DE3610567A1 - Huelsenpuffer zur federnden aufnahme von stosskraeften, insbesondere fuer schienenfahrzeuge - Google Patents
Huelsenpuffer zur federnden aufnahme von stosskraeften, insbesondere fuer schienenfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hülsenpuffer zur federnden
Aufnahme von Stoßkräften, insbesondere für Schienenfahr
zeuge, mit zwei teleskopartig ineinander geführten, eine
Pufferfeder aufnehmenden Gehäuseteilen, die an ihren der
Pufferfeder zugewandten Enden jeweils mit einer Druckplat
te versehen sind.
Hülsenpuffer der vorbezeichneten Art sind beispielsweise
durch die Schrift der Anmelderin "Mitteilungen aus dem
Konstruktionsbüro, 2/78" bekannt, wobei auf Seite 3 mit
Bild 3 und 4 entsprechend der Gattung gebildete Puffer
gehäuse gezeigt sind, die bei diesen Beispielen jeweils
aus einem in Stoßrichtung vorderen, äußeren Gehäuseteil
(Pufferstößel mit Pufferteller) und einem inneren Gehäu
seteil (Pufferhülse mit Grundplatte) bestehen. Auf Seite
4 sind mit beispielsweise Bild 7 und 8 zu derartigen Puf
fergehäusen verwendbare, aus doppelkonischen Ringen ge
bildete Pufferfedern dargestellt.
Bei derartigen Hülsenpuffern besteht im Falle von Über
schreitungen der für den jeweiligen Federtyp maximal zu
lässigen Stoßenergie und des daraus folgenden, plötzli
chen Kraftanstieges die Gefahr einer Beschädigung von
Fahrzeug und Ladegut.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem
Puffer der gattungsgemäßen Art die zuvor zum Stand der
Technik aufgezeigte Gefahr zu verringern; es ist also ein
Hülsenpuffer der gattungsgemäßen Art derart zu gestalten,
daß er - neben seiner Funktionsfähigkeit im normalen Fahr
betrieb - geeignet ist, Fahrzeug und Ladung soweit wie
möglich auch dann noch zu schützen, wenn das Arbeitsver
mögen der Pufferfeder gegenüber derartig überschüssiger
Stoßenergie nicht ausreicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
zwischen einem Ende der Pufferfeder und der Innenfläche
einer der beiden Druckplatten ein - bei Auftreten von das
Arbeitsvermögen der Pufferfeder überschreitender Stoßener
gie - radial im wesentlichen nur zur Längsmittenachse des
Hülsenpuffers hin verformbares Deformationselement ange
ordnet ist.
Eine herstellungsmäßig einfache (spanlose Formgebung durch
Walzen) und funktionell sichere Ausführungsform der Er
findung ist dadurch gegeben, daß das Deformationselement
aus einem Ring besteht, dessen innere Umfangsfläche in
zwei konische Teilflächen mit zur Längsmittenachse des
Hülsenpuffers hin gerichtetem Scheitelpunkt aufgeteilt
ist und dessen äußere Umfangsfläche eine halbkreisförmige
Ausnehmung aufweist.
Um ein möglichst großes Arbeitsvermögen des Deformations
elementes zu erzielen, sieht eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung vor, daß das Deformationselement einen Au
ßendurchmesser hat, der dem Innendurchmesser des inneren
Gehäuseteiles weitestgehend, unter Berücksichtigung eines
- wegen einer geringfügigen radialen Aufweitung des
Deformationselementes bei dessen Verformung - notwendigen
Spieles angeglichen ist. Dieses in den Innenraum des
inneren der beiden teleskopartig zusammenwirkenden Gehäu
seteile hineinpassende Deformationselement kann also bei
seiner Anordnung an der Druckplatte des äußeren Gehäuse
teiles beim Einhub des Hülsenpuffers von dem inneren Ge
häuseteil überdeckt werden; daraus ergibt sich eine be
sonders kompakte Baulänge für den Puffer.
Für ein schnelles, exaktes Zusammenfügen von Deformations
element und Druckplatte sieht eine erfindungsgemäße Wei
terbildung vor, daß das Deformationselement in eine zen
trisch angeordnete Bettung der Innenfläche der Druckplat
te eingreift.
Eine leichte Austauschbarkeit des Deformationselementes
wird nach einer nächsten Ausführungsform der Erfindung da
durch erzielt, daß das Deformationselement lösbar an der
Druckplatte befestigt ist.
