ШАРНИРНАЯ СЦЕПКА, КОНИЧЕСКОЕ КОЛЬЦО С РЕЗЬБОЙ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, КРЕПЛЕНИЕ КОТОРОГО МОЖЕТ РАЗЪЕДИНЯТЬСЯ ПРИ ПЕРЕГРУЗКЕ, А ТАКЖЕ СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ С ПОМОЩЬЮ ШАРНИРНОЙ СЦЕПКИ
HINGED COUPLING, CONICAL RING WITH THREAD, METHOD FOR OBTAINING FASTENING OF CUTTING TOOL, FASTENING OF WHICH CAN BE DISCONNECTED DURING OVERLOAD, AS WELL AS METHOD FOR CONVERTING ENERGY USING HINGED COUPLING

Настоящее изобретение относится к шарнирной сцепке, содержащей по меньшей мере один стержень, передающий натяжение и/или передающий давление, коническое кольцо с резьбой, способу получения крепления режущего инструмента на стержне, передающем натяжение или передающем давление, крепление которого может разъединяться при перегрузке, а также способу преобразования энергии с помощью шарнирной сцепки.
Шарнирные сцепки для соединения двух кузовов рельсовых вагонов рельсового транспортного средства в общем известны из уровня техники. Например, в документе EP 1 884 434 B1 описана шарнирная сцепка для шарнирного соединения кузовов двух смежных рельсовых вагонов рельсового транспортного средства, в частности во взаимодействии с платформой.
Известные шарнирные сцепки с деформирующимися элементами для преобразования энергии движения в случае аварии обычно имеют большой вес. Более того, в случае с известными шарнирными сцепками с деформирующимися элементами начало преобразования энергии посредством деформации элементов, предусмотренных для этой цели, может быть задано лишь недостаточным образом. В частности, в случае с шарнирными сцепками, известными из уровня техники, элементы последовательного преобразования энергии, которые под разными усилиями должны воздействовать на шарнирную сцепку, или деформирующиеся элементы, которые уже вызывают деформации под действием усилий, которые являются обычными во время работы, не могут быть отрегулированы по отношению к первоначальному усилию, которое вызывает деформацию.
Целью настоящего изобретения является предоставление усовершенствованной шарнирной сцепки. В частности, целью является предотвращение недостатков, известных из уровня техники.
Цели достигают согласно настоящему изобретению с помощью шарнирной сцепки по п. 1, конического кольца с резьбой по п. 6, способа по п. 8 для получения крепления режущего инструмента, крепление которого может разъединяться при перегрузке, а также способа по п. 9 для преобразования энергии с помощью шарнирной сцепки. С дополнительными преимущественными вариантами осуществления можно ознакомиться из следующего описания, фигур и зависимых пунктов формулы изобретения. Однако отдельные признаки описанных вариантов осуществления ими не ограничиваются, a могут быть связаны друг с другом и с другими признаками с образованием дополнительных вариантов осуществления.
Цели достигают с помощью шарнирной сцепки, содержащей по меньшей мере один стержень, передающий натяжение или передающий сжатие, по меньшей мере одну прижимную пластину, содержащую режущий инструмент, который содержит по меньшей мере одно лезвие и центральное углубление конической формы. Кроме того, шарнирная сцепка содержит по меньшей мере одно коническое кольцо с резьбой, которое содержит внутреннюю резьбу и имеет щель в продольном направлении, при этом стержень содержит наружную резьбу, на которую навинчивают коническое кольцо с резьбой. Режущий инструмент размещен на конической наружной поверхности конического кольца с резьбой, при этом коническое кольцо с резьбой размещено по меньшей мере частично в углублении конической формы.
Шарнирная сцепка предпочтительно может быть размещена между двумя вагонами рельсового транспортного средства. Более предпочтительно шарнирная сцепка содержит по меньшей мере две противоположные соединительные накладки. Более предпочтительно одна соединительная накладка в каждом случае может быть размещена на одном вагоне.
В одном варианте осуществления предусмотрено, что соединительные накладки соединены друг с другом с помощью стержня, при этом стержень разделен на две части в дополнительном варианте осуществления. В одном варианте осуществления предусмотрено, что режущий инструмент, который имеет лезвия, размещен на стержне. В одном варианте осуществления предусмотрено, что режущий инструмент установлен на стержне и, в частности, является вжатым в соединительную накладку и дополнительно закреплен на стержне с помощью конического кольца с резьбой. В одном варианте осуществления предусмотрено, что в случае наличия растягивающей или сжимающей нагрузок от соединительной накладки усилия передаются на стержень посредством резиновых амортизаторов, которые поглощают более слабые ударные воздействия. В одном варианте осуществления предусмотрено, что усилия, действующие на соединительную накладку, передаются на стержень посредством резиновых амортизаторов, режущего инструмента и конического кольца с резьбой.
