FI94975C - Vaihderakenne - Google Patents

Description

1 94975

Vaihderakenne Tämä keksintö kohdistuu vaihderakenteeseen ja lähemmin sanot-5 tuna rautateiden kiskovaihteiden rakenteeseen, jonka avulla vaihteen liikkuvat kielirakenteet voidaan asettaa halutulle etäisyydelle tukikiskosta ja kääntyvän risteyksen liikkuva kärkiosa jompaan kumpaan pääteasentoonsa. Vaihderakenne on käyttökelpoinen kaikissa vaihdetyypeissä riippumatta niiden säteestä.

10

Tunnetuissa vaihderakenteissa on haittapuolia, jotka hallitsemattomana voivat aiheuttaa vakavia ongelmia, pahimmassa tapauksessa jopa raidekaluston kiskoilta suistumisen ja sitä kautta hyvin suuria vahinkoja. Pääasiallisesti nämä ongelmat ovat peräisin 15 kielien pituudesta ja/tai liikkeistä johtuvista värähtelyistä, jotka aiheuttavat jossakin määrin hallitsematonta kielien liikettä.

Ongelmat korostuvat liikenteen nopeuden kasvaessa.

Tunnetuissa rakenteissa ei ole esitetty hyviä ratkaisuja hillitä 20 liikkuvan kaluston aikaansaamia värähtelyjä. Lisäksi vaihteisiin liittyviä ongelmia lisäävät sinne kerääntyvät epäpuhtaudet, joiden takia kielien asettumistarkkuus tukikiskojen suhteen huononee.

Yhtenä yrityksenä hallita ongelmia on tunnetuissa ratkaisuissa käytetty välitankolukituksia kielien liikkuvan osan alueella.

25 Lukituksien ohjaamiseen on puolestaan käytetty yhtä tai useampaa asetinta ja niihin liittyviä erilaisia vivustoja.

Eräs tekniikan tason mukainen ratkaisu on esitetty suomalaisessa patentissa 81646, jossa esitetään vaihde, jossa on vähintään yksi 30 kielikiskoihin yhdistetty, kiinteän kääntöakselin ympäri kääntyvä, voimalaitteella kuormitettu monivartinen vipu. Vipua voidaan käyttää asetuslaitteella säädettävien kielikiskojen avulla. Laittees-;. sa määräytyy kielen etäisyys vastakiskosta määräävän vivun kanssa yhdessä toimivalla kiinteällä, vastakiskosta erillisellä ja 35 mahdollisesti aseteltavalla vasteella.

Yleisesti ottaen kaikki edellä mainitun patentin mukaiset toiminnot kulkevat nivelmekanismien kautta. Nivelmekanismit ovat kuitenkin kiskoliikenteessä epävarmoja ja ongelmallisia. Esimer- 2 94975 kiksi vaihteiden tuenta aiheuttaa rakenteissa siirtymiä, joita tulisi kaikin tavoin välttää.

Lisäksi voidaan edellä esitetyn tekniikan tason mukaisen vaih-5 derakenteen haittoina esittää, että rakenne jättää täysin huomioonottamatta pitkien kielirakenteiden lämpöpidentymän mukanaan tuomat ongelmat, sillä pidentymä aiheuttaa luonnollisesti nivelmekanismeihin kulmamuutoksia. Toisaalta kielien pystysuuntaiset värähtelyt kuormittavat huomattavasti nivelmekanis-10 mia, mikä aiheuttaa helposti toimintahäiriöitä.

Vielä voidaan edellisen julkaisun rakenteen haittoina mainita se, että laitteisto jää aukiajettaessa väliasentoon, jolloin vaihteen kumpikin kieli on auki-asennossa ja vaihde on kokonaan käyt-15 tökelvoton. Risteyksen liikkuvan kärjen ohjaus on em. julkaisun mukaisesti mahdotonta tai ainakin hankalaa.

Tämän keksinnön tarkoitus on aikaansaada sellainen vaihderaken-ne, joka ratkaisee edellä esitetyt tekniikan tason haittapuolet ja 20 antaa käyttöön rakenteeltaan yksinkertaisen ja toimintavarman mekanismin, jossa on otettu huomioon käytön varmuuden ja toiminnan turvallisuuden kannalta olennaiset asiat.

Keksinnön mukainen vaihderakenne sopii käytettäväksi missä 25 tahansa tilanteessa riippumatta vaihteen tyypistä tai säteestä. Se ottaa huomioon kielien pituusmuutokset ja käännön aikaiset kulmamuutokset kielirakenteiden välillä hallitusti. Myös kielien pystysuuntainen liike on otettu huomioon keksinnön mukaisessa rakenteessa sallimalla liike rajoitetusti. Tämä estää rakenteen 30 vaarallisen kuormittumisen em. liikkeiden takia.

Keksinnön mukainen vaihderakenne sopii myös käytettäväksi aukiajettavassa vaihteessa ja samoin ohjaamaan kääntyvän risteyksen liikkuvaa kärkiosaa. Keksinnön mukainen rakenne on 35 helppo koteloida täysin, jolloin se on suojassa epäpuhtauksilta ja niiltä osin varmatoiminen.

