CS575889A3 - Device for the compensation of inclined position of a railway vehiclebody casing - Google Patents

Description

PV5758- «3

Vynález se týká zařízení pro kompen-zaci šikmé polohy skříně vozu kolejového vozidla při prů-jezdu železničního oblouku vysokými rychlostmi, jakož izmenšení přitom vznikajících odstředivých sil, aby bylo mož-né udržovat zatížení cestujících v takových mezích, ve kte-rých se dostavuje příjemný pocit z jízdy. \

Se všeobecnými požadavky na zvýšenícestovní rychlosti v kolejovém provozu úzce souvisí problémzachování vysokých rychlostí jízdy bez jakéhokoliv omezeníi v železničním oblouku. 1

Dosavadní kolejový zařízení mají provyrovnávání odstředivých sil při průjezdu železničním ob-loukem Určité hodnoty převýšení; Ta však umožňují v závis-losti na poloměru oblouku kompenzovat vznikající odstředi-vé síly toliko do určité rychlosti.

Rychlosti jízýy, které jsou vyšší než / uvedené hodnoty, vytvářejí vzhledem ke směru jízdy bočněpůsobící síly, které potom při průjezdu železničním oblou-kem působí nepříjemně na cestující.

Kolejové vozidlo, které projíždí s nad-bytkem odstředivé síly obloukem s převýšenou kolejí, má sna-hu naklánět svoji skříň vozu vně oblouku.

Tato situace je však nežádoucí, proto- že celému systému se ukládá polohový úhel v nesprávném směru. Důsledky uvedených skutečností spo-čívají v tom, že dochází ke značnému nepříznivému ovlivně-ní komfortu cestujících a k nedovolenému překročení předemstanoveného profilu u nespeciálně upravených průřezů skří-ní vozu. Z tohoto důvodu je třeba kompenzovatvně oblouku směřující šikmou polohu skříně vozu tak, aby sesoučasně podstatně snížily nadbytečné odstředivé síly, kterépůsobí na cestující. Z toho vyplývá, že skříni vozu kolejo-vého vozidla je třeba pro zajištění vysokých rychlostí voblouku vnutit šikmou polohu směřující dovnitř oblouku. '

Podle známého stavu techniky jsou v tomu účelu známé dva provozní systémy. Jednak je to aktivnísystém naklonění, například podle DE-OS 24 34 143, u kteréhose skříň vozu kolejového vozidla naklápí prostřednictvímřídicích a přestavných prvků kolem vodorovné podélné osyv úhlu, který odpovídá okamžitým poměrům, dovnitř oblouku.Dále je to pasivní systém naklonění, například podle DE-OS25 12 008, u kterého je skříň vozu kolejového vozidla zavě-šena výkyvné a podélná osa dovnitř oblouku směřujícího na—klápěcího pohybu je vždy nad těžištěm vozidla.

Oba uvedené systémy však mají tu spo-lečnou nevýhodu, že vyžadují v závislosti na své okamžitévýšce pólu natáčení speciální a pro každý systém rozdílné průřezy skříní vozů· U uvedeného aktivního systému lze si-ce dosáhnout prakticky jakékoli kompenzace úhlu sklonu, avšakdosahuje §e jí jen za cenu velkých nákladů na řízení a me-chaniku· ' U pasivního systému jsou na rozdíl od toho potřebné náklady podstatná menší, avšak odpovídajícíkompenzace úhlu sklonu je také omezenější·

Vynález si proto klade za úkol spojitnavzájem výhody obou uvedených systémů a přitom vyloučitnevýhodu, která je společná oběma uvedeným systémům a kte-rá spočívá v tom, že skříň vozu musí mít speciální průřez· ' Dosahuje se toho opatřeními podle ně- kterého z bodů definice předmětu vynálezu. Předpokládá sepasivní systém, u kterého se prostřednictvím kompenzátorusklonu v podobě kloubového čtyřúhelníku kompenzuje při prů-jezdu obloukem snaha skříně vozu k naklonění na vnější stra-ně oblouku, přičemž za podpory akumulátoru energie se sklonskříně vozu přetváří na sklon dovnitř oblouku· Řešení podle vynálezu přitom využíváo sobě známé prvky s tím cílem, aby se překonaly všechnyparazitní tuhosti systému, které ztěžují naklánění skříněvázu, dané kinematikou kloubového čtyřúhelníku, ve smqrudovnitř oblouku.

Jako akumulátor energie lze využít dvě příčné pneumatické pružiny, které jsou uspořádány mezipodvozkem a skříní vozu vodorovně a po dvojicích proti sobě,přičemž jsou navzájem funkčně spojeny a které se vzhledemke své negativní tuhosti chovají samy o sobě labilně· Mezinimi a zbývajícím systémem se tak energie, která je nahro-maděná v příčných pneumatických pružinách, přemisťuje propřekonání parazitních tuhostí pro naklonění skříně vozu vesměru dovnitř oblouku jednotlivě sem a tam, to znamená, žese navzájem vyměňuje, avšak nepřivádí se 2 vnějšku. Z EP-PS 0 128 126 jsou již sice známé,vodorovně mezi podvozkem a skříní vozu po dvojicích uspo-řádané pneumatické pružiny, které však v podstatě slouží «ke tlumení vodorovných sil a které umožňují vedení skříně -vozu za řídicí impuls nad podvozkem ve smyslu na obloukuzávislého omezení příčné vůle, zejména centrálně· U řešení podle vynálezu lze na rozdílod toho změnou tuhosti dvojice příčných pneumatiókých pru-žin podstatně měnit úhel sklonu skříně vozu dovnitř oblou-ku ve srovnatelně širších oblastech, což jinak umožňujetoliko aktivní systém naklánění.