В предполагаемой эксплуатации, а также в случае аварии, усилие прикладывается кузовом рельсового вагона к соединительной накладке. Растягивающие и/или сжимающие усилия предпочтительно передаются соединительной накладкой непосредственно или опосредованно на режущий инструмент. В частности, в предполагаемой эксплуатации усилия дополнительно или альтернативно подаются на стержень посредством конического кольца с резьбой. Шарнирная сцепка согласно настоящему изобретению имеет преимущество, состоящее в том, что в случае перегрузки, например при аварии, коническое кольцо с резьбой может отцепляться от стержня или иметь возможность поступательного перемещения на стержне. Коническое кольцо с резьбой может расширяться благодаря щели и при предварительно определенном приложении усилия скользить по резьбе. В частности, усилие, благодаря которому происходит первоначальное перемещение режущего инструмента относительно стержня, можно регулировать с помощью кольца с резьбой. Кроме того, при условии, что коническое кольцо с резьбой расположено над по меньшей мере одной частью наружной резьбы стержня, по меньшей мере предпочтительно регулируемое сопротивления трения будет тормозить перемещение режущего инструмента относительно стержня посредством скольжения резьб по друг другу.
В значении, предусмотренном в настоящем изобретении, «предполагаемая эксплуатация» означает использование шарнирной сцепки в качестве шарнирной сцепки, в частности, между кузовами двух рельсовых вагонов поезда. В отличие от этого, «перегрузка» имеет место, в частности, если, например, вследствие аварии на шарнирную сцепку прикладывается усилие, которое, в частности, больше, чем максимальное усилие, которое возникает, например, в режиме езды при маневрировании или сцеплении кузовов рельсовых вагонов.
В одном варианте осуществления предусмотрено, что шарнирная сцепка содержит две противоположные соединительные накладки, которые могут быть прикреплены к кузовам рельсовых вагонов рельсового транспортного средства. В одном варианте осуществления предусмотрено, что шарнирная сцепка содержит стержень, который соединяет соединительные накладки друг с другом. В одном варианте осуществления предусмотрено, что шарнирная сцепка представляет собой соединительный компонент, например соединительный компонент тележки Якобса. Режущий инструмент предпочтительно является вжатым в прижимную пластину. В частности, режущий инструмент и прижимная пластина имеют посадку с натягом. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что режущий инструмент имеет в дополнение к или в качестве альтернативы посадке с натягом, посадку с геометрическим замыканием и/или посадку заподлицо с прижимной пластиной. В частности, по меньшей мере прижимная пластина с режущим инструментом образует хвостовую часть, которую можно установить на стержне. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что прижимная пластина содержит режущий инструмент.
В одном варианте осуществления шарнирная сцепка содержит две противоположные прижимные пластины. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что только одна прижимная пластина содержит режущий инструмент или действует вместе с ним. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что обе прижимные пластины содержат режущий инструмент или действуют вместе с ним.
В одном варианте осуществления предусмотрено, что шарнирная сцепка имеет прижимную пластину, более предпочтительно две прижимные пластины, с режущим инструментом. Прижимные пластины предпочтительно размещены на противоположных концах стержня.
Коническое кольцо с резьбой имеет щель в продольном направлении. В значении, предусмотренном в настоящем изобретении, щель представляет собой непрерывное продолговатое углубление. Щель предпочтительно проходит по всей продольной протяженности конического кольца с резьбой. Щель предпочтительно выполнена радиально. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что щель выполнена вдоль секущей поперечного сечения конического кольца с резьбой. Коническое кольцо с резьбой предпочтительно выполнено так, что оно обладает возможностью расширения. Щель предпочтительно имеет ширину от приблизительно 0.5 мм до приблизительно 3 мм, предпочтительно от приблизительно 1 мм до приблизительно 2 мм.
Когда термин «приблизительно» используется в связи со значениями или диапазонами значений в пределах объема настоящего изобретения, под ним следует понимать область допустимых значений, которую специалисты в данной области техники считают обычной; в частности, предусматривается область допустимых значений ±20%, предпочтительно ±10%, более предпочтительно ±5%.
