DE3513294C2 - - Google Patents
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- B61—RAILWAYS
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstützen einer einer
Mittelpufferkupplung für Schienenfahrzeuge nachgeschalteten Zug-
und Stoßvorrichtung an einem quer zur Fahrzeuglängsrichtung ange
ordneten Stirnträger des Fahrzeuguntergestells nach dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Zur Aufnahme der Energie bei Kuppelgeschwindigkeit und bei Zug
kraftunterschieden dienen im allgemeinen Federn an der Kupplung.
Zum Abbau höherer Stoßkräfte werden Energieverzehrelemente, die
entweder destruktiv oder regenerativ arbeiten, eingesetzt. Derar
tige Überstoßvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE-PS
15 30 223, der DE-PS 19 12 049 oder aus der DE-PS 19 47 819 be
kannt. Eine übliche Befestigung der Zug- und Stoßvorrichtung am
Kopfträger des Fahrzeugrahmens mit Schrauben zeigt die DE-PS
27 41 739. Als nachteilig erweist sich diese starre Befestigung
der Zug- und Stoßvorrichtung am Kopf- bzw. am Stirnträger, wenn
noch höhere Aufstoßkräfte auf die Zug- und Stoßvorrichtung einwir
ken, nachdem die Energieaufnahmemöglichkeit der Überstoßvorrich
tung erschöpft ist. Es treten Deformationen an den Kupplungen, im
Untergestell im Bereich der Kupplungsanlenkung sowie im vorderen
Bereich des Vorbaues auf.
Aus der DE-AS 12 57 190 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum
Abstützen einer Zug- und Stoßvorrichtung bekannt, wobei die Trä
gerplatte an der zur Stirnseite weisenden Seite des Kupplungauf
nahmeträges gegen Stoßkräfte abgestützt ist. Überstöße aus Stoß-
und Zugbelastung sollen aufgabengemäß weitgehend elastisch durch
den Pufferbalken (Trägerplatte) abgefangen werden. Der Pufferbal
ken stützt sich über zwei im Bereich der Puffer angeordnete Ab
stützglieder am Rahmenkopfträger (Kupplungaufnahmeträger) ab.
Unter Ausnutzung der Stützweite des Pufferbalkens zwischen den
Abstützgliedern sollen Überstöße weitgehend über Biegeelastizitä
ten des Pufferbalkens abgefangen werden. Um Spannungspitzen inner
halb der Verbindungen der Abstützglieder mit dem Pufferbalken und
dem Rahmenkopfträger zu vermeiden, sind die Abstützglieder als
Federn nachgiebige Bauteile, insbesondere als Gummimetallschicht
feder ausgebildet. Plastische und damit bleibende Verformungen am
Pufferbalken sind durch diese Maßnahmen aber nicht auszuschließen.
Das Untergestell des Schienenfahrzeugs wird zwar durch diese Vor
richtung recht gut geschützt, allerdings muß bei Überstößen, die
zu plastischen Verformungen geführt haben, der gesamte Pufferbal
ken mit den Abstützgliedern ausgetauscht werden.
Aus der AT-PS 3 03 811 ist eine Vorrichtung zum Abstützen einer
Zug- und Stoßvorrichtung mit einem Überstoßaufnehmer bekannt, der
als sich plastisch verformbares Zerstörungsglied ausgebildet ist.
Ein Stoßträger ist dabei dem Stirnträger des Untergestells vorge
setzt. Der Stoßträger absorbiert durch Biegung einen Betrag der
Stoßkräfte, der über das Aufnahmevermögen eines Federapparates der
Zug- und Stoßvorrichtung hinausgeht. Das Zerstörungsglied absor
biert einen weiteren Betrag der Stoßkräfte durch die zum Zerstören
der Verschleißquerschnitte im Zerstörungsglied erforderlichen
Energien.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützung einer
Zug- und Stoßvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszu
bilden, daß bei großen Überstößen die vorgenannten Nachteile einer
unnachgiebigen Anlenkung der Zug- und Stoßvorrichtung am Stirnträ
ger durch Einsatz von zusätzlichen Energieaufnahmegliedern und
gezielten Verformungen im Anlenkungsbereich Deformationen im Un
tergestell und im vorderen Bereich des Vorbaues weitgehend ver
mieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der Vorrichtung zum Abstüt
zen einer Zug- und Stoßvorrichtung der eingangs genannten Art
durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebe
nen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte weiter Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen 2-6 gekennzeichnet.
Da Deformationen in der Kupplung und im Untergestell kostenaufwen
dige Reparaturen erfordern, wird vorgeschlagen, durch Einsatz von
zusätzlichen Energieaufnahmegliedern in Form von destruktiven oder
regenarativen Elementen bzw. durch gezielte Verformung im vorderen
Bereich des Vorbaues die Stoßenergie abzubauen und an eine kosten
günstige Stelle zu legen. Dies setzt voraus, daß der erforderliche
Weg für die Energieaufnahme entweder zusätzlich in der Kuppelstan
ge untergebracht wird oder an der Befestigung der Zug- und Stoß
vorrichtung am Untergestell.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die Figur zeigt eine Abstützung gemäß der Erfindung in
Draufsicht im Teilschnitt.
