CZ288291B6 - Coach body of a railway vehicle - Google Patents

Description

Vozová skříň kolejového vozidla

Oblast techniky

Vynález se týká vozové skříně kolejového vozidla, sestávající z vodorovných stěn a svislých stěn, přičemž vodorovné stěny tvoří podlahu a střechu a svislé stěny, tvořící zejména boční stěny, obsahují výřezy pro zabudování alespoň jednoho okna a jedněch vstupních dveří.

Dosavadní stav techniky

U kolejových vozidel je obecně známé vytvářet vodorovné a svislé stěny vozové skříně svařovanou ocelovou konstrukcí z válcovaných, zhraněných a z dutých profilů, přičemž na takto vytvořenou žebrovou konstrukci se navařuje oplechování. Taková vozová skříň odpovídá z hlediska jejího uspořádání, například z hlediska počtu a uspořádání oken a vstupních dveří, zpravidla jen určitému případu využití. Změny tohoto uspořádání, například prostřednictvím jiného umístění vstupních dveří, znamenají nový statický' koncept a často rozsáhlé konstrukční přizpůsobení. Uvedená ocelová konstrukce vozové skříně je také výrobně nákladná a z hlediska vyšší hmotnosti vozidla nevýhodná.

Ke stavu techniky patří také vozová skříň kolejového vozidla, která je popsána v DE-B1 158 541 a která v podstatě sestává z vodorovných a svislých stěn. Vodorovné stěny přitom slouží pro vytvoření podlahy a střechy. Svislé stěny, které vytvářejí zejména boční stěny, obsahují i výřezy, které připouštějí zabudování oken a vstupních dveří. Vodorovné a svislé stěny jsou v příčném řezu napříč k podélné ose vozidla vytvořeny dělenými moduly z plastu, zesíleného vlákny, přičemž tyto moduly mají vždy konstrukční délku, která odpovídá délce vozové skříně. Ktomu účelu jsou pro výrobu potřebná zvláště velká zařízení, jak je patrné z obr. 13 vDE-B-1 158 541.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit vozovou skříň daného typu tak, aby byla co nejjednodušší, vyžadovala ekonomicky výhodné výrobní náklady a vytvářela snížení hmotnosti vozidla, přičemž tato vozová skříň má umožnit velkou míru flexibility při uspořádání kolejového vozidla.

Uvedený úkol splňuje vozová skříň kolejového vozidla, sestávající z vodorovných stěn a svislých stěn, přičemž vodorovné stěny tvoří podlahu a střechu a svislé stěny, tvořící zejména boční stěny, obsahují výřezy pro zabudování alespoň jednoho okna a jedněch vstupních dveří, podle vynálezu, jehož podstatou je, že vodorovné stěny a svislé stěny jsou tvořeny moduly z plastu zesíleného vlákny, dělenými v průřezu napříč k podélné ose vozidla, přičemž vždy dva z těchto komplementárně uspořádaných modulů, stýkajících se v příčném středu vozidla na svých vodorovných stěnách pro přenos síly, tvoří podélnou sekci vozové skříně, přičemž vozová skříň je ve své délce tvořena spojením, přenášejícím síly uvedených podélných sekcí vjejich obvodových místech styku v příčném směru vozidla.

Podle výhodného provedení vynálezu obsahuje vozová skříň čtyři typy dělených modulů, a to plnoplošný modul, modul s výřezem pro okno, modul s výřezem pro dveře a modul jako přechod ke kloubu vlakové soupravy, například kloubového vozidla městské dráhy.

Dělené moduly jsou s výhodou vytvořeny z vnitřní vrstvy, z vnější vrstvy a z jádrové vrstvy s dobrými vlastnostmi z hlediska tepelné a zvukové izolace, uspořádané mezi vnitřní a vnější vrstvou, přičemž vnitřní vrstva a vnější vrstva sestávají z plastu zesíleného vlákny.

-1CZ 288291 B6

Plast zesílený vlákny jako materiál pro matrici s výhodou obsahuje epoxidové pryskyřice, nenasycené polyesterové pryskyřice, vinylesterové pryskyřice nebo fenolové pryskyřice.

Plast zesílený vlákny s výhodou obsahuje skleněná, uhlíková, aramidová a/nebo přírodní vlákna.

