устройство и способ для облегчения загрузки/разгрузки железнодорожного товарного вагона

Формула изобретения

1. Устройство для облегчения загрузки/разгрузки товаров из товарного вагона, включающее, по меньшей мере, одну несущую груз секцию, две вагонные секции и запирающие механизмы для сцепления несущей груз секции с вагонными секциями, которые обеспечены средствами для транспортировки по рельсам, при этом упомянутая несущая груз секция является отделимой от вагонных секций на, по меньшей мере, одном конце и подвижной для обеспечения загрузки/разгрузки несущей груз секции, отличающееся тем, что несущая груз секция имеет, по меньшей мере, одну скользящую опору, которая скользит по ремню скольжения при боковом смещении, по меньшей мере, одного конца несущей груз секции, в которой имеются механизмы для подъема несущей груз секции, делающие неактивными запирающие механизмы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что скользящая опора имеет загнутые вверх концы.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ремень скольжения размещен в отсеке в боковых стенах несущей груз секции.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ремень скольжения размещен в отсеке в боковых стенах несущей груз секции.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что ремень скольжения покрыт низкофрикционным материалом или изготовлен из него.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что ремень скольжения покрыт низкофрикционным пластиком.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что низкофрикционный пластик, покрывающий ремень скольжения, является политетрафторэтиленом, например, тефлоном.

8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что несущая груз секция выполнена из композитного пластика.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что несущая груз секция имеет аппарели, которые облегчают загрузку/разгрузку товаров.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что несущая груз секция поднимается и опускается посредством механизмов, соединяющих несущую груз секцию со скользящей опорой.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что на каждом конце несущей груз секции имеется одна скользящая опора и соответствующий ремень скольжения.

12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что аппарель или аппарели шарнирно входят в, по меньшей мере, один из концов несущей груз секции.

13. Устройство по п.8, отличающееся тем, что несущая груз секция поднимается и опускается посредством механизмов, соединяющих несущую груз секцию со скользящей опорой.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что на каждом конце несущей груз секции имеется одна скользящая опора и соответствующий ремень скольжения.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что аппарель или аппарели шарнирно входят в, по меньшей мере, один из концов несущей груз секции.

16. Устройство по п.8, отличающееся тем, что на каждом конце несущей груз секции имеется одна скользящая опора и соответствующий ремень скольжения.

17. Устройство по п.8, отличающееся тем, что аппарель или аппарели шарнирно входят в, по меньшей мере, один из концов несущей груз секции.

18. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что несущая груз секция имеет аппарели, которые облегчают загрузку/разгрузку товаров.

19. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что несущая груз секция поднимается и опускается посредством механизмов, соединяющих несущую груз секцию со скользящей опорой.

20. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что на каждом конце несущей груз секции имеется одна скользящая опора и соответствующий ремень скольжения.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что аппарель или аппарели шарнирно входят в, по меньшей мере, один из концов несущей груз секции.

22. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что аппарель или аппарели шарнирно входят, по меньшей мере, в один из концов несущей груз секции.

23. Способ для облегчения загрузки/разгрузки товаров из товарного вагона, содержащего, по меньшей мере, одну несущую груз секцию, две вагонные секции и запирающие механизмы для сцепления несущей груз секции с вагонными секциями, которые обеспечены средствами для транспортировки по рельсам, при этом упомянутая несущая груз секция является отделимой от вагонных секций на, по меньшей мере, одном конце и подвижной для обеспечения загрузки/разгрузки несущей груз секции, отличающийся тем, что подъемом несущей груз секции делают неактивными запирающие механизмы, при этом концы несущей груз секции перемещают в боковом направлении посредством, по меньшей мере, одной скользящей опоры, которая скользит по соответствующему ремню скольжения при боковом смещении, по меньшей мере, одного конца несущей груз секции.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что концы несущей груз секции своим скользящим движением приводят к повороту несущей груз секции вокруг центральной мнимой оси, расположенной между вагонными секциями.

