RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 182676 (21 ) Numer zgłoszenia 320546 (13) B3 (5 1) IntCl7 (22) Data zgłoszenia: 11.06.1997 B61G 11/10 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (61) Patent dodatkowy do patentu 172461, 16.08.1993 (54) Urządzenie zderzne (43) Zgłoszenie ogłoszono: 21.12.1998 BUP 26/98 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 28.02.2002 WUP 02/02 (73) Uprawniony z patentu: Fabryka Urządzeń Mechanicznych KAMAX S.A., Kańczuga, PL (72) Twórcy wynalazku: Stanisław Bąk, Markowa, PL Andrzej Chmielewski, Przeworsk, PL Józef Kędzior, Warszawa, PL Antoni Kubicki, Przeworsk, PL Kazimierz Milczarski, Warszawa, PL Krzysztof Mroczka, Manasterz, PL Adolf Polak, Mielec, PL Wojciech Popławski, Warszawa, PL Eugeniusz Strzyż, Ropczyce, PL PL 182676 B3 (57) 1. Urządzenie zderzne zawierające tuleję zderzakową zamocowaną teleskopowo w pochwie zderzakowej i wyposażone w co najmniej jeden amortyzator sprężynowy i amortyzator elastomerowy, który ma, na końcu zwróconym w stronę amortyzatora sprężynowego, średnicę korpusu mniejszą od średnicy otworu amortyzatora sprężynowego według patentu PL 172 461, znamienne tym, że dno (10) amortyzatora elasto- merowego (4) styka się bezpośrednio ze sprężyną (13) w amortyzatorze sprężynowym (5), przy czym na korpusie amortyzatora elastomerowego utworzona jest oporowa powierzchnia (11), na której wspiera się, po wyczerpaniu się skoku urządzenia zderznego, czołowa powierzchnia (15) korpusu amortyzatora sprężynowego. Fig 1
Urządzenie zderzne Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie zderzne zawierające tuleję zderzakową zamocowaną teleskopowo w pochwie zderzakowej i wyposażone w co najmniej jeden amortyzator sprężynowy i amortyzator elastomerowy, który ma, na końcu zwróconym w stronę amortyzatora sprężynowego, średnicę korpusu mniejszą od średnicy otworu amortyzatora sprężynowego według patentu PL 172 461, znamienne tym, że dno (10) amortyzatora elastomerowego (4) styka się bezpośrednio ze sprężyną (13) w amortyzatorze sprężynowym (5), przy czym na korpusie amortyzatora elastomerowego utworzona jest oporowa powierzchnia (11), na której wspiera się, po wyczerpaniu się skoku urządzenia zderznego, czołowa powierzchnia (15) korpusu amortyzatora sprężynowego. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że skok (a) tulei zderzakowej (1) jest mniejszy od sumy skoku (b) amortyzatora sprężynowego (5) i skoku c trzona (6) amortyzatora elastomerowego (4). 3. Urządzenie według zastrz. 1, znam ienne tym, że siła napięcia wstępnego amortyzatora elastomerowego (4) jest większa od siły wymaganej do ściśnięcia amortyzatora sprężynowego (5). 4. Urządzenie według zastrz. 1, znam ienne tym, że siła napięcia wstępnego amortyzatora elastomerowego (4) jest mniejsza od siły wymaganej do ściśnięcia amortyzatora sprężynowego (5). 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że trzon (6) amortyzatora elastomerowego (4) wspiera się na wymienionej płytce (7,20) osadzonej na, przeciwległym do tarczy zderzakowej (3), końcu tulei zderzakowej (1). 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, ze wymienna płytka (20) posiada wypukłość (21). 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że wymienna płytka (20) styka się płaską powierzchnią (22) wypukłości (21) z trzonem (6) amortyzatora elastomerowego (4). 8. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że wymienna płytka (20) zagłębiona jest z wypukłością (21) w otworze (23) wykonanym w kołnierzu (8). * * * Przedmiotem wynalazku jest ulepszenie urządzenia zderznego, zwłaszcza do pojazdów szynowych, według patentu PL 172 461. Zgodnie ze zgłoszeniem patentowym PL 172 461 urządzenie zderzne, zwłaszcza do pojazdów szynowych charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej jeden amortyzator sprężynowy i amortyzator elastomerowy, który ma, na końcu zwróconym w stronę amortyzatora sprężynowego, średnicę korpusu mniejszą od otworu amortyzatora sprężynowego. Ponadto w zgłoszeniu tym ujawniono, że amortyzator elastomerowy ma korpus zwężony od strony dna. Celem wynalazku jest obniżenie masy urządzenia. W urządzeniu zderznym, według wynalazku, dno amortyzatora elastomerowego styka się bezpośrednio ze sprężyną amortyzatora sprężynowego, przy czym na korpusie amortyzatora elastomerowego utworzona jest oporowa powierzchnia, na której wspiera się czołowa powierzchnia korpusu amortyzatora sprężynowego po wyczerpaniu się skoku amortyzatora sprężynowego. Pozwala to na uproszczenie konstrukcji amortyzatora sprężynowego i obniżenie masy urządzenia. Ze względu na trwałość urządzenia korzystne jest spełnienie zależności, w której skok a tulei zderzakowej jest mniejszy od sumy skoku b amortyzatora sprężynowego i skoku c trzona amortyzatora elastomerowego.