Dělené moduly jsou s výhodou vstřikováním vyrobené dělené moduly.

Každý dělený modul je s výhodou ve své spojovací oblasti, přenášející síly na ostatní dělené moduly, opatřen spojovací technikou, zejména šrouby, nýty a/nebo lepenými spoji.

Místo styku, v němž jsou dvě podélné sekce vozové skříně spojeny spojením přenášejícím síly, je s výhodou obloženo lištou.

V místě styku dvou podélných sekcí vozové skříně je s výhodou rovněž upevněno vybavení vozu, zejména dělicí stěna, sedadlo pro cestujícího nebo přidržovací tyč.

Dělené moduly mají s výhodou v oblasti střešních a/nebo podlažních vodorovných stěn pravoúhlé dutiny nebo pravoúhlé drážky, v nichž je vždy uložen pás, probíhající po délce vozové skříně a namáhaný tahem, tlakem a ohybem.

Pás s výhodou sestává z plastu zesíleného vlákny, která tvoří nekonečná vlákna, orientovaná v podélném směru.

Dělené moduly jsou s výhodou opatřeny šachtami pro uložení napájecích vedení, zejména kabelů.

V dalším jsou uvedeny podstatné výhody dosahované podle vynálezu. Dělené moduly umožňují vysokou flexibilitu při uspořádání vozidla, u kterého je realizovatelná každá požadovaná konfigurace vozové skříně v jejím podélném a příčném směru. Relativně krátké dělené moduly z plastu zesíleného vlákny lze jednoduše a ekonomicky výhodně vyrobit, přičemž pro výrobu mohou být použita kompaktní manuální zařízení. Pro úspory výrobních nákladů vozové skříně slouží i ta skutečnost, že vnitřní obložení modulů a opracování vnějších ploch prostřednictvím velkoplošného nanášení tmelové vrstvy může zcela odpadnout. Příznivě se projevuje také redukce hmotnosti vozidla, čímž se v provozu ušetří náklady na energii. Moduly z plastu zesíleného vlákny nepodléhají korozi a tak je lze nasadit bez nákladů na údržbu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněno kolejové vozidlo s vozovou skříní podle vynálezu v bokoryse.

Na obr. 2 je v axonometrickém pohledu znázorněn úsek vozové skříně podle vynálezu. Na obr. 3 je znázorněn řez rovinou podle čáry A - A na obr. 2. Na obr. 4 je znázorněn řez rovinou podle čáry B - B na obr. 2.

Na obr. 5 je znázorněno alternativní uspořádání v podobném řezu jako na obr. 3.

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 a obr. 2 je vozová skříň, která je uložena na poháněných nebo nepoháněných podvozcích 10, složena z relativně krátkých dělených modulů 3 z plastu zesíleného vlákny.

-2CZ 288291 B6

Podlaha a střecha vozové skříně jsou vytvořeny vodorovnými stěnami 1 a boční stěny svislými stěnami 2 těchto dělených modulů 3. Vždy dva z těchto komplementárně uspořádaných dělených modulů 3, které jsou pro přenos sil spojeny na svých vodorovných stěnách 1, stýkajících se v příčném středu 4 vozu, představují podélnou sekci vozové skříně. Délka vozové skříně se vytváří sílu přenášejícím spojováním odpovídajícího počtu uvedených podélných sekcí na jejich místech 5 styku, upravených obvodově v příčném směru vozu.

