R Z E C Z P O S P O L IT A PO L S K A U rząd P atentow y R zeczypospolitej P olskiej (12) OPIS PATENTOWY (2 1 ) N u m er zgłoszenia 320133 (2 2 ) D ata zgłoszenia: 22.05.1997 (19) PL (11) 183584 (13) B1 (51) In tc l7 B61F 7/00 (54) Wagon towarowy dla kolei normalno i szeroko-torowej ( 7 3 ) (30) Pierwszeństwo: 22.06.1996,DE.P19625031.5 Uprawniony z patentu: Deutsche Bahn Aktiengesellschaft, Berlin, DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: 05.01.1998 BUP 01/98 (72)Twórcy wynalazku: Hartmut Koch, Leipzig, DE Hans-Karsten Hoffmann, Delitzsch, DE Matthias Wagner, Zschepen, DE Detlef Scholdan, Halle, DE Isolde Gasanov, Delitzsch, DE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 28.06.2002 WUP 06/02 (74) Pełnomocnik: Kamiński Zbigniew, Kancelaria Patentowa PL 183584 B1 (57) I Wagon towarowy dla kolei normalno- 1szerokotorowej, z rozsuwanymi osiami, służącymi do zmiany szerokości rozstawu kół 1 wyposażony w znane urządzenie ryglujące podczas jazdy półosie względnie koła, znamienny tym, że jest wyposażony w układ hamulcowy złożony z zaworu rozrządczego (15) typu Matrosów oraz z zaworu rozrządczego (16), korzystnie typu 540 UIC, które to zawory (15 i 16) są ze sobą wzajemnie połączone przez urządzenie przestawcze (14), przy czym każdy zawór rozrządczy (15 116) jest zaopatrzony we własny zespół wyłączający 1 we własne cięgno zwalniające, względnie w zespół wyłączający, wspólny z drugim zaworem rozrządczym 1 wspólne cięgno zwalniające, zaś zawór rozrządczy (16) typu 540 UIC jest zaopatrzony w mechanizm przestawczy "pociąg towarowy/pociąg osobowy", a ponadto obydwa zawory rozrządcze (15 i 16) są połączone z głównym przewodem powietrznym (13), przy czym układ hamulcowy jest dodatkowo wyposażony w oddzielne dla każdego zaworu rozrządczego (15, 16) względnie wspólne dla obydwu zaworów znane urządzenie, z ręcznym, ewentualnie samoczynnym zespołem sterowania wielostopniowego, dostosowujące moc hamowania do obciążenia wagonu, a ponadto wagon jest wyposażony z jednej względnie z obydwu stron czołowych w znany samoczynny sprzęg (7), korzystnie typu Willisona, przenoszący siły pociągowe 1 ściskające 1 przystosowany do łączenia z automatycznymi sprzęgami stosowanymi przez koleje państw byłego ZSRR
Wagon towarowy dla kolei normalno- i szeroko-torowej Zastrzeżenia patentowe 1. Wagon towarowy dla kolei normalno- i szeroko-torowej, z rozsuwanymi osiami, służącymi do zmiany szerokości rozstawu kół i wyposażony w znane urządzenie ryglujące podczas jazdy półosie względnie koła, znamienny tym, ze jest wyposażony w układ hamulcowy złozony z zaworu rozrządczego (15) typu Matrosow oraz z zaworu rozrządczego (16), korzystnie typu 540 UIC, które to zawory (15 i 16) są ze sobą wzajemnie połączone przez urządzenie przestawcze (14), przy czym każdy zawór rozrządczy (15 i 16) jest zaopatrzony we własny zespół wyłączający i we własne cięgno zwalniające, względnie w zespół wyłączający, wspólny z drugim zaworem rozrządczym i wspólne cięgno zwalniające, zaś zawór rozrządczy (16) typu 540 UIC jest zaopatrzony w mechanizm przestawczy "pociąg towarowy/pociąg osobowy", a ponadto obydwa zawory rozrządcze (15 i 16) są połączone z głównym przewodem powietrznym (13), przy czym układ hamulcowy jest dodatkowo wyposażony w oddzielne dla każdego zaworu rozrządczego (15,16) względnie wspólne dla obydwu zaworów znane urządzenie, z ręcznym, ewentualnie samoczynnym zespołem sterowania wielostopniowego, dostosowujące moc hamowania do obciążenia wagonu, a ponadto wagon jest wyposażony z jednej względnie z obydwu stron czołowych w znany samoczynny sprzęg (7), korzystnie typu Willisona, przenoszący siły pociągowe i ściskające, i przystosowany do łączenia z automatycznymi sprzęgami stosowanymi przez koleje państw byłego ZSRR. 2. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, ze urządzenie przestawcze (14), włączone w układ obydwu zaworów rozrządczych (15 i 16), jest urządzeniem samoczynnie uruchamianym przez znane urządzenie dla przestawienia wagonu na inną szerokość toru. 3. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie przestawcze (14), włączone w układ obydwu zaworów rozrządczych (15 i 16), jest sprzęzone z urządzeniem dostosowującym moc hamowania do nastawionej szerokości toru. 4. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że jego układ hamulcowy jest wyposażony w hamulec tarczowy z falistymi tarczami. 5. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, ze jego układ hamulcowy jest wyposażony w hamulec klockowy ze znanym urządzeniem przestawczym klocków hamulcowych, samoczynnie uruchamianym przez znane urządzenie do przestawienia wagonu na inną szerokość toru. 6. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że sprzęg samoczynny (7) z jednej, ewentualnie z obydwu stron wagonu stanowi sprzęg mieszany (9) z odchylną głowicą (10) oraz z hakiem cięgłowym (11), połączonym z trzonem sprzęgu, przy czym z obydwu stron sprzęgu (7) są umieszczone zderzaki (8) wagonu. 7. Wagon według zastrz. 1, znamienny tym, że sprzęg samoczynny (7) z jednej, ewentualnie z obydwu stron wagonu jest połączony z mieszanym sprzęgiem cięgłowym (12), zaopatrzonym w pałąk (23), dopasowany do haka cięgłowego (11), przy czym z obydwu stron sprzęgu (7) są umieszczone zderzaki (8) wagonu. * * * Przedmiotem wynalazku jest wagon towarowy przeznaczony zarówno do eksploatacji na europejskich liniach normalno-torowych o szerokości toru 1435 mm, jak również na liniach szeroko-torowych kolei państw byłego Związku Radzieckiego o szerokości toru 1520 (1524) mm, z rozsuwanymi osiami, służącymi do zmiany szerokości rozstawu kół i wyposażony w znane urządzenie ryglujące podczas jazdy półosie względnie koła. Bezpośredni obieg wagonów towarowych pomiędzy kolejami europejskimi Międzynarodowego Zasięgu Kolejowego (UIC), a kolejami państw byłego Związku Radzieckiego jest
183 584 3 ograniczony przez różne szerokości torów, jak również różne systemy sprzęgów, systemy hamulcowe oraz warunki eksploatacyjne. Znane są wagony towarowe, zdatne do eksploatacji zarówno na liniach kolei o szerokości toru 1435 mm, jak również na liniach o szerokości toru 1520 (1524) mm, wyposażone w wózki, wymieniane na granicy między liniami kolei normalno- i szeroko-torowej - na wózki przeznaczone dla innej szerokości toru. Znane są również wagony towarowe, w których na granicy między liniami kolei normalno- i szeroko-torowych wymontowywany jest sprzęg śrubowy, używany na europejskich kolejach normalno-torowych, a montowany sprzęg samoczynny, stosowany na kolejach państw byłego Związku Radzieckiego, względnie