В одном варианте осуществления стержень выполнен в виде тягового стержня и/или толкающего стержня. В дополнительном варианте осуществления стержень выполнен по меньшей мере частично полым. В дополнительном варианте осуществления стержень выполнен в виде двух частей, в частности в форме двух частей стержня, размещенных друг за другом в продольном направлении стержня. В частности, для установки и/или демонтажа шарнирной сцепки преимущественно предусмотрено разветвление стержня. В дополнительном варианте осуществления стержень является по меньшей мере частично круглым в поперечном сечении. В дополнительном варианте осуществления стержень выполнен так, что является по меньшей мере частично по существу прямоугольным в поперечном сечении.
Термин «по существу» указывает на область допустимых значений, понятную для специалиста в данной области техники с экономической и технической точек зрения, чтобы соответствующий признак все еще можно было признать или реализовать как таковой.
Режущий инструмент предпочтительно выполнен в виде кольцеобразного компонента. В дополнительном варианте осуществления режущий инструмент вставлен в прижимную пластину, предпочтительно является вжатым в нее. В одном варианте осуществления предусмотрено, что режущий инструмент содержит от приблизительно 1 до приблизительно 20 режущих инструментов, более предпочтительно от приблизительно 3 до приблизительно 8 режущих инструментов, более предпочтительно приблизительно 8 режущих инструментов. Режущий инструмент предпочтительно размещен так, что при смещении режущего инструмента на стержне стержень может деформироваться, и предпочтительно по меньшей мере кусок может быть удален из стержня в случае подачи энергии.
В одном варианте осуществления стержень имеет углубление, например паз, более предпочтительно кольцевой паз, с которым зацепляется режущий инструмент. В одном варианте осуществления предусмотрено, что режущий инструмент, в частности во время установки, вжимают в материал стержня. В дополнительном варианте осуществления в предполагаемой эксплуатации шарнирной сцепки режущий инструмент, в частности его лезвия, не касается стержня. В одном варианте осуществления стержень имеет по меньшей мере коническое сечение. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что режущий инструмент размещен в области малого диаметра конического сечения стержня. Режущий инструмент более предпочтительно представляет собой, в частности, кольцеобразный компонент, который по меньшей мере частично окружает стержень. В одном варианте осуществления предусмотрено, что режущий инструмент в обычном режиме работы удерживается на стержне коническим кольцом с резьбой. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что в обычном режиме работы режущий инструмент размещен на стержне так, что по меньшей мере одно лезвие касается стержня или по меньшей мере частично соприкасается с материалом стержня.
В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что наружная поверхность конического кольца с резьбой и углубление режущего инструмента по существу имеют одинаковую конусность. Более предпочтительно углубление и коническое кольцо с резьбой имеют по существу одинаковую продольную протяженность. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что продольная протяженность углубления больше, чем продольная протяженность конического кольца с резьбой. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что продольная протяженность конического кольца с резьбой больше, чем продольная протяженность углубления.
В одном варианте осуществления предусмотрено, что предоставлено коническое кольцо с резьбой с малым диаметром, который относится к верхней поверхности, и большим диаметром, противоположным в продольном направлении, который относится к опорной поверхности. В одном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой имеет внутреннюю резьбу. В одном варианте осуществления предусмотрено, что наружная поверхность конического кольца с резьбой в продольном направлении имеет коническое и по существу гладкое или непрофилированное исполнение. В одном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой имеет радиальную щель, которая проходит по всей длине конического кольца с резьбой.
В одном варианте осуществления предусмотрено, что щель позволяет коническому кольцу с резьбой расширяться.
В одном варианте осуществления предусмотрены по меньшей мере два рабочих отверстия, с которыми может зацепляться инструмент, с целью установки конического кольца с резьбой на стержне.
Преимущество этого варианта осуществления заключается в том, что коническое кольцо с резьбой может быть вставлено так, чтобы оно точно входило в углубление режущего инструмента. В дополнительном варианте осуществления коническое кольцо с резьбой является вжатым в углубление режущего инструмента.
В одном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой размещено в углублении режущего инструмента так, что конусность углубления и конического кольца с резьбой одинакова, при этом малый диаметр углубления меньше, чем малый диаметр конического кольца с резьбой. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что малый диаметр углубления по существу имеет такой же размер, что и малый диаметр конического кольца с резьбой. В одном варианте осуществления предусмотрено, что наружный диаметр конического кольца с резьбой и углубление сужаются в направлении лезвий. В одном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой может быть вжатым в режущий инструмент, при этом, в частности, можно достичь предварительного натяжения конического кольца с резьбой, и, следовательно, между коническим кольцом с резьбой и режущим инструментом создается посадка с натягом. В одном варианте осуществления предусмотрено, что наружная резьба стержня взаимодействует с внутренней резьбой конического кольца с резьбой.
