d predlžovacieho puzdra 24. Tento koncový stav je znázornený na obr. 2.

Na výkresoch sú pre dĺžkové rozmery použité nasledujúce označenia, ktoré sa používajú v nasledujúcom opise:

L! celková konštrukčná dĺžka rúrkového nárazníka,

Lo dĺžka presahu medzi prvým vodiacim dielom 10 v tvare rúrkového puzdra a druhým vodiacim dielom 20 v tvare pohyblivého barana,

L2 dĺžka rúrkového úseku 22 druhého vodiaceho dielu 20,

L₃ dĺžka predlžovacieho puzdra 24 druhého vodiaceho dielu 20, zodpovedá dĺžke druhého úseku dĺžky Lo presahu,

L₄ dĺžka voľného chodu druhého vodiaceho dielu 20 na normálny zdvih nárazníka,

L₅ dĺžka voľného chodu prvého vodiaceho dielu 10 v tvare rúrkového puzdra na normálny zdvih nárazníka,

L₆ dĺžka prvého úseku dĺžky presahu, zodpovedá dĺžke predného úseku klznej plochy,

L₇ dĺžka tretieho úseku dĺžky presahu, zodpovedá dĺžke zadného úseku klznej plochy,

L_ľ celková dĺžka rúrkového nárazníka I v stave maximálneho posuvu za normálny zdvih nárazníka.

Ak sa zo známej konštrukcie rúrkových nárazníkov, ktoré majú veľkú dĺžku presahu, a pri ktorých ale druhý vodiaci diel 20 v tvare pohyblivého barana a prvý vodiaci diel 10 v tvare rúrkového puzdra dosadajú na doraz súčasne a pozdĺž celej dĺžky presahu dosadajú bezprostredne na seba navzájom, ponúka vynález možnosť skrátiť obidva vodiace diely 10, 20 a napriek tomu udržať deformačné sily na kontrolovateľnej úrovni. Teoretická možnosť deformovať spolu obidva rúrkové vodiace diely 10. 20 by v dôsledku ich veľkej spoločnej hrúbky stien a vzájomného si prekážania v priebehu deformácie viedla k neúčelne veľmi vysokej úrovni síl.

Funkcie skracovania a deformovania boli preto oddelené a pridelené vodiacim dielom 10, 20 jednotlivo. Jeden z oboch vodiacich dielov 10, prípadne 20, má vykonávať s malým odporom alebo bez odporu prebiehajúce skracovanie, ktoré vyžaduje malý konštrukčný priestor, zatiaľ čo zostávajúci vodiaci diel 20, prípadne 10 sa má skracovať pri deformácii, aby sa v priebehu posuvu dosiahla žiaduca úroveň sily.

V zmysle vynálezu nie je rozhodujúce, ktorá z oboch funkcií je jednému alebo druhému z oboch vodiacich dielov 10, 20 pridelená. Zdá sa však byť menej účelné, aby sa funkcia deformácie pridelila vnútornému z oboch vodiacich dielov 10, 20, pretože vnútri rúrkového nárazníka 1 je konštrukčný priestor z väčšej časti vyplnený pružiacimi a/alebo tlmiacimi prvkami a je teda k dispozícii veľmi málo konštrukčného priestoru pre procesy deformácie. Tento prípad preto nie je v záujme zjednodušenia v ďalšom opise uvažovaný.