Pro dosažení dobrého komfortu jízdy v příčném směru i při nízkých výškách pólu otáčení nebo při nevyužití naklonění odstředivou silou může být kompen- zátor sklonu podpořen dalšími přídavnými příčnými pružina- mi, které jsou uspořádány v sériovém zapojení k vlastnímusystému vypružení skříně vozu.

Pokud slouží příčné pieeumatické pru-žiny pro výměnu energie a pro tlumení nakláněcího pohybu,umožňují zvláštní formy vytvoření alternativně nebo kumulo- z vaně integrované podélné unášení,jakož i svislé nouzovépodepření/zajištění proti nadzdvižení, jakož i omezenípříčné vůle skříně vozu, které je závislé na rychlosti»a to při průjezdu železničním obloukem.

Toto mnohonásobně funkční vytvořenípříčných pneumatických pružin podstatně odlišuje řešenípodle vynálezu i v detailech od řešení podle známého stavutechniky, popsaného v DE-OS 22 46 881, u kterého se dosa-hují srovnatelné činnosti jen prostřednictvím, velmi háklad-ného uspořádání.

Současně umožňuje předložené řešenípodle vynálezu umístění soutyčí pro regulaci úrovně svislé-ho vypružení skříně vozu tak» že ani pod vlivem nakloněnískříně vozu nebo příčného pohybu, ani v důsledku vychýlenípodvozku při průjezdu obloukem nedojde k šikmé poloze měři-cí tyče, čímž lze zcela odstranit velmi nákladné uspořádá-ní známé z dosavadního stavu techniky, tak jak je popsánnapř. v DE-PS 33 11 989. Výhodné příklady provedení vynálezu jsou v dalším podrobněji vysvětleny ve spojení s výkreso-vou částí·

Na obr. 1 je schematicky znázorněnprůřez vozidla s kompenzací sklonu v převýšení koleje.

Na obr. 2. je znázorněn příčný řezvozidlem s kompenzátorem sklonu a s akumulátorem energiev podobě příčného pneumatického vypružení. Obr. 3 znázor-ňuje axonometrický pohled na plovoucí příčník podle obr. 2

Na obr. 4 je znázorněn příčný řezpodle obr. 2, avšak s jinou variantou plovoucího příčníku.Na obr. 5 je znázorněn půdorys plovoucího příčníku podleobr. 4.

Na obr. 6 je znázorněn příčný řez podle obr. 2, avšak bez příčného pneumatického vypružení.

Obr. 7 znázorňuje ve větším měřítkua v částečném řezu příčné pneumatické vypružení.

Na obr* 8 je znázorněno schéma zapo-jení příčného pneumatického vypružení kompenzátoru- sklonupro vymezení na rychlosti závislé příčné vůle skříně vozupři průjezdu obloukem. .

Na obr. 1 je schematicky znázorněnokolejové vozidlo v převýšení 10 koleje, které je reduko-váno na podstatné prvky.

Skříň ,1 vozu je vedena na neznázor-něném podvozku prostřednictvím kompenzátoru 3 sklonu.

Kompenzátor 3 sklonu zabraňuje skříni 1. vozu v převýšení10 koleje zaujmout šikmou polohu ve směru vně oblouku apracuje v podstatě v kombinaci s kloubovým čtyřúhelníkem 4.Kliubový čtyřúhleník 4 je tvořen stabilizátorem 5 kolébá-ní, který je upevněn na rámu podvozku a který má na oboustranách uspořádané kloubové podpěry 6, 6*, jakož i plovou-cím příčníkem 8. '

Schematické znázorněni obsahuje třinásledující jízdní stavy: - Silnou čarou je znázorněna poloha vozidla s kompenzací naklonění v převýšení koleje při příčném zrychlení* na-o př· o hodnotě 1,8 m/s - čárkovanou čarou je znázorněno totéž vozidlo, avšak všechny pohyblivé prvky jsou považovány za tuhé - slabou čarou je znázorněno stejné vozidlo v převýšení ko-leje v klidu a sklonu svahu dovnitř oblouku·

Pro názornost jsou některé prvky de-tailně znázorněny na samostatných obrázcích, přičemž všakjejich popsaná spolupráce zůstává zachovága· Při jízdě obloukem se šikmá poloha skříně _1 vozu ve směru vně oblouku kompenzuje kompenzáto- rem 3 sklonu, a to tak, že se ve smqru oblouku vnější klou- bová podpěra 6 postaví, protože je podepřena jako akumulá- torem 49 energie působící dvojicí příčných pneumatických pružin 33, 33*, které jsou znázorněny na obr. 7 a které ma-jí negativní tuhost, čímž vnutí plovoucímu příčníku 8 vo-dorovně směřující otočný pohyb. Přitom se vytvoří v průsečících funk-čních čar obou kloubových podpěr 6, 6* okamžitý střed M^,Mg, M 3, kolem kterého se ve své podélné ose nakloní skříňJL vozu ve směru dovnitř oblouku. Těžiště S^, S^. S^ se při-tom nepatrně yodorovně posouvá. V obou extrémních podmínkách, to zna-mená, kdy okamžitý střed zaujímá polohu M^ a Mg, je skříň1^ vozu, která má normální průřez pro vozidla podle normyUIC, vybavené s omezením příčné vůle závislé na rychlosti,stále v mezinárodně stanoveném obrysu 9.

Skříň JL vozu, opatřená kompenzáto-rem 3 sklonu, má tedy průchodný profil aniž by bylo třebav,oblasti střechy nebo spodní hrany skříně JL vozu vytvářetzahloubení charakteristická pro příčné naklánění, jako jetomu u jiných obrysů 61 skříně 1^ vozu běžné a nutné.

