защитное устройство от наезда железнодорожных вагонов друг на друга

Формула изобретения

1. Защитное устройство (2) от наезда для железнодорожных вагонов, которое закреплено на, по меньшей мере, одном конце вагона на определенной высоте и проходит, по меньшей мере, по части ширины вагона, отличающееся тем, что для взаимодействия с торцевым участком (4') защитного устройства (2') другого вагона в ситуации наезда вагонов друг на друга под выступающим центральным торцевым участком (4) предусмотрены центральная, открытая в направлении вниз и ограниченная сверху улавливающей поверхностью (6) выемка (5), а также две ограничивающие выемку (5) по бокам центрирующие поверхности (8), причем к нижнему концу каждой центрирующей поверхности (8) примыкает, по существу, горизонтальная поверхность (9) блокирования.

2. Защитное устройство (2) по п.1, отличающееся тем, что центрирующие поверхности (8) сходятся под углом в направлении внутрь относительно вертикальной центральной плоскости вагона.

3. Защитное устройство (2) от наезда по п.1, отличающееся тем, что каждая поверхность (9) блокирования образована верхней стороной боковой улавливающей плиты (10).

4. Защитное устройство (2) от наезда по п.1, отличающееся тем, что центрирующие поверхности (8) и поверхности (9) блокирования образованы боковыми врезами (11) в защитном устройстве (2) от наезда.

5. Защитное устройство (2) от наезда по п.1, отличающееся тем, что оно имеет торцевую поверхность с ребрами (7).

6. Защитное устройство (2) от наезда по п.1, отличающееся тем, что на нижней стороне выступающего торцевого участка (4) предусмотрена проходящая с наклоном вниз и назад направляющая поверхность (12).

7. Защитное устройство (2) от наезда по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что его торцевая сторона проходит, по существу, по всей ширине вагона с выпуклым скруглением при образовании выступающего торцевого участка (4).

8. Защитное устройство (2) от наезда по п.1, отличающееся тем, что оно, по меньшей мере, частично покрыто облицовкой, которая в случае столкновения может легко разрушаться.

9. Железнодорожный вагон с защитным устройством (2) по п.1.

10. Железнодорожный вагон по п.9, отличающийся тем, что центральный выступающий торцевой участок (4, 4') является основанием для перехода между железнодорожными вагонами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к защитному устройству от наезда железнодорожных вагонов друг на друга, которое закрепляется, по меньшей мере, на одном конце вагона на определенной высоте, проходя, по меньшей мере, по части ширины вагона.

Защитное устройство от наезда такого рода, известное, например, из патента США US 4184434 А, в случае аварии с наездом между двумя вагонами должно препятствовать тому, чтобы кузов вагона с некоторым смещением по высоте надвинулся на другой и вследствие этого вызвал сильные разрушения в помещении для пассажиров.

Обычно защитные устройства от наезда имеют несколько проходящих параллельно по горизонтали ребер, что, например, вытекает из изображений согласно фиг. 1-3, относящихся к уровню техники. В представленном частично железнодорожном вагоне 1 проходящее, по существу, по всей ширине вагона устройство 2 для защиты от наезда расположено на его обоих концах таким образом, что в случае столкновения может произойти передача силового воздействия на несущую область вагона. В области сцепки 3 защитное устройство 2 от наезда выполнено более узким или имеет разрыв. Защитное устройство 2 от наезда, как видно из фиг. 1-3, выступает за торцевую стенку вагона. Оно может при необходимости иметь обшивку, например, из упрочненной стекловолокном пластмассы, которая в случае столкновения разрушается от взаимного контакта двух защитных устройств от наезда.

Известные защитные устройства от наезда почти всегда конкурируют со сцепкой, так как если установлены высота сцепки и высота днища вагона, то с учетом движений сцепки большей частью остается мало места для устройства для защиты от наезда. Это показывает, например, статья «Изготовление рельсовых транспортных средств» в ZEV+DET Glas. Ann. 123 (1999) на основе фиг. 1, 5 и 6, из которых видно, что устройство для защиты от наезда состоит еще только лишь из двух боковых, снабженных горизонтальными ребрами буферов.

В транспортных средствах с закругленными концевыми частями вагона и сплошным устройством для защиты от наезда перекрытие защитных устройств от наезда двух участвующих в аварии вагонов за счет закругления относительно небольшое. Эта проблема в транспортных средствах с сильно закругленными концевыми частями вагона, которые не имеют никаких сплошных устройств, становится еще более острой. Это приводит при авариях к неудовлетворительным и не определенным сцеплениям друг с другом устройств для защиты от наездов и ставит под вопрос их действенность.