odwrotnie. Natomiast używane na kolejach normalno-torowych zderzaki - pozostają na wagonach również w trakcie ich eksploatacji na kolejach szeroko-torowych. Znane są również wagony towarowe wyposażone w dwa różne systemy hamulcowe, a mianowicie w wielostopniowy hamulec pneumatyczny, dostosowany do linii kolei normalno-torowych oraz w jednostopniowy hamulec pneumatyczny, dostosowany do kolei szerokotorowych. Z publikacji pod nazwą Gueterwagen-Correspondenz" (wydawca Dr. Detlef Pemer, Duesseldorf) nr 37-2/1994 pt.: Przesławne wagony cysterny do przewozu gazu pod ciśnieniem pój. 70 m3 z 4 zestawami kołowymi do transportu chlorku winylu między byłym Związkiem Radzieckim i Europą Zachodnią", str. 35-38, znane są wagony towarowe stosowane na liniach kolei europejskich o szerokości toru 1435 mm, oraz na liniach kolei byłego ZSRR o szerokości toru 1520 mm (1524 mm), wyposażone w wózki skrętne, które na granicy systemów szerokości toru są wymieniane na wózki skrętne dla innej szerokości toru. Natomiast z publikacji Gueterwagen-Correspondenz" nr 36-1/1994, str. 4-12, pt.: Przesławne wagony cysterny do przewozu chemikalii na terenach byłego ZSRR f-my VTG Hamburg", znane są wagony wyposażone w dwa różne systemy hamulcowe, a mianowicie w wielostopniowy hamulec ciśnieniowy dla kolei europejskich, oraz w jednostopniowy hamulec dla kolei byłego ZSRR. Podobne urządzenie jest również znane z niemieckiego opisu patentowego nr DE 4139225. Z polskiego, opublikowanego zgłoszenia patentowego nr P 219350 znany jest wózek wagonu towarowego z urządzeniem do automatycznej zmiany rozstawu kół biegowych. Zestawy kołowe są podzielone na dwa zestawy przesuwane symetrycznie względem środka zestawu i ryglowane w położeniach odpowiadających właściwej, nastawionej szerokości toru. Automatyczna zmiana rozstawu kół biegowych odbywa się na odcinku toru przestawczego, zaopatrzonym na początku toru w dwuspadowy próg, uruchamiający walec toczny wózka, połączony z urządzeniem odryglowującym półzestawy kołowe, a następnie ryglującym te półzestawy kołowe po ich dostosowaniu do właściwej szerokości toru, na końcu toru przestawczego. Z polskiego wzoru użytkowego, zarejestrowanego za nr Ru 54815, znany jest zestaw kołowy wózka wagonu z przesuwnymi kołami biegowymi, przeznaczony dla taboru kolejowego mogącego poruszać się po liniach kolejowych o dwóch różnych szerokościach toru, wyposażony w osadzone na osi zestawu piasty stałe i piasty przesuwne kół biegowych, osadzone na wielowpuście i przedłużone w kierunku do środka wózka. W środkowej części osi zestawu kołowego są osadzone na niej dwie tarcze hamulcowe. Dwa położenia koła biegowego, przed i po jego przesunięciu, są blokowane przez trapezowy, obwodowy występ tulei rozprężnej, połączonej z piastą stałą i współpracujący z jednym z dwóch trapezowych, obwodowych rowków, na przedłużeniu piasty przesuwnej. Połączenie piasty stałej z przesuwną jest zabezpieczone za pomocą tulei blokującej, naciskanej przez układ sprężyn. Z publikacji Włodzimierza Gąsowskiego pt: Kolejowe sprzęgi samoczynne (Politechnika Poznańska, 1979 r.) znane są różnego rodzaju sprzęgi mieszane, które mogą być brane pod uwagę w zastosowaniu do wagonów towarowych eksploatowanych w systemie przestawczym na kolejowych liniach europejskich i liniach byłego ZSRR.
