EP0261454B1 - Drawing and buffering gear, especially for railroad vehicles with central couplings - Google Patents

Abstract

On a drawing and buffering gear are two opposing counter-balanced friction springs (1 and 2), one of which (1) is designed to absorb the tensile forces and the other (2) the compressive forces. The first spring (1) absorbing the tensile forces is relieved when compressive forces occur in the compression direction. Conversely the other spring (2) absorbing the compressive forces is relieved when tensile forces occur in the traction direction. The distance by which these springs (1 and 2) relax is at most equal to the spring travel corresponding to their respective prestressing force, any such limitation preferably being achieved by means of a stop (3 or 4) in each case. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Zug- und Stoßeinrichtung für Mittelpufferkupplungen von Schienenfahrzeugen, mit zwei Reibungsfedern, von denen eine Reibungsfeder nur zur Aufnahme von Druckkräften vorgesehen ist.The invention relates to a pulling and pushing device for central buffer clutches of rail vehicles, with two friction springs, of which a friction spring is only intended to absorb compressive forces.

Bei Zug- und Stoßeinrichtungen ist es üblich, eine unter Vorspannung stehende Reibungsfeder über eine entsprechende Verbindungseinrichtung zum einen in Zugrichtung, zum anderen in Druckrichtung zu beaufschlagen (DE-C-1 455 252 oder DE-C-1 455 255). Zum Stand der Technik (DE-A-1 945 906) gehört weiter eine Zug- und Stoßeinrichtung der gattungsgemäßen Art mit zwei Reibungsfedern, von denen die eine als Hauptfeder dienende Reibungsfeder sowohl in Zugrichtung als auch in Druckrichtung beansprucht werden kann; die andere Reibungsfeder wirkt im Sinne einer Vorhubfeder nur bei auftretenden Druckkräften, also nicht in Zugrichtung.With tension and impact devices, it is common to apply a pre-tensioned friction spring via a corresponding connecting device, on the one hand in the pulling direction and on the other hand in the pushing direction (DE-C-1 455 252 or DE-C-1 455 255). The prior art (DE-A-1 945 906) also includes a pulling and pushing device of the generic type with two friction springs, of which the friction spring serving as the main spring can be stressed both in the pulling direction and in the pushing direction; the other friction spring acts in the sense of a pre-lift spring only when compressive forces occur, ie not in the direction of pull.

Die bekannten Zug- und Stoßeinrichtungen werden als weniger geeignet für einen Zug angesehen, welcher der Personenbeförderung dient und an seinen Enden jeweils einen Antrieb aufweist: Während die ersten Wagen eines solchen Zuges überwiegend gezogen und die letzten geschoben werden, kommt es bei den Wagen im Bereich der Zugmitte zu häufigeren Wechseln zwischen Zug- und Druckkräften. Diese Wechsel ergeben bei den dortigen Zug- und Stoßeinrichtungen jeweils einen Kraftsprung ihrer Feder (von z. B. der Rücklaufkennlinie "Zug" auf die Vorlauflinie "Druck") und metallische Schläge beim Auftreffen ihrer Verbindungseinrichtung auf z. B. am Federgehäuse gebildete Anschläge. Dadurch können im Zuginneren wahrnehmbare Geräusche und Schwingungen entstehen, die den Fahrkomfort mindern.The known train and push devices are considered less suitable for a train that is used for passenger transport and has a drive at each end: While the first wagons of such a train are predominantly pulled and the last ones are pushed, the wagons in the area occur the middle of the train for more frequent changes between tensile and compressive forces. These changes result in the pulling and pushing devices there each having a force jump of their spring (from, for example, the return characteristic "train" to the leading line "pressure") and metallic impacts when their connecting device hits z. B. stops formed on the spring housing. This allows in Perceptible noises and vibrations arise inside the train, which reduce driving comfort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zug- und Stoßeinrichtung zu schaffen, bei der die vorgenannten Nachteile soweit wie möglich beseitigt sind, also insbesondere keine wahrnehmbaren Geräusche und Schwingungen mehr entstehen sollen.The invention has for its object to provide a pulling and pushing device in which the aforementioned disadvantages are eliminated as far as possible, in particular no perceptible noises and vibrations are to occur.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Reibungsfedern mit Kraftgleichgewicht gegeneinander verspannt angeordnet sind, wobei die eine, nur der Aufnahme von Zugkräften dienende Reibungsfeder bei auftretenden Druckkräften höchstens gleich dem ihrer Vorspannkraft entsprechenden Federweg in Druckrichtung und die andere nur Druckkräfte aufnehmende Reibungsfeder bei auftretenden Zugkräften höchstens gleich dem ihrer Vorspannkraft entsprechenden Federweg in Zugrichtung entspannt werden.This object is achieved in that the two friction springs are arranged braced against each other with force equilibrium, one friction spring only serving to absorb tensile forces when compressive forces occur being at most equal to the spring travel corresponding to their prestressing force in the pressure direction and the other friction spring absorbing compressive forces only when occurring Tensile forces are at most equal to the spring travel corresponding to their preload in the direction of tension.

