DE4132048C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstützeinrichtung für auf Unterge­ stellen schienengebundener Güterwagen gelagerte Aufbauten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der gattungsgemäßen DE 39 40 650 C1 ist eine Abstützeinrichtung für Behälter auf dem Untergestell eines Eisenbahngüterwagens bekannt, die den Behälter an beiden Enden in quer zur Längsrichtung des Eisenbahn­ güterwagens angeordneten Endsätteln begrenzt längsverschieblich gegenüber dem Untergestell halten, wobei der Behälter in Quer­ richtung über die Endsättel und geeignete Halteelemente, z. B. Spannbänder am Untergestell gehalten ist. An jedem Ende des Behäl­ ters ist ein behälterseitiges Anschlagstück befestigt, das einem untergestellseitigen Widerlager zugeordnet ist. Jedes mit dem Behälter verbundenes Anschlagstück ist für Bewegungen in Richtung auf das jeweils zugeordnete Ende des Untergestells bezüglich des jeweils zugeordneten Widerlagers zwangfrei längsverschieblich geführt, derart, daß Kräfte und Energien aus einer Stoßeinleitung an einem Ende des Untergestells über das Untergestell und das Widerlager am stoßabgewandten Ende des Untergestells in das zuge­ ordnete Anschlagstück des Behälters am der Stoßeinrichtung abge­ wandten Ende in den Behälter eingeleitet werden. Durch diese Aus­ bildung wird die Verbindungsstelle zwischen Aufbau und Unterge­ stell bei hohen Krafteinleitungen in das Untergestell, insbesonde­ re bei Pufferstößen auf der Seite des Pufferstoßes entlastet und die auftretende Pufferkraft verringert. Das Untergestell ist in Längsrichtung reversibel nachgiebig ausgebildet, wobei eine Ener­ gieaufnahme und ein nennenswerter Abbau der Pufferstoßkraft durch gezielte reversible Biegung der Trägerstruktur oder von Teilen der Trägerstruktur der Kopfsektionen und/oder der Mittelsektion des Untergestells erfolgt. Um dies zu erreichen weist die Mittelsek­ tion zwei in horizontaler Ebene mit Abstand angeordnete Langträger auf, die durch einen Strebverband verbunden sind, der die Langträ­ ger reversibel biegeweich miteinander koppelt und diese zu Biege­ verformungen quer zur Längsrichtung des Untergestells mindestens in der horizontalen Ebene zwingt.

Für bestimmte Einsatzfälle ist es allerdings wünschenswert, die Pufferkräfte weiter zu erniedrigen und dazu beispielsweise das Untergestell noch weicher auszubilden. Dem sind aber aus Stabili­ tätsgründen Grenzen gesetzt, da die Zulassungsbedingungen für die Einstellung von Eisenbahnfahrzeugen bestimmte Festigkeiten bzw. maximale Verformungen beim Diagonalstoß oder den Anhebefall vor­ schreiben.

Aus der DE 39 09 883 A1 ist es bekannt, bei einem gattungsähnli­ chen Eisenbahngüterwagen zwischen den Anschlagstücken und dem jeweils zugeordneten Widerlager jeweils eine in Richtung auf die Quermittelebene des Eisenbahngüterwagens wirksame Energieverzehr­ einrichtung anzuordnen, wobei als Energieverzehreinrichtung eine Druckfederanordnung oder eine Keilebene vorgeschlagen wird. Als nachteilig erweist es sich, daß die sichere Rückstellung des Be­ hälters nach einem Pufferstoß gegenüber dem Untergestell nicht immer erreicht wird. Zur Abhilfe sind zusätzliche Rückstellein­ richtungen erforderlich, was den Wartungsaufwand und die Wirt­ schaftlichkeit ungünstig beeinflußt.