В контексте настоящего изобретения термин «конусность» означает изменение диаметра конуса вдоль его длины. В частности, конус имеет большой диаметр и противоположный малый диаметр, при этом большой диаметр относится к опорной поверхности, а малый диаметр относится к верхней поверхности усеченного конуса, замыкающего конус.
В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой навинчено на резьбу стержня, при этом коническое кольцо с резьбой предпочтительно направляют в углубление с помощью витков резьбы, где оно является запрессованным.
В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что внутренняя резьба конического кольца с резьбой является метрической. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что наружная резьба стержня является метрической. Стержень и коническое кольцо с резьбой предпочтительно имеют резьбы, соответствующие друг другу. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что внутренняя резьба конического кольца с резьбой и/или наружная резьба стержня представляют собой треугольную резьбу или упорную резьбу. Особенно предпочтительно, чтобы угол наклона боковой стороны треугольной резьбы составлял от приблизительно 50° до приблизительно 90°, более предпочтительно приблизительно 60°. В дополнительном варианте осуществления боковая поверхность резьбы упорной резьбы наклонена вертикально на более чем приблизительно 30°, в частности от приблизительно 30° до приблизительно 60°, относительно продольного направления.
В одном варианте осуществления предусмотрено, что в случае возникновения перегрузки наружная резьба стержня скользит по внутренней резьбе конического кольца с резьбой, при этом в одном варианте осуществления оно может быть расширено посредством щели. В одном варианте осуществления предусмотрено, что стержень выполнен с возможностью перемещения относительно режущего инструмента. В одном варианте осуществления предусмотрено, что по меньшей мере один кусок соответственно может быть удален из стержня с помощью лезвий. В одном варианте осуществления предусмотрено, что за счет деформационной работы, выполняемой режущим инструментом, выполняется преобразование энергии и, в частности, кинетическая энергия преобразуется в тепловую и энергию деформации. В одном варианте осуществления предусмотрено, что в обычном режиме работы более слабые ударные воздействия поглощаются с помощью резиновых амортизаторов и, в частности, не приводят к отсоединению резьбового соединения от стержня и конического кольца с резьбой.
Из уровня техники известно предоставление только трапециевидной резьбы для надежного удержания соединений стержней, подвергающихся растяжению и сжатию, с дополнительными компонентами. Треугольная резьба и/или упорная резьба, предпочтительно метрическая резьба, имеют преимущество по сравнению с трапециевидной резьбой, заключающееся в том, что коническое кольцо с резьбой может скользить на боковых поверхностях резьбы в случае перегрузки. В частности, коническое кольцо с резьбой имеет возможность расширения, в частности благодаря щели, в случае поступательного скольжения боковых поверхностей резьбы друг по другу. В случае перегрузки коническое кольцо с резьбой может, в частности без вращения, может скользить или прыгать поступательно от витка резьбы к витку резьбы. В частности, коническое кольцо с резьбой в случае перегрузки предпочтительно разрушается или повреждается за счет поступательного перемещения витков резьбы друг относительно друга. В одном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой больше не имеет возможности перемещения на стержне после по меньшей мере частичного разрушения резьбы конического кольца с резьбой и/или стержня. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что при по меньшей мере частичном разрушении резьбы конического кольца с резьбой и/или стержня коническое кольцо с резьбой может продолжать перемещаться на стержне.
В одном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой размещено в углублении режущего инструмента. В одном варианте осуществления предусмотрено, что лезвия режущего инструмента касаются стержня, однако, в частности, не выполняют никакой деформационной работы на указанном стержне при условии, что режущий инструмент или коническое кольцо с резьбой удерживается на стержне с помощью резьбового соединения. В одном варианте осуществления предусмотрено, что соединительная накладка оказывает воздействие посредством резинового амортизатора на режущий инструмент и/или на коническое кольцо с резьбой.
Кроме того, соединение с метрической резьбой имеет преимущество, заключающееся в том, что благодаря расположению боковых поверхностей резьбы относительно друг друга, в частности углам наклона боковой стороны резьбы, коническое кольцо с резьбой может иметь возможность поступательного смещения на стержне в обоих направлениях. В отличие от этого, при упорной резьбе направление смещения ограничено одним направлением. В частности, перемещение происходит только в направлении, в котором боковая поверхность резьбы наклонена вертикально на более чем приблизительно 30°, в частности от приблизительно 30° до приблизительно 60°, относительно продольного направления стержня.