Im Hinblick auf eine möglichst schlanke Gestaltung der Zug- und Stoßeinrichtung ist nach einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Reibungsfedern hintereinanderliegend angeordnet sind.With regard to the leanest possible design of the pulling and pushing device, according to one embodiment of the invention it is provided that the friction springs are arranged one behind the other.

Um eine besonders kurze Einrichtung zu erzielen, sieht eine andere Ausgestaltung gemäß der Erfindung vor, daß die eine Reibungsfeder innerhalb der anderen Reibungsfeder angeordnet ist.In order to achieve a particularly short device, another embodiment according to the invention provides that one friction spring is arranged within the other friction spring.

Nach einer nächsten Ausgestaltung der Erfindung ist der Weg, um den sich die eine oder die andere Reibungsfeder entspannt, jeweils durch einen Anschlag begrenzt.According to a next embodiment of the invention, the path by which one or the other friction spring relaxes is in each case limited by a stop.

Im weiteren werden die Erfindung und die damit erzielbaren Vorteile anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.The invention and the advantages which can be achieved therewith are described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing.

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine für eine Kurzkupplung ausgebildete Zug- und Stoßeinrichtung, im Längsschnitt. Fig. 3 zeigt das Federdiagramm der Einrichtung nach Fig. 1.1 and 2 each show a pulling and pushing device designed for a close coupling, in longitudinal section. FIG. 3 shows the spring diagram of the device according to FIG. 1.

Die Zug- und Stoßeinrichtung nach Fig. 1 hat ein Gehäuse 5, das im wesentlichen aus einem rohrförmigen Gehäuseteil 5a, einem hinteren Bodenstück 5b und einem vorderen Bodenstück 5c gebildet ist. Das Gehäuseteil 5a und die beiden Bodenstücke 5b, 5c sind jeweils mit außerhalb der Schnittebene liegenden flanschartigen Ansätzen versehen und dort durch Schrauben miteinander verbunden. Das hintere Bodenstück 5b weist ein Befestigungsauge 5bʹ auf, über das die Einrichtung an einem Fahrzeug gelenkig anzubringen ist. Das Verbinden der Einrichtung mit einer spiegelbildlich gegenüberliegenden erfolgt durch am vorderen Ende einer Zug- und Druckstange 6 anzubringende Kupplungsteile, z.B. in Gestalt einer Schalenmuffe.1 has a housing 5 which is essentially formed from a tubular housing part 5a, a rear base piece 5b and a front base piece 5c. The housing part 5a and the two base pieces 5b, 5c are each provided with flange-like projections lying outside the cutting plane and connected there by screws. The rear base piece 5b has a fastening eye 5bʹ, via which the device can be attached to a vehicle in an articulated manner. The device is connected to a mirror image opposite one another by coupling parts to be attached to the front end of a pull and push rod 6, e.g. in the form of a shell sleeve.