Другую проблему следует видеть в том, что конструктивная высота устройств для защиты от наезда ограничена, например, из-за сцепки, с другой стороны, однако, не следует исходить из того, что при аварии устройства для защиты от наезда двух столкнувшихся вагонов находятся точно на одной высоте.

Следствием указанных проблем является либо полный отказ устройства для защиты от наезда, либо неопределенная передача силового воздействия при, по меньшей мере, частичном обходе обычно встраиваемых в железнодорожные вагоны демпфирующих удар элементов.

Задача изобретения состоит в создании защитного устройства от наезда для соответствующего железнодорожного вагона, в котором как можно больше были бы устранены указанные недостатки.

Эта задача решается с помощью защитного устройства от наезда упомянутого вначале вида, в котором согласно изобретению для взаимодействия с торцевой частью защитного устройства от наезда другого вагона в ситуации наезда вагонов друг на друга под центральной, выступающей частью торца предусмотрены центральная, открытая в направлении вниз и ограниченная сверху улавливающей поверхностью выемка, а также две ограничивающие эту выемку по бокам центрирующие поверхности, причем к нижнему концу каждой центрирующей поверхности примыкает, по существу, горизонтальная блокирующая поверхность.

Изобретение делает возможным даже при большом смещении по высоте двух столкнувшихся вагонов надежное сцепление обоих участвующих защитных устройств от наезда и улавливающее действие в вертикальном направлении. В случае столкновения центрирование или блокирование защитных устройств от наезда столкнувшихся вагонов обеспечивается также в боковом горизонтальном направлении, что гарантирует обоюдный захват и определенную передачу силового воздействия на нижнюю конструкцию вагона.

Особые преимущества могут быть получены, если центрирующие поверхности сходятся под углом в направлении внутрь относительно вертикальной центральной плоскости вагона.

При оправданной практикой форме выполнения предусмотрено, что каждая блокирующая поверхность образована верхней стороной боковой улавливающей плиты.

Также из соображений прочности предпочтительно, если центрирующие поверхности и блокирующие поверхности образованы с помощью боковых взрезов в защитном устройстве от наезда.

Целесообразным образом можно предусмотреть, чтобы защитное устройство от наезда имело торцевую поверхность с ребрами.

Для того чтобы дополнительно улучшить функционирование при смещении по высоте двух участвующих в столкновении защитных устройств от наезда при одном варианте выполнения изобретения на нижней стороне выступающего торцевого участка предусмотрена проходящая с наклоном вниз и назад направляющая поверхность.

При другом целесообразном варианте выполнения защитного устройства от наезда предусмотрено, что его торцевая сторона проходит с выпуклым закруглением, по существу, по всей ширине вагона с образованием выступающего торцевого участка.

Далее, во многих случаях является целесообразным, если оно, по меньшей мере, частично, покрыто облицовкой, которая в случае столкновения является легко разрушаемой. Такая облицовка может принести преимущества в отношении аэродинамики, загрязнения и эстетики, которые могут быть нарушены в связи с ее легкой разрушаемостью, но без нарушения защитных функций.

Предметом изобретения является также железнодорожный вагон, который обладает защитным устройством от наезда с признаками данного изобретения.

При этом предпочтительно, если выступающий по центру торцевой участок является основанием для перехода между вагонами.

Изобретение, а также его преимущества поясняются далее более подробно на основе приведенных в качестве примеров вариантов выполнения, которые наглядно представлены в чертежах. Показывают:

фиг. 1-3 - вид сбоку, вид спереди и вид сверху концевого участка железнодорожного вагона, который оснащен защитным устройством от наезда согласно уровню техники,

фиг. 4 - первый вариант выполнения защитного устройства от наезда согласно изобретению, вид спереди,

фиг. 5 - разрез по линии V-V по фиг. 4,

фиг. 6 - вид сверху защитного устройства от наезда согласно фиг. 4,

фиг. 7 - защитное устройство от наезда согласно фиг. 4 в перспективном изображении,

фиг. 8 - защитное устройство от наезда варианта выполнения согласно фиг. 4 двух столкнувшихся железнодорожных вагонов, вид сверху,

фиг. 9a-9d - четыре различных возможных относительных положения защитного устройства от наезда в случае столкновения, в разрезах по линии IX-IX по фиг. 8,

фиг. 10-15 - второй вариант выполнения защитного устройства от наезда согласно изобретению в изображениях аналогично таковым по фиг. 4-9 и

фиг. 16-21 - третий вариант выполнения защитного устройства от наезда согласно изобретению в изображениях аналогично таковым по фиг. 4-9 или 10-15.