В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что малый наружный диаметр конического кольца с резьбой размещен в направлении по меньшей мере одного лезвия режущего инструмента. В частности, наружный диаметр конического кольца с резьбой или, в зависимости от ситуации, внутренний диаметр углубления режущего инструмента сужается в направлении по меньшей мере одного лезвия, более предпочтительно в направлении соединительного компонента.
В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой является вжатым в углубление так, что указанное кольцо может быть смещено на наружной резьбе стержня в продольном направлении с помощью усилия.
В случае аварии, например, перегрузка оказывает воздействие на прижимные пластины. Усилие, в частности, направлено от прижимной пластины на стержень, который более предпочтительно проталкивается через углубление режущего инструмента или конического кольца с резьбой, при этом режущий инструмент удаляет кусок из стержня. Коническое кольцо с резьбой предпочтительно размещено так, что при перегрузке оно удерживается за счет конусности режущего инструмента. Предпочтительно при перегрузке резьбы скользят друг по другу так, что коническое кольцо с резьбой расширяется и, в одном варианте осуществления, пропускает стержень виток резьбы за витком через углубление, в частности пока коническое кольцо с резьбой или внутренняя резьба конического кольца с резьбой не будет разрушена или наружная резьба стержня не будет вытолкнута из конической резьбы.
В частности, стержень смещается относительно конического кольца с резьбой, если к нему прикладывается усилие от по меньшей мере приблизительно 700 кН до приблизительно 4000 кН, предпочтительно от по меньшей мере приблизительно 800 кН до приблизительно 3000 кН. В одном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой смещается на стержне в направлении противоположной прижимной пластины. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что стержень смещается в направлении прижимной пластины, которая предназначена для конического кольца с резьбой. В частности, стержень проталкивается через коническое кольцо с резьбой и через углубление в прижимной пластине.
Шарнирная сцепка согласно настоящему изобретению имеет преимущество, заключающееся в том, что режущий инструмент используется только тогда, когда достигнута предварительно определенная перегрузка, при которой можно разумно предполагать, что произошла авария, и только в случае, если превышена перегрузка стержня, стержень смещается относительно конического кольца с резьбой с целью выполнения в этом случае деформационной работы на стержне с помощью лезвий.
Кроме того, предусмотрено коническое кольцо с резьбой, содержащее внутреннюю резьбу и коническую наружную поверхность, при этом коническое кольцо с резьбой имеет щель в своем продольном направлении. В частности, щель выполнена так, что коническое кольцо с резьбой имеет возможность расширения. Предпочтительно щель проходит по всей продольной протяженности конического кольца с резьбой, в частности от опорной поверхности до верхней поверхности усеченного конуса, замыкающего коническое кольцо с резьбой. Щель предпочтительно выполнена радиально. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что щель выполнена вдоль секущей поперечного сечения конического кольца с резьбой. Коническое кольцо с резьбой предпочтительно реализовано так, что имеет конструктивное исполнение с возможностью расширения. Щель предпочтительно имеет ширину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 3 мм, предпочтительно от приблизительно 1 мм до 2 мм.
Внутренняя резьба предпочтительно представляет собой треугольную резьбу или упорную резьбу. В одном варианте осуществления конического кольца с резьбой предусмотрено, что внутренняя резьба является метрической.
Кроме того, предложен способ получения крепления режущего инструмента, крепление которого может разъединяться при перегрузке, на стержне, передающем натяжение и/или передающем сжатие. Способ включает этапы:
- снабжение стержня наружной резьбой,
- введение стержня в коническое углубление режущего инструмента,
- навинчивание конического кольца с резьбой внутренней резьбой на наружную резьбу стержня так, что коническая наружная поверхность конического кольца с резьбой входит в контакт с коническим углублением режущего инструмента,
- введение стержня в прижимную пластину.
В предпочтительном варианте осуществления режущий инструмент вжимают в прижимную пластину. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что режущий инструмент и прижимная пластина образуют хвостовую часть, которую закрепляют после ее соединения со стержнем. Хвостовую часть соединяют со стержнем тугой посадкой. В частности, по меньшей мере одно лезвие, содержащееся в режущем инструменте, по меньшей мере частично вжимают в материал стержня. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что коническое кольцо с резьбой ввинчивают на стержень и в углубление режущего инструмента с вращающим моментом от приблизительно 100 Н·м до приблизительно 500 Н·м.
В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что отдельные или все этапы способа предусмотрены взаимозаменяемо. Например, в одном варианте осуществления предусмотрено, что стержень снабжают наружной резьбой прежде, чем режущий инструмент вводят в прижимную пластину. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что соединение режущего инструмента со стержнем и введение режущего инструмента в прижимную пластину по существу происходит за одну операцию.