Podstatná pro vynález.je ta skuteč-nost, že vozidlo vybavené kompenzátorem^ sklonu má pasiv-ní systém naklánění, u kterého úhel sklonu skříně 1 vozuve směru dovnitř oblouku zaujímá hodnoty srovnatelné s tě-mi hodnotami, kterých lze jinak dosáhnout toliko aktivnímsystémem naklánění. 10 ϋ příkladu provedení, který je zná-zorněn na obr· 2, je rám 12 podvozku 2 spojen známým způ-sobem s rovněž známými prostředky pro vedení a odpruženínápravy a je uložen na dvou dvojkolích 11. Na každém z oboupodélníků 13, 13* rámu 12 podvozku 2 je uspořádáno vypru-ržení 16 skříně 1 vozu, které zajištuje její svislé vypružení

Vypružení 16 skříně 1 vozu sestáváz o sobě známé kombinace pneumatické pružiny 18. 18* a zpod ní uspořádané nouzové pružiny 17. 17*, která může býtvytvořena jako pružina z pryžových vrstev. Na vypružení 16skříně X vozu je mezi ním a mezi k němu v sérii připojenýmpřídavným příčným vypružením 23 plavně uložen plovoucípříčník 8. Přídavné příčné pružiny jsou navzájem po dvoji-cích spojeny a nesou tak skříň _1 vozu, jak bude dále po-psáno na obr. 3. Přídavné příčné vypružení 23, kteréje zapojeno v sérii k vypružení 16 skříně 1 vozu, umožňujenatočení skříně _1 vozu nad podvozkem 2 při jízdě v oblouku.Přídavné příčné vypružení 23 slouží zejména pro dosaženídobrých hodnot komfortu jízdy v příčném směru. Z tohoto dů-vodu je příčná tuhost přídavného příčného vypružení 23 s vý-hodou upravena s takovými rozměry, aby příčná tuhost celé-ho systému redukovaná na těžiště Sg skříně 1 vozu měla op-timální hodnotu pro komfort jízdy v příčném směru, napři- 11 klad 0,5 Hz. K tomu účelu je možné zvolit charakteristikupřídavného příčného vypružení 23 podle daných požadavků budjako lineární, progresivní nebo degresivní.

Pro omezení dráhy příčného vypruženíje například na skříni 1 vozu uspořádán pružný příčný do-raz 26, který sestává ze dvou příčných nárazníků 27» 27*.zatímco odpovídající dosedací plochy 28, 28* jsou uspořá-dány na plovoucím příčníku 8. Dále je plovoucí příčník 8spojen se skříní _1 vpzu prostřednictvím podélných závěs-ných ramen 34» 34*, jak je to popsáno na obr. 3. Dole jeplovoucí příčník 8 prostřednictvím kloubového čtyřúhleníku4 spojen s rámem 12 podvozku 2. Ten je vytvořen ze stabi-lizátoru 55 kolébání, který je na příčníku 15 rámu 12 pod-vozku 2 uložen ve dvou vodorovných otočných ložiskách 29,29*. jakož i z kloubových podpěr 6, 6*. které jsou na svýchkoncích upevněny v kloubech 30, 30*.

Kloubové podpěry 6, 6* jsou skloněnytak, že se sbíhají směrem vzhůru, přičemž jsou upevněny naplovoucím příčníku 8 v kloubech 31. 31* tak, že plovoucímupříčníku !3 vnucují při příčnéfe pohybu vodorovně směřujícíotočný pohyb. ' Dále má plovoucí příčník 8 centrálnía dolů směřující otočný čep 32, který’ zasahuje ipezi dvě vo-dorovně uspořádané příčné pneumatické pružiny 33, 33*. které 12 ®e samy o sobě v příčném směru opírají o dva pomocné podél-níky 14, 14*, V předchozím popsaný kloubový čtyř-úhelník 4 vytváří společně s otočným čepem 32 a s oběmapříčnými pneumatickými pružinami 33, 33*, které slouží jakoakumulátor 49 energie, kompenzátor 3 sklonu, který při rych-lém průjezdu obloukem vytváří šikmou polohu skříně 1 vozuve směru dovnitř oblouku, jinak však uvolňuje svislé pro-pružení vypružení 16 skříně χ vozu.

Podle dalšího příkladu provedení mů-že být kloubový čtyřúhelník 4 vytvořen po dvojicích, tak- ’ že vzniknou současně dva stabilizátory 5 kolébání, které i ' jsou potom opět prostřednictvím dvou kloubových podpěr 6, 6* znázorněným způsobem spojeny s plovoucím příčníkem 8.

Mimoto jsou mezi stabilizátorem 55kolébání a rámem 12 podvozku 2 upravena regulační soutyčí 7, i* úrovně pro řízení pneumatických pružin 18, 18* vy-pružení 16 skříně χ vozu· Toto uspořádání umožňuje vytvo-řit regulační soutyčí 7, 7 úrovně nejjednoduššího typu,protože jeho měřicí tyč 37, 37 nepodléhá žádným ví i vůmnaklonění skříně 1 vozu ani jakýmkoli příčným nebo natáče-cím pohybům podvozku 2 při projíždění oblouku·