4 183 584 Z materiałów z seminarium naukowo-technicznego pt.: Zespoły cięgłowo-zderzne kolejowych środków transportowych... znana jest głowica sprzęgu Willison S.A. 3", stosowanego na liniach kolejowych byłego ZSRR. Ze wskazanej części dokumentacji pt.: AUTOSCEPKA, wydanej przez Ministerstwo Putiej Soobszczenija SSSR, znane jest rozwiązanie konstrukcyjne umożliwiające zamianę w parowozie FD sprzęgu automatycznego na hak tendra. Te znane konstrukcje wagonów, przystosowanych do eksploatacji na kolejach obydwu rodzajów, mają tę zasadniczą wadę, że przejście wagonu z linii normalno-torowych na linie szeroko-torowe lub odwrotnie wymaga znacznego nakładu czasu i kosztów na dostosowanie wagonu do zmienionego rozstawu torów. Mianowicie, w celu wymiany, wózków wagon musi być przesunięty na urządzenie podnośnikowe, co wymaga jego uprzedniego odsprzęgnięcia, a najczęściej również zluzowania wszystkich połączeń między wózkiem a ramą wagonu, w szczególności zabezpieczenia sworznia łożyska skrętowego głównego cięgła hamulcowego i linki uziemiającej. Następnie wagon musi być uniesiony za pomocą układu sprzęgniętych podnośników, a po wymianie wózków. - ponownie opuszczony, po czym wszystkie połączenia między wózkiem a ramą muszą zostać ponownie zmontowane, oraz dodatkowo - wyregulowany luz ślizgacza. Przy wymianie sprzęgu śrubowego na sprzęg samoczynny lub odwrotnie, zachodzi potrzeba zluzowania elementów łączących amortyzator i sprzęg, a następnie ich ponownego montażu po wymianie, przy czym zarówno do montażu, jak i do demontażu sprzęgu samoczynnego niezbędny jest dźwig. Ponadto znane wagony, dostosowywane na granicy do przejścia na inny rozstaw torów, wymagają ze względu na wyposażenie w urządzenia niezgodne z normami obowiązującymi na kolei państwa, przez które przejeżdżają, wymagają kosztownej obsługi specjalnej. Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji wagonu towarowego, dostosowanego zarówno do eksploatacji na kolejach normalno-torowych 1435 mm, jak i na kolejach szeroko-torowych 1520 (1524) mm, którego dostosowanie na granicy między liniami obydwu rodzajów kolei sprowadzi się wyłącznie do łatwych i prostych manipulacji, przy możliwie najmniejszym nakładzie kosztów i wykonywanych w bardzo krótkim czasie. Ponadto urządzenie hamulcowe takiego wagonu z przestawianymi osiami winno spełniać wymogi techniczne hamowania obowiązujące zarówno na kolejach państw byłego Związku Radzieckiego, jak i Międzynarodowego Związku Kolejowego (UIC), natomiast jego sprzęgi - powinny być dostosowane do sprzęgnięcia z innymi pojazdami szynowymi, zarówno wyposażonymi w sprzęg samoczynny typu SA-3, jak i w sprzęg śrubowy oraz w zderzaki boczne - kolei członkowskich UIC. Cel ten został zrealizowany w konstrukcji wagonu towarowego według wynalazku, który jest wyposażony w układ hamulcowy złozony z zaworu rozrządczego typu Matrosów oraz z zaworu rozrządczego, korzystnie typu 540 UIC, które to zawory są ze sobą wzajemnie połączone przez urządzenie przestawcze. Każdy zawór rozrządczy jest zaopatrzony we własny zespół wyłączający i we własne cięgno zwalniające, względnie w zespół wyłączający, wspólny z drugim zaworem rozrządczym i wspólne cięgno zwalniające, zaś zawór rozrządczy typu 540 UIC jest zaopatrzony w mechanizm przestawczy pociąg towarowy/pociąg osobowy. Ponadto obydwa zawory rozrządcze są połączone z głównym przewodem powietrznym, przy czym układ hamulcowy jest dodatkowo wyposażony w oddzielne dla każdego zaworu rozrządczego względnie wspólne dla obydwu zaworów znane urządzenie, z ręcznym, ewentualnie samoczynnym zespołem sterowania wielostopniowego, dostosowujące moc hamowania do obciążenia wagonu. Ponadto wagon według wynalazku jest wyposażony z jednej względnie z obydwu stron czołowych w znany samoczynny sprzęg, korzystnie typu Willisona, przenoszący siły pociągowe i ściskające, i przystosowany do łączenia z automatycznymi sprzęgami stosowanymi przez koleje państw byłego ZSRR. Przelotowy główny przewód powietrzny na każdym końcu wagonu może być wyposażony w jeden, względnie dwa zawory odcinające.