Если далее описывается изобретение на основе примеров выполнения, то следует пояснить, что представленные устройства для защиты от наезда всегда расположены соответствующим образом на железнодорожном вагоне, а именно на одном или обоих концах и на высоте, которая установлена большей частью национальными или международными нормами.

При первом варианте выполнения согласно фиг. 4-9 защитное устройство 2 от наезда имеет выгнутый вперед или выступающий центральный торцевой участок 4, который получается при этом примере выполнения из выпуклого закругления защитного устройства 2 от наезда.

Под этим торцевым участком 4 в защитном устройстве 2 от наезда образована центральная выемка 5, которая открыта в направлении вниз, а сверху ограничена улавливающей поверхностью 6. Благодаря этому, как будет пояснено ниже, возможно взаимодействие торцевого участка 4 одного защитного устройства от наезда с выемкой 5' другого, участвующего в столкновении устройства 2' защиты от наезда.

Все защитное устройство 2 от наезда в этом варианте выполнения на высоте торцевого участка имеет ребра 7.

Эти ребра 7 проходят по горизонтали и параллельно друг другу. Здесь предусмотрено три таких ребра 7, причем их толщина может составлять, например, 10 мм. Как и остальная часть защитного устройства 2 от наезда торцевой участок 4 вместе с ребрами 7 выполнен из стали или алюминиевого сплава или другого применяемого для рельсовых транспортных средств материала.

Под торцевым участком 4 предусмотрены две боковые центрирующие поверхности 8, которые в этом варианте выполнения относительно центральной плоскости вагона сходятся внутрь под углом, т.е. в направлении от конца вагона. Это можно четко видеть на фиг. 6.

К нижнему концу каждой центрирующей поверхности 8 примыкает, по существу, горизонтальная поверхность 9 блокирования, которая проходит в направлении вперед. Эти поверхности 9 блокирования образованы верхними сторонами двух боковых улавливающих плит 10.

На практике центрирующие поверхности 8 и поверхности 9 блокирования образованы дополнительными боковыми врезами 11 в защитном устройстве 2 от наезда (фиг. 5). При этом противоположные малым поверхностям 9 блокирования поверхности боковых выемок образуют часть улавливающей поверхности 6, что на фиг. 4 обозначено линией.

На фиг. 8-9 представлено функционирование защитного устройства от наезда согласно изобретению, причем защитное устройство от наезда первого железнодорожного вагона обозначено поз. 2, а защитное устройство второго железнодорожного вагона, участника столкновения, обозначено поз. 2'.

Фиг. 9а показывает идеальное положение двух защитных устройств 2, 2' от наезда непосредственно перед касанием, а фиг. 9b - в момент касания. Оба торцевых участка 4, 4' находятся на одинаковой высоте.

Функционирование при всегда имеющем место в действительности смещении по высоте представлено на фиг. 9c, причем ребра 7, 7' на обоих торцевых участках 4, 4' входят друг в друга по типу гребенки, так что осуществляется взаимное блокирование в вертикальном направлении.

На основе фигур 8 и 9d можно сделать вывод, что благодаря изобретению даже при превышении обычно еще допустимого смещения по высоте обоих устройств 2, 2' для защиты от наезда возможно улавливающее зацепление. В данном случае левое защитное устройство 2 от наезда расположено выше, чем правое устройство 2' для защиты от наезда, и центральный выгнутый (правый) торцевой участок 4' в изображении по фиг. 9d сдвинут в центральную выемку 5 левого защитного устройства 2 от наезда.

Далее с помощью центрирующих поверхностей 8, которые взаимодействуют с закруглением противоположного защитного устройства 2' от наезда, достигается центрирование в горизонтальном направлении, благодаря чему взаимодействующая с торцевым участком 4' поверхность 9 блокирования улавливающей плиты 10 обеспечивает блокирование в вертикальном направлении.

Понятно, что изобретение может отказаться также от образования ребер 7, что представлено при описываемых ниже вариантах выполнения. Ребра могут, однако, при более легких и «идеальных» столкновениях давать большое преимущество. Существенным в смысле изобретения является точное определение характеристики движения благодаря взаимодействию центральных торцевых участков с центральными выемками, которые фиксируют единственную позицию для блокировки.

