(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2007/24 EP B1 (13) T3 (51) Int. Cl. B61F5/22 B61F5/10 B61F5/12 ( ) ( ) ( ) (54) Tytuł wynalazku: Podwozie dla pojazdu szynowego z ulepszonym resorowaniem poprzecznym (30) Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2006/01 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 11/2007 (73) Uprawniony z patentu: Bombardier Transportation GmbH, Berlin, DE (72) Twórca (y) wynalazku: PL/EP T3 SCHNEIDER Richard, Löhningen, CH MATHER Geoff, Duffield, GB ZIMMERGREN Patrik, Helsingborg, SE SCOTHERN Robert, Allestree, GB (74) Pełnomocnik: Przedsiębiorstwo Rzeczników Patentowych Patpol Sp. z o.o. rzecz. pat. Nowakowski Janusz Warszawa 130 skr. poczt. 37 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 1 V1321PL00/N EP B1 Opis [0001] Wynalazek dotyczy podwozia dla pojazdu szynowego, zawierające co najmniej jeden zestaw kołowy, ramę podwozia, podpartą poprzez resorowanie pierwotne na zestawie kołowym, resorowanie wtórne dla podparcia pudła wagonu na ramie podwozia, urządzenie nachylające do sterowanego nachylania pudła wagonu wokół osi wzdłużnej pojazdu szynowego i resorowanie poprzeczne. [0002] Do resorów powietrznych pojazdów szynowych, resorowanych powietrznie, przyporządkowane są z reguły resory poprzeczne i amortyzatory poprzeczne. W przypadku klasycznej konstrukcji resorowanych powietrznie pojazdów szynowych z dwoma resorami powietrznymi i centralnym czopem obrotowym, resory poprzeczne i amortyzatory poprzeczne są umieszczone zazwyczaj we wzdłużnym położeniu mimośrodowym i w niskim położeniu centralnym. Oba położenia prowadzą przeważnie do niekorzystnych stanów dynamicznych. Usytuowanie we wzdłużnym położeniu mimośrodowym prowadzi do zakłócających drgań obrotowych i do zmniejszenia efektywności elementów resorowania. Niskie położenie centralne zwiększa ruchy kołysania, a tym samym redukuje tłumienie ruchu poprzecznego i ruchu kołysania. [0003] Z opisu US 6,247,413 B1 znany jest wózek podwozia dla pojazdu szynowego z dwuosiowym zespołem jezdnym. Zespół jezdny jest zamocowany poprzez resorowanie pierwotne na ramie, na której z pośrednim włączeniem resorowania wtórnego umieszczony jest dźwigar wahadłowy, usytuowany poprzecznie do kierunku jazdy. Dźwigar wahadłowy jest połączony w sposób wychylny wokół osi, przebiegającej w kierunku wzdłużnym pojazdu, z usytuowaną poprzecznie, nachylaną poprzecznicą, wspierającą pudło wagonu, która jest ukształtowana w postaci ramy i posiada dwa poprzeczne dźwigary poprzecznicy, które są umieszczone przed, względnie za dźwigarem wahadłowym. Przy tym dźwigary poprzeczne poprzecznicy są podparte w kierunku jazdy na dźwigarze wahadłowym i są umieszczone na nim przesuwnie, poprzecznie w kierunku jazdy. Ponadto, poprzecznica posiada centralny odcinek środkowy, łączący oba dźwigary poprzeczne poniżej dźwigara wahadłowego, który w celu przyjmowania sił podłużnych połączony jest poprzez prowadnicę lemniskatową z ramą podwozia w ten sposób, że poprzecznica jest obracana wokół w zasadzie pionowej osi i jest odchylana w zasadzie poprzecznie do kierunku jazdy. [0004] W opisie US 3,877,389 przedstawiony jest piętrowy wagon osobowy z dwuosiowymi mechanizmami jezdnymi, które posiadają odpowiednio ramę podwozia, podpartą poprzez resorowanie pierwotne na zestawach kołowych oraz resorowanie wtórne do podparcia pudła wagonu na ramie podwozia. Ponadto podwozia są zaopatrzone odpowiednio w resorowanie poprzeczne, które są umieszczone w komorze pośredniej pudła wagonu, powyżej resorowania wtórnego i poniżej podłogi pudła wagonu. [0005] Zadaniem niniejszego wynalazku jest opracowanie podwozia w rodzaju wymienionym na wstępie, które nie posiada wyżej wymienionych niedogodności tradycyjnych pojazdów szynowych z