Кроме того, предложен способ преобразования энергии с помощью шарнирной сцепки, содержащей по меньшей мере одну прижимную пластину, содержащую режущий инструмент, при этом режущий инструмент содержит по меньшей мере одно лезвие и центральное углубление конической формы. Шарнирная сцепка дополнительно содержит коническое кольцо с резьбой, содержащее внутреннюю резьбу и имеющее щель в продольном направлении. Стержень содержит наружную резьбу, на которую навинчивают коническое кольцо с резьбой, и при этом режущий инструмент размещают на конической наружной поверхности конического кольца с резьбой, причем коническое кольцо с резьбой по меньшей мере частично вжимают в углубление конической формы. В случае приложения усилия перегрузки к прижимной пластине указанная пластина смещается на стержне, при этом коническое кольцо с резьбой расширяется и поступательно смещается на наружной резьбе.
В одном варианте осуществления предусмотрено, что при смещении конического кольца с резьбой на наружной резьбе боковые поверхности внутренней резьбы смещаются по боковым поверхностям наружной резьбы.
Коническое кольцо с резьбой предпочтительно расширяется с помощью поступательного смещения боковых поверхностей резьбы внутренней резьбы конического кольца с резьбой на боковых поверхностях резьбы наружной резьбы стержня. Более предпочтительно кольцо с резьбой на стержне постепенно смещается виток резьбы за витком в продольном направлении стержня, в частности до тех пор, пока не будет разрушена наружная резьба стержня и/или внутренняя резьба конического кольца с резьбой или коническое кольцо с резьбой не будет сдвинуто с наружной резьбы стержня.
Например, перегрузка, вызванная аварией, прикладывается к стержню кузовом рельсового вагона посредством первой прижимной пластины. Усилие реакции прикладывается соответственно к стержню второй прижимной пластиной, предпочтительно посредством резиновых амортизаторов и по меньшей мере посредством режущего инструмента и конического кольца с резьбой. Если усилие перегрузки достаточно сильное, режущий инструмент смещается по стержню, при этом указанный стержень смещается, в частности, резиновым амортизатором. В частности, кусок удаляется с помощью режущего инструмента. В предпочтительном варианте осуществления, когда режущий инструмент смещается на стержне, коническое кольцо с резьбой остается по существу в своем изначально установленном исходном положении. Более предпочтительно режущий инструмент отсоединяется от конического кольца с резьбой, когда к указанному инструменту прикладывается перегрузка. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что резиновый амортизатор деформируется по меньшей мере коническим кольцом с резьбой во время смещения режущего инструмента. В дополнительном варианте осуществления ход резинового амортизатора или, в зависимости от ситуации, режущего инструмента ограничен коническим кольцом с резьбой. В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что когда прикладывается особое усилие, в частности когда превышается особое пороговое значение, резиновым амортизатором на коническом кольце с резьбой, боковые поверхности резьбы наружной резьбы стержня и боковые поверхности резьбы внутренней резьбы конического кольца с резьбой смещаются поступательно друг на друга. Коническое кольцо с резьбой расширяется при этом смещении. Часть энергии, внесенной перегрузкой, преобразуется, в частности, за счет упругой деформации конического кольца с резьбой и трения боковых поверхностей резьбы друг на друге. После смещения конического кольца с резьбой и стержня относительно друг друга на высоту витка резьбы коническое кольцо с резьбой по существу отскакивает обратно в свою первоначальную форму. Если усилие после смещения продолжает оставаться таким большим, что боковые поверхности резьбы могут скользить друг по другу, коническое кольцо с резьбой расширяется виток резьбы за витком и смещается относительно стержня до тех пор, пока указанный стержень не будет оттолкнут вниз наружной резьбой стержня или по меньшей мере пока одна из резьб не будет разрушена. Таким способом на стержне обеспечивается дополнительный ход режущего инструмента. Предпочтительно благодаря дополнительному ходу происходит преобразование энергии за счет удаления куска посредством режущего инструмента и происходит смещение конического кольца с резьбой на наружной резьбе стержня.
В дополнительном варианте осуществления предусмотрено, что при смещении прижимной пластины с режущим инструментом по меньшей мере одно лезвие удаляет кусок из стержня.