Na obr· 3 je znázorněn další příkladprovedení uložení plovoucího příčníku 38. Ten je uložen 13 svou spodní stranou na zakresleném vypružení 16 skříně JLvozu a je prostřednictvím a--jo prootrodniatvim přídavné-ho příčného vypružení 23 spojen se skříní 1 vozu, která je uspořádána nad ním, avšak na výkrese není znázorněna· « K tomu účelu jsou přídavné příčné pružiny 19 φ 21, 20 a 22.jakož i 19*a 21* 20*a 22*navzájem po dvojicích sepnutyprostřednictvím upínacích šroubů 24. 25. jakož i 24*, 25*.aby mohly ve všech případech zachycovat moment vznikajícípodélními rázy·

Pro omezení dráhy příčného vypra-žení je uspořádán pružný příčný doraz 26, který je vytvo-řen ze dvou příčných nárazníků 27» 27*. například na plo— i voucím příčníku 38. zatímco na skříni 1. vozu jsou uspořá-dány- neznázorněné dosedací plochy· Přikloubení plovoucíhopříčníku 38 je provedeno podélnými závěsnými rameny, kte-rá umožňují pohyb plovoucího příčníku 38 jak ve svislém,,tak i v příčném směru, avšak blokují.jej v podélném směru· K tomu úeelu jsou bftcí na vnějších stranách plovoucího' příč-níku 38 uspořádána v kloubových uloženích 36 dvě podélnázávěsná ramena 34, 34* nebo je uprostřed plovoucího příč-níku 38 upevněno prostřednictvím kloubového uložení 36 cen-trální podélné závěsné rameno 35. jehož opačný konec jeprostřednictvím kloubového uložení 36 se skříní .1 vozu· U uspořádání, které je opatřeno cen- 14 trálním podélným závěsným ramenem 35, je vytočení, kterépři jízdě v oblouku vzniká mezi podvozkem 2 a skříní JLvozu, zachycováno rovněž přídavným příčným vypružením 23»

Na obrázcích 4 a 5 je znázorněnodalší výhodné provedení vynálezu· Zde je skříň 1. vozu po-depřena na podvozku 2, který je opatřen kompenzátorem 3sklonu· Kompenzátor 3 sklonu sestává z kloubového čtyř-úhelníku 4, který je tvořen Stabilizátorem 5 kolébání s kloubovými podpěrami 6_, &*, a plovoucím příčníkem 48, přičemžje podepřen oběma příčnými pneumatickými pružinami 33,. 33*·,které slouží jako akumulátor 49 energie .a mezi které zasa»·huje otočný čep 32·

Plovoucí příčník 48 je v tomto pří-padě uspořádán mezi svislým vypružením 16 skříně 1^ vozua mezi zjednodušenou formou přídavného příčného vypružení43, které sestává ze čtyř, do plovoucího příčníku 48 vlo-žených přídavných příčných pružin 39, 40, 41, 42·

Omezení dráhy příčného propruženípřejímají v tomto případě příčné nárazníky 27, 27*, kte-ré jsou po jednom upraveny v rotačně symetrickém uspořádá-ní bočně na plovoucím příčníku 48, přičemž na skříni .1vozu jsou upraveny odpovídájícídosedací plochy 28, 28*· Přikloubení plavoucího příčníku 48je v tomto případě zajištěno například dvěma, v otočně sy- 15 metrickém uspořádání vně uloženými podélnými závěsnýmirameny 34« 34 , která umožňují pohyb plovoucího příční- ku 48 ve svislém a příčném směru, avšak blokují jej v po-délném směru* Mimoto spojují obě podélná závěsná ramena34« 34* prostřednictvím kloubových uložení 36 plovoucípříčník 48 se skříní 1. vozu* ť Tlumení vodorovných kmitů mezi plo- voucím příčníkem 48 a skříni .1 vozu lze zajistit buď od-povídající kvalitou materiálu přídavných příčných pružin39« 40, 41, 42 přídavného příčného vyprúžení 43 nebo hy-draulickým tlumičem 44, uspořádaným mezi plovoucím příč-níkem 48 a skříní X vozu* V případě průjezdu obloukem v bez-tlakovém stavu příčných pneumatických pružin 33, 33*v dů-sledku poruchy zajistí zdvojení alespoň jedné kladky 45«,která je uspořádána zvnějšku a uprostřed na plovoucímpříčníku 48, s dorazem 46« který svým tvarem určuje příč-nou charakteristiku, pasivní naklonění skříně vozu 1 i zatěchto podmínek·

Mimoto přejímá toto zdvojení ifunkci podélného výstředného nouzového podepření skříně1 vozu při průjezdu obloukem, pokud jsou v beztlakovémstavu pneumatické pružiny 18» 18* vypružení 16 skříně 1, vozu* 16 Přitom zdvojení kladky 45 a dora-zu 46 umožňuje zachycovat změny zatížení kol, které jsoupodmíněny systémem při provozu nouzových pružin 17, 17.čímž se zvýší bezpečnost proti vykolejení u vodícího ko-la» které je na vnělší straně oblouku, při předbíhajícímse podvozku 2,

Pokud nejsou, jak je to patrno z obr·7, upravena v příčných pneumatických pružinách 33. 33*, mo-hou být čtyři zajištění 47 proti nadzdvižení.upravena na I — plovoucím příčníku 48, čímž se při větších podélných rázechzabrání naklápění plovoucího příčníku 48 proti částem skří-ně 1. vozu, přičemž plovoucí příčník 48 není ve svém pohybuv příčném směru omezen· Příklad provedemí, který je znázorněnna obr. 6, je v podstatě shodný s příkladem provedení popsa-ným na obr. 2, avšak záměrně je zde vypuštěn akumulátor 49energie, který podpírá kloubový čtyřúhelník 4. V tomto pří-padě zajišťuje podpěrný účinek vypružení 16 skříně X vozu,upravené ve svislém směru, které má pro tento účel negativnípříčnou tuhost.