Aus der US 13 52 981 ist eine unstarre, elastische Kessellagerung bekannt, bei der Kessel und Untergestell weitgehend voneinander getrennt und begrenzt gegeneinander verschieblich gehalten sind, so daß einerseits unterschiedliche Längenänderungen aufgrund von Temperatureinflüssen ausgeglichen werden und andererseits auf das Untergestell einwirkende Stoßkräfte und daraus resultierende Stoßenergien in verminderter Größe auf den Kessel übertragen werden. Um dies zu erreichen, ist an den Enden des Kessels je ein Halteglied befestigt, an dem Stangen angelenkt sind, die sich zur Quermitte des Untergestells erstrecken und dort über einen Hebelmechanismus an einem Federsystem abgestützt sind. Insbesondere bei Stößen, die eine größere Verschiebung des Kessels gegen das Untergestell verursachen, ist eine Rückstellung des Kessels in die Ausgangslage nicht sicher gewährleistet. Dies kann die Fahrdynamik und die Betriebssicherheit des Kesselwagens ungünstig bis hin zu einer Betriebsgefahr beeinflussen. Zum Stoßkraftabbau in der Trägerkonstruktion des Untergestells ist ausbildungsbedingt nur die Hälfte der nutzbaren Länge des Untergestells genutzt, da die Stoßkraftumleitung im Bereich der Quermittelebene des Untergestells erfolgt.

Bei allgemein bekannten starren Kessellagerungen, z. B. bei Behältern, die im Erdbereich über Längssätteln mit dem Untergestell fest verbunden sind, insbesondere solche mit seitlichen Satteltragleisten, die mit dem Behälter und dem Untergestell verschweißt sind und die die Kräfte aus der Verzögerung und der Beschleunigung des Kesselwagens im wesentlichen auf der dem Stoß zugewandten Seite aufnehmen, hat sich gezeigt, daß bei Auffahrunfällen mit höheren Geschwindigkeiten Behälterrisse auftreten können, wenn versteifende Elemente im Endbereich eine elastische bzw. plasti­ sche Verformung des Behälters unterhalb der Bruchgrenze behindern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Abstützeinrichtung derart auszubilden, daß die Energieaufnahme­ fähigkeit der den Aufbau in Längsrichtung gegen das Untergestell abstützenden Elemente einer Abstützvorrichtung weiter erhöht wird, die Rückstellfähigkeit des Aufbaus gegen das Untergestell nach dem Pufferstoß verbessert wird und daß versteifende Elemente in den Endbereichen des Aufbaus weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Abstützeinrichtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kesselwagens mit einer Abstützeinrichtung;

Fig. 2 die Draufsicht auf das Untergestell des Kesselwagens nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Abstützvorrichtung in schematischer Darstellung.

Der in Fig. 1 dargestellte Eisenbahngüterwagen (Kesselwagen) weist ein Untergestell 1 mit zwei Kopfsektionen 2 und einer Mittelsek­ tion 3 und einen Aufbau 4 (Kessel) auf, der an den Enden A und B jeweils in einem am Untergestell 1 befestigten Quersattel 5 und mittels geeigneter Haltelemente 6 (Spannbänder) in Querrichtung am Untergestell 1 gehalten ist. Die Längsanbindung des Aufbaus 4 am Untergestell 1 erfolgt über eine Abstützeinrichtung, die den Auf­ bau 4 bei einem Pufferstoß d. h. einer Krafteinleitung über die Puffer in das Untergestell, gegen das Untergestell 1 begrenzt längsverschieblich hält. Die Abstützeinrichtung weist beiderseits des Aufbaus 4 einen Mittensattel 7 auf, welcher im Mittenbereich des Radstandes oder Drehgestellabstandes fest mit dem Aufbau 4 verbunden ist, nicht jedoch mit dem Untergestell 1. Am Mitten­ sattel 7 ist symmetrisch zur Aufbauquermittelebene je ein An­ schlagstück 8 befestigt, das einem untergestellseitigen Widerlager 9 zugeordnet ist. Die Paarung Widerlager 9 / Anschlagstück 8 ist derart ausgebildet und angeordnet, daß das Anschlagstück 8 durch das Widerlager 9 gegen Verschiebungen (Relativbewegungen) in Rich­ tung auf die Quermittelebene des Untergestells 1 festgelegt ist, in Richtung auf das jeweils zugeordnete Ende A bzw. B des Unter­ gestells 1 im Widerlager 9 jedoch längsverschieblich gehalten ist. An jedem Widerlager 9 ist ein Zugglied 10 (z. B. Zugstange oder -träger, vorgespannter Seilzug) befestigt, das sich vom Mittensat­ tel 7 bis zum zugeordneten Ende A bzw. B des Untergestells 1 er­ streckt und dort befestigt ist. Das Zugglied 10 ist unter Zugbela­ stung durch Dehnung im elastischen Bereich bei gutem Rückstellver­ halten, d. h. mit hohen Rückstellkräften, charakterisiert.