Дополнительные преимущественные варианты осуществления следуют из приведенных ниже графических материалов. Однако представленные там разработки не следует толковать как ограничивающие; скорее, описанные там признаки могут быть объединены друг с другом и с вышеописанными признаками с образованием дополнительных вариантов осуществления. Кроме того, следует отметить, что условные обозначения, указанные в описании фигур, не ограничивают объем охраны настоящего изобретения, но относятся только к иллюстративным вариантам осуществления, показанным на фигурах. Идентичные части или части, выполняющие одинаковую функцию, далее имеют одни и те же условные обозначения. На фигурах:
на фиг. 1 представлен вид в перспективе шарнирной сцепки;
на фиг. 2 показано коническое кольцо с резьбой;
на фиг. 3 представлен вид сверху конического кольца с резьбой;
на фиг. 4 представлен вид в разрезе по линии IV-IV, представленной на фиг. 3;
на фиг. 5 представлен продольный разрез шарнирной сцепки согласно фиг. 1;
на фиг. 6 представлен детальный вид участка VI согласно фиг. 3;
на фиг. 7 представлен детальный вид участка VII с фиг. 4; и
на фиг. 8 представлен детальный вид шарнирной сцепки в случае аварии.
На фиг. 1 показан вид в перспективе шарнирной сцепки 10, содержащей две противоположные соединительные накладки 12 и 14, которые могут быть прикреплены к кузовам рельсовых вагонов рельсового транспортного средства. Шарнирная сцепка 10 также содержит стержень 16, который соединяет соединительные накладки 12 и 14 друг с другом. Шарнирная сцепка дополнительно содержит соединительный компонент 18, например соединительный компонент 18 тележки Якобса (не показана).
На фиг. 2 показано коническое кольцо 20 с резьбой, имеющее малый диаметр 21, который относится к верхней поверхности 21.1, и большой диаметр 23, противоположный в продольном направлении 25, который относится к опорной поверхности 23.1. Коническое кольцо 20 с резьбой дополнительно имеет внутреннюю резьбу. Наружная поверхность 24 конического кольца 20 с резьбой выполнена конической в продольном направлении 25 и является по существу гладкой или непрофилированной. Более того, коническое кольцо 20 с резьбой имеет радиальную щель 26, которая проходит по всей длине 25 конического кольца 20 с резьбой. Щель 26 позволяет коническому кольцу 20 с резьбой расширяться.
На фиг. 3 показан вид сверху опорной поверхности 23.1 конического кольца 20 с резьбой. Можно видеть два рабочих отверстия 27, с которыми инструмент (не показан) может зацепляться с целью установки конического кольца 20 с резьбой на стержне 16.
На фиг. 4 показан разрез по линии IV-IV, представленной на фиг. 3. Можно видеть, что коническое кольцо 20 с резьбой имеет непрерывную щель 26, рабочие отверстия 27, а также коническую наружную поверхность 24. Кроме того, на фиг. 3 можно видеть, что коническое кольцо 20 с резьбой содержит метрическую внутреннюю резьбу 22.
На фиг. 5 показан продольный разрез шарнирной сцепки 10 в предполагаемой эксплуатации. Соединительные накладки 12 и 14 соединены друг с другом с помощью стержня 16, при этом стержень 16 разветвлен в показанном варианте осуществления. Режущий инструмент 30 размещен на стержне 16, этот инструмент имеет лезвия 34. Режущий инструмент 30 установлен на стержне 16, является вжатым в соединительную накладку 12 и дополнительно закреплен на стержне 16 с помощью конического кольца 20 с резьбой. При растягивающей и сжимающей нагрузках усилия передаются на стержень 16 соединительной накладкой 14 посредством резиновых амортизаторов 33, которые гасят более слабые ударные воздействия. Усилия, прикладываемые к соединительным накладкам 12, передаются на стержень 16 посредством резиновых амортизаторов 33, режущего инструмента 30 и конического кольца 20 с резьбой. Если, например, в случае ударного воздействия соединительная накладка 12 проталкивается в направлении 35 режущего инструмента 30 с усилием более приблизительно 1500 кН, стержень 16 проталкивается через коническое углубление 36, представленное на фиг. 6, через которое полностью проходит режущий инструмент 30. Наружная резьба 50 стержня 16, представленная на фиг. 7, скользит по внутренней резьбе 22 конического кольца 20 с резьбой, при этом указанное кольцо тем самым расширяется благодаря щели 26. В результате стержень 6 может передвигаться относительно режущего инструмента 30. С помощью лезвий 34 по меньшей мере один кусок (не показан здесь) таким образом в каждом случае удаляется из стержня 16. Посредством этой работы по деформации, выполняемой режущим инструментом 30, выполняется преобразование энергии, благодаря которому кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию и энергию деформации. В отличие от этого, более слабые ударные воздействия поглощаются в обычном режиме работы с помощью резиновых амортизаторов 33 и не приводят к отсоединению резьбового соединения от стержня 16 и конического кольца 20 с резьбой.