Z uvedených dôvodov je výhodné nechať smerom von deformovať vonkajší z oboch vodiacich dielov 10, 20, pretože tam je k dispozícii dostatočný konštrukčný priestor. Vnútorný vodiaci diel z oboch vodiacich dielov 10. 20 musí v tomto prípade vykonávať skracovanie, ktoré na jednej strane nebráni deformovaniu vonkajšieho vodiaceho dielu a na druhej strane vyvoláva pokiaľ možno malý odpor, aby neúmerne nestúpla celková deformačná sila. Dôležité je, že dĺžka vnútri sa nachádzajúceho vodiaceho dielu v základnom stave sa nezmenší, pretože toto by mohlo byť na úkor dĺžky presahu. Klzná plocha medzi druhým vodiacim dielom 20 v tvare pohyblivého barana a prvým vodiacim dielom 10 v tvare rúrkového puzdra je s týmto cieľom rozdelená na tri úseky (dĺžkové rozmery L₆, L₃ a L₇), z ktorých prvý úsek L₆ a tretí úsek L₇ sú funkčne potrebné ako klzné plochy, aby počas normálnej prevádzky s požadovanou dĺžkou presahu plnili vodiacu funkciu. Aby plošné tlaky pri priečnom zaťažení neboli počas normálnej prevádzky príliš veľké, nesmú minimálne dĺžky úsekov L₆ a L₇ klesnúť pod určité medze. Stredný úsek L₃ má zmenšený priemer a neslúži už ako klzná plocha, musí však ďalej tvoriť tuhé spojenie medzi prvým úsekom L₆ a tretím úsekom L₇, aby bola ako celok splnená vodiaca funkcia. Zásluhou toho, že priemer tohto stredného úseku L₃ je zmenšený natoľko, ako je treba, aby vnútri vnútorného priemeru rúrkového prvého úseku L₆ mohol byť do tohto zasunutý, sa dosiahne pomerne veľké, ale s malým odporom prebiehajúce skrátenie vnútri sa nachádzajúceho vodiaceho dielu. Druhý a tretí úsek L₃ a L₇ môžu byť podobne ako teleskop zasunuté dovnútra prvého úseku L₆, ako aj do nadväzujúceho úseku L₇. Pre celú funkciu je ďalej potrebné, aby oba navzájom posuvné úseky boli počas normálnej prevádzky pevne spojené, a aby mohli byť spoľahlivo prenášané ohybové momenty medzi prvým úsekom L₆ a tretím úsekom L₇. Ďalej je potrebné, aby spoj medzi prvým úsekom L₆ (rúrkový úsek 22 druhého vodiaceho dielu 20) a druhým úsekom L₇ (predlžovacie puzdro 24) bol tvorený lámacím spojom 23, ktorý pri výskyte stavu preťaženia dosiaľ tuhé spojenie zruší. Toto môže byť uskutočnené napr. strižným kolíkom alebo inými lámacími spojmi, alebo tiež miestne zoslabenými spojovacími mostíkmi. Lámači spoj 23 môže byť na obvode predlžovacieho puzdra 24 rozložený buď spojito, alebo môže pozostávať z rovnomerne alebo nerovnomerne rozložených diskrétnych prvkov. Nerovnomerné rozloženie môže byť účelné napr. vtedy, aby sa v určitom smere zvýšila stabilita pri priečnom namáhaní bez toho, aby sa zmenila lámacia sila pri namáhaní v pozdĺžnom smere.

Opísanými opatreniami možno súčasne splniť protikladné požiadavky na veľkú dĺžku presahu počas normálnej prevádzky, veľkú dĺžku skracovania počas kontrolovanej deformácie po preťažení a vylúčení potreby prídavného konštrukčného priestoru v konštrukcii vozidla.

Možno dosiahnuť veľmi veľké skrátenie, až na približne polovicu pôvodnej konštrukčnej dĺžky. Toto je na obr. 2 naznačené dĺžkovým rozmerom L_ľ.

Princíp do seba navzájom teleskopický sa zasúvacích úsekov 22, 24 vnútri sa nachádzajúceho vodiaceho dielu možno kombinovať s rôznymi deformačnými vzormi zvonku sa nachádzajúceho vodiaceho dielu, a to tak s rozťahovaním a trhaním rúrky, ako aj napr. pravidelným alebo nepravidelným ubíjaním, prípadne skladaním rúrky, ako je na obr. 1 naznačené vzťahovými značkami 40a a 40b.

Opísaný princíp je použiteľný tak pre konštrukciu rúrkového nárazníka s vnútri sa nachádzajúcim druhým vodiacim dielom 20 v tvare pohyblivého barana, ako aj pre konštrukciu rúrkového nárazníka s vnútri sa nachádzajúcim prvým vodiacim dielom 10 v tvare rúrkového puzdra. Takúto konštrukciu si možno ľahko predstaviť ako vzájomnú zámenu nárazníkového taniera 21 za pripevňovaciu prírubu 11.