25. Способ по п.23, отличающийся тем, что концы несущей груз секции перемещены в сторону от вагонных секций, приводя к боковому движению грузовой секции относительно мнимой линии, соединяющей вагонные секции.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение в основном относится к средствам для загрузки/разгрузки товарного вагона и, в частности, к устройству и способу, которые могут облегчить загрузку/разгрузку железнодорожных товарных вагонов на железнодорожных станциях.

Из-за множества причин, включая такие как экологические проблемы, экономическая выгода и политические соображения, в Европе существует тенденция перевода потока грузооборота с автомобильных дорог на железные дороги. Наибольшим недостатком транспортировки товаров по железным дорогам по сравнению с перевозкой автомобильным грузовым транспортом по общественной дорожной сети является то, что загрузка/разгрузка товаров на железнодорожных станциях является дорогостоящей, долговременной и сложной. Обычно товар, находящийся в товарных вагонах, перегружают из этих вагонов в грузовики с тем, чтобы далее преодолеть остаток пути в несколько километров и доставить его к конечному пункту назначения.

До сих пор железнодорожные станции, которые обеспечивают загрузку/разгрузку товаров, требовали очень больших материальных затрат при низкой пропускной способности. Так как имеется всего несколько железнодорожных станций, которые могут обеспечивать обработку значительного количества товаров, то расстояния, которые далее эти товары должны преодолеть на грузовиках для доставки их от железнодорожной станции до конечного пункта назначения, являются очень большими.

Помимо этой проблемы транспортировки товаров по железным дорогам Европы, многие из существующих в настоящее время товарных вагонов к тому же имеют ограничение скорости в 60 км/ч, что очень неблагоприятно сказывается на железнодорожных системах стран, так что большая часть грузового транспортного железнодорожного потока в течение дневного времени запрещается. Главной причиной ограниченной скорости существующих товарных вагонов является размер колеса; для того чтобы увеличить высоту и длину грузового отделения, размер колеса должен быть как можно меньше. Маленькие колеса же имеют невысокую максимальную скорость из-за возрастающих центробежных сил, воздействию которых они подвергаются при высоких скоростях.

В публикации WO 96/11829 описан товарный вагон, который имеет один конец несущей груз секции, поворачивающийся вокруг оси, тогда как другой конец включает средства для выполнения этого поворотного действия. Эти средства для совершения поворота включают элементы в форме колес или роликов. Такое конструктивное решение имеет несколько серьезных недостатков: использование поворотной оси на одном конце несущей груз секции означает, что только один конец несущей груз секции открывается для обеспечения загрузки/разгрузки данной несущей груз секции. Кроме того, использование колес или роликов ведет к очень высоким точечным или линейным нагрузкам на грунт, на котором имеет место упомянутый поворот по оси. Эти нагрузки являются достаточно большими, так что приходится укреплять грунт вокруг колеи в месте совершения упомянутого поворота. Такое укрепление грунта является дорогостоящим.

Компания Lohr Industries недавно представила грузовой вагон с "качающейся платформой", в котором несущая груз секция (или "платформа") поворачивается (или "качается") вокруг центральной оси вращения для того, чтобы облегчить загрузку/разгрузку товаров. Такое конструкционное воплощение решает вышеупомянутые проблемы; при открытии обоих концов несущей груз секции загрузка/разгрузка товаров очень упрощается, а грунт у колеи не подвергается давлению вообще. Это конструкционное воплощение имеет, однако, несколько других серьезных недостатков; высота груза ограничена тем неотъемлемым фактом, что несущая груз секция установлена в опоры фиксированной высоты в центре вагона и, следовательно, не может быть понижена. Это, в свою очередь, ведет к излишней высоте загрузки, которая затрудняет операции по загрузке/разгрузке. Использование колес меньшего размера на тележках вагона может уменьшить эту проблему, но, как упомянуто ранее, меньший размер колеса приводит к уменьшению максимальной скорости, что является очень невыгодным по множеству причин.

