200299. lajstromszámú szabadalom • Forgózsámoly sínhez kötött járművekhez
1 HU 200299 B 2 A találmány tárgya forgózsámoly sinhezkötött járművekhez. Ismeretes sinhezkötött járművek két végén egy-egy forgózsámoly alkalmazása a járműtest alátámasztása céljából. Ezek a forgózsámolyok hagyományos módon két tengellyel rendelkeznek, és a kanyarvétel megkönnyítése céljából elfordítható módon vannak a testhez erősítve. Az álatlánosan használt forgózsémoly-szerkezet két hosszanti oldalkeretból, valamint két tengelyegységből áll, amelynek az oldalkeretek végei között vannak elrendezve. A tengelyegységek vízszintes tengely körül forgatható módon vannak felszerelve, hogy a forgózsámoly alkalmas legyen síneken való gördülésre. Az oldalkeretek bölcsőgerenda útján vannak összekapcsolva egymással. A bölcsőgerenda rugókötegek közbeiktatásával van az oldalkeretekhez erősítve. A rugókötegek lehetővé teszik függőleges és (bizonyos mértékig) oldalirányú terhelések kompenzálását. A bölcsőgerenda elfordítható módon van a járműhöz csatlakoztatva a jármű és a forgózsámoly közötti kapcsolat biztosítása céljából. A bölcsőgerenda függőleges vezetékek között van megvezetve, és így függőleges irányban szabadon elmozdulhat az oldalkeretekhez képest, hosszirányban azonban nem. Ily módon lehetővé válik hosszirányú erők átvitele a bölcsőgerenda és az oldalkeretek között. A bölcsőgerenda és az oldalkeretek kapcsolata megengedi az oldalkeretek bölcsőgerendához viszonyított vízszintes tengely körüli elfordulását, illetve a kerekek egymáshoz viszonyított függőleges irányú elmozdulását. Ez lehetővé teszi a forgózsámoly egyenetlen sinen való haladását és a forgózsámoly négy kereke közötti kedvező teherelosztást. A forgózsámoly ilyen kialakítása igen nagy ellenállást eredményez a kerékpárok eltérő fázisú oldalkitéréseivel szemben (azaz egymással mereven párhuzamosan tartja a kerékpárokat). Ez az elrendezés ugyanakkor igen kis mértékben korlátozza csak az azonos fázisú oldalkitéréseket, amelyeknél a kerékpárok egymással ugyan párhuzamosak maradnak, de nem maradnak merőlegesek az oldalkeretekre. Ezek az általában rombuszosodásként ismert azonos fázisú oldalkitérések két nem kívánatos következménnyel járnak. Egyrészt olyan instabilitást (hunting) eredményeznek, amelynek során az oldalkitérések a kerekek és a sinek kölcsönhatása által gerjesztett folytonos rezgés formájában jelentkeznek. Ez a mozgás a kerekek és a sinek gyors kopását eredményezi, továbbá erős lökéseket okoz, amelyek áttevődnek mind a sínekre, mind a járműtestre, illetve -házra, és szélsőséges esetben a jármű kisiklásához vezethetnek. A másik kedvezőtlen jelenség kanyaroknál lép fel. Ha a jármű olyan kis sugarú kanyarban halad, amelynél a vezető kerékpár perem menti érintkezésbe kerül a külső sinnel, a kerékpárra olyan oldalkitéritési nyomaték hat, amely a külső sín felé fordítja azt. Ennek következtében a vezető tengely sinhez viszonyított támadási Ezöge igen nagy lesz, és ez közismert módon nagy mértékű kopást, erős zajt, nagy erőhatásokat és kisiklásveszólyt idéz elő. A rombuszosodás kiküszöbölésére ismeretesek a merev H alakú kerettel épített forgózsámolyok. Ezeknél a bölcsőgerenda és az oldalkeretek egy darabból vannak kialakítva, és az oldalkeretek között hosszirányú elmozdulás nem lehetséges. Ezek a keretek rendkívül merevek, tehát a tengelyek egymáshoz viszonyított függőleges irányú elmozdulásainak felvételére kevéssé alkalmasak, és kritikus sebességük (vagyis az a sebesség, amelynél instabilitás lép fel) meglepő módon viszonylag kicsi. Javasolták az oldalkeretek között átlósan elrendezett, szakaszonként ezekhez szegecselt merevítőm dák alkalmazását is, azonban ez a szerkezet is szükségszerűen merev, és a H alakú kerettel kialakított forgózsámolyhoz hasonlóan kevéssé stabil. Javasolták továbbá átlósan elrendezett merevítórudak alkalmazását a kerékpárok tengelyágyai között (GB-PS 1 179 723), ezt a szerkezetet azonban bonyolulttá teszi a tengelyágyaknak az oldalkeretekhez viszonyított mozgása, és ugyanakkor megnő a jármű rugózatlan tömege. Ez az elrendezés egyébként csak olyan forgózsámolyoknál alkalmazható, amelyeknél az oldalkeretek a kerekeken belül vannak elrendezve, mivel a szokásos, kerekeken kívüli elrendezés esetén az átlós merevitórudak számára nem marad hely. Ez bonyolulttá teszi a tengelyeket kitámasztó szerkezetet, és még jobbéin megnöveli a nem rugózott tömeget. Ismeretes olyan megoldás is (U5-PS 4 131 069), amelynél a két kerékpárt egy-egy U alakú keretelem hordozza, amelyek nyitott végükkel egymástól elfelé mutatóan vannak elrendezve, és zárt végüknél rugalmas kapcsolóelem útján vannak egyesítve. Ez a szerkezet kis mértékben csökkenti ugyan az oldalkitérési merevséget, és ezáltal némileg javítja a kanyarvételi jellemzőket, nem biztosítja azonban a megfelelő keresztirányú merevséget ahhoz, hogy nagy sebességek mellett kellően stabil maradjon. Ugyanakkor meglehetősen bonyolult felépítésű, és meglevő konstrukcióknak a javasolt módon történő utólagos átalakítása általában nem lehetséges. Végül a 2 347 628 sz. USA szabadalmi leírás a szokásos oldalkeretek között X alakban elrendezett, azokhoz rugalmas betétek útján kapcsolt merevítórudak alkalmazását javasolja. Ez a megoldás növeli ugyan a keresztirányú merevséget és ezzel a stabilitást, nem biztosítja azonban a jó kanyarvételhez szükséges mértékű oldalkitérési flexibilitást. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