Die Abstützeinrichtung weist mindestens je ein Zugglied 10 je zugeordneter Kopfsektion 2 auf, zweckmäßig jedoch vier Zugglieder 10, die derart angeordnet sind, daß jeder Wagenseite zwei entge­ genwirkende und damit jeder Kopfsektion 2 des Untergestells 1 zwei gleichwirkende Zugglieder 10 in symmetrischer Anordnung zugeordnet sind.

Die Zugglieder 10 sind im Ausführungsbeispiel als Außenlangträger ausgebildet, die vom Kopfträger 11 der Kopfsektion 2 über den Hauptquerträger 12 in der Ebene des Untergestells 1 bis zum Mit­ tensattel 7 erstreckt sind und dort über das an dem Zugglied 10 befestigte Widerlager 9 am aufbauseitigen Anschlagstück 8 angrei­ fen. Somit ist eine aus Sicherheitsgründen erwünschte, möglichst durchgehende Flankenabgrenzung gegeben.

Das Widerlager 9 kann auch als Langlochlager und das Anschlagstück 8 als Bolzen ausgebildet sein.

Nachfolgend ist die Abstützeinrichtung bei Beaufschlagung durch einen Auflaufstoß bzw. Pufferstoß erläutert.

Nach einem Pufferstoß, beispielsweise auf der Seite A des Kessel- Wagens, wird die Stoßenergie zunächst durch die im Kraftfluß lie­ genden Puffer - im Regelfall sind am Stoß vier Puffer beteiligt - in den Grenzen deren maximaler Pufferarbeit erniedrigt. Da der Aufbau 4 auf der Seite A der Stoßeinbringung in Stoßrichtung nicht mit dem aufbauseitigen Anschlagstück 8 im untergestellseitigen Widerlager 9 festgelegt ist, wird der Pufferstoß durch das Unter­ gestell 1 geleitet, wobei ein weiterer Teil der Stoßenergie in Abhängigkeit von der konstruktiven Ausbildung der Federkonstante und der Dämpfungseigenschaft des Untergestells 1 im Untergestell 1 abgebaut wird. Die nunmehr verbliebene Stoßkraft bzw. Stoßenergie wird am Ende B des Untergestells 1 in das Zugglied 10 (um)geleitet und zum Mittensattel 7 geführt und dort über das Widerlager 9 auf das behälterseitige Anschlagstück 8 übertragen. Somit wird ein Abbau der Stoßenergie in den Puffern, im Untergestell 1 und in den dem Ende B zugeordneten Zuggliedern 10 erreicht, bevor eine Kraft­ einleitung in die Anbindungsstelle zwischen Untergestell 1 und Aufbau 4 am Mittensattel 7 erfolgt.

Die Zugglieder 10 sind nur in einer Richtung wirksam ausgebildet, nämlich für Zugkräfte aus einer Krafteinleitung vom jeweils stoß­ abgewandten Ende B des Untergestells 1. Die dem Ende A zugeordne­ ten Zugglieder 10 werden bei einer Stoßeinbringung am Ende A des Untergestells 1 nicht belastet und sind an der Stoßkrafteinleitung in den Aufbau 4 nicht beteiligt.

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Hier ist jedes untergestellseitige Wider- Lager 9 im Bereich der Kopfsektion 2 angeordnet und einem aufbau­ seitigen Anschlagstück 8 zugeordnet, das durch das Widerlager 9 in Richtung auf die Quermittelebene des Güterwagens festgelegt ist. Das Anschlagstück 8 ist am Ende des Zuggliedes 10 befestigt. Das Zugglied 10 erstreckt sich von der Kopfsektion 2 vom Anschlagstück 8 bis zum Mittensattel 7 und ist dort befestigt. Das Zugglied 10 kann auch als durchgehendes Bauteil ausgebildet sein, das z. B. als Außenlangträger zwischen den Kopfsektionen angeordnet ist.