Как можно понять из вышеописанного, существует явная необходимость в товарных вагонах, которые бы облегчали загрузку/разгрузку товаров, используя полную высоту загрузки для грузов в железнодорожной системе и при этом были бы способны развивать высокую скорость. До сих пор такой результат достигался только при использовании устройства согласно WO 96/11829, хотя данное конструкционное воплощение имеет упомянутый выше серьезный недостаток, а именно оказывает очень высокое давление на грунт в месте поворота по оси. С этим давлением можно справиться только укреплением грунта вокруг железнодорожной колеи, но такое укрепление является очень дорогостоящим.

Настоящее изобретение стремится уменьшить или решить вышеупомянутые проблемы, предлагая товарный вагон, который облегчает загрузку/разгрузку товаров и который имеет колеса достаточно большого диаметра, чтобы развивать высокую скорость. В то же самое время он имеет грузовое отделение, достаточно высокое для того, чтобы позволить загружать грузовики и трейлеры по всей их рабочей высоте.

Согласно одному объекту настоящего изобретения создано устройство для облегчения загрузки/разгрузки товаров из товарного вагона, включающее, по меньшей мере, одну несущую груз секцию, две вагонные секции и запирающие механизмы для сцепления несущей груз секции с вагонными секциями, которые обеспечены средствами для транспортировки по рельсам, при этом несущая груз секция является отделимой от вагонных секций на, по меньшей мере, одном конце и подвижной для обеспечения загрузки/разгрузки несущей груз секции, при этом несущая груз секция имеет, по меньшей мере, одну скользящую опору, которая скользит по ремню скольжения при боковом смещении, по меньшей мере, одного конца несущей груз секции, в которой имеются механизмы для подъема несущей груз секции, делающие неактивными запирающие механизмы.

Предпочтительно, скользящая опора имеет загнутые вверх концы.

Ремень скольжения может быть размещен в отсеке в боковых стенах несущей груз секции.

Предпочтительно, ремень скольжения покрыт низкофрикционным материалом (например, низкофрикционным пластиком) или изготовлен из него. При этом низкофрикционный пластик, покрывающий ремень скольжения, может быть политетрафторэтиленом, например Тефлоном.

Преимущественно, несущая груз секция выполнена из композитного пластика. Кроме того, несущая груз секция может иметь аппарели, которые облегчают загрузку/разгрузку товаров.

Предпочтительно, несущая груз секция поднимается и опускается посредством механизмов, соединяющих несущую груз секцию со скользящей опорой.

На каждом конце несущей груз секции может быть расположена одна скользящая опора и соответствующий ремень скольжения.

Предпочтительно, аппарель или аппарели шарнирно входят в, по меньшей мере, один из концов несущей груз секции.

Согласно другому объекту настоящего изобретения создан способ для облегчения загрузки/разгрузки товаров из товарного вагона, содержащего, по меньшей мере, одну несущую груз секцию, две вагонные секции и запирающие механизмы для сцепления несущей груз секции с вагонными секциями, которые обеспечены средствами для транспортировки по рельсам, при этом несущая груз секция является отделимой от вагонных секций на, по меньшей мере, одном конце и подвижной для обеспечения загрузки/разгрузки несущей груз секции, при этом подъемом несущей груз секции делают неактивными запирающие механизмы, при этом концы несущей груз секции перемещают в боковом направлении посредством, по меньшей мере, одной скользящей опоры, которая скользит по соответствующему ремню скольжения при боковом смещении, по меньшей мере, одного конца несущей груз секции.

Предпочтительно, концы несущей груз секции своим скользящим движением приводят к повороту несущей груз секции вокруг центральной мнимой оси, расположенной между вагонными секциями.