На фиг. 6 показан детальный вид участка VI с фиг. 5 при предполагаемой эксплуатации. Можно видеть, что коническое кольцо 20 с резьбой размещено в углублении 36 режущего инструмента 30. Лезвия 34 режущего инструмента 30 касаются стержня 16. Кроме того, можно видеть, что соединительная накладка 12 может действовать на режущий инструмент 30 посредством резинового амортизатора 33.
На фиг. 7 показан детальный вид участка VII с фиг. 6 в предполагаемой эксплуатации. Здесь можно видеть, что коническое кольцо 20 с резьбой размещено в углублении 36 режущего инструмента 30 так, что конусность углубления 36 и конического кольца 20 с резьбой одинакова, при этом малый диаметр 52 углубления меньше, чем малый диаметр конического кольца с резьбой. В дополнительном варианте осуществления, не показанном здесь, предусмотрено, что малый диаметр 52 углубления 36 по существу имеет такой же размер, что и малый диаметр 21 конического кольца 20 с резьбой. Наружный диаметр 20 и углубление сужаются в направлении лезвий 34. Таким способом коническое кольцо 20 с резьбой может быть вжатым в режущий инструмент 30, при этом можно создать предварительное натяжение конического кольца 20 с резьбой, и, следовательно, между коническим кольцом 20 с резьбой и режущим инструментом 30 создается посадка с натягом. Кроме того, из фиг. 7 можно увидеть, что наружная резьба 50 стержня 16 взаимодействует с внутренней резьбой 22 конического кольца 20 с резьбой.
На фиг. 8 в качестве примера показан детальный вид шарнирной сцепки 10, на котором перегрузка, вызванная аварией, приложена к стержню 16 кузовом рельсового вагона посредством первой прижимной пластины 12. Усилие реакции прикладывается соответственно к стержню 16 второй прижимной пластиной предпочтительно посредством резинового амортизатора 33 и по меньшей мере посредством режущего инструмента 30 и конического кольца 20 с резьбой. Если усилие перегрузки является достаточно сильным, режущий инструмент 30 смещается на стержень 16, при этом указанный стержень смещается, в частности, с помощью резинового амортизатора 33. В частности, кусок (не показан здесь) удаляется с помощью лезвий 34, что указано как пересечение лезвий 34 со стержнем на фиг. 8. При смещении режущего инструмента 30 на стержне 16 коническое кольцо 20 с резьбой по существу остается в своем изначально установленном исходном положении. Режущий инструмент 30 вследствие приложения перегрузки к нему толкается вниз коническим кольцом 20 с резьбой. Резиновый амортизатор деформируется по меньшей мере коническим кольцом с резьбой во время смещения режущего инструмента, что указано на фиг. 8 в виде пересечения конического кольца 20 с резьбой с резиновым амортизатором 33. В частности, ход резинового амортизатора или, в зависимости от ситуации, режущего инструмента ограничен коническим кольцом с резьбой.
На фиг. 8 не видно, что когда прикладывается особое усилие, в частности когда превышается особое пороговое значение, резиновым амортизатором 33 на коническом кольце 20 с резьбой, боковые поверхности резьбы наружной резьбы стержня 16 и боковые поверхности резьбы внутренней резьбы 22 конического кольца 20 с резьбой смещаются поступательно друг на друга. Коническое кольцо 20 с резьбой расширяется при этом смещении. Часть энергии, внесенной перегрузкой, преобразуется, в частности, за счет упругой деформации конического кольца 20 с резьбой и трения боковых поверхностей резьбы друг о друга. После смещения конического кольца 20 с резьбой и стержня 16 относительно друг друга на высоту витка резьбы коническое кольцо 20 с резьбой по существу отскакивает обратно в свою первоначальную форму. Если усилие после смещения продолжает оставаться таким большим, что боковые поверхности резьбы могут скользить друг по другу, коническое кольцо 20 с резьбой расширяется виток резьбы за витком и смещается относительно стержня 16 до тех пор, пока указанный стержень не будет оттолкнут вниз наружной резьбой 50 стержня 16 или по меньшей мере пока одна из резьб 22, 50 не будет разрушена.
Благодаря коническому кольцу 20 с резьбой, которое устанавливают в шарнирной сцепке 10, и предлагаемому способу можно преимущественно обеспечить дополнительный ход режущего инструмента 30 на стержне 16. В частности, благодаря дополнительному ходу происходит преобразование энергии за счет удаления куска посредством режущего инструмента 30 и происходит смещение конического кольца 20 с резьбой на наружной резьбе 50 стержня 16.