Skříň vozů osobní dopravy

Skříní kolejového vozidla nazýváme tu část, která je uložena na jeho pojezdu. U vozů osobní dopravy je hlavním požadavkem, kladeným na konstrukci skříně, její pevnost, provozní bezpečnost, nízká hmotnost a dlouhá životnost. Skříň vozu je tvořena hrubou stavbou, vnitřním obložením a vybavením skříně.

Hrubá stavba

Hrubá stavba skříně vozu osobní dopravy zahrnuje spodek, bočnice, čela a střechu. U samonosných svařovaných konstrukcí vozových skříní splývají konstrukční díly hrubé stavby v jeden samonosný celek.

Vývoj konstrukce hrubé stavby vozové skříně

Skříně prvních vozů osobní dopravy (obr. 1) byly celodřevěné a to včetně spodku, kde byla ocel použita pouze ke zpevnění exponovaných částí, například podélníků. U dřevěné konstrukce spodku vozu bylo nutné použít průběžné táhlové ústrojí, aby nebyla kostra spodku vozu zatěžována tažnou silou lokomotivy ani dynamickými silami, vznikajícími mezi vozidly jedoucího vlaku.
vůz první třídy z roku 1851 vrak vozu Ce
obr.1: vůz první třídy společnosti Eastern Counties Railway (Velká Británie) z roku 1851obr.2: vrak vozu Ce

Celodřevěná konstrukce nemohla při zvyšujících se nárocích na délku a únosnost vozů nabídnout dostatečnou pevnost, proto se začala v polovině 19. století prosazovat smíšená stavba vozové skříně. U smíšené konstrukce vozové skříně je kostra spodku snýtována z ocelových nosníků, ke kterým je vázána dřevěná kostra potažená ocelovýn plechem (obr. 2). Koncem 19. století se objevuje celokovová konstrukce vozové skříně, nejprve nýtovaná, v meziválečném období se objevuje svařování elektrickým obloukem. Dalším vývojovým stupněm byla výroba samonosných svařovaných konstrukcí vozových skříní, kde konstrukční díly hrubé stavby splývají v jeden tuhý samonosný celek. Ve druhé polovině 20. století se v konstrukci vozových skříní objevují slitiny hliníku. Poslední vývojovým krokem jsou hliníkové integrální stavby z velkoplošných profilů.

Ocelová samonosná svařovaná konstrukce

V polovině 20. století vznikla ocelová samonosná svařovaná konstrukce hrubé stavby vozové skříně, která se z důvodu jednoduché výrobní technologie a snadné opravitelnosti používá i teď na začátku 21. století.

Spodek samonosné konstrukce podvozkového vozu (obr. 3) se skládá z kostry, tvořené ze standartních „U“ nebo „Z“ profilů a plechové podlahy. Na obr. 3 vpravo je kostra spodku, která má dle vyhlášky UIC provedenu přípravu pro instalaci automatického spřáhla (prostor mezi podélnými výztuhami 6), vlevo je kostra spodku vozu před zavedením vyhlášky UIC. Kostra spodku přenáší cca 2/3 podélných sil od spřáhla a nárazníků, až 1/3 podélných sil přenáší podlaha, která je v mezipodvozkové části z vlnitého plechu o tloušťce 1 nebo 1,5 mm (obr. 3 a 4 poz. 1) a v představkové části z rovného plechu (obr. 3 poz. 8). Hlavní příčníky (obr. 3 poz. 4), svařené z ocelových plechů do nosníků obdélníkového průřezu, slouží k otočnému vázání podvozků ke skříni vozu. Hlavní příčníky podélně dělí kostru spodku na představkovou část - od hlavních příčníků k čelníkům (obr. 3 poz. 5) a část mezi podvozky. Hlavní příčníky, díky své velké ohybové tuhosti, přenášejí tahové síly od spřáhla (podélné výztuhy obr. 3 poz. 6 nebo šikmé výztuhy 9) a tlakové síly od šikmých výztuh 7 (síly od nárazníků) na podélníky (obr. 3 a 4 poz. 2) v mezipodvozkové části. Příčníky (obr. 3 a 4 poz. 3) v mezipodvozkové části slouží k podepření podlahy a zajištění podélníků proti vybočení.
spodek odobních vozů
obr.3: spodek samonosné ocelové skříně osobního vozu