Преимущественно, концы несущей груз секции перемещены в сторону от вагонных секций, приводя к боковому движению грузовой секции относительно мнимой линии, соединяющей вагонные секции.

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид сбоку центральных частей товарного вагона согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 - продольное схематическое изображение одного конца несущей груз секции товарного вагона согласно настоящему изобретению;

Фиг.3 - частичный разрез в перспективе загрузочной аппарели, присоединенной к концевому отсеку несущей груз секции в товарном вагоне согласно настоящему изобретению;

Фиг.4 - вид сверху, показывающий несущую груз секцию согласно настоящему изобретению и находящуюся в загрузочно-разгрузочном положении.

На фиг.1 показана центральная часть товарного вагона 1, включающая несущую груз секцию 5 и две вагонные секции 10, на которых установлен с возможностью вращения ряд колес 15. Колеса 15 взаимодействуют с рельсами (не показано) при движении поезда. Несущая груз секция 5 присоединена к вагонной секции 10. Кроме того, показаны две загрузочно-разгрузочные аппарели 20 и поднимающие/опускающие механизмы 25 для несущей груз секции 5. В положении, показанном на фиг.1, несущая груз секция 5 присоединена к вагонным секциям 10 посредством крепежных средств (не показано).

Загрузочно-разгрузочные аппарели 20 находятся в закрытом (поднятом) положении, а поднимающие/опускающие механизмы 25 находятся в опущенном положении, что означает, что вся масса несущей груз секции 5 и ее груза приходится на вагонные секции 10.

На фиг.2 показан концевой участок 30 несущей груз секции 5, где ремень 35 скольжения размещен в отсеке 37 в боковых стенах несущей груз секции 5, и имеется скользящая опора 40, которую можно поднимать или опускать посредством поднимающе-опускающего механизма 25. Ведущее колесо 45, зацепляющее высокофрикционную или зубчатую перемычку (не показано) на ремне 35 скольжения, предназначено для передачи мощности, требуемой для того, чтобы заставить скользящую опору 40 и ремень 35 скольжения скользить относительно друг друга. Движение ремня 35 скольжения относительно скользящей опоры 40 может быть выполнено различными способами, например посредством гидравлических или пневматических линейных двигателей, не выходя за рамки настоящего изобретения.

Ремень 35 скольжения снабжен упругими элементами (например, пружиной или чем-либо подобным, не показано) в отсеке 37, благодаря которым ремень 35 скольжения убирается в отсек 37, когда нет необходимости в его использовании.

На фиг.3 показана конструкция загрузочно-разгрузочных аппарелей 20, включая поднимающе-опускающие механизмы 25 (см. фиг.2), механизмы 50, приводящие в действие аппарели, а также шарнирные механизмы 55. Шарнирные механизмы 55 обеспечивают шарнирное движение между аппарелью 20 и несущей груз секцией 5. Более того, здесь также показаны ремень 35 скольжения и скользящая опора 40. По бокам аппарели 20 имеются два отверстия 60, которые являются составными частями запирающего механизма, который блокирует аппарель 20 в закрытом (поднятом) положении.

На фиг.4 показано функционирование товарного вагона 1, как будет более подробно описано далее со ссылкой на вышеупомянутые ссылочные позиции.

Чтобы сдвинуть несущую груз секцию 5 от вагонной секции 10, приводятся в действие поднимающе-опускающие механизмы 25 для того, чтобы опустить скользящую опору 40 и, следовательно, ремень 35 скольжения до контакта с грунтом и, следовательно, поднять несущую груз секцию 5. Подъем несущей груз секции 5 инактивирует запирающий механизм между несущей груз секцией 5 и вагонными секциями 10. Поскольку несущая груз секция 5 поднята, и, следовательно, своими обоими концами опирается на скользящую опору 40 и ремень 35 скольжения, то ведущие колеса 45 активируются, чтобы вызвать скользящее движение между скользящей опорой 40 и ремнем 35 скольжения. Это скольжение перемещает несущую груз секцию 5 в сторону от вагонных секций 10, оставляя концы секции 5 открытыми для загрузки/разгрузки.