Svislé stěny 2 mají výřezy 2a pro okno nebo vstupní dveře, přičemž, jak je to znázorněno na obr. 4, může být zde vložena okenní tabule 8. Výřez 2a pro okno nebo vstupní dveře, pokud je vytvořen ve svislé stěně 2 pro zamontování vstupních dveří, může být doplněn neznázoměným vybráním uvnitř vodorovné stěny 1, aby zde bylo možné upravit konstrukční skupinu stupátek. Mimo popsaného modulu 3.2 s výřezem pro okno, to je okenního modulu, a mimo modulů 33 s výřezem pro dveře, to je dveřních modulů, mohou být volitelně upraveny také plnoplošné moduly 3.1 a modul 3.4 jako přechod ke kloubu vlakové soupravy, to je kloubový modul. Dále je možné nahradit na obr. 1 znázorněnou hlavovou část 9, která může být také vytvořena z plastu zesíleného vlákny, modulem 3.4 jako přechodu ke kloubu vlakové soupravy, to je kloubovým modulem, nebo opačně nahradit modul 3.4 jako přechod ke kloubu vlakové soupravy, to je kloubový modul druhou hlavovou částí 9. Prostřednictvím popsaných modulů 3.1, 3.2, 3.3 a 3.4 lze bez problémů realizovat každou požadovanou konfiguraci vozové skříně v podélném směru a v příčném směru. Tak například může mít jedna podélná strana vozové skříně jen moduly 32 s výřezem pro okno, to je okenní modul, a protilehlá podélná strana dva moduly 3.3 s výřezem pro dveře, to je dveřní moduly, v kombinaci s moduly 32 s výřezem pro okno, to je okenními moduly.

U znázorněného příkladu provedení mají dělené moduly 3 v oblasti na straně střechy vodorovných stěn i pravoúhlé dutiny 3d. V oblasti na straně podlahy vodorovných stěn 1 jsou dělené moduly 3 opatřeny odpovídajícími pravoúhlými drážkami 3e. Pravoúhlé dutiny 3d a pravoúhlé drážky 3e zaujmou vždy po délce vozové skříně upravený pás 7, který lze namáhat silami v tahu a v tlaku, jakož i silami v ohybu. Pás 7 může sestávat z kovového profilu nebo s výhodou z plastu zesíleného vlákny s nekonečnými vlákny orientovanými v podélném směru a může být například vyroben pulzačním vytlačováním. Z hlediska statické konstrukce vozové skříně je k dispozici rozdělení mezi zatížením v tahu a v tlaku, která jsou přenášena prostřednictvím průchozích pásů 7, a zatíženími ve smyku, která jsou přenášena prostřednictvím dělených modulů 3.

Jak je znázorněno na obr. 3 až obr. 5, jsou dělené moduly 3 vytvořeny z vnitřní vrstvy 3a z plastu zesíleného vlákny, ze stejně vytvořené vnější vrstvy 3b, jakož i z mezi těmito vrstvami 3a, 3b uspořádané jádrové vrstvy 3c s dobrými vlastnostmi z hlediska tepelné a zvukové izolace. Jako jádrová vrstva 3c jsou vhodné lehké stavební materiály, jako balzové dřevo, pěny nebo voštiny. Plast zesílený vlákny obsahuje jako matricový materiál volitelně epoxidové pryskyřice, nenasycené polyesterové pryskyřice, vinylesterové pryskyřice nebo fenolové pryskyřice.

Jako zesilovací materiál mohou být nasazena skelná vlákna, uhlíková vlákna, aramidová vlákna a/nebo jiná zesilovací vlákna, přičemž se volba vláknového materiálu může řídit podle odpovídajícího místního zatížení dělených modulů 3. Je samozřejmé, že plast zesílený vlákny odpovídá vždy platným ustanovením z hlediska požární ochrany. Pro výrobu dělených modulů 3 se doporučuje injekční technika, protože tak lze uvnitř i zvenku dosáhnout hladkých hotových povrchových ploch. Na vnitřní obložení obvyklé u kovových vozových skříní a na velkoplošné kytování vnějších ploch před lakováním není třeba reagovat.

Každý dělený modul 3 je ve své s ostatními moduly 3 síly přenášející spojovací oblasti opatřen v souladu se spojovací technikou šrouby, nýty a/nebo lepením. K tomu účelu jsou podle obr. 3 až 5 vnitřní vrstva 3a a vnější vrstva 3b společně svedeny, přičemž podle obr. 3 a obr. 4 jsou tvořeny úhelníky 3f, využitelnými pro spojení prostřednictvím šroubů, nýtů a lepidla. Podle obr. 5 se uskutečňuje spojení jen lepením při nasazení zesilovací lišty 3g.