Bei beiden Ausführungsbeispielen sind somit zwischen dem Aufbau 4 und dem Untergestell 1 Zugglieder 10 angeordnet, die entweder zwi­ schen den untergestellseitigen Widerlagern 9 im Bereich des Mit­ tensattels 7 und deren Abstützung am zugeordneten Ende A, B des Untergestells 1 oder zwischen den aufbauseitigen Anschlagstücken 8 an den Wagenenden A, B und dem Mittensattel 7 befestigt sind. Ein Pufferstoß wird vergleichbar nach dem Durchlauf durch das Unter­ gestell 1 an der stoßabgewandten Seite des Untergestells 1 in das Zugglied 10 umgeleitet, unter Stoßenergieerniedrigung zum Mitten­ sattel 7 geführt und von dort in den Aufbau 4 eingebracht.

Die konstruktiv unterschiedliche Anbindung des Zuggliedes 10 zwi­ schen dem Mittensattel 7 und Anschlagstück 8 im zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel entspricht bei funktionsbezogener Zuordnung der Elemente funktionell der Anbindung aus dem ersten Ausführungsbei­ spiel.

Die Länge des Zuggliedes 10 ist ausgehend vom Bereich am Mitten­ sattel 7 bis zum Ende A, B des Untergestells 1 auf jede Zwischen­ länge beliebig festlegbar. Bei Verwendung von Zwischenlängen ist allerdings der Beitrag des Untergestells 1 und des Zuggliedes 10 als Energieverzehrelement geringer.

Claims (5)

1. Abstützeinrichtung für auf Untergestellen schienengebundener Güterwagen gelagerter Aufbauten, insbesondere für Kessel auf Kesselwagen, wobei der Aufbau mindestens an den Wagenenden je­ weils mittels eines Quersattels und geeigneter Halteelemente quer zur Längsrichtung des Untergestells festgelegt und gegen das Untergestell bei einem Pufferstoß begrenzt längsverschieb­ lich gehalten ist, wobei dem Untergestell Widerlager und dem Aufbau Anschlagstücke zugeordnet sind und jedes untergestell­ seitige Widerlager das zugeordnete Anschlagstück des Aufbaus gegen Bewegungen in Richtung auf die Quermittelebene des Güter­ wagens festlegt, und das Anschlagstück in Richtung auf das jeweils zugeordnete Ende des Untergestells im Widerlager längs­ verschieblich gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes aufbauseitige Anschlagstück (8) an einem Mittensattel (7) befe­ stigt ist, der im Mittenbereich des Radstandes oder Drehge­ stellabstandes fest mit dem Aufbau (4) verbunden ist, nicht jedoch mit dem Untergestell (1), daß jedes untergestellseitige Widerlager (9) an einem Zugglied (10) befestigt ist, das sich vom Mittensattel (7) bis zum zugeordneten Ende A bzw. B des Untergestells (1) erstreckt und dort befestigt ist und daß das Zugglied (10) unter Zugbelastung durch Dehnung im elastischen Bereich bei hohen Rückstellkräften charakterisiert ist, oder daß jedes aufbauseitige Anschlagstück (8) am Ende eines Zuggliedes (10) befestigt ist, das sich ausgehend von einem Mittensattel (7) in Richtung auf das jeweils zugeordnete Ende A bzw. B des Untergestells (1) erstreckt, wobei der Mittensattel (7) im Mittenbereich des Radstandes oder Drehgestellabstandes fest mit dem Aufbau (4) verbunden ist, nicht jedoch mit dem Untergestell (1), daß das Widerlager (9) und das zugeordnete Anschlagstück (8) im Bereich der Kopfsektion (2) angeordnet sind und daß das Zugglied (10) unter Zugbelastung durch Dehnung im elastischen Bereich bei hohen Rückstellkräften charakterisiert ist.

2. Abstützeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung vier Zugglieder (10) aufweist, die derart angeordnet sind, daß jeder Wagenseite zwei entgegenwirkende und damit jeder Kopfsektion (2) zwei gleichwirkende Zugglieder (10) in symmetrischer Anordnung zugeordnet sind.

3. Abstützeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugglieder (10) als Außenlangträger ausgebildet sind, die vom Kopfträger (11) der Kopfsektion (2) in der Ebene des Untergestells (1) bis zum Mittensattel (7) erstreckt sind.

4. Abstützeinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (9) als Langlochlager und das Anschlagstück (8) als Bolzen (oder umgekehrt) ausgebildet sind.

5. Abstützeinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugglieder (10) jeweils ausgehend vom Mittenbereich des Güterwagens in Richtung auf das zugeordnete Ende A, B des Untergestells (1) in beliebiger Erstreckung zwischen Mittenbereich und den Enden A, B ausgeführt sind.