182 676 3 Na ogół korzystne jest zastosowanie, w urządzeniu zderznym, amortyzatora elastomerowego, którego napięcie wstępne jest większe od siły wymaganej do ściśnięcia amortyzatora sprężynowego. W innym przypadku, spowodowanym szczególnymi wymogami eksploatacyjnymi, przykładowo w urządzeniu przeznaczonym do pracy w niskich temperaturach, korzystne jest zastosowanie amortyzatora elastomerowego, którego napięcie wstępne jest mniejsze od siły wymaganej do ściśnięcia amortyzatora sprężynowego. W celu umożliwienia umieszczenia w urządzeniu zderznym różnych zestawów amortyzatorów, korzystne jest osadzenie na końcu tulei zderzakowej, przeciwległym do tarczy zderzakowej, wymiennej płytki. Dalsze korzyści przynosi przy tym utworzenie na wymiennej płytce wypukłości. W takim przypadku wymienna płytka może się stykać płaską powierzchnią wypukłości z trzonem amortyzatora elastomerowego albo wymienna płytka może być zagłębiona wypukłością w otworze wykonanym w kołnierzu. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym, fig. 1 przedstawia, w widoku wzdłuż głównej osi, w częściowym przekroju, urządzenie zderzne wyposażone w amortyzator sprężynowy i amortyzator elastomerowy, fig. 2 - fragment urządzenia zderznego zaopatrzonego w wymienną płytkę, która jest skierowana wypukłością w stronę otworu wykonanego w kołnierzu, a fig. 3 przedstawia fragment urządzenia zderznego z wymienną płytką skierowaną wypukłością w stronę trzona amortyzatora elastomerowego. Urządzenie zderzne posiada tuleję zderzakową 1, która jest umieszczona teleskopowo w pochwie zderzakowej 2. Pochwa zderzakowa zamknięta jest tarczą zderzakową 3. We wnętrzu tulei zderzakowej umieszczone są przesuwnie: amortyzator elastomerowy 4 oraz częściowo amortyzator sprężynowy 5. Amortyzator sprężynowy jest przy tym oparty na tarczy zderzakowej. Amortyzator elastomerowy posiada trzon 6, o skoku c, który wspiera się na wymiennej płytce 7 o grubości x. Płyta ta przylega do kołnierza 8 utworzonego na końcu tulei zderzakowej przeciwległym do tarczy zderzakowej. Korpus amortyzatora elastomerowego w części przeciwległej do trzona uformowany jest w postaci popychacza 9 o średnicy mniejszej od pozostałej części korpusu i jest zakończony dnem 10. Między popychaczem a pozostałą częścią korpusu utworzony jest uskok w postaci równoległej do dna powierzchni pierścieniowej stanowiącej oporowa powierzchnię 11. Korpus amortyzatora sprężynowego, w części przyległej do amortyzatora elastomerowego, posiada otwór 12. Przez otwór ten przenika do wnętrza amortyzatora sprężynowego popychacz, na skutek czego dno amortyzatora elastomerowego wspiera się bezpośrednio na sprężynie 13 wchodzącej w skład zestawu sprężyn 14. Korpus amortyzatora sprężynowego, w tej części, zakończony jest czołową powierzchnią 15, w kształcie pierścienia. Maksymalna odległość między oporową powierzchnią 11 amortyzatora elastomerowego, a powierzchnią czołową 15 amortyzatora sprężynowego, w zmontowanym urządzeniu zderznym, jest określana jako skok b amortyzatora sprężynowego. Ponadto urządzenie zderzne posiada blokadę ruchu obrotowego w postaci wpustu 16 przytwierdzonego do pochwy zderzakowej i mogącego przesuwać się we wzdłużnym rowku 17 wykonanym w tulei zderzakowej. Urządzenie jest też wyposażone w ogranicznik skoku składający się z występu 18, wykonanego na tulei zderzakowej, oraz z nakrętki 19 przytwierdzonej do pochwy zderzakowej. Ogranicznik skoku zapewnia zagłębienie się tulei zderzakowej w pochwie zderzakowej na odległość a, określaną jako skok tulei zderzakowej. W przypadku wykonania, przedstawionym na fig. 2, zastosowana została wymienna płytka 20 posiadająca jednostronną wypukłość 21. Wypukłość ta zakończona jest płaską pow ierzchnią 22. W tym przypadku płytka zagłębiona jest wspomnianą wypukłością w otworze 23 wykonanym w kołnierzu 8. Przy tym trzon 6 amortyzatora elastomerowego 4 styka się z powierzchnią 24, która jest równoległa do płaskiej powierzchni 22. W kolejnym przykładzie wykonania, przedstawionym na fig. 3, wypukłość 21 wymiennej płytki 20 skierowana jest w stronę amortyzatora elastomerowego 4. W tym przypadku trzon 6 amortyzatora elastomerowego 4 styka się z płaską powierzchnią 22.