Um für einen Austausch des Deformationselementes den Hül
senpuffer möglichst wenig zerlegen zu müssen, liegt es
ferner im Wesen der Erfindung, daß das Deformationsele
ment an der in Stoßrichtung vorderen, in an sich bekann
ter Weise lösbar mit dem entsprechenden Gehäuseteil ver
bundenen Druckplatte angebracht ist.
Zum Überbrücken gegebenenfalls unterschiedlicher Durch
messer von Pufferfeder und Deformationselement ist nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß
gegen die von der Druckplatte abgewandte Seite des Defor
mationselementes eine Zwischenplatte anliegt, deren vom
Deformationselement abgewandte Fläche der Abstützung der
Pufferfeder dient.
Für all die Fälle, in denen der Hülsenpuffer auch dann
kein Längsspiel haben soll, wenn durch Überschreiten der
für die Pufferfeder zulässigen Stoßenergie eine axiale
Verkürzung des Deformationselementes eingetreten ist, ist
nach einem nächsten erfindungsgemäßen Gedanken vorgesehen,
daß gegen die dem Deformationselement abgewandte Fläche
der Zwischenplatte - oder gegen die Innenfläche der nicht
mit dem Deformationselement zusammenwirkenden Druckplatte -
eine der Pufferfeder vorgeschaltete Zusatzfeder abgestützt
ist, die andererseits von einem in die Pufferfeder hinein
ragenden, das entsprechende Ende der Pufferfeder hinter
greifenden Topf gehalten ist, wobei der Vorspannweg der
Zusatzfeder größer als der Arbeitsweg des Deformations
elementes ausgelegt ist.
Eine ergänzende Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß die Zwischenplatte an ihrer vom Deformationselement
abgewandten Fläche zum Zentrieren der Zusatzfeder einen
zentrisch zur Längsmittenachse des Hülsenpuffers liegen
den Ansatz aufweist.
Eine augenfällige, also ohne weiteres, insbesondere ohne
Zerlegen des Hülsenpuffers durchführbare Kontrolle, ob
das Deformationselement eine axiale Verkürzung erlitten
hat oder nicht, ist gemäß einer nächsten Ausführungsform
der Erfindung dadurch gegeben, daß an der Wandung eines
der beiden Gehäuseteile ein Anzeigeglied angebracht ist,
das nach einem den vollen Arbeitsweg der Pufferfeder über
schreitenden Einhub des Hülsenpuffers ein stetes Warnzei
chen auslöst.
Ein mit einfachen Mitteln herstellbares und an dem Hül
senpuffer gut anbringbares, in seiner Wirksamkeit leicht
zu kontrollierendes Anzeigeglied erhält man nach einer
Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß das Anzeigeglied
aus einem die Wandung des einen, in Stoßrichtung vorderen
Gehäuseteils in einer Glattbohrung durchdringenden, in
diesem Bereich für ein leichtes Abscheren ausgebildeten
Gewindestift besteht, der über einen daran befindlichen,
auf der Innenwandung dieses einen Gehäuseteiles aufliegen
den Kragen und ein außen an diesem Gehäuseteil angreifendes
Befestigungsmittel, z.B. eine Mutter, verspannt sowie über
ein an ihm und diesem einen Gehäuseteil angeschlossenes Ver
bindungsmittel, z.B. eine Kette, unverlierbar dann gehalten
ist, wenn der Kragen infolge des besagten Einhubes des Hül
senpuffers durch dem Kragen entgegenstehende ortsfeste
Teile, z.B. eine Paßfeder, des anderen Gehäuseteils ab
geschert wird.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe
sondere darin, daß sich das Arbeitsvermögen des Deforma
tionselementes zum Arbeitsvermögen der eigentlichen Puf
ferfeder addiert und damit ein erhöhter Schutz für Fahr
zeug und Ladung vorliegt. Dabei ist es bedeutsam, daß das
Deformationselement durch die überschüssige Stoßenergie
radial im wesentlichen nur zur Längsmittenachse des Hül
senpuffers hin verformt wird, so daß der Hülsenpuffer im
mer noch entsprechend dem Arbeitsvermögen der eigentli
chen Pufferfeder funktionsfähig ist.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich
nung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen, jeweils im Längsschnitt,
Fig. 1 einen ersten, von einer Stoßkraft freien
Hülsenpuffer,
Fig. 2 einen weiteren, gleichfalls stoßkraftfreien
Hülsenpuffer,
Fig. 3-5 Ergänzungen zu Fig. 2, wobei der Hülsenpuffer
nach Fig. 2 gemäß
Fig. 3 unter einer Stoßkraft steht, die aber eben noch
keine axiale Verkürzung eines Deformationselemen
tes bewirken kann,
Fig. 4 unter einer gegenüber dem Zustand bei Fig. 3
größeren Stoßkraft steht, die eine erhebliche
axiale Verkürzung des Elementes bewirkt hat,
Fig. 5 von der zuvor bei Fig. 4 erwähnten Stoßkraft
wieder frei ist.