3 2 zawieszeniem pneumatycznym. Należy opracować wyżej wymienione podwozie, które przy zwartej konstrukcji, zapewniałoby w miarę możliwości najwyższą funkcjonalność, o bardzo wysokim komforcie zawieszenia. [0006] W przypadku wyżej wymienionego podwozia, zadanie to rozwiązano według wynalazku dzięki cechom zastrzeżenia 1. [0007] W przypadku podwozia według wynalazku, resorowanie poprzeczne lub amortyzator poprzeczny jest umieszczony powyżej resorowania wtórnego i poniżej podłogi pudła wagonu. Ponadto, powyżej resorowania wtórnego umieszczony jest dźwigar pośredni, na którym oparty jest człon nastawczy do nastawiania nachylenia pudła wagonu względem ramy podwozia. Dźwigar pośredni posiada wybranie, przez które przechodzi podpora, podpierająca resor poprzeczny lub amortyzator poprzeczny. [0008] Przy tym resorowanie poprzeczne jest umieszczone pośrodku podwozia. Za pomocą tego wysokiego i środkowego usytuowania resorowania poprzecznego, względnie amortyzatora poprzecznego można lepiej kontrolować ruchy poprzeczne, kołysania poprzecznego i ruchy przechylania. Dzięki centralnemu (środkowemu) umieszczeniu resorowania poprzecznego, względnie amortyzatora poprzecznego nie następuje sprzężenie drgań poprzecznych i drgań obrotowych podwozia, co zwiększa efektywność elementów uresorowania, a w przypadku aktywnych układów regulacji umożliwia wyższą jakość regulacji. Podwozie według wynalazku oferuje maksymalną funkcjonalność i wydajność przy bardzo zwartej konstrukcji. Charakteryzuje się ono stosunkowo prosta konstrukcją i dzięki temu można je tanio wytwarzać. [0009] Uprzywilejowane i korzystne ukształtowania podwozia według wynalazku są podane w zastrzeżeniach zależnych. [0010] Wynalazek jest bliżej objaśniony poniżej na podstawie rysunku, przedstawiającym szereg przykładów wykonania. Na rysunku przedstawiają: fig. 1 schematycznie pierwszy przykład wykonania podwozia według wynalazku, a fig. 2 schematycznie drugi przykład wykonania podwozia według wynalazku. [0011] Podwozie, przedstawione na fig. 1, posiada szereg zestawów kołowych, z których, w celu uproszczenia, naszkicowany jest tylko jeden odcinek 1 osi z kołem szynowym 2 zestawu kołowego. Zestawy kołowe są zaopatrzone odpowiednio w (nie przedstawione) hamulce, przykładowo hamulce tarczowe, i prowadzone w (nie przedstawionych) prowadnicach osiowych. [0012] Ponadto, podwozie składa się z ramy podwozia 3, która poprzez resorowanie pierwotne 4, w postaci sprężyn śrubowych, podparta jest na zestawie kołowym. Na ramie podwozia 3, pudło wagonu 5 pojazdu szynowego, przykładowo pudło wagonu pociągu dalekobieżnego komunikacji pasażerskiej, jest podparte poprzez resorowanie wtórne 6. Z pudła wagonu 5 przedstawiona jest tutaj zasadniczo tylko podłoga pudła wagonu. Resorowanie wtórne składa się z co najmniej dwóch jednostek uresorowania, które są ukształtowane jako resory powietrzne 6. Resory powietrzne 6 posiadają odpowiednio mieszek 7 resoru powietrznego 7, dodatkowa objętość 8 i działającą w kierunku pionowym dodatkową sprężynę 9. Korzystnie, elementy składowe 7 do 9 resorów powietrznych 6 są umieszczone w miarę możliwości jak najbliżej siebie. Dzięki temu można zrezygnować z długich przewodów łączących, które mogłyby ewentualnie prowadzić do powstawania niepożądanego