Bočnice je konstruovaná jako oplechovaná příhradová kostra (obr. 4, poz. 4, 5, 6 a 7) svařená ze standartních „U“ nebo „Z“ profilů . Kostra bočnice je svařená z meziokenních (případně dveřních nebo rohových) sloupků 4, spodních podélných výztuh 5 (jsou využity k upevnění sedadel a vytápěcích kanálů), podokenních podélních výztuh 6 (poprsnice) a nadokenních výztuh 7. Opláštění bočnic 13 je provedeno z předepjatých (tepelně) ocelových plechů s příměsí mědi nebo chromu o tloušťce 1,5 až 2 mm, případně z nerezových plechů.
řez samonosnou ocelovou skříní osobního vozu
obr.4: řez samonosnou ocelovou skříní osobního vozu

Kostra střechy je svařená z vaznic 8, do kterých jsou zakotveny střešní oblouky (kružiny) 9. Počet podélných výztuh 10, které slouží k vyztužení opláštění střechy 11, může být při použití opláštění ze signovaného nebo vlnitého plechu snížen, nebo mohou být úplně vypuštěny. Konstrukce je doplněna nosiči stropu 12.
kostra skříně vozu Blm
obr.5: odstrojená kostra skříně vozu lehké stavby řady Blm v muzeu Jaroměř

Vnitřní obložení

Podlaha

Na vlnitý ocelový podlahový plech (obr. 6 poz. 1) o tloušťce většinou 1 až 2 mm (většinou 1,5 mm) je nanesena vrstva cca 3 mm antivibračního nátěru 2.
řez podlahou osobního vozu
obr.6: řez podlahou
dutiny podlahového plechu mohou být vyplněny polystyrenem 3 nebo korkovou drtí (užíváno vagonkou Györ). Na izolační lepence 4 je uložena výdřeva z tvrdého dřeva 6 podložená pryžovými podložkami 7. Prostor ve výdřevě je vyplněn skelnou vatou 5. Plocha podlahy je z desek z vodovzdorné překližky 8, krytina podlaky je z PVC.

Obložení interiéru

Na hrubou stavbu bočnice, tvořené plechem (obr. 7 poz. 1) obloženou kostrou 3, je
řez bočnicí osobního vozu
obr.7: řez bočnicí
nastříkán ativibrační nátěr 2. Ke kostře bočnice jsou přes pryžové podložky 5 upevněny dřevovláknité desky 6 polepené umakartem 7. Tepelnou izolaci tvoří výplň ze skelné vaty 4. Dřevovláknité desky jsou v současné době nahrazovány velkoplošnými laminátovými panely. Strop a příčky jsou většinou konstruovány z laťovky polepené umakartem.

Vybavení skříně

Vybavení skříně zahrnuje okna, dveře, přechodové zařízení a vybavení interiéru .

Okna

Okna železničních vozů jsou z hlediska otevírání řešena jako celospouštěcí, polospouštěcí nebo výklopná. Nevýhoda celospouštěcích oken (obr. 8 a 9) spočívá v nebezpečí zatékání vody do bočnice, do jejíž dutiny se spuštěné okno zasouvá. Nutnost vytvoření dutiny v bočnici si rovněž vyžaduje zeslabení průběžného podokenního profilu (poprsnice) a tepelné izolace. Z výše uvedených důvodů bylo postupně od konstrukce celospouštěcích oken upuštěno ve prospěch polospouštěcích a výklopných oken. S rozvojem klimatizace v osobních vozech jsou postupně zaváděna okna pevná, doplněná malými výklopnými křidélky pro případ výpadku klimatizace.
vůz první, druhé a třetí třídy z let 1900 - 1940 společnosti London and South Western Railway. nůžkový vyvažovač
obr.8: vůz první, druhé a třetí třídy společnosti London and South Western Railway (Velká Británie) z let 1900 - 1940obr.9: nůžkový vyvažovač

Vzhledem k velké hmotnosti okna je při manipulaci se spouštěcím nebo polospouštěcím oknem nutné řešit, jak okno bezpečně otevřít a zavřít za použití běžné síly. U nejstarších konstrukcí byla okna spouštěna a zavírána pomocí řemenu (obr. 8, poz. 1), kdy vytahováním řemenu z bočnice vozu došlo k zavření okna. Okno bylo možné aretovat v několika polohách prostrčením trnu na rámu okna některým z otvorů v řemenu.
lanlový vyvažovač vozu řady B výklopné okno vozu řady Bdmtee
obr.10: lankový vyvažovač vozu řady Bobr.11: výklopné okno vozu řady Bdmtee

Nůžkový vyvažovač odlečuje hmotnost stahovaného okna pomocí pružiny (obr. 9, poz. 1) a soustavy pák umístěných v dutině pod spouštěným oknem.