Weiter gemäß Fig. 1 sind im Gehäuse 5 zwei vorgespannte, hier durch strichpunktierte Linien umrißlich dargestellte Reibungsfedern 1 und 2 angeordnet, die üblicherweise aus über konische Flächen zusammenwirkenden Außen- und Innenringen bestehen und wie folgt beaufschlagt werden: Zugkräfte werden durch die im vorderen Bodenstück 5c und in einem Zugelement 7 geführte Zug- und Druckstange 6 über deren Endplatte 6a und das Zugelement 7 in die Reibungsfeder 1 geleitet. Druckkräfte gelangen über die Endplatte 6a der Zug- und Druckstange 6 und eine Zwischenplatte 8 in die Reibungsfeder 2. Bei Zugkräften entspannt sich die Feder 2 bis zu einem aus der Zwischenplatte 8 und einer Stirnfläche eines inneren Bundes 5aʹ des Gehäuseteils 5a entstehenden Anschlag 4. Bei Druckkräften entspannt sich die Feder 1 bis zu einem Anschlag 3, der aus einem ringförmigen Ansatz 7a des Zugelementes 7 und der anderen Stirnfläche des inneren Bundes 5aʹ gebildet wird. Die Anschläge 3 und 4 begrenzen somit den Ausschub der Federn 1 bzw. 2 und positionieren diese Federn innerhalb des Gehäuses 5 auch bei den jeweiligen Ausschubweg überschreitenden Druck- bzw. Zughüben. Die eine, den Ausschub begrenzende Funktion der Anschläge 3 und 4 könnte jeweils auch durch eine bei der Feder 2 gezeigte Anordnung von zwei im Querschnitt hutförmigen Töpfen 9 mit Schraubverbindung 9a ausgeübt werden. Am vorderen Bodenstück 5c und am Zugelement 7 angeformte Hülsen 5cʹ und 7b dienen der Führung der Reibungsfeder 1.1, two preloaded friction springs 1 and 2, shown here in outline by dash-dotted lines, are arranged, which usually consist of outer and inner rings interacting via conical surfaces and are acted on as follows: tensile forces are exerted by the in the front base piece 5c and guided in a pulling element 7 pulling and pushing rod 6 via the end plate 6a and the pulling element 7 into the friction spring 1. Compressive forces pass through the end plate 6a of the pull and push rod 6 and an intermediate plate 8 into the friction spring 2. With tensile forces, the spring 2 relaxes up to a stop 4 which arises from the intermediate plate 8 and an end face of an inner collar 5aʹ of the housing part 5a Pressure forces relax the spring 1 up to a stop 3, which is formed from an annular extension 7a of the tension element 7 and the other end face of the inner collar 5aʹ. The stops 3 and 4 thus limit the extension of the springs 1 and 2 and position these springs within the housing 5 even when pushing or pulling strokes exceed the respective extension path. The one function, which limits the extension, of the stops 3 and 4 could also be exercised in each case by an arrangement, shown in the spring 2, of two pots 9 with a hat-shaped cross section with screw connection 9a. Sleeves 5cʹ and 7b formed on the front base piece 5c and on the tension element 7 serve to guide the friction spring 1.

Bei der Zug- und Stoßeinrichtung gemäß Fig. 2 ist das Gehäuse 5 gleichfalls aus dem rohrförmigen Gehäuseteil 5a, dem hinteren Bodenstück 5b mit Befestigungsauge 5bʹ und dem vorderen Bodenstück 5c gebildet, wobei - unterschiedlich zu Fig. 1 - zwischen dem hinteren Bodenstück 5b und dem hinteren Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 5a ein äußerer Flansch 5dʹ eines inneren Gehäuseteils 5d eingespannt ist. Wie ersichtlich, ist die vorgespannte Reibungsfeder 1 innerhalb des inneren Gehäuseteils 5d angeordnet; die Reibungsfeder 2 befindet sich zwischen den Gehäuseteilen 5a und 5d. Die Federn 1 und 2 werden auf folgende Weise beaufschlagt: Zugkräfte gelangen über die Endplatte 6a der einerseits im vorderen Bodenstück 5c, andererseits mittels der Endplatte 6a innerhalb des inneren Gehäuseteils 5d geführten Zug- und Druckstange 6 auf die Reibungsfeder 1, die unter Zwischenschaltung des Zugelementes 7 an einem inneren Flansch 5dʺ des inneren Gehäuseteils 5d abgestützt ist. Druckkräfte werden über eine Schulter 6b der Zug- und Druckstange 6 und die Zwischenplatte 8 auf die Feder 2 übertragen. Bei Zugkräften verringert sich die Vorspannung der Feder 2 bis die Vorderfläche der Zwischenplatte 8 an der Hinterfläche des vorderen Bodenstückes 5c anliegt (Anschlag 4). Bei Druckkräften entspannt sich die Feder 1, und zwar bis die Stirnfläche einer axialen Verlängerung 8a der Zwischenplatte 8 mit dem Zugelement 7 zusammenwirkt (Anschlag 3).2, the housing 5 is also formed from the tubular housing part 5a, the rear bottom piece 5b with fastening eye 5bʹ and the front bottom piece 5c, whereby - different from FIG. 1 - between the rear bottom piece 5b and an outer flange 5dʹ of an inner housing part 5d is clamped at the rear end of the tubular housing part 5a. As can be seen, the prestressed friction spring 1 is arranged inside the inner housing part 5d; the friction spring 2 is located between the housing parts 5a and 5d. The springs 1 and 2 are acted on in the following way: tensile forces pass through the end plate 6a of the pull and push rod 6, which is guided in the front base piece 5c on the one hand, and on the other hand by means of the end plate 6a within the inner housing part 5d, to the friction spring 1, with the tension element being interposed 7 is supported on an inner flange 5dʺ of the inner housing part 5d. Compression forces are transmitted to the spring 2 via a shoulder 6b of the pull and push rod 6 and the intermediate plate 8. In the case of tensile forces, the pretension of the spring 2 is reduced until the front surface of the intermediate plate 8 abuts the rear surface of the front base piece 5c (stop 4). In the case of compressive forces, the spring 1 relaxes, namely until the end face of an axial extension 8a of the intermediate plate 8 interacts with the tension element 7 (stop 3).