4 3 dławienia, względnie do dynamicznego stwardnienia przy wyższych częstotliwościach. Jak jest to przedstawione na fig. 1, elementy składowe 7 do 9 resorów powietrznych 6 są umieszczone bezpośrednio jeden nad drugim. [0013] Powyżej resorów powietrznych 6 umieszczony jest dźwigar pośredni 10 w postaci poprzecznicy, na której zamontowane jest znane urządzenie nachylające, za pomocą którego pudło wagonu 5, zwłaszcza sterowane podczas jazdy na zakręcie, może być nachylane wokół swojej osi wzdłużnej. Urządzenie nachylające, umieszczone na poprzecznicy pośredniej, posiada korzystnie cztery krążki 11, które są ułożyskowane w szczególnych podporach na poprzecznicy 10. Z czterech krążków przedstawione są tutaj tylko dwa krążki 11. Do krążków 11 przylega poprzecznica 12 pudła wagonu, która na swojej powierzchni dolnej posiada prowadnice rolkowe 13, przyporządkowane do krążków 11. Prowadnice rolkowe 13 mogą być zakrzywione lub wypukłe. W przedstawionym przykładzie wykonania składają się one z zasadniczo płaskich prowadnic rolkowych 13, które są nachylone w różnych kierunkach, dzięki czemu ich przedłużenia, jak ramiona litery V, przecinają się w jednym punkcie. Poprzecznica 14 pudła wagonu jest połączona z pudłem wagonu poprzez specjalne elementy łączące 14. Krążki 11, jak również prowadnice rolkowe 13, są usytuowane w zasadzie symetrycznie do osi środkowej, względnie pionowej płaszczyzny środkowej pudła wagonu 5. [0014] Do poprzecznicy pośredniej 10 i poprzecznicy 12 pudła wagonu przyłączone są przegubowo końce członu nastawczego 15, w przypadku którego może chodzić o elektromechaniczny, hydrauliczny albo elektrohydrauliczny nastawczy organ wykonawczy, zwłaszcza o siłownik hydrauliczny obustronnego działania. [0015] Powyżej poprzecznicy pośredniej 10 jest umieszczony amortyzator poprzeczny 16. Amortyzator poprzeczny 16 jest podparty jednym końcem na poprzecznicy pośredniej 10, a drugim końcem, poprzez podporę 17, na ramie podwozia 3. W przypadku amortyzatora poprzecznego 16 może chodzić zwłaszcza o półaktywny amortyzator poprzeczny. Podpora 17, przyporządkowana do amortyzatora poprzecznego 16, jest umieszczone w zasadzie pośrodku między obydwoma resorami powietrznymi i rozciąga się od ramy podwozia 3 aż do poziomu powyżej resorów powietrznych 6. W tym celu rama podwozia 3 może posiadać przykładowo otwór, względnie wybranie 16 w postaci szybu, przez który przechodzi podpora. Rama podwozia 3 posiada dwa dźwigary poprzeczne. Podpora 17, podpierająca amortyzator poprzeczny 16, jest połączone z obydwoma dźwigarami poprzecznymi ramy podwozia 3, względnie korzystnie jest utworzone za pomocą połączenia wzdłużnego obu dźwigarów poprzecznych ramy 3. Ponadto, na tej podporze 17 zamocowany jest progresywny resor poprzeczny 19, który służy do ograniczenia bocznej drogi ramy podwozia 3 i poprzecznicy pośredniej 10 ( Hold-off-device ) i także jest podparty na poprzecznicy pośredniej 10. Progresywnie działający resor poprzeczny 19 jest umieszczony bezpośrednio poniżej poprzecznicy pośredniej 10. [0016] W kierunku wzdłużnym, przed i za resorami powietrznymi 6, między ramą podwozia 3 a dźwigarem pośrednim 10 jest umieszczony odpowiednio resor poprzeczny 20, z których tutaj przedstawiony jest jedynie resor poprzeczny. Resory poprzeczne 20, które są podparte poprzez podpory na ramie podwozia 3 i poprzecznicy pośredniej 10, są umieszczone korzystnie we wnękach ramy.