Der Hülsenpuffer nach Fig. 1 und der Hülsenpuffer nach
Fig. 2 bis 5 bestehen im wesentlichen jeweils aus einem
äußeren Gehäuseteil 2 mit angeschraubter, rechteckförmiger
Druckplatte 2 a (Pufferstößel mit Pufferteller), einem
inneren Gehäuseteil 3 mit einstückig angeformter Druck
platte 3 a (Pufferhülse mit Grundplatte) sowie einer
Pufferfeder 1. Die einstückig angeformte, gleichfalls
rechteckförmige Druckplatte 3 a ist mit außerhalb der
Schnittebene angeordneten Bohrungen versehen, um den
Hülsenpuffer z.B. an einem Schienenfahrzeug mittels
Schrauben befestigen zu können.
Zum Bilden einer Verdrehsicherung für das äußere Gehäuse
teil 2 weist dieses zwei Längsnuten 2 d auf, in die zwei
in der Wandung des inneren Gehäuseteils 3 eingelassene
Paßfedern 3 c eingreifen. Außerdem nimmt das innere Gehäuse
teil 3 zur Aushubbegrenzung des äußeren Gehäuseteils 2
zwei Ringhälften 10 auf, die gegen einen Anschlagbund 2 e
des äußeren Gehäuseteils 2 entsprechend anliegen.
Als Pufferfeder 1 ist eine Reibungsfeder vorgesehen, deren
über konische Berührungsflächen zusammenwirkende Innen-
und Außenringe 1 a bzw. 1 b mittels einer Spannvorrichtung
9 im Sinne einer einbaufertigen Einheit gehalten sind,
wobei diese Pufferfeder 1 unter Vorspannung steht. Die
Spannvorrichtung 9 selbst besteht bei den beiden Ausfüh
rungsbeispielen gleichermaßen aus einer Zugstange 9 a, die
an ihrem hinteren Ende mit einem halbkugelförmigen Topf 9 b
längeneinstellbar verbunden ist, der das hintere Ende der
Pufferfeder 1 hintergreift. Das vordere, mit einem Kopf 9 c
versehene Ende der Zugstange 9 a ist beim ersten Ausführungs
beispiel nach Fig. 1 im Boden eines weiteren, gleichfalls
halbkugelförmigen Topfes 9 b, beim zweiten Ausführungsbei
spiel nach Fig. 2 bis 5 dagegen im Boden eines zylindri
schen Topfes 7 geführt. Die beiden vorderen Töpfe 9 b und
7 hintergreifen jeweils das vordere Ende der Pufferfeder 1.
Nach den Fig. 1 bis 5 ist an der Innenfläche 2 b der lös
baren Druckplatte 2 a ein Deformationselement 4 angeord
net, das aus einem Ring gebildet ist, dessen innere Um
fangsfläche zwei konische, mit ihrem Scheitelpunkt zur
Längsmittenachse der Hülsenpuffer hin gerichtete Teil
flächen 4 a und dessen äußere Umfangsfläche eine halbkreis
förmige Ausnehmung 4 b aufweist. Von den beiden wulstarti
gen Rändern 4 c des Deformationselementes 4 greift der vor
dere in eine zentrisch in der Druckplatte 2 a angeordnete
Bettung 2 c ein; der hintere Rand 4 c bildet ein Widerlager
für eine an der Druckplatte 2 a über eine Schraubverbindung
2 f lösbar befestigte, das Deformationselement 4 haltende
Zwischenplatte 5.
Unterschiedlich zum ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
weist der zweite Hülsenpuffer gemäß Fig. 2 bis 5 eine der
Pufferfeder 1 vorgeschaltete, vorgespannte Zusatzfeder 6
auf, die gegen den Boden des zylindrischen Topfes 7 und
gegen die dem Deformationselement 4 abgewandte Fläche 5 a
der Zwischenplatte 5 abgestützt ist. Zum Zentrieren der
Zusatzfeder 6 ist an dieser Fläche 5 a der Zwischenplatte 5
ein Ansatz 5 b vorhanden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, be
steht bei dem von einer Stoßkraft freien Hülsenpuffer
zwischen der Vorderfläche des zylindrischen Topfes 7 und
der Fläche 5 a der Zwischenplatte 5 ein Längsabstand.