U polospouštěcích oken je okno rozděleno vodorovnou dělící lištou na horní spouštěnou část, která je pomocí ovládacích madel posouvána před spodní pevnou část. Vyvážení spouštěné části okna pomocí tažných pružin a lanek umístěných v prostoru nad oknem (obr. 10) byly vybavovány vozy typu Y vyráběné ve druhé polovině 20. století ve východoněmecké vagonce VEB Wagonbau Bautzen.

Vyvažování polospouštěcích oken pomocí ozbených kol a zkrutných pružin umístěných v dělící liště okna (obr. 12, poz. 5) využívala československá Vagonka Studénka. U pružinového vyvyžovače je při spouštění okna 1 pomocí hřebenů na rámu spouštěného okna a ozubených kol 2 na hřídeli 3 zkrucována pružina 4. Energie akumulovaná ve zkroucené pružině působí proti tíze spouštěcího okna při jeho zavírání.
pružinový vyvažovač okna
obr.12: pružinový vyvažovač

Nástupní dveře

Otočné křídlové dveře byly používány už prvních konstrukcí krátkých dvounápravových vozů (obr. 13), jejichž skříně byly velmi úzké. Při konstrukci širších a delších skříní vozů, které v oblouku tratě vybočují, bylo nutné řešit, aby široké křídlo otočných nástupních dveří při náhodném otevření za jízdy nezasahovalo do pevných zařízení tratě umístěných za hranicí průjezdného průřezu. Řešení bylo nalezeno ve zúžení vozové skříně v místě umístění dveří (obr. 14).
vůz první třídy společnosti Liverpool and Manchester Railway (Velká Británie) z roku 1829 vůz první třídy řady Aa
obr.13: vůz první třídy společnosti Liverpool and Manchester Railway (Velká Británie) z roku 1829obr.14: vůz první třídy řady Aa (ČSD) z roku 1958

Otočné dveře mohou být otvírané dovnitř, jako u vozů původní řady Balm a BFalm (obr. 15). Při otevírání dovnitř zavíraných dveří je současně zasouván do dutiny v podlaze kryt schodiště (obr. 15, poz. 1).

Posuvné dveře (obr. 16) byly používány u patrové jednotky s původním označením Bp (poslední označení Btjo), nebo u elektrické jednotky EM 475.1 (dnes 451). Křídla dveří jsou zde zasouvána do dutiny ve stěně vozu, což zeslabuje izolaci a omezuje dispozici interiéru v blízkosti nástupních dveří. Posuvné dveře je v železničním provozu rovněž obtížné utěsnit proti vnikání vody.
dovnitř zavírané dveře vozu žady BFalm vůz řady Btjo
obr.15: dovnitř zavírané dveřeobr.16: posuvné dveře vozu řady Btjo (Bp)

Otočné dvojdílné skládací dveře se v inventárním stavu ČSD poprvé objevily v roce 1964 s dodávkou vozů řady ABa z vagoónky ve východoněmeckém Bautzenu a následně se objevovaly u všech vozů typu Y. Výhoda skládacích dveří spočívá v tom, že při volném průchodu 740 mm přesahují v otevřeném stavu obrys skříně vozu (ve zúžené části představku) o maximálně 200 mm. Do volného průchodu zasahuje klika (obr. 17 poz. 1), madlo zavírání 6, složený kryt schodiště 5. Tyto konstrukční prvky mohou zasahovat do volného průchodu maximálně 90 mm. Dveře jsou vybaveny pryžovým těsněním hrany, které chrání prsty cestujícího před zraněním. Klikou 5 je ovládán rozvorový zámek, který posouvá horní západku 2 a spodní západku, která zapadá do otvoru prahu schodiště 3.
skládací dveře vozu BDs předsuvné dveře vozu ABpee
obr.17: skládací dveře vozu BDsobr.18: předsuvné dveře vozu ABpee

Správné vedení obou křídel skládacích sveří zajišťuje vodící čep 6, který se při otevírání dveří pohybuje v šikmé vodící kolejničce. Na malém křídle dveří je upevněno lanko nebo táhlo 5, které zvedá kryt schodiště 4. Dveře mohou být dálkově ovládány pneumatickým válcem.

Předsuvné dveře (obr. 18) jsou pomocí mechanismu v horní části nejdříve vysunuty před skříň vozu a následně odsunuty do strany, aby uvolnily průchozí prostor. Ovládány mohou být buď mechanicky - zapuštěným madlem, nebo elektronicky pomocí tlačítek (obr. 18). Posun křídla dveří může být realizován buď elektromotorem nebo pneumatickým válcem.

vagony. cz / vagóny / skříň osobného vozu