Mimoto je plovoucí příčník 8 opatřenotočným čepem 52, který prostřednictvím lemniskátového jha50 známým způsobem zajišťuje prostřednictvím dvou vodicíchtyčí 51. 51* podélné unášení mezi podvozkem 2 a skříní 1 vozu. 17

Tento příklad provedení má ukázat,že je možné dosavadní podvozky s poměrně nepatrnými nákla-dy kdykoli přebudovat na podvozky podle vynálezu s kompen-zací sklonu.

Tato skutečnost je příznivě ovlivněnai tím^ že při použití kompenzátoru 3 sklonu u Ptávajícíchvozidel nevznikají žádná omezení podmíněná příčným naklo-něním z hlediska obrysu 61 skříně vozu·

Na obr. 7 je znázorněn již zmíněnýakumulátor 49 energie v podobě dvou příčných* pneumatickýchpružin 33. 33*. které jsou pokud možno uspořádány co nej-blíže klidového centra podvozku a kterémjsoú samy o soběnestabilní· Tyto příčné pneumatické pružiny 33, 33* jsouvloženy po dvojicích proti sobě mezi otočný čep 32. kterývyčnívá dolů z plovoucího příčníku 8, 38, 48, a mezi pomoc-nými podélníky 14, 14* rámu 12 podvozku 2.

Obě příčné pneumatické pružiny 33. .33*podporují při průjezdu obloukem naklonění skříně 1^ vozuve směru dovnitř, které je předem-dano kinematikou klou-bového čtyřúhelníku 4. K tomu účelu mají obě příčné pneu-matické pružiny 33, 33* negativní tuhost a pomáhají jakoakumulátor 49 energie překonávat parazitní tuhost zbýva-jícího systému, a to tím, že za účelem naklonění předá-vají energii do zbývajícího systému· 18

Variací tuhosti obou příčných pneuma-tických pružin 33, 33* lze ve spolupráci s kloubovým čtyř-úhelníkem 4 ve srovnatelně širších oblastech měnit úhelsklonu skříně JL vozu ve směru dovnitř oblouku, což je jinakmožné toliko prostřednictvím aktivního nakláněcího systému.Proto jsou obě příčné pneumatické pružiny 33, 33* s výho-dou funkčně spojeny mezi sebou přes škrticí clonu 53, kte-rá zajištuje tlumení, takže vůbec není třeba montovat vo-dorovný hydraulický tlumič 44.

Každá příčná pneumatická pružina 33.33* má pryžový měch 54, '54*. který je ve znázorněné podoběupnut mezi vnějším vedením 55, 55*. upevněným iia otočnémčepu 32, a mezi kuželem 56. 56*. upevněným ná’pomocném po-délníku 14. 14* rámu 12 podvozku 2.

Toto uspořádání umožňuje dosáhnout tvarováním Inižele 56. 56* a vnějšího vedení 55, 55* změny činné plochy příčných pneumatických pružin 33, 33*. Tím, stejně tak jako změnou činného průměru, vytvářejícího sei při odvalování pryžového měchu 54, 54* při příčném pohybulze měnit tuhost akumulátoru 49 energie*

Změnu tuhosti akumulátoru 49 energielze provádět také změnou vnitřního tlaku v obou příčnýchpneumatických pružinách 33, 33*. které jsou proto spojenybuá přímo nebo přes odpovídající přídavné ventily se svis- 19 lým vypružením 16 skříně 1 vozu a jsou s výhodou řízenyv závislosti na zatížení*

Zvláštní formy vytvoření umožňujívytvořit z příčných pneumatických pružin 33, 33* mnohoná-sobně funkční prvek a dovolují bud volitelné nebo kumula-tivní integrované podélné unášení, svislé nouzové podepře-ní/zajištění proti nadzdvižení a omezení příčné vůle skří-ně vozu v závislosti na rychlosti při průjezdu obloukem*

Pro integrované podélné unášení ma-jí pryžové měchy 54, 54* obou příčných pneumatických pru-žin 33, 33* na své vnitřní straně mezi podvozkem 2 a skří-ní _1 vozu vodorovně proti sobě uspořádané a oblast největ-šího průměru kuželů 56, 56* překrývající unášecí plochý 57*a 58**

Přitom lze dosáhnout volné podélnévůle a požadované tuhosti v podélném směru buň odpovída-jícím vytvořením unášecích ploch 57* a 58* s pryžovýmipolštáři nebo s polštáři z plastické hmoty nebo/a cílenýmtvarováním příslušné oblasti na vnějších vedeních 55* 55C

Pro integrované nouzové podepření/za-jištění proti nadzdvižení mají mezi skříní _1 vozu a podvoz-kem 2 pryžové měchy 54, 54* obou příčných pneumatickýchpružin na své vnitřní straně svisle proti sobě upravenédosedací plochy 59 a 60 , které překrývají největší průměr 20 kuželů 56, 56*. Přitom lze rovněž i dosedací plochy59* a 60* měnit odpovídajícím vytvořením z pryžových polš-tářů nebo z polštářů z plastické hmoty nebo cíleným tvaro-váním příslušné oblasti na vnějších vedeních 55, 55*.

Pro vždy o 90° přesazené a protilehleuspořádané unášeče a dorazy, potřebné pro integrované po-délné unášení a integrované nouzové podepření/zajištěníproti nadzdvižení, je účelně upraveno v odpovídajícím ovál-ném tvaru vytvořené vnější vedení 55, 55*.