Bei Einwirken einer Stoßkraft auf den Hülsenpuffer nach
Fig. 2 arbeitet - im Maße des zuvor genannten Längsabstan
des - zunächst die gegenüber der Pufferfeder 1 weichere
Zusatzfeder 6, wodurch ein entsprechend weicher Anhub für
den Puffer erzielt wird. Die Aufnahme der Stoßkraft erfolgt
im weiteren durch die sich dabei axial verkürzende Puffer
feder 1, und zwar bis zum Erreichen der in Fig. 3 gezeigten
Blocklage der Ringe 1 a und 1 b. Zum Aufnehmen dann ggf. noch
überschüssiger Stoßenergie wird das Deformationselement 4,
ebenso unter axialer Verkürzung, zur Längsmittenachse des
Hülsenpuffers hin plastisch verformt, siehe dazu Fig. 4.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Belastungszustände
gelten insoweit auch für das erste Ausführungsbeispiel
des Hülsenpuffers nach Fig. 1.
Für den Hülsenpuffer nach Fig. 2 wird, wie beschrieben,
über die Zusatzfeder 6 ein weicher Anhub erzielt. Wie aus
Fig. 5 erkennbar, liegt eine weitere Funktion dieser Feder
6 darin, bei verformtem Deformationselement 4 ein Längs
spiel des Hülsenpuffers auszuschließen; dazu hat die Zu
satzfeder 6 einen Vorspannweg, der größer ausgelegt ist
als der Arbeitsweg des Deformationselementes 4.
Der Hülsenpuffer nach Fig. 2 bis 5 und schließlich auch
der nach Fig. 1 bleibt weiterhin entsprechend dem Arbeits
vermögen der Pufferfeder 1 funktionsfähig, weil das im
wesentlichen nur nach innen hin verformte Deformations
element 4 bei Hubbewegungen nach wie vor von dem inneren
Gehäuseteil 3 überdeckt werden kann, wie es die Fig. 3
und 4 zeigen.
Über ein in allen Figuren gezeigtes Anzeigeglied 8 ist
eine augenfällige Kontrolle möglich, ob das Deformations
element 4 eine axiale Verkürzung erlitten hat oder nicht.
Bezüglich dieses Anzeigegliedes 8 darf der Einfachheit
halber auf die nähere Spezifikation der Patentansprüche
10 und 11 sowie der zugehörigen Beschreibungseinleitung
verwiesen werden.
Aus den Patentansprüchen ergeben sich im übrigen nicht
darstellungsbedürftige Möglichkeiten von erfindungsge
mäßen Anordnungen, insbesondere des Deformationselementes
4, der Zusatzfeder 6 und der Zwischenplatte 5.
Claims (11)
1. Hülsenpuffer zur federnden Aufnahme von Stoßkräften,
insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit zwei teleskopar
tig ineinander geführten, eine Pufferfeder (1) aufnehmen
den Gehäuseteilen (2, 3), die an ihren der Pufferfeder (1)
zugewandten Enden jeweils mit einer Druckplatte (2 a, 3 a)
versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem
Ende der Pufferfeder (1) und der Innenfläche (2 b, 3 b)
einer der beiden Druckplatten (2 a, 3 a) ein - bei Auftre
ten von das Arbeitsvermögen der Pufferfeder (1) über
schreitender Stoßenergie - radial im wesentlichen nur zur
Längsmittenachse des Hülsenpuffers hin verformbares Defor
mationselement (4) angeordnet ist.
2. Hülsenpuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Deformationselement (4) aus einem Ring besteht,
dessen innere Umfangsfläche in zwei konische Teilflächen
(4 a) mit zur Längsmittenachse des Hülsenpuffers hin ge
richtetem Scheitelpunkt aufgeteilt ist und dessen äußere
Umfangsfläche eine halbkreisförmige Ausnehmung (4 b) auf
weist.
3. Hülsenpuffer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Deformationselement (4) einen Außen
durchmesser hat, der dem Innendurchmesser des inneren Ge
häuseteiles (3) weitestgehend unter Berücksichtigung
eines - wegen einer geringfügigen radialen Aufweitung des
Deformationselementes (4) bei dessen Verformung - notwen
digen Spieles angeglichen ist.