Princíp teleskopický do seba navzájom zásuvných úsekov vodiacich dielov môže byť v rozšírení uskutočnenia podľa obr. 1 a 2 použitý prídavné tiež na prvom vodiacom diele 10 v tvare rúrkového puzdra. Toto rozšírenie princípu je vysvetlené na základe obr. 3 a 4, na ktorých je prvý vodiaci diel v tvare rúrkového puzdra na rozdiel od obr. 1 a 2 miesto vzťahovou značkou 10 označené vzťahovou značkou 50, ktorá znamená viacdielny prvý vodiaci diel. Uskutočnenie druhého vodiaceho dielu 20 v tvare pohyblivého barana je vo variante podľa obr. 3 a 4 zhodné s uskutočnením v prvom variante podľa obr. 1 a 2. Viacdielny prvý vodiaci diel 50 v tvare rúrkového puzdra je však na rozdiel od obr. 1 a 2 dvojdielny a je uskutočnený ako teleskopický do seba navzájom teleskopický zásuvné úseky 52, 54 s medziľahlým lámacím spojom 53. Ako je znázornené na obr. 4, druhý vodiaci diel 20 v tvare pohyblivého barana a viacdielny prvý vodiaci diel 50 v tvare rúrkového puzdra sa skracujú teleskopický. Toto skracovanie môže prebiehať s určitým požadovaným odporom, napr. zásluhou na obr. 3 znázornených prvkov lámacích spojov 23, 53 alebo taktiež iných odporových prvkov medzi teleskopický posuvnými konštrukčnými prvkami. Medzi predlžovacím puzdrom 24 alebo jeho čelnou doskou 24c a druhým vodiacim dielom 20 v tvare pohyblivého barana môže byť prípadne usporiadaný prídavný deformačný prvok 60. Tento prídavný deformačný prvok 60 môže byť uskutočnený tak, aby sa pri vzájomnom posuvnom pohybe rúrkových úsekov 22. 52. 54 a predlžovacieho puzdra 24 dosiahla požadovaná úroveň síl. Alternatívne môže byť prídavný deformačný prvok 60 v tvare dvoch oddelených deformačných telies 60a a 60b usporiadaný medzi nárazníkovým tanierom 21 a úsekom 52 viacdielneho prvého vodiaceho dielu 50 v tvare rúrkového puzdra (deformačný prvok 60a) a medzi úsekom 22 druhého vodiaceho dielu 20 v tvare pohyblivého barana a nákružkom 24d predlžovacieho puzdra 24.

Na obr. 4 je rúrkový nárazník z obr. 3 znázornený v stave maximálneho posuvu. Je zrejmé, že súčasne prebehol teleskopický posuv druhého vodiaceho dielu 20 v tvare pohyblivého barana a viacdielneho prvého vodiaceho dielu 50 v tvare rúrkového puzdra, prípadne tiež deformácia prídavného deformačného prvku 60, prípadne deformačných telies 60a, 60b. Takéto uskutočnenie rúrkového nárazníka podľa vynálezu je síce pomerne nákladné, ale takéto uskutočnenie aj tak môže byť účelné, ak je okolitý konštrukčný priestor veľmi obmedzený.

V ďalšom však má byť uvažované o jednoduchšom uskutočnení podľa obr. 1 a 2, v ktorom je ako teleskopický posuvný vyhotovený len rúrkový úsek 22 druhého vodiaceho dielu 20 v tvare pohyblivého barana, ktorý je obklopený prvým vodiacim dielom 10 v tvare rúrkového puzdra.

Opísaný princíp teleskopického posuvu môže byť zmysluplne aplikovaný taktiež na viacero než dva do seba navzájom posuvné úseky. Takéto uskutočnenie môže byť účelné, ak sa má dosiahnuť ešte väčšie celkové skrátenie rúrkového nárazníka a v smere obvodu rúrkového nárazníka je k dispozícii príslušný potrebný priestor. Rozumie sa, že medzi vždy dvomi z viacerých úsekov sa vždy nachádza lámači spoj.

Zásluhou znázornenej teleskopickej konštrukcie môže byť funkcia posuvu uskutočnená s malým odporom alebo bez odporu. Zásluhou toho môže nárast požadovanej úrovne síl v priebehu posuvu prebiehať len na základe kontrolovanej deformácie a nerušene zvonku sa nachádzajúcim vodiacim dielom. Vďaka jasnému oddeleniu funkcie a ich nepatrnému vzájomnému ovplyvňovaniu je konštrukcia a kontrolovateľnosť celého systému podstatne jednoduchšia než pri konštrukciách, v ktorých sú oba vodiace diely H), 20 podrobené tak procesom deformácie, ako aj interakcie.

Konštrukcia môže byť ešte ďalej zjednodušená tým, že najprv prebehne odtrhnutie/zlom lámacieho spoja 23 medzi prvým úsekom L₆ a druhým úsekom L₃ pri dosadnutí vnútri sa nachádzajúceho vodiaceho dielu a až potom krátko nato dôjde k dosadnutiu a začiatku deformovania vonkajšieho vodiaceho dielu. Takto možno v priebehu kontrolovanej deformácie navzájom oddelene dimenzovať a modifikovať prah aktivačných síl a strednú úroveň síl.

Opísané vlastnosti rúrkového puzdra možno kombinovať s rôznymi uskutočneniami pružín nárazníka. Napr. predlžovacie puzdro 24 vnútri sa nachádzajúceho vodiaceho dielu, ktoré pozostáva z druhého úseku L₃a tretieho úseku L₇, môže byť vybavené oporou v tvare čelnej dosky 24c na pružiaci a/alebo tlmiaci prvok 30a. Zásluhou toho možno spoločne aktiváciou/odtrhnutím lámacieho spoja 23 dosiahnuť tiež vyradenie pružiaceho účinku pružiaceho a/alebo tlmiaceho prvku 30a, aby sa predišlo nárastu sily pri predlžujúcej sa dráhe posuvu. V tomto prípade sa musí dbať na to, že lámači spoj 23 musí prídavné prenášať aj počas normálnej prevádzky pôsobiace sily pružiaceho a/alebo tlmiaceho prvku 30a. a že musí byť na to dostatočne dimenzovaný.