Integrovaného a na rychlosti závis-lého vymezení příčné vůle skříně 1 vozu při průjezdu ob- -loukem lze dosáhnout, jak je to patrno z obr. 8· Přitom sena příčné pneumatické pružiny 33, 33* působí tak, že se ' skříň _1 vozu zasune za případných uvnitř oblouku a vněoblouku různých podmínek do vymezení příčné vůle,, závislé-ho na oblouku»

Na obr. 8 je zobrazeno příkladnéschéma zapojení pro vymezení příčné' vůle skříně X vozupři průjezdu obloukem v závislosti na rychlosti jízdy,kdy jsou obě příčné pneumatické pružiny 33, 33* řízenypřes přestavný ventil 63, který pracuje v závislosti narychlosti.

Znázorněná spodní poloha přestavného 21 ventilu 63 odpovídá svým beznapětovým stavem pomalé jízděobloukem až zhruba 40 km/h, při které jsou obě příčné pneu-matické pružiny 33, 33* křížově spojeny s oběma polohovýmiventily 62, 62*, které snímají příčnou dráhu plovoucíhopříčníku 38. 48. Přitom je akumulátor 49 energie přeru-šen a kompenzátor 3 sklonu je polohovými ventily 62, 62*přiveden zpět do své střední polohy.

Elektrický řídicí impuls přesune pře-stavný ventil 63 od rychlosti jízdy zhruba 40 km/h do hornípolohy» ve které jsou obě příčné pneumatické pružiny 33.' 33*navzájem funkčně přímo spojeny přes škrticí clonu 53 a takuvolní akumulátor 49 energie, čímž může kompenzátor 3 sklo-nu vykonávat svoji činnost podle vynálezu. V obou případech lze provést v pří-padě potřeby dodatečně doplnění příčných pneumatických pru-žin 33, 33 například z pneumatických pružin 18, 18* vy-pružení 16 skříně 1. vozu nebe přímo z plnicího potrubí skří-ně 1 vozu.

Claims (39)

1. Zařízení pro kompenzaci šikmé po-lohy skříně vozu kolejového vozidla^při průjezdu železnič-ního oblouku vysokými rychlostmi prostřednictvím pasivníhonakláněcího systému, s výhodou alespoň podle jednoho z bo-dů definice předmětu vynálezu, vyznačené 'tím, žekompenzátor (3) sklonu má kloubový čtyřúhelník (4), kterýje ve funkčním spojení s akumulátorem (49) energie, kterýruší parazitní tuhosti kompenzátoru (3) sklonu a při prů-jezdu oblouku v převýšení (10) koleje kompenzuje snahuskříně (1) vozu ke sklonu na vnější stranu oblouku, čímž se obrys (61) skříně (1) vozu, který má v příčném řwzualespoň tři zhruba obdélník nebo čtverec vytvářející stranya horní závěrnou čáru, přizpůsobuje bez přizpůsobování pod-mínkám příčného sklonu předem stanovenému obrysu (9).

2. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že kloubový čtyřúhelník (4) ve spojení s akumulátorem(49) energie vytváří sklon skříně (1) vozu dovnitř oblouku,přičemž je skříň (1) vozu opřena o přídavné příčné vypru-žení (23).

3· Zařízení, s výhodou podle alespoň r jednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačené 23 tím, že kompenzátor (3) sklonu má kloubový čtyřúhelník (4)» který je tvořen alespoň jedním stabilizátorem (5) kolébání» dvěma kloubovými podpěrami (6, 6*) a plovoucím příčníkem (8, 38, 48), který je uprostřed opatřen otočným čepem (32), zasahujícím do akumulátoru (49) energie,

4, Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačené ' Λ l tím, že obě kloubové podpěry (6, 6 ) jsou skloněny směremvzhůru šikmo k sobě a jsou upevněny v kloubech (31, 31*) naplovoucím příčníku (8, 38, 48) tak» že při průjezdu oblou-kem se vnější kloubová podpěra (6» 6*) napřímí a vnutípříčníku (8, 38, 48) vodorovně směřující otočný pohyb,

5, Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím» že plovoucí příčník (8, 38, 48) je plavně uložen mezivypružením (16) skříně (1) vozu a mezi k němu v sérii při-pojeným přídavným příčným vypružením (23, 43) a že vytoče-ní skříně (1) vozu nad podvozkem (2) v důsledku průjezduobloukem je zachyceno přídavným příčným vypružením (23, 43)

6, Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že přídavné příčné vypružení (23, 43) má lineární,progresivní nebo degresivní charakteristiku a je dimenzo- 24 r váno tak, že příčná tuhost celého systému, redukovaná dotěžiště (Sg) skříně (1) vozu, záujme optimální hodnotu jízd-ního komfortu v příčném směru, například dnes obvyklou hod-notu 0,5 Hz. ♦

7. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že přídavné příčné vypružení (23) sestává z přídavnýchpříčných pružin (19, 20, 21, 22 a 19*, 20*, 21*, 22*), kte-ré jsou uspořádány nad a pod plovoucím příčníkem (8, 38) a jsou po dvojicích navzájem sepnuty vždy jedním napínacímšroubem (24, 25 a 24*, 25*), t

8. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že přídavné příčné vypružení (43) sestává z přídavnýchpříčných pružin (39, 40, 41, 42), které jsou uspořádány nadplovoucím příčníkem (48),

9. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že plovoucí příčník (8, 38, 48) je spojen se skříní (1)vozu bud dv|ma vně upravenými a bodově nebo otočně souměrněuspořádanými podélnými závěsnými rameny (34, 34 ) nebo cen-trálním podélným závěsným ramenem (35), a to vždy přes klou-bové uložení (36), 25

10. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že mezi skříní íl) vozu a plovoucím příčníkem (8, 38, 48) je upraven pružný příčný doraz (26), sestávající ze dvoupříčných nárazníků (27, 27*) s dpsedacími plochami (28, 28*).