183 584 5 Urządzenie przestawcze, włączone w układ obydwu zaworów rozrządczych, jest urządzeniem samoczynnie uruchamianym przez znane urządzenie dla przestawienia wagonu na inną szerokość toru. Urządzenie przestawcze, włączone w układ obydwu zaworów rozrządczych, jest korzystnie sprzężone z urządzeniem dostosowującym moc hamowania do nastawionej szerokości toru. Układ hamulcowy wagonu jest korzystnie wyposażony w hamulec tarczowy z falistymi tarczami albo w hamulec klockowy ze znanym urządzeniem przestawczym klocków hamulcowych, samoczynnie uruchamianym przez znane urządzenie do przestawienia wagonu na inną szerokość toru. Sprzęg samoczynny umieszczony z jednej, ewentualnie z obydwu stron wagonu stanowi sprzęg mieszany z odchylną głowicą oraz z hakiem cięgłowym, połączonym z trzonem sprzęgu, przy czym z obydwu stron sprzęgu są umieszczone zderzaki wagonu. Sprzęg ten jest korzystnie połączony z mieszanym sprzęgiem cięgłowym, zaopatrzonym w pałąk, dopasowany do haka cięgłowego, przy czym z obydwu stron sprzęgu są umieszczone zderzaki wagonu. Przy opuszczonej głowicy hak cięgłowy zostaje zwolniony, wskutek czego pałąk sprzęgu śrubowego przyłączanego wagonu może zostać nałożony na hak cięgłowy. Przenoszenie sił ściskających następuje w tym przypadku przez zderzaki boczne. Dla przejazdu w zestawie wagonowym, a nawet w całym składzie pociągu, na liniach europejskich, przestawiany wagon towarowy jest wyposażony na jednym, względnie na obu swych końcach, zamiast w sprzęg mieszany, w przenoszący siły pociągowe i ściskające sprzęg samoczynny typu Willisona, umożliwiający bezpośrednie połączenie ze sprzęgiem S.A.-3 kolei byłego ZSRR bez zderzaków bocznych. Sprzęgalność z wagonami wyposażonymi w sprzęgi śrubowe i zderzaki boczne jest w tym przypadku zapewniona dla siły pociągowej, ponieważ przynajmniej na początku pociągu i na jego końcu znajdują się wagony wyposażone w sprzęg mieszany i w zderzaki boczne. Dzięki opisanej wyżej konstrukcji wagon według wynalazku spełnia, przy użyciu stosunkowo prostych środków technicznych, warunki techniczne hamowania zarówno na liniach szeroko-torowych kolei państw byłego Związku Radzieckiego, jak i normalno-torowych kolei członkowskich UIC. Ponadto jest on wyposażony w urządzenie dostosowujące moc hamowania do obciążenia, spełniając przez to żądania karty UIC, jak również w ręcznie obsługiwany regulator mocy hamowania z trzema położeniami: próżny, częściowo załadowany i załadowany, dostosowany do warunków kolei szeroko-torowych. Wyposażenie wagonu z każdej strony czołowej w sprzęg mieszany cięgłowozderzakowy oraz w zderzaki boczne umożliwia jego bezpośrednie sprzęgnięcie zarówno ze sprzęgiem SA-3 kolei szeroko-torowych, jak i z pojazdami szynowymi kolei normalnotorowych UIC, wyposażonymi w sprzęgi śrubowe. Wagon towarowy dla kolei normalno- i szeroko-torowej według wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia wagon towarowy według wynalazku, w widoku z góry, z połowicznym przekrojem płaszczyzną poziomą przebiegającą między podwoziem a skrzynią wagonu; fig. 2 - schemat układu hamulcowego tego wagonu; fig. 3 - sprzęg mieszany wagonu; fig. 4 - sprzęg samoczynny połączony z mieszanym sprzęgiem cięgłowym, w widoku z boku, a fig. 5 - sprzęg według fig. 4 w widoku z góry. Wagon towarowy 1 ze zmianą szerokości rozstawu kół według wynalazku, przedstawiony na fig. 1, składa się z podwozia 2 i z umieszczonej na nim skrzyni 3 wagonu oraz z dwóch wózków 4, wyposażonych w rozsuwne półosie 5 z osadzonymi na nich kołami oraz ze znanego urządzenia ryglującego 6 osie w nastawionym położeniu. Urządzenie cięgłowo-zderzakowe może być wykonane, tak jak na fig. 1, na jednym końcu wagonu jako sprzęg mieszany 9 ze zderzakami bocznymi 8, a na drugim końcu jako sprzęg samoczynny 7 - na przykład typu SA-3 - względnie - na obu końcach wagonu jako sprzęgi samoczynne 7, albo też na obu końcach wagonu jako mieszany sprzęg cięgłowy 12 ze zderzakami bocznymi 8.
6 183 584 Wagon towarowy 1, ze zmianą szerokości rozstawu kół, według wynalazku jest wyposażony w pneumatyczny układ hamulcowy (fig. 2), którego główny przewód powietrzny 13 jest, poprzez urządzenie przestawcze 14, połączony zarówno z zaworem rozrządczym 15 typu Matrosowa, jak i z zaworem rozrządczym 16 typu UIC. Równocześnie do urządzenia przestawczego 14 jest dołączony zawór przekaźnikowy 17 do samoczynnego hamowania w zalezności od wartości aktualnego obciążenia. Ponadto urządzenie przestawcze 14 jest połączone dwoma przewodami C1i C2 z dwoma komorami podwójnego cylindra hamulcowego 18. Przez te obydwa przewody C1 i C2 są napełniane powietrzem, w zależności od stanu urządzenia przestawczego 14, albo obydwie komory, albo tylko jedna z komór cylindra hamulcowego 18, którego przesunięcie jest przenoszone przez przekładnię hamulcową 19 i urządzenie dźwigniowe 20, powodując dociśnięcie klocków hamulcowych 21 do kół lub ich zwolnienie. Lewa część fig. 3 przedstawia mieszany sprzęg cięgłowy 9 w podniesionym położeniu głowicy 10, w którym może on być sprzęgnięty bezpośrednio z samoczynnym sprzęgiem typu SA-3, stosowanym na kolei państw byłego Związku Radzieckiego, natomiast jej prawa część - ten sam sprzęg 9 w położeniu opuszczonej głowicy 10 i zwolnionego haka cięgłowego 11. Fig. 4 i 5 przedstawiają odmiennej konstrukcji mieszany sprzęg cięgłowy 12, który jest z jednej strony zaopatrzony w element kształtowy 24, dopasowany do obrysu samoczynnego sprzęgu 7, z drugiej zaś w pałąk 23, dopasowany do otworu haka cięgłowego 11, dzięki czemu może współpracować z samoczynnym sprzęgiem 7. Sprzęg mieszany 12 przenosi tylko siły ciągnące, wobec czego dla przenoszenia sił ściskających wymaga stosowania zderzaków bocznych 8.
183 584
Fig 3 183 584
183 584 Fig. 4 Fig. 5
183 584 Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.