Alternatívne sa možno vyradenia pružiaceho účinku vzdať, keď sa použije pružiaci a/alebo tlmiaci prvok 40a. ktorý je vhodný pre veľké skrátenie. V tomto prípade chýba čelná doska 24c predlžovacieho puzdra 24.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Rúrkový nárazník na pohyblivé alebo pevné nosné konštrukcie (2), najmä koľajových vozidiel, s prvým vodiacim dielom (10) v tvare rúrkového puzdra a druhým vodiacim dielom (20) v tvare pohyblivého barana, pričom prvý vodiaci diel (10) v tvare rúrkového puzdra je nepohyblivo pripevnený na nosnej konštrukcii (2) a druhý vodiaci diel (20) v tvare pohyblivého barana je proti prvému vodiacemu dielu (10) v tvare rúrkového puzdra posuvný v pozdĺžnom smere vozidla a je pri svojom posuvnom pohybe prvým vodiacim dielom (10) v tvare rúrkového puzdra vedené, a s členom na prenos síl (30; 40) na poddajné spojenie druhého vodiaceho dielu (20) v tvare pohyblivého barana s nosnou konštrukciou (2), vyznačujúci sa tým, že najmenej jeden vodiaci diel z dvojice vodiacich dielov (10, 20; 10, 50) pozostáva z dvoch alebo viacerých za sebou navzájom usporiadaných rúrkových úsekov (22, 52, 54) a predlžovacieho puzdra (24), ktoré sú v oblasti ich navzájom nadväzujúcich čelných strán navzájom spojené vždy najmenej jedným lámacím spojom (23; 53) a majú rôzne rozmery prierezu, pričom rúrkové úseky (22, 52, 54) a predlžovacie puzdro (24) sú prispôsobené na teleskopické zasunutie do seba navzájom pri prekročení určitej nárazovej sily a odtrhnutí lámacieho spoja (23; 53).
2. Rúrkový nárazník podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vnútri sa nachádzajúci druhý vodiaci diel (20) pozostáva zo za sebou navzájom usporiadaných rúrkového úseku (22) a predlžovacieho puzdra (24).
3. Rúrkový nárazník podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zvonku sa nachádzajúci viacdielny prvý vodiaci diel (50) pozostáva zo za sebou navzájom usporiadaných rúrkových úsekov (52, 54).
4. Rúrkový nárazník podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že jeden z vodiacich dielov (20, 10; 50, 10) je uskutočnený na skrátenie kontrolovateľnou deformáciou pri vysokej, v podstate konštantnej, úrovni síl po prekročení nárazovej aktivačnej sily.
5. Rúrkový nárazník podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že teleskopický zásuvné rúrkové úseky (22, 52, 54) a predlžovacie puzdro (24) majú valcový tvar.
6. Rúrkový nárazník podľa niektorého z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že lámači spoj (23; 53) tvorí jednodielnu súčasť spolu s jedným alebo viacerými teleskopický zásuvnými rúrkovými úsekmi (22, 24; 52, 54) a predlžovacím puzdrom (24).
7. Rúrkový nárazník podľa niektorého z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že lámači spoj (23; 53) je usporiadaný radiálne medzi na seba nadväzujúcimi čelnými stranami teleskopický zásuvných rúrkových úsekov (22, 52, 54) a predlžovacím puzdrom (24) a v smere obvodu rúrkových úsekov (22, 52, 54) a predlžovacieho puzdra (24) je vyhotovený ako priebežný alebo prerušovaný.
8. Rúrkový nárazník podľa niektorého z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že ako člen na prenos síl (30) je použitý pružiaci a/alebo tlmiaci prvok (30a), ktorý je opretý medzi nosnou konštrukciou (2) a čelnou doskou (24c) predlžovacieho puzdra (24) s menšími rozmermi prierezu, pričom pružiaci a/alebo tlmiaci prvok (30a) je vyhotovený na skrátenie len na maximálny zdvih druhého vodiaceho dielu (20) v tvare pohyblivého barana nárazníka počas jeho normálnej prevádzky.
9. Rúrkový nárazník podľa niektorého z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že dĺžka (L₂) rúrkového úseku druhého predlžovacieho dielu (20) je rovnako veľká ako dĺžka (L₃) predlžovacieho puzdra (24).

2 výkresy