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Stossvorrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stossvorrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei welcher den äusseren, elastisch arbeitenden Puffern je eine auswechselbare Deformationseinrichtung nachgeschaltet ist, die rohrförmige, metallische Deformationsglieder aufweist, welche unter dem Druck anormal starker Stösse plastisch verformbar sind.
Bei einer bekannten, nach diesem Prinzip arbeitenden Stossvorrichtung sind die Zerstörungs- bzw.
Deformationsglieder sowohl im Hauptpuffer selbst als auch in Nachschaltung zum Hauptpuffer vorgesehen.
Dabei ist das erste Deformationsglied um den Pufferstössel zwischen dem Pufferteller und der Pufferhülse angeordnet, wobei im unbelasteten Zustand des Puffers zwischen dem hinteren Ende des Defor- mationsgliedes und dem vorderen Ende der Pufferhülse ein Zwischenraum besteht, so dass das Deformationsglied beim Auftreten von Stössen erst nach einem bestimmten Weg, während dem nur die Pufferfeder den Stoss aufnimmt, an der Pufferhülse anliegt. Das zweite Deformationsglied befindet sich hinter dem Hauptpuffer im anschliessenden Stossbalken des Fahrzeuges.
Damit beim Auftreten eines überstarken Stosses auch diese zweite Schutzhülse eingestaucht werden kann, ist beim Hauptpuffer die sonst gebräuchliche feste mit dem Stossbalken fest verbundene Grundplatte weggelassen und durch einen gegenüber dem Stossbalken verschiebbaren Federteller ersetzt, gegen den sich die Pufferfeder und nach der Verformung des ersten Deformationsgliedes auch der die Feder umgebende Pufferstössel abstützt. Dieser Federteller wird beim Auftreten eines übermässigen Stosses vom Pufferstössel durch den vorderen Teil des Stossbalkens hindurchgedrückt und deformiert das im Inneren des Stossbalkens angeordnete zweite Deformationsglied. Bei diesem Vorgang wird der Pufferstössel weiterhin in der Pufferhülse geführt. Es bewegt sich also der HauptPufferkörper hinsichtlich des Fahrzeugrahmens nicht als Ganzes.
Bei dieser Anordnung besteht-jedoch der Nachteil, dass von der Verwendung eines Standard-Puffers
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de Darstellung von Fig. l, Fig. 3a eine Einzelheit in Naturgrösse, Fig. 4 den Deformationskörper in eingedrücktem Zustand, Fig. 5 ein Betriebsdiagramm als Funktion des Deformationsweges in Abhängigkeit vom Pufferstoss.
Der Fahrzeugrahmen 1 trägt an seinem Kopfstück die Zugstange 2 sowie zwei standardisierte Puffer- vorrichtungen (Hülsenpuffer) 3, je bestehend aus der Grundplatte 4, der Pufferhülse 5, dem Pufferstössel 6 sowie aus der Pufferfeder 7. Dabei wird der auf den Pufferstössel 6 ausgeübte Anfangsfederdruck (Weg so) in üblicher Weise durch einen Anschlagring 8 auf die Pufferhülse 5 übertragen.
Anschliessend an die standardisierten Pufferkörper (Hülsenpuffer) ist je eine Schutzeinrichtung gegen abnormal hohe Pufferstösse in Form eines Deformationskörpers 10 vorgesehen. Dieser besteht aus einem Paket von vier Deformationselementen, die als Rohrstücke 11 mit gebördelten Enden ausgebildet und an ihren Stirnseiten mit Hilfsplatten 12 und 13, gemäss Fig. 3a verschweisst sind.
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Der Kraftablauf eines abnormal hohen Pufferstosses geht deutlich aus dem Arbeitsdiagramm von Fig. 5 hervor. In diesem ist die von einem Puffer ausgeübte Stosskraft P in Abhängigkeit von den Feder- und Deformationswegen sl und s2 dargestellt. In einem zweiten Linienzug ist sodann die aufgespeicherte Energie
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u. zw. in einem Bereiche von beispielsweise etwa 40 und 85 t. Dies erklärt sich durch die Bildung der Rohrfalten 24, die je nach ihrem momentanen Zustand einen mehr oder weniger grossen Widerstand gegen die weitere plastische Verformung der Rohrstücke erzeugen. Dass die durch die plastische Deformation aufzubringende Energie ganz erhebliche Werte annimmt, zeigt ein Vergleich mit der Deformationsarbeit, die durch die vorgängige elastische Zusammendrückung der Pufferfedern 7 aufgebracht wurde. Diese er-
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Bei diesem Vorgang übersteigen die auf den Fahrzeugrahmen übertragenen Stosskräfte in keinem Fall den zulässigen Wert von z. B. 90 bis 100 t. Ausserdem spricht der Deformationskörper nicht an, solange die Pufferstössel unter der elastischen Wirkung der Pufferfedern stehen ; setzt also erst ein, wenn die Puf- ferfedern ganz zusammengedrückt sind und der Pufferstössel bereits auf der Grundplatte aufsitzt. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Schutzeinrichtung unter normalen Arbeitsbedingungen des Fahrbetriebes zum Arbeiten kommt.
In den Fällen, wo eine plastische Deformation der Rohrstücke 11 in mehr oder weniger grossem Umfang eintrat, hat sich also, wie dies aus Fig. 4 zu ersehen ist, die Standard-Puffervorrichtungumden Betrag s2 in den-Nischenkasten hinein verschoben, was ohne besondere Anzeigevorrichtungen vom Bahnpersonal erkennbar ist. Da das Fahrzeug nun auf alle Fälle zum Stillstand gekommen ist, können die Muttern 25 ohne weiteres nachgezogen werden. Zu diesem Zweck sind die Schrauben 19 mit aussergewöhnlich langem Gewindeteil versehen. Die plastisch deformierten Rohrstücke 11 müssen somit nicht an Ort und Stelle des Fahrzeughaltes, sondern erst im Fahrzeugdepot ausgewechselt werden.
Eine solche Arbeit ist nicht sehr umfangreich, da nach dem Entfernen des Hülsenpuffers der aus den Rohren 11 und den Endplatten 13 bestehende Deformationskörper 14 ohne weiteres als ein Ganzes ausgebaut und durch ein neues Stück ersetzt werden kann.
Dank ihrer verhältnismässig geringen Platzbeanspruchung eignet sich die erfindungsgemässe Schutzeinrichtung auch für den nachträglichen Einbau in vorhandene Fahrzeuge. Es müssen dann in solchen Anwendungsfällen lediglich an den Stirnseiten des Fahrzeugrahmens Nischen für den Einbau von Nischenkasten vorgesehen und diese letzteren mit dem Rahmenverband verschweisst werden. Ferner lässt sich die vorgeschlagene Schutzvorrichtung ohne weiteres auch für Fahrzeuge mit Mittelpufferkupplungen verwenden. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist dasjenige von Prellböcken, wie sie in Bahnanlagen allgemein üblich sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stossvorrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei welcher den äusseren, elastisch arbeitenden Puffern je eine auswechselbare Deformationseinrichtung nachgeschaltet ist, die rohrförmige, metallische Deformationsglieder aufweist, welche unter dem Druck abnormal starker Stösse plastisch verformbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferhülse (5) der äusseren Puffer an einer mit den rohr- förmigenDeformationsgliedern (11) fest verbundenen, in einer Ausnehmung (14-17) des Fahrzeugkopfträgers geführten Stützplatte (23) befestigt und abgestützt ist und dass der Puffer eine Geradführung mittels einer in den Kopfträger hineinragenden Verlängerung (22) besitzt.