11. Zařízení, s výhodou podle alespoň jednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznače néou tím, že na stabilizátoru (5) kolébání je/upevpěna mezi klou-bovým čtyřúhelníkem (4) a rámem (12) podvozku (2) uspořá-daná regulační soutyčí (7, 7*) úrovně, která nepodléhajívlivům vyplývajícím se sklonu skříně Cl) vozu nebo příčných Z * pohybů nebo vytočení podvozku (2) a jejichž měřicí tyč (37,37*) je tvořena jedinou tyčí bez vyrovnávacího ústrojí.

12. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že akumulátor (49) energie má negativní tuhost a sestá-vá z vodorovně uspořádaných příčných pneumatických pružin(33, 33 ), které podporují prostřednictvím kinematiky klou- >bového čtyřúhelníku (4) předem stanovený sklon skříně (1)vozu dovnitř oblouku a které jsou upnuty po dvojicích pro-tilehle mezi oběma pomocnými podélníky (14, 14*) rámu (12)podvozku (2) a mezi otočným čepem (32), který vyčnívá dolů z plovoucího příčníku (8, 38, 48), 26

13. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že obě samy o sobě nestabilní příčné pneumatické pru-žiny (33, 33*) pracují jako akumulátor (49) energie, kterýpředává energii potřebnou pro naklánění pro překonání pa-razitních tuhostí ostatnímu systému·

14, Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že obě příčné pneumatické.pružiny (33, 33*) jsou na-vzájem spojeny přes škrticí vlonu (.53),

15· Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že příčná pneumatická pružina (33, 33*) má pryžový měch(54, 54*), který je upnut mezi vnějším vedením (55, 55*),upevněným na otočném čepu (32), a mezi kuželem (56, 56*),upevněným na pomocném podélníku (14, 14*) rámu (12) podvoz-ku (2).

16.' Zařízení, s výhodou podle alespoň ·jednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že změnou tuhosti akumulátoru (49) energie ve spoluprá-ci s kloubovým čtyřúhelníkem (4) může úhel sklonu skříně (1)vozu získat srovnatelnou hodnotu aktivního naklápěcíhoústrojí. 27

17..Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že změnou tvaru kužele (56, 56*) a vnějších vedení (55,.55*) je uskutečněna změna činné plochy příčných pneumatic-kých pružin (33, 33*), čímž se změní tuhost akumulátoru(49) energie·

18· Zařízení* s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu* vyznačenétím, že příčné pneumatické pružiny (33, 33*) prostřednictvímzvláštních forem vytvoření obsahují bud volitelně nebo ku-mulativně integrované podélné unášení, svislé nouzové po-depření/zajištění proti nadzdvižení a na rychlosti jízdyzávislé omezení příčné vůle skříně (1) vozu při průjezduobloukem. (

19. Zqrízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že pryžové měchy (54,,54 ) obou příčných pneumatickýchpružin (33, 33 ) mají pro integrované podélné unášení mezipodvozkem (2) a skříní (1) vozu na jejich vnitřní straněvodorovně protilehle upravené a oblast největšího průměrukuželů (56, 56*) překrývající unášecí plochy (57*, 58*).

20. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačené 28 0 Φ v tím, že vytvořením unášecích ploch (57 , 58 ) s pryžovýmipolštáři nebo polštáři z plastické hmoty a/nebo cílenýmtvarováním příslušné oblasti na vnějších vedeních (55, 55 )je upravena volná podélná vůle a požadované tuhosti prointegrované podélné unášení.

21. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že pryžové měchy (54, 54*) obou příčných pneumatickýchpružin (33, 33*) mají pro integrované zajištění proti nad-zdvižení/nouzové podepření mezi skříní (1) vozu a podvoz-kem (2) na své vnitřní straně svisle protilehle upravené a oblast největšího průměru kuželů (56, 56*) překrývajícídosedací plochy (59*, 60*).

22. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že vytvořením dosedacích ploch (59*, 60*) s pryžovýmipolštáři nebo polštáři z plastické hmoty a/nebo cíleným tvarováním příslušné oblasti na vnějších vedeních (55, 55*) jeupraveno integrované nouzové podepření/zajištění proti nad-zdvižení, které umožňuje naklánění skříně (1) vozu i vbeztlakovém stavu příslušných příčných pneumatických pružin(33, 33*).

22 eí PV*5^S8- 83 patentové nároky

23. Zařízení, s výhodou podle alespoň 29 jednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že vnější vedení (55, 55*) příčných pneumatickýchpružin (33, 33*) pro vždy o 90° přesazené protilehlé uná-šecí plochy (57*, 58*) integrovaného podélného unášení adosedacích ploch (59*, 60*) integrovaného nouzového pode-pření/zajištění proti nadzdvižení je s výhodou vytvořenoováiné·

24· Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že akumulátor energie je bez příčných pneumatických,pružin (33, 33*) tvořen jedině vypružením (16) skříně (l)vozu, jehož pneumatické pružiny (18, 18*) mají negativnípříčnou tuhost.

25· Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu^ vyznačenétím, že má upravenou alespoň jednu, na plovoucím příčníku(8, 38, 48) centrálně uspořádanou kladku (45), která uspo-řádána ve dvojici s dorazem (46), určujícím svým tvarovánímpříčnou charakteristiku, umožňuje pasivní naklonění skříně(1) vozu, např. v beztlakovém stavu příčných pneumatickýchpružin (33, 33*)·

26· Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačené 30 tím, že uspořádání ve dvojici kladky (45) a dorazu (46) přejímá v případě průjezdu obloukem při beztlakovém sta- vu pneumatických pružin (18, 18*) vypružení (16) skříně (1) vozu podélně výstředné nouzové podepření skříně (1) vozu·

27. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezů, vyznačenétím, že uspořádání ve dvojici kladky (45) a dorazu (46)kompenzuje změny zatížení kol, vznikající při provozu nou-zových pružin (17, 17*) a zvyšuje bezpečnost proti vykole-jení v oblouku vnějšího kola vodícího dvojkolí (11) připředbíhajícím podvozku (2). "

28. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že na plovoucím' příčníku (8, 38, 48) jsou uprqvenaalespoň čtyři zajištění (47) proti- nadzdvižení, která za-braňují naklápění příčníku (8, 38, 48) proti částem skří-ně (1) vozu.

29. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že příčné pneumatické pružiny (33, 33*) jsou řízeny v závislosti na rychlosti jízdy pracujícím přestavným ven-tilem (63) pro umožnění omezení příčné vůle skříně (1) vo-zu při průjezdu obloukem. 31

30. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že přestavný ventil (63) je od určité rychlosti pře-sunut elektrickým impulsem do horní polohy, ve které jsou < navzájem přes škrticí clonu (53) pří®o funkčně spojeny oběpříčné pneumatické pružiny (33, 33*).

31. Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho bodu definice předmětu vynálezu, vyznačenétím, že přestavný ventil (63) má ve své spodní poloze stavprostý napětí, ve kterém jsou v nižší oblasti rychlostiobě příčné pneumatické pružiny (33, 33*) křížově spojeny s oběma polohovými ventily (62, 62*), snímajícími příčnoudráhu plovoucího příčníku (8, 38, 48).

32. Způsob modifikace stávajícíhopodvozku ve vztahu na kompenzaci sklonu při průjezdu ob-loukem vysokými rychlostmi, s výhodou podle alespoň jed-noho z bodů definice předmětu vynálezu, vyznačenýtím, že se místo známého podélného unášení, sestávajícíhoz lemniskátového jha (50), obou vodicích tyčí (51, 51*) a otočného čepu (52), zamontuje akumulátor (49) energies negativní tuhostí, který s výhodou sestává ze dvou příč-ných pneumatických pružin (33, 33*), které jsou uspořádány /> « vodorovně protilehle mezi otočným čepem (32) a oběma po- mocnými ůodélníky (14, 14*). 32

33» Způsob, s výhodou podle alespoňjednoho z bodů definice předmětu vynálezu, vyznačenýtím, že se pneumatické pružiny (18, 18*) vypružení (16) skří-ně (1) vozu provedou v příčném směru nestabilní, takže ma-jí negativní tuhost a tím se vytváří podpůrný účinek aku-mulátoru energie pro mechanický systém, například kloubo-vý čtyřúhelník (4) A

34, Způsob pasivního naklánění skří-ně vozu kolejového vozidla při průjezdu obloukem s vyso-kými rychlostmi, s výhodou podle alespoň jednoho z bodůdefinice předmětu vynálezu, vyznačený tím, žepro překonání parazitní tuhosti mechanického systému,například kloubového čtyřúhelníku (4), se energie akumu-lovaná v akumulátoru (49) energie odevzdává řízené přespřestavný ventil (63), pracující v závislosti na rychlosti.

35. Způsob, s výhodou podle alespoňjednoho z bodů definice předmětu vynálezu, vyznač e -n ý tím, že přívodem energie z akumulátoru (49) energie se podporuje naklánění skříně (1) vozu při průjezdu ob-loukem a úhel sklonu skříně vozu dovnitř oblouku dosahu-je hodnoty srovnatelné s hodnotami, které jsou jinak do-sažitelné toliko s aktivním systémem naklánění. - . v?

36. Způsob, s výhodou podle alespoň 33 jednoho z bodů definice předmětu vynálezu, vyznače- n ý tím, že přestavný vpntil (63) uvolňuje akumulátor (49) energie, který navzájem přímo funkčně spojuje přes škrticí clonu (53) obě příčné pneumatické pružiny (33, 33 ) v závislosti na rychlosti jízdy za řídicí impuls·

37. Způsob, s výhodou podle alespoňjednoho z bodů definice předmětu vynálezu, vyzná če-n ý tím, že přestavný ventil (63) přerušuje akumulátor(49) energie, ve kterém se spojují obě příčné pneumaticképružiny (33, 33 ) v závislosti na rychlosti za řídicí im- i - puls s polohovými ventily (62, 62*)·

38· Zařízení pro kómpenzaci šikmépolohy skříně vozu kolejového vozidla při průjezdu želez-ničního oblouku vysokými rychlostmi prostřednictvím pasiv-ního nakláněcího systému, s výhodou podle alespoň jednohoz bodů definice předmětu vynálezu, vyznačenékompenzátorem (3) sklonu, který při průjezdu obloukemv převýšení (10) koleje kompenzuje snahu skříně (1) vozuke sklonu najýnější stranu oblouku·

39» Zařízení, s výhodou podle alespoňjednoho z tyodů definice předmětu vynálezu, vyznače-n é tím, že kompenzátor (3) sklonu je vložen do montáž-ního prostoru pod těžištěm (S^) skříně (1) vozu a pohyb 34 příčného sklonu se uskutečňuje kolem okamžitého středu (M9), který je tvořen průsečíkem funkčních os kloubových podpěr (6, 6*) a který je při průjezdu obloukem v převý- šení (10) koleje přemistuje při přebytku odstředivé síly do okamžitého středu (M^) vně oblouku (obr. 1). 58 531/Šv Zastupuje: JUDr. Otakar SVORČIK