Вид движения, совершаемого несущей груз секцией 5, выбирается в зависимости от состояния железнодорожной станции: если грунт вымощен только на одной стороне от колеи, то несущая груз секция 5 может быть перемещена в сторону относительно продольной оси товарного вагона 1; если же вымощены обе стороны, то более предпочтительно вызвать поворотное движение несущей груз секции 5 относительно воображаемой центральной точки поворота, как показано на фиг.4.

Чтобы уменьшить трение между ремнем 35 скольжения и скользящей опорой 40, ремень 35 скольжения на поверхности, направленной к скользящей опоре 40, предпочтительно покрывается каким-нибудь низкофрикционным материалом или изготавливается из него (например, политетрафторэтилен (PTFE), который известен под торговой маркой Тефлон®). По той же самой причине скользящая опора 40 может иметь загнутые вверх концевые части, например, такие, как у лыж.

Как можно понять, скользящая опора 40 будет передвигаться по дуге с радиусом, равным половине длины несущей груз секции 5, когда эта несущая груз секция 5 повернута на оси, как показано на фиг.4. Предпочтительно, чтобы и скользящая опора 40, и ремень 35 скольжения имели один и тот же радиус.

В случае с боковым движением несущей груз секции 5 скользящая опора 40 и ремень 35 скольжения могут быть прямыми.

Возможно, что на практике не будет возникать необходимость использования различных конструкций скользящей опоры/ремня скольжения для смещения грузовой секции поворотом по оси или же боковым движением, поскольку радиус скользящей опоры/ремня скольжения будет большим.

Как уже упоминалось, ремень 35 скольжения, расположенный в отсеке 37 боковой стороны несущей груз секции 5, необходим для совершения упомянутого движения. Во время совершения этого движения ремень 35 скольжения вытягивается из отсека 37 и прижимается к земле скользящей опорой 40.

Когда с помощью данного движения достигается заданное положение, причем желательно такое, чтобы несущая груз секция 5 совсем отделилась от вагонных секций 10, приводные колеса инактивируются, и несущая груз секция 5 опускается так, что эта несущая груз секция 5 опирается по всей своей длине на грунт. Во время этой последовательно выполняемой операции ремень 35 скольжения может оставаться на земле или быть втянутым в отсек 37, находящийся в боковой стороне несущей груз секции 5.

Когда поворот по оси завершен, то загрузочно-разгрузочные аппарели 20 опускаются посредством приводящих в действие аппарели механизмов 50, чтобы обеспечить загрузку или разгрузку несущей груз секции 5. Когда процесс загрузки/разгрузки завершен, аппарели 20 поднимаются и приводятся в действие поднимающие механизмы 25, чтобы поднять несущую груз секцию. Ведущие колеса приводятся в действие в направлении, противоположном упомянутой выше последовательности операции, приводя к скользящему взаимодействию между скользящей опорой и ремнем скольжения, что приводит к тому, что несущая груз секция 5 движется назад к вагонным секциям 10. Во время этого движения назад ремень 35 скольжения снова втягивается в отсек 37, расположенный в боковой стенке несущей груз секции 5. Поскольку несущая груз секция 5 снова возвращена к секциям 10, то эта несущая груз секция 5 опускается для взаимодействия с запирающими механизмами, которые обеспечивают сцепление этой несущей груз секции 5 с вагонными секциями 10.

Несущие груз секции 5 могут изготавливаться из металлов или сплавов в форме брусьев, балок или листов. Однако более предпочтительными материалами служат композитные материалы, включающие различные виды пластика (например, полиэстер или эпоксидные смолы) и армирующие волокна (например, стекловолокно, углеродистое волокно, волокна из ароматического полиамида, борные волокна и им подобные).