Gegenüber dem Stirnträger 1 ist eine Stützplatte 2 zur Fahrzeug
mitte hin versetzt angeordnet, wobei sie sich mit Auslegern 2a an
der der Stützplatte 2 zugewandten Seite des Stirnträgers 1 ab
stützt und das Versatzmaß durch die Länge der Stege 2c bestimmt
wird. Die Stützplatte 2 ist unter Zwischenschaltung jeweils eines
Überstoßaufnehmers 3 je lösbarer Verbindung am Stirnträger 1 befe
stigt. Der Überstoßaufnehmer 3 läßt unter plastischer Verformung
seiner nachgiebigen Teile bei einem Überstoß einen für die jeweils
wirkende Kraft vorgegebenen Verformungsweg zu.
Dabei ist der Überstoßaufnehmer 3 gemäß der Figur wie folgt ausge
bildet. Zwischen einem durch eine Mutter 4 gesicherten Widerlager
4a und der zum Fahrzeugende weisenden Seite des Stirnträgers 1 ist
ein Zerstörungsglied 5 angeordnet, das sich gegen den Stirnträger
1 abstützt. Dabei ist im Stirnträger 1 jeweils im Bereich jedes
Überstoßaufnehmers 3 eine Bohrung angeordnet, wobei die Bohrung
entweder als Bohrung 6 direkt in den Stirnträger 1 eingebracht
ist, oder die Bohrung 6 wird vom Innenmaß einer in den Stirnträger
1 eingebrachten Buchse 7 bestimmt, wobei diese sich mit einem Bund
7a an der zum Fahrzeugende weisenden Seite des Stirnträgers 1 und
das Zerstörungsglied 5 sich an der Buchse 7 abstützt.
Die Bohrung 6 umschließt den Schaft 8a einer Schraube 8 im vorbe
stimmten Abstand. Der Abstand A zwischen der Außenkontur des Wi
derlagers 4a und dem Innenmaß der Bohrung 6 ist entweder größer
als die Dicke des Zerstörungsgliedes 5 ausgeführt, wobei hohe
plastische Verformungsenergien darstellbar sind oder die Dicke des
Zerstörungsglieds 5 ist kleiner oder gleich dem Abstand A bemes
sen, wobei geringere Verformungsenergien darstellbar sind. Das
Zerstörungsglied 5 ist eben oder konisch, konvex oder konkav aus
gebildet und mit oder ohne hülsenartigem Ansatz 5b aber vor
zugsweise konzentrisch und ringförmig um die Schraube 8 angeord
net. Das Zerstörungsglied 5 liegt an dem entsprechend gleich oder
eben geformten Widerlager des Stirnträgers 1 bzw. bei der Ausfüh
rungsform des Überstoßaufnehmers 3 mit Buchse 7 am Bund 7a der
Buchse 7 an. Bei Ausbildung mit hülsenartigem Ansatz 5b, der in
die Bohrung 6 ragt, sind der hülsenartige Ansatz 5b und der Kragen
5a mit gleicher oder unterschiedlicher Materialdicke ausgeführt.
Die Zug- und Stoßvorrichtung 9 stützt sich an der zum Fahrzeugende
weisenden Seite der Grundplatte 2b ab. Der Drehpunkt des Drehzap
fens 10 des Lagerbockes 11 der Kupplungsanlenkung ist somit wahl
weise vor, hinter oder in Höhe der Vorderkante des Stirnträgers 1
festlegbar, vorzugsweise durch Veränderung der Länge der Stege 2c
der Stützplatte 2, durch Dickenänderung der Grundplatte 2b oder
durch nicht dargestellte zusätzliche Abstandsstücke.
Die Stützplatte 2 ist auch als Teil des Lagerbockes 11 der Kupp
lungsanlenkung ausbildbar.
Am Stirnträger 1 oder wahlweise an der Stützplatte 2 ist in Fahr
zeuglängsrichtung mindestens eine Führungsstange 13 befestigt, die
in eine entsprechende Führung 14 in der Stützplatte 2 bzw. in den
Stirnträger 1 ragt.