5 4 [0017] Jest widoczne, że amortyzator poprzeczny 16 jest umieszczony pomiędzy dwoma z czterech krążków 11 urządzenia nachylającego. Pomiędzy obydwoma pozostałymi krążkami jest umieszczony człon nastawczy 15 urządzenia nachylającego. [0018] Na powierzchni zewnętrznej resorów powietrznych 6 pomiędzy ramą podwozia 3 a poprzecznicą pośrednią 10 umieszczony jest odpowiednio amortyzator pionowy 21. W zależności od wymagań umieszczone jest jeden lub dwa stabilizatory kołysania poprzecznego 22. Drążek skrętny stabilizatora kołysania poprzecznego jest ułożyskowany na ramie podwozia 3, natomiast prowadnica stabilizatora (człon kierujący) na powierzchni zewnętrznej resorów powietrznych 6 jest połączona przegubowo z dźwigarem pośrednim 10. [0019] Przykład wykonania, przedstawiony schematycznie na fig. 2 różni się od przykładu wykonania według fig. 1 zwłaszcza tym, że zamiast biernie działających resorów poprzecznych i biernie działającego amortyzatora poprzecznego, powyżej poprzecznicy pośredniej 10, a tym samym powyżej resorów powietrznych 6 (resorowanie wtórne) umieszczone jest aktywne resorowanie poprzeczne. Aktywne resorowanie poprzeczne jest utworzone w tym przypadku z dwóch aktywnych resorów poprzecznych 24,25, które jest zamocowane na górnym końcu podpory 17, przechodzącej przez otwór 18 poprzecznicy pośredniej 10 i na poprzecznicy pośredniej 10. Możliwe jest również umieszczenie podpory 17 tylko jednego aktywnego resoru poprzecznego, zamiast dwóch aktywnych resorów poprzecznych 24,25. Z kolei podpora 17 jest umieszczona w płaszczyźnie środkowej pudła wagonu 5, a swoim drugim końcem jest zamocowane na ramie podwozia 3. Pudło wagonu 5 jest tutaj również zaopatrzone w urządzenie nachylające. Jest widoczne, że na pudle wagonu 5 umieszczona jest poprzecznica 12 pudła wagonu, która na swojej powierzchni dolnej posiada łukowo zakrzywione prowadnice rolkowe 13, za pośrednictwem których pudło wagonu 5 przylega do krążków 11, ułożyskowanych na poprzecznicy pośredniej 10. [0020] Tym samym wynalazek stawia do dyspozycji modułowe podwozie, które jest wyposażone wybiórczo w opcje: aktywne resory poprzeczne, półaktywne amortyzatory poprzeczne i technikę nachylania, bez konieczności zasadniczej zmiany złącza między podwoziem a pudłem wagonu, albo bez ingerowania w strukturę pudła wagonu. Wykaz oznaczeń [0021] 1 odcinek osi 2 koło szynowe 3 rama podwozia 4 resorowanie pierwotne (sprężyna śrubowa) 5 pudło wagonu 6 resor powietrzny (resorowanie wtórne) 7 mieszek resoru powietrznego

6 5 8 dodatkowa objętość resoru powietrznego 9 dodatkowa sprężyna resoru powietrznego 10 dźwigar pośredni (poprzecznica pośrednia) 11 krążek 12 poprzecznica pudła wagonu 13 prowadnicza rolkowa 14 element łączący 15 człon nastawczy 16 amortyzator poprzeczny 17 podpora 18 otwór (wybranie) 19 progresywny resor poprzeczny 20 resor poprzeczny 21 amortyzator pionowy 22 stabilizator kołysania poprzecznego 23 prowadnica stabilizatora 24 aktywny resor poprzeczny 25 aktywny resor poprzeczny Zastrzeżenia patentowe 1. Podwozie dla pojazdu szynowego, zawierające co najmniej jeden zestaw kołowy, ramę (3) podwozia, podpartą poprzez resorowanie pierwotne (4) na zestawie kołowym, resorowanie wtórne dla podparcia pudła wagonu (5) na ramie podwozia, urządzenie nachylające do sterowanego nachylania pudła wagonu (5) wokół osi wzdłużnej pojazdu szynowego i resorowanie poprzeczne (24,25), przy czym resorowanie poprzeczne (24,25) lub amortyzator poprzeczny (16) jest umieszczony powyżej resorowania wtórnego i poniżej podłogi pudła wagonu (5) i przy czym powyżej resorowania wtórnego (6) umieszczony jest dźwigar pośredni (10), na którym oparty jest człon nastawczy (15) do nastawiania nachylenia pudła wagonu (5) względem ramy (3) podwozia, znamienne tym, że dźwigar pośredni (10) posiada wybranie (18), przez które przechodzi podpora (17), podpierająca resor poprzeczny (24,25) lub amortyzator poprzeczny (16). 2. Podwozie według zastrz. 1, znamienne tym, że resorowanie wtórne (6) jest utworzone za pomocą co najmniej dwóch jednostek uresorowania, przy czym resor poprzeczny (24,25) jest umieszczony w przybliżeniu pośrodku między dwiema jednostkami uresorowania. 3. Podwozie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że resorowanie poprzeczne (24,25) jest podparte na ramie (3) podwozia poprzez podporę (17), przy czym podpora (17) rozciąga się od ramy (3) podwozia do poziomu powyżej resorowania wtórnego (6).