-3CZ 288291 B6

V příčném směru vozidla upravené místo 5 styku dvou podélných sekcí může být zakryto na obr. 2 až na obr. 4 znázorněnou lištou 6, ze které je na obr. 2 znázorněn jen úsek. V příčném směru vozu obvodově upravené místo 5 styku je na podkladě své stability současně využitelné pro upevnění částí vybavení vozidla, například dělicí stěny, sedadla pro cestující nebo držáků. Dutý prostor v oblasti místa 5 styku, kteiý je překryt lištou 6, je vhodný pro uložení zásobovacích vedení, jako kabelů a trubek. Dále mohou mít dělené moduly 3 neznázoměné šachty pro taková zásobovací vedení.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vozová skříň kolejového vozidla, sestávající z vodorovných stěn (1) a svislých stěn (2), přičemž vodorovné stěny (1) tvoří podlahu a střechu a svislé stěny (2), tvořící zejména boční stěny, obsahují výřezy (2a) pro zabudování alespoň jednoho okna a jedněch vstupních dveří, vyznačující se tím, že vodorovné stěny (1) a svislé stěny (2) jsou tvořeny moduly (3) z plastu zesíleného vlákny, dělenými v průřezu napříč k podélné ose vozidla, přičemž vždy dva z těchto komplementárně uspořádaných modulů (3), stýkajících se v příčném středu (4) vozidla na svých vodorovných stěnách (1) pro přenos síly, tvoří podélnou sekci vozové skříně, přičemž vozová skříň je ve své délce tvořena spojením, přenášejícím síly uvedených podélných sekcí v jejich obvodových místech (5) styku v příčném směru vozidla.
2. 2. Vozová skříň podle nároku 1,vyznačující se tím, že obsahuje čtyři typy dělených modulů (3), a to plnoplošný modul (3.1), modul (3.2) s výřezem pro okno, modul (3.3) s výřezem pro dveře a modul (3.4) jako přechod ke kloubu vlakové soupravy, například kloubového vozidla městské dráhy.
3. 3. Vozová skříň podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dělené moduly (3) jsou vytvořeny z vnitřní vrstvy (3a), z vnější vrstvy (3b) a z jádrové vrstvy (3c) s dobrými vlastnostmi z hlediska tepelné a zvukové izolace, uspořádané mezi vnitřní vrstvou (3a) a vnější vrstvou (3b), přičemž vnitřní vrstva (3a) a vnější vrstva (3b) sestávají z plastu zesíleného vlákny.
4. 4. Vozová skříň podle jednoho z nároků laž3,vyznačující se tím, že plast zesílený vlákny jako materiál pro matrici obsahuje epoxidové pryskyřice, nenasycené polyesterové pryskyřice, vinylesterové pryskyřice nebo fenolové ptyskyřice.
5. 5. Vozová skříň podle jednoho z nároků laž 4, vyznačující se tím, že plast zesílený vlákny obsahuje skleněná, uhlíková, aramidová a/nebo přírodní vlákna.
6. 6. Vozová skříň podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že dělené moduly (3) jsou vstřikováním vyrobené dělené moduly (3).
7. 7. Vozová skříň podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že každý dělený modul (3) je ve své spojovací oblasti, přenášející síly na ostatní dělené moduly (3), opatřen spojovací technikou, zejména šrouby, nýty a/nebo lepenými spoji.
8. 8. Vozová skříň podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že místo (5) styku, v němž jsou dvě podélné sekce vozové skříně spojeny spojením přenášejícím síly, je obloženo lištou (6).
9. 9. Vozová skříň podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že v místě (5) styku dvou podélných sekcí vozové skříně je rovněž upevněno vybavení vozu, zejména dělicí stěna, sedadlo pro cestujícího nebo přidržovací tyč.

   -4CZ 288291 B6
10. 10. Vozová skříň podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že dělené moduly (3) mají v oblasti střešních a/nebo podlažních vodorovných stěn (1) pravoúhlé dutiny (3d) nebo pravoúhlé drážky (3e), v nichž je vždy uložen pás (7), probíhající po délce vozové skříně a namáhaný tahem, tlakem a ohybem.
11. 11. Vozová skříň podle nároku 10, vyznačující se tím, že pás (7) sestává z plastu zesíleného vlákny, která tvoří nekonečná vlákna, orientovaná v podélném směru.
12. 12. Vozová skříň podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že dělené io moduly (3) jsou opatřeny šachtami pro uložení napájecích vedení, zejména kabelů.