При варианте выполнения согласно фиг. 10-15 защитное устройство 2 от наезда при образовании центрального выгнутого торцевого участка 4 также выпукло закруглено у своей передней стороны, однако здесь на нижней стороне выступающего торцевого участка 4 предусмотрена расположенная между центральными поверхностями 8 направляющая поверхность 12, которая проходит от торцевой кромки торцевого участка 4 наклонно вниз и назад. Другими словами, в центральной области торцевой участок 4 сужается в форме клина в направлении вперед.

Благодаря наклону направляющей поверхности 12 возникает как бы острие, что четко видно на фиг. 11. Напротив, описанный здесь вариант выполнения изобретения не обладает множеством ребер на торцевом участке 4, как это имело место в первом варианте выполнения. Точно так же, как и при предыдущем варианте выполнения, и при этом варианте выполнения все торцевые поверхности защитного устройства 2 от наезда могут быть покрыты маской, которая состоит, например, из упрочненной стекловолокном пластмассы или не очень толстого металлического листа. Направляющей поверхности 12 при этом варианте выполнения, в сущности, придается функция в случае столкновения устанавливать определенное смещение по высоте между обоими концами вагонов.

Функционирование защитного устройства 2 от наезда согласно второму варианту выполнения вытекает из фиг. 14 и 15. На фиг. 15а видны защитные устройства 2, 2' от наезда двух столкнувшихся вагонов непосредственно перед столкновением. Как только оно произошло, наклон направляющей поверхности 12 способствует тому, что оба защитных устройства 2, 2' и, таким образом, концы вагонов перемещаются в желательное положение. Таким образом, концам вагонов придается вертикальное движение, которое точно определено и приводит к тому, что во второй фазе может осуществиться блокировка и центрирование обоих кузовов вагонов относительно друг друга, причем в этом случае задействуются также уже рассмотренные в связи с первым вариантом выполнения центрирующие поверхности 8.

Место над сцепкой остается в этом примере выполнения достаточно свободным, так что остается больше пространства для сцепки вместе с коммуникациями сжатого воздуха и электрики. Так как передача силового воздействия происходит дальше снаружи, то она осуществляется ближе к продольной балке, которая передает основное усилие в продольном направлении вагона. Так же особое значение придается разному смещению по вертикали обоих устройств для защиты от наезда, причем имеется лишь два возможных вида силового воздействия, а именно показанное на фиг. 15 или проходящее в зеркальном отражении относительно него. Так же и здесь благодаря центрированию в горизонтальном направлении обеспечивается, что вмонтированные в конец вагона демпфирующие удар элементы получают определенную нагрузку.

Третий, показанный на фиг. 17-21 вариант выполнения защитного устройства 2 от наезда согласно изобретению предлагает выполнение торцевой стороны прямой и, таким образом, пригодной для прямых концов вагонов.

Центральный торцевой участок 4 выступает над проходящей наклонно вниз и назад направляющей поверхностью 12, которая в принципе выполнена так же, как и при втором варианте выполнения, за торцевую стенку защитного устройства 2 от наезда. Этот выступающий торцевой участок можно использовать также для переходного мостика между двумя железнодорожными вагонами. Способ функционирования, как представлено на фиг. 20 и 21, в принципе, такой же, как и при обсуждаемых выше вариантах выполнения, так что более подробных пояснений не требуется. Существенным является также здесь то, что центрирование и блокирование осуществляются как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.

Снова остается достаточно свободного места над сцепкой, и указанные в связи со вторым вариантом выполнения другие преимущества равным образом относятся также и к этому случаю.

Три описанных выше варианта выполнения изобретения представляют лишь небольшой выбор из возможных форм выполнения изобретения. В зависимости от вида транспортного средства, целей его применения и всевозможных требований в отношении эстетики в рамках изобретения возможно большое число вариантов выполнения. В частности, центрирующие поверхности 8, поверхности 9 блокирования и направляющие поверхности 12 могут иметь другие пропорции в отношении общих размеров защитного устройства 2 от наезда. Так как с поверхностями 9 блокирования всегда должны взаимодействовать некоторые наклонные поверхности встречного защитного устройства от наезда, то предусмотрены соответствующие «выпуклые» участки также и на этом защитном устройстве от наезда. При третьем варианте выполнения можно видеть, например, на фиг. 18 соответственно выпуклые участки 13 торцевой стороны защитного устройства от наезда.