7 6 4. Podwozie według zastrz. 3, znamienne tym, że podpora (17) jest umieszczone w przybliżeniu pośrodku między dwiema jednostkami uresorowania resorowania wtórnego (6). 5. Podwozie według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że rama (3) podwozia posiada dwa dźwigary poprzeczne, przy czym podpora (17), podpierające resorowanie poprzeczne, jest połączone z obydwoma dźwigarami poprzecznymi. 6. Podwozie według zastrz. 2 albo 4, znamienne tym, że jednostki uresorowania są ukształtowane jako resory powietrzne (6). 7. Podwozie według zastrz. 2,4 albo 6, znamienne tym, że jednostki uresorowania posiadają odpowiednio mieszek resoru powietrznego (7), dodatkową objętość (8) i dodatkową sprężynę (9), działającą w kierunku pionowym. 8. Podwozie według jednego z zastrz. 1 do 7, znamienne tym, że amortyzator poprzeczny (16) jest utworzony przez półaktywny amortyzator poprzeczny. 9. Podwozie według jednego z zastrz. 1 do 8, znamienne tym, że resorowanie poprzeczne jest utworzone za pomocą co najmniej jednego aktywnego lub półaktywnego urządzenia (24,25) resorowania poprzecznego. 10. Podwozie według jednego z zastrz. 1 do 9, znamienne tym, że, patrząc w kierunku jazdy pojazdu szynowego, przed i za resorowaniem wtórnym (6) umieszczony jest odpowiednio co najmniej jeden resor poprzeczny (20). 11. Podwozie według zastrz. 10, znamienne tym, że resory poprzeczne (20) są umieszczone odpowiednio w obszarze wnęk ramy (3) podwozia. 12. Podwozie według jednego z zastrz. 1 do 11, znamienne tym, że na ramie (3) podwozia umieszczony jest co najmniej jeden stabilizator kołysania poprzecznego (22). 13. Podwozie według jednego z zastrz. 1 do 12, znamienne tym, że urządzenie nachylające posiada co najmniej dwa krążki (11), które przylegają do zakrzywionych lub płaskich, nachylonych w kierunku punktu przecięcia prowadnic rolkowych (13), przy czym między rolkami (11) jest umieszczony człon nastawczy (15) dla nastawiania nachylenia pudła wagonu (5) względem ramy (3) podwozia. 14. Podwozie według zastrz. 13, znamienne tym, że krążki (11) urządzenia nachylającego są podparte na dźwigarze pośrednim (10) 15. Podwozie według jednego z zastrz. 1 do 14, znamienne tym, że stabilizator kołysania poprzecznego (22) jest połączony z dźwigarem pośrednim (10) poprzez człon prowadnicy (23). 16. Podwozie według jednego z zastrz. 1 do 15, znamienne tym, że resorowanie poprzeczne posiada co najmniej jeden progresywnie działający resor poprzeczny, który ogranicza boczne przesunięcie między ramą (3) podwozia a pudłem wagonu (5) lub dźwigarem pośrednim (10). 17. Podwozie według jednego z zastrz. 1 do 16, znamienne tym, że równolegle do resorowania wtórnego umieszczony jest co najmniej jeden amortyzator pionowy (21). 18. Podwozie według zastrz. 17, znamienne tym, że amortyzator pionowy (21) jest umieszczony na ramie podwozia (3) i dźwigarze pośrednim (10). 19. Podwozie według zastrz. 13 albo 14, znamienne tym, że prowadnice rolkowe (13) są ukształtowane na poprzecznicy (12) pudła wagonu.

8 7 20. Podwozie według zastrz. 19, znamienne tym, że koniec członu nastawczego (15) jest podparty na poprzecznicy (12) pudła wagonu. 21. Podwozie według zastrz. 19 albo 20, znamienne tym, że poprzecznica (12) pudła wagonu jest połączona z pudłem wagonu (5) poprzez elementy łączące (14).

9

10

11