Edellä mainitut ja muut tämän keksinnön hyvät puolet ja edut on aikaansaatu vaihderakenteella, jonka tunnusomaiset piirteet on il : ta t aim iiis·' ! 3 94975 annettu oheisissa patenttivaatimuksissa.

Keksintöä kuvataan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: 5

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista vaihderakennetta katsottuna suoraan ylhäältäpäin;

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen rakenteen toista sovellutus-10 muotoa;

Kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaista rakennetta, mutta nyt sovellettuna toisenlaiseen vaihteeseen; 15 Kuvio 4a esittää keksinnön mukaisen rakenteen kelkkaa katsot tuna päältäpäin;

Kuvio 4b esittää kuvion 4a mukaista kelkkaa katsottuna sivusta ja 20 Kuvioissa esitetyt rakenteet ovat periaatekuvia keksinnöstä, eivätkä näin ollen ole tarkoitettuja olemaan keksintöä rajoittavia, vaan antamaan yleiset suuntaviivat keksinnön toteuttamisesta.

Lisäksi keksinnön mukainen rakenne on esitetty kuvioissa ilman kotelon kansiosaa, joka normaalitilanteessa kuuluisi rakenteeseen.

25

Kuviossa 1 esitetään siis yleiskuva keksinnön mukaisen rakenteen * yleissovellutuksesta katsottuna päältäpäin ja kansi avattuna osien näyttämiseksi. Vaihteeseen kuuluu tukikiskot 12 ja 13 ja vaihteen kieliosat 6 ja 7 normaalilla tavalla. Vaihteessa voidaan siis tavano-30 maiseen tapaan valita kahdesta ajettavasta suunnasta haluttu siirtämällä kieliosia kahden aseman välillä niin, että kiskoajoneu-vo ohjautuu jommalle kummalle suunnalle.

Kieliä 6 ja 7 ohjamaan on asetettu välitanko 3, joka voi olla pituu-35 deltaan kiinteä tai säädettävä tarpeen mukaan. Välitanko kulkee kotelon 1, joka on kiinnitetty ratapölkkyihin tai on osa pölkkyjä, läpi ja samalla myös kelkan 2 läpi, jonka kelkan tukipintoihin välitanko tukeutuu. Välitanko 3 lävistää kelkan 2 rakenteet niin, että se liikkuu vapaasti pituussuunnassaan kelkan 2 läpi, mutta 4 94975 muissa suunnissa sovitus on tiiviimpi.

Välitangon lukittumisen ääriasentoihinsa varmistavat voima-akut 4, erityisesti jousivälineet, jotka painavat välitangon tiiviisti kohti 5 ääriasentoaan oli se kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa joko vasen tai oikea ääriasento. Jousivälineitä 4 on edullisesti kaksi kappaletta tai parillinen määrä, jolloin niiden aiheuttama kuormitus välitankoon 3 on tasainen, eikä siten aiheuta välitangon liikkumiselle esteitä. Voima-akut 4 on tuettu kelkan 2 sisäpintaan.

10

Kelkka 2 sijaitsee kotelon 1 sisällä ja on tuettu rajoitetusti liikkuvasti kotelon pohjaan. Kiinnitystä kuvataan tarkemmin myöhemmin. Yleisesti sitä on merkitty kuviossa 1 viitenumerolla 5.

15 Kuvion 1 mukaisen vaihteen kääntyessä esitetystä asennosta toiseen, kuviossa oikealle suunnattuun asentoonsa, liikkuvat kielet 6 ja 7 ja ne yhdistävä välitanko 3 oikealle. Jousivälineet puristuvat kokoon siihen asti, kunnes ne ovat kohtisuorassa välitankoon nähden. Liikkeen jatkuessa edelleen jousivälineet 4 20 alkavat pidentyä ja siirtävät voimaansa välitankoon ja sitä kautta kieliin. Lopputilanteessa kieli 7 on vasten tukikiskoa 12 ja kieli 6 puolestaan irti tukikiskosta 13. Kielien siirtyminen eri asentoihin voidaan aikaansaada joko kiskoajoneuvon pyörien avulla tai käyttämällä erillistä asetinlaitetta, jota ei kuvioissa ole esitetty.

25

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen rakenteen toinen • suoritusmuoto, jossa kuvion 1 yhteydessä kuvattua rakennetta käytetään liitettynä vain vaihteen toiseen kieleen 6. Tässä tilanteessa välitanko 3 on muuten täysin analoginen edellä kuvatun 30 kanssa, lukuunottamatta sitä, että tangon toiseen kieleen ulottuva osuus on nyt poistettu. Keksinnön mukaisen rakenteen lukittuminen on erittäin käyttökelpoinen yleensä ongelmallisemman ! käyrän kielen ohjaamiseen. Kieliä voidaan tässä suoritusmuodossa ohjata erillisellä asettimella eri siirtopisteistä.