4 182 676 Urządzenie zderzne montuje się w ten sposób, że wewnątrz tulei zderzakowej 1 umieszcza się na kołnierzu 8 wymienną płytkę 7. Przy tym grubość płytki dobiera się w zależności do żądanego skoku urządzenia zderznego i użytych elementów amortyzujących. Następnie wsuwa się do tulei zderzakowej 1 amortyzator elastomerowy 4, który zwrócony jest trzonem 6 w stronę wymiennej płytki 7. W dalszej kolejności wsuwa się do tulei zderzakowej amortyzator sprężynowy 5, zwrócony otworem 12 w stronę dna 10 amortyzatora elastomerowego. W następstwie tego popychacz 9 zagłębia się w otworze 12 amortyzatora sprężynowego i dno amortyzatora elastomerowego wspiera się na sprężynie 13 zestawu sprężyn 14. Następnie tuleję zderzakową, wraz z umieszczonymi w niej elementami amortyzującymi, umieszcza się w pochwie zderzakowej 2, po czym całość zabezpiecza się przed rozłączeniem przy pomocy nakrętki 19. W czasie dokręcania nakrętki następuje częściowe ugięcie zestawu sprężyn 14 amortyzatora sprężynowego 5, w związku z czym ustala się wartość napięcia wstępnego urządzenia zderznego równa wartości napięcia uzyskanego na amortyzatorze sprężynowym. W szczególnych przypadkach, gdy zachodzi potrzeba zamiany amortyzatorów i przy zbieżności wymiarów długościowych obu amortyzatorów, wystarczające jest odwrócenie wymiennej płytki 20, uwidocznionej na fig. 2, wypukłością 21 do wnętrza urządzenia zderznego. Uzyskuje się wówczas oparcie trzona 6 amortyzatora elastomerowego 4 na płaskiej powierzchni 22 wypukłości płytki, co przedstawiono na fig. 3. Urządzenie zderzne, według wynalazku, które zamocowane jest przykładowo w pojeździe szynowym, przenosi siły wzdłużne. W urządzeniu tym zastosowany jest amortyzator elastomerowy, w którym wartość napięcia wstępnego jest większa od wartości siły niezbędnej do całkowitego ściśnięcia amortyzatora sprężynowego. Podczas oddziaływania na urządzenie zderzne siły zewnętrznej następuje, po przekroczeniu wartości napięcia wstępnego, zagłębianie się tulei zderzakowej 1 w pochwie zderzakowej 2 oraz jednoczesne zagłębianie się popychacza 9 w amortyzatorze sprężynowym 5. Po wyczerpaniu się skoku b amortyzatora sprężynowego następuje zetknięcie się czołowej powierzchni 15 tegoż amortyzatora z oporową powierzchnią 11 amortyzatora elastomerowego. Dalsze zagłębienie się tulei zderzakowej w pochwie zderzakowej, pod wpływem przyłożonej siły zewnętrznej, może być realizowane wyłącznie przez zagłębianie się trzona 6 we wnętrzu korpusu amortyzatora elastomerowego. W celu zapewnienia wysokiej trwałości urządzenia skok a tulei zderzakowej 1 w pochwie zderzakowej 2 jest mniejszy od sumy skoku b amortyzatora sprężynowego 5 i skoku c trzona 6 amortyzatora elastomerowego 4. Spełnienie powyższego warunku powoduje, że nadwyżka siły działającej na urządzenie zderzne, przed całkowitym wyczerpaniem się skoku amortyzatora elastomerowego, przenoszona jest bezpośrednio przez tuleję zderzakową 1 na wewnętrzną powierzchnię tarczy zderzakowej 3. Powyższe uzyskuje się przez dobór grubości x wymiennej płytki 7. Jest przy tym zrozumiałe, że przy odmiennym doborze amortyzatorów, w urządzeniu zderznym według wynalazku, zagłębianie się trzona 6 amortyzatora elastomerowego 4 może przebiegać jednocześnie z uginaniem się zestawu sprężyn 14 amortyzatora sprężynowego 5. Możliwy jest również taki dobór amortyzatorów, że rozpoczęcie pracy amortyzatora sprężynowego 5 następuje po wyczerpaniu się skoku amortyzatora elastomerowego 4. W każdym jednak wyżej opisanym przypadku skok a tulei zderzakowej 1 jest mniejszy od sumy skoku b amortyzatora sprężynowego 5 i skoku c trzona 6.
182 676 Fig.2 Fig.3
182 676 Fig.1 Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.