4. Hülsenpuffer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Deformationselement (4) in eine
zentrisch angeordnete Bettung (2 c) der Innenfläche (2 b)
der Druckplatte (2 a) eingreift.
5. Hülsenpuffer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Deformationselement (4) lösbar an
der Druckplatte (2 a) befestigt ist.
6. Hülsenpuffer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Deformationselement (4) an der in
Stoßrichtung vorderen, in an sich bekannter Weise lösbar
mit dem entsprechenden Gehäuseteil (2) verbundenen Druck
platte (2 a) angebracht ist.
7. Hülsenpuffer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß gegen die von der Druckplatte (2 a) ab
gewandte Seite des Deformationselementes (4) eine Zwischen
platte (5) anliegt, deren vom Deformationselement (4) ab
gewandte Fläche (5 a) der Abstützung der Pufferfeder (1)
dient.
8. Hülsenpuffer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, vor
zugsweise Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß gegen
die dem Deformationselement (4) abgewandte Fläche (5 a) der
Zwischenplatte (5) - oder gegen die Innenfläche der nicht
mit dem Deformationselement (4) zusammenwirkenden Druckplatte -
eine der Pufferfeder (1) vorgeschaltete Zusatzfeder (6)
abgestützt ist, die andererseits von einem in die Puffer
feder (1) hineinragenden, das entsprechende Ende der Puffer
feder (1) hintergreifenden Topf (7) gehalten ist, wobei der
Vorspannweg der Zusatzfeder (6) größer als der Arbeitsweg
des Deformationselementes (4) ausgelegt ist.
9. Hülsenpuffer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenplatte (5) an ihrer vom Deformationsele
ment (4) abgewandten Fläche (5 a) zum Zentrieren der Zu
satzfeder (6) einen zentrisch zur Längsmittenachse des
Hülsenpuffers liegenden Ansatz (5 b) aufweist.
10. Hülsenpuffer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß an der Wandung eines der beiden
Gehäuseteile (2, 3) ein Anzeigeglied (8) angebracht ist,
das nach einem den vollen Arbeitsweg der Pufferfeder (1)
überschreitenden Einhub des Hülsenpuffers ein stetes Warn
zeichen auslöst.
11. Hülsenpuffer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß das Anzeigeglied (8) aus einem die Wandung des
einen, in Stoßrichtung vorderen Gehäuseteils (2) in einer Glattbohrung
durchdringenden, in diesem Bereich für ein leichtes Abscheren ausge
bildeten Gewindestift (8 a) besteht, der über einen daran
befindlichen, auf der Innenwandung dieses einen Gehäuse
teiles (2) aufliegenden Kragen (8 b) und ein außen an die
sem Gehäuseteil (2) angreifendes Befestigungsmittel (8 c),
z.B. eine Mutter, verspannt sowie über ein an ihm und die
sem einen Gehäuseteil (2) angeschlossenes Verbindungsmit
tel (8 d), z.B. eine Kette, unverlierbar dann gehalten ist,
wenn der Kragen (8 b) infolge des besagten Einhubes des
Hülsenpuffers durch dem Kragen (8 b) entgegenstehende orts
feste Teile, z.B. eine Paßfeder (3 c), des anderen Gehäu
seteils (3) abgeschert wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19868608541 DE8608541U1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Hülsenpuffer zur federnden Aufnahme von Stoßkräften, insbesondere für Schienenfahrzeuge |
DE19863610567 DE3610567A1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Huelsenpuffer zur federnden aufnahme von stosskraeften, insbesondere fuer schienenfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863610567 DE3610567A1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Huelsenpuffer zur federnden aufnahme von stosskraeften, insbesondere fuer schienenfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3610567A1 true DE3610567A1 (de) | 1987-10-01 |
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ID=6297492
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863610567 Withdrawn DE3610567A1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Huelsenpuffer zur federnden aufnahme von stosskraeften, insbesondere fuer schienenfahrzeuge |
DE19868608541 Expired DE8608541U1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Hülsenpuffer zur federnden Aufnahme von Stoßkräften, insbesondere für Schienenfahrzeuge |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19868608541 Expired DE8608541U1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Hülsenpuffer zur federnden Aufnahme von Stoßkräften, insbesondere für Schienenfahrzeuge |
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DE8608541U1 (de) | 1987-08-27 |
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