35

Kuvio 3 esittää kuvion 2 kanssa analogisen rakenteen, nyt sovellettuna vaihteen kääntyväkärkiseen risteykseen niin, että välitanko 3 on kiinnitetty ohjaamaan risteyksen liikkuvaa kärkiosaa 14. Kärkiosan 14 liikettä eri asentojen välillä ohjataan erillisellä % 5 94975 asettimella (ei esitetty). Viitenumerot 10 ja 11 merkitsevät tässä tapauksessa niitä tukikiskoja, joihin kärkiosa tukeutuu eri asennoissaan.

5 Kuviossa 4a on kuvattu lähemmin keksinnön mukaisen vaihdera-kenteen kelkkaa 2. Keksinnölle on olennaista, että kelkka 2 on sellainen, että se mukautuu kiskojen, joihin välitanko 3 on kiinnitetty, lämpötilan johdosta tapahtuvaan liikkeeseen. Toisaalta on edullista, että kelkka 2 sallii rajoitetusti myös pystysuuntaisen 10 liikkeen ja näin mahdollistaa sen, että kiskojen värähtelyt eivät rasita liikaa niveliä.

Eräs keksinnön mukaisen kelkan 2 liikkeen mahdollistava ratkaisu on siis esitetty kuvioissa 4a katsottuna sivulta päin ja 15 kuviossa 4b katsottuna ylhäältä päin. Tässä nimenomaisessa suoritusmuodossa kelkka 2 muodostuu esimerkiksi avoimen laatikon muotoisesta osasta, jonka sivuseinämien läpi välitanko 3 kulkee. Näin ollen esimerkiksi kiskojen lämpölaajenemisen aiheuttama liike välittyy kiskoihin kiinnitetystä välitangosta 3 itse 20 kelkkaan, jolloin kelkkaa siirtyy kiinnittimien 5 suhteen vastaavalla tavalla.

Tämä esimerkinomainen liikkeen salliva järjestelmä 5 muodostuu ainakin yhdestä koteloon 1 kiinnitetystä tapista 52, joka lävistää 25 kelkan 2 pohjaan tehdyn pitkulaisen reiän, jonka leveys on kutakuinkin tapin 52 paksuuden suuruinen. Tappi tai tapit 52 on varustettu yläpäissään pysäytinlevyillä 53, joiden tarkoitus on • ·« jättää pieni toleranssi kelkalle pystysuuntaista liikettä varten, mutta rajoittaa liike kuitenkin varsin pieneksi. Toisin sanoen 30 kelkka voi liikkua sekä kiskojen, joihin välitanko 3 on kiinnitetty, pituussuunnassa että myös pystysuunnassa rajoitetusti.

Jos niin halutaan, voidaan liikkeille asettaa muitakin rajoittimia, kuten jousimaisia elimiä, jotka vastustavat liikettä. Etenkin 35 pystysuuntaisen liikkeen rajoittimina ovat tappien 52 ympärille tulevat kierrejouset (ei esitetty) mahdollisia. On selvää, että muunkinlaisia rajoittimia kuin edellä esitetyt voidaan käyttää. Itsestään mieleen tulevina rajoittimina voitaisiin käyttää esimerkiksi sellaisia, jotka tulevat kelkan sivusta sen pohjalevyn päälle.

94975 6

Edellä on keksinnön mukaista ratkaisua kuvattu viittaamalla sen erääseen suoritusmuotoon. On kuitenkin selvää, että keksinnöllisen ajatuksen sisällä voidaan siihen tehdä erilaisia muunnoksia poikkeamatta sen hengestä ja suojapiiristä.

5 • · 4

Claims (6)

7 94975

1. Vaihderakenne, mihin kuuluu ainakin yksi kahden asennon välillä siirrettävä kisko, johon on kiinnitetty välitanko (3), johon 5 on puolestaan liitetty voima-akut (4) valitun asennon pitämiseksi, tunnettu välitankoon (3) liittyvästä kelkasta (2), joka on kiinnitetty alustaansa ainakin kiskojen pituussuunnassa liikkuvasti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaihderakenne, tunnettu 10 siitä, että kelkka (2] on kiinnitetty alustaansa sekä kiskojen pituussuunnassa että myös pystysuunnassa liikkuvasti.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaihderakenne, tunnettu siitä, että kiinnitys on aikaansaatu pitkulaisen raon tai rakojen 15 (51) ja niihin sopivien tappien (52) avulla.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen vaihderakenne, tunnettu siitä, että kelkan (2) pystysuuntainen liike on rajoitettu tappiin tai tappeihin (52) kuuluvien pysäyttimien (53) avulla. 20

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen vaihderakenne, tunnettu siitä, että kelkka (2) on rakenteeltaan yleisesti kouru-mainen tai laatikkomainen, jolloin välitanko (3) lävistää kelkan sivuseinämät suhteellisen tiukkasovitteisesti. 25

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen vaihderakenne, tunnettu siitä, että kelkka (2) on sijoitettu koteloranteeseen (1). 8 94975