Die normal auf den Kuppelkopf wirkenden Stoßkräfte werden von der
Zug- und Stoßvorrichtung 9 aufgenommen. Zum Abbau von Überstößen
werden als Energieverzehrelemente oft Überstoßvorrichtungen be
kannter Bauart innerhalb der Zug- und Stoßvorrichtung 9 angeordnet
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschaltet. Bei noch
höheren Aufstoßkräften gibt das Zerstörungsglied 5 des Überstoß
aufnehmers 3 nach und läßt ab einer durch Auslegung des Zer
störungsglieds 5 vorgebbaren, definierten Krafteinwirkung das
innere Widerlager, bestehend aus Mutter 4, Widerlager 4a, Zerstö
rungsglied 5 und Schrauben 8, durch die Bohrung 6 rutschen. Das
äußere Widerlager wird durch die Bohrung 6 gebildet. Je nach Ab
stand der beiden Widerlager, vorgegeben durch den Abstand A zwi
schen der Außenkontur des Widerlagers 4a und dem Innenmaß der
Bohrung 6 und der Dicke des Zerstörungsglieds 5, wird das Zerstö
rungsglied 5 plastisch verformt und unter Umständen auch abge
schert. Ein Abscheren ist bei sehr engem Abstand im Verhältnis zur
Dicke des Zerstörungsgliedes 5 zu erwarten. Die Stützplatte 2 wird
mit der daran befestigten Zug- und Stoßvorrichtung 9 vorzugsweise
in der durch die Führungsstange 13 und Führung 14 vorgegebenen
Richtung kontrolliert verschoben.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Abstützen einer einer Mittelpufferkupplung für
Schienenfahrzeuge nachgeschalteten Zug- und Stoßvorrichtung an
einem quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Stirnträger
des Fahrzeuguntergestells, mit einer die Zug- und Stoßvorrich
tung in Stoßrichtung abstützenden, seitliche flanschartige
Ausleger aufweisenden Stützplatte, wobei die Stützplatte gegen
über ihren Auslegern in Fahrzeuglängsrichtung zur Fahrzeugmitte
hin versetzt ist und die Ausleger der Stützplatte mittels
Schraubverbindungen lösbar an dem Stirnträger des Fahrzeugun
tergestells befestigt sind, und mit in den Befestigungsberei
chen für die Ausleger der Stützplatte vorgesehenen, bei Einwir
ken von übergroßen Stoßkräften in Fahrzeuglängsrichtung nachge
benden Überstoßaufnehmern, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stützplatte (2) an der in Fahrzeuglängsrichtung der Fahrzeug
mitte zugewandten Innenseite des Stirnträgers (1) angeordnet
ist, wobei sich die Ausleger (2a) der Stützplatte (2) in Zug
richtung der Zug- und Stoßvorrichtung (9) unmittelbar an der
Innenseite des Stirnträgers (1) abstützen, daß als Schraubver
bindungen in den Befestigungsbereichen für die Ausleger (2a)
jeweils eine den betreffenden Ausleger (2a) und den Stirnträger
(1) durchsetzende Schraube (8) mit einer Mutter (4) vorgesehen
ist, wobei die von der Schraube (8) durchsetzte Bohrung (6) in
dem Stirnträger (1) einen größeren Durchmesser als die Mutter
(4) aufweist, und daß die Überstoßaufnehmer (3) jeweils ein in
bezug auf die zugehörige Schraube (8) konzentrisches, plastisch
verformbares, ringförmiges Zerstörungsglied (5) aufweisen, das
zwischen der Mutter (4) und der Außenseite des Stirnträgers (1)
eingespannt ist, wobei nach einem Abscheren der Zerstörungs
glieder (5) der Überstoßaufnehmer (3) durch entsprechende über
große Stoßkräfte die Stützplatte (2) in Fahrzeuglängsrichtung
in einen Freiraum innerhalb des Fahrzeuguntergestells ver
schiebbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwi
schen der Mutter (4) und dem Zerstörungsglied (5) konzentrisch
zur Schraube (8) ein Widerlager (4a) angeordnet ist, dessen
Außendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Bohrung (6)
ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Zerstörungsglied (5) und der Außenseite des
Stirnträgers (1) konzentrisch zur Schraube (8) eine Buchse (7)
angeordnet ist, die sich mit einem Bund (7a) an der Außenseite
des Stirnträgers (1) abstützt und deren Innendurchmesser größer
als der Außendurchmesser der Mutter (4) und des Widerlagers
(4a) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß das Zerstörungsglied (5) einen zur
Bohrung (6) weisenden hülsenförmigen Ansatz (5b) und einen
Kragen (5a) von gleicher oder unterschiedlicher Materialdicke
aufweist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Materialdicke des
Zerstörungsglieds (5) größer als der Abstand A ausgeführt ist,
der durch den Unterschiedsbetrag vom Außendurchmesser der
Mutter (4) oder des Widerlagers (4a) zum Innendurchmesser der
Bohrung (6) oder der Buchse (7) bestimmt ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stirnträger (1) und der
Stützplatte (2) eine Führungsvorrichtung mit Führungsstange
(13) und Führung (14) angeordnet ist, die ein geführtes Ver
schieben der Stützplatte (2) gegenüber dem Stirnträger (1) in
den Freiraum im Untergestell erlaubt.
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