Gemäß dem in Fig. 3 für die Einrichtung nach Fig. 1 gezeigten resultierenden Diagramm sind die Federn 1 und 2 mit Kraftgleichgewicht gegeneinander verspannt. Diesem Diagramm ist insbesondere zu entnehmen, daß im Bereich zwischen den beiden Stellungen A und B der Federanordnung kleinere Zug- und Druckkräfte - wie sie bei den eingangs genannten Wagen im Mittelbereich des Zuges mit Antrieb vorne und hinten wechselnd vorkommen - vorteilhaft unter völliger Dämpfung aufgenommen werden; z.B., eine Druckkraft von A₁ über C, D nach B₁, eine Zugkraft von B₁ über E, F nach A₁. Wegen eben dieser völligen Dämpfung und dem günstigen Wegfall von größeren Kraftsprüngen und metallischen Schlägen bei Wechsel zwischen Zug- und Druckkräften ist mit dem Gegenstand der Erfindung ein hoher Fahrkomfort erzielbar.According to the resulting diagram shown in FIG. 3 for the device according to FIG. 1, the springs 1 and 2 are braced against one another with a force balance. This diagram shows in particular that in the area between the two positions A and B of the spring arrangement, smaller tensile and compressive forces - such as occur alternately in the middle of the train with front and rear drive in the train - are advantageously absorbed with complete damping ; For example, a compressive force from A₁ to C, D to B₁, a tensile force from B₁ to E, F to A₁. Because of this complete damping and the favorable elimination of large jumps in strength and metallic shocks when changing between tensile and compressive forces, the object of the invention makes it possible to achieve a high level of driving comfort.

Das Federdiagramm zu der in Fig. 2 dargestellten Zug- und Stoßeinrichtung entspricht im wesentlichen dem nach Fig. 3, wobei lediglich ein der gegenüber Fig. 1 größeren Feder 2 entsprechendes Arbeitsvermögen im Druckbereich vorliegt.The spring diagram for the pulling and pushing device shown in FIG. 2 essentially corresponds to that according to FIG. 3, with only a working capacity corresponding to the spring 2 larger than FIG. 1 being present in the pressure range.

An Stelle der Reibungsfedern 1 und 2 können auch andere Federn, soweit sie ein möglichst hohes Dämpfungsvermögen aufweisen (z.B. Gummifedern), verwendet werden.Instead of friction springs 1 and 2, other springs can also be used, provided they have the highest possible damping capacity (e.g. rubber springs).

Claims (4)

1. Drawing and buffering device for central buffer couplings of rail vehicles, with two friction springs (1 and 2), whereof one friction spring (2) is provided solely for receiving compressive forces, characterised in that the two friction springs (1 and 2) are prestressed with respect to each other with an equilibrium of force, one friction spring (1), serving solely for receiving tensile forces, when compressive forces occur, being relieved of stress at the most equal to the spring deflection in the compression direction corresponding to its prestressing force and the other friction spring (2), receiving solely compressive forces, when tensile forces occur, being relieved of stress at the most equal to the spring deflection in the drawing direction corresponding to its prestressing force.
2. Drawing and buffering device according to Claim 1, characterised in that the friction springs (1 and 2) are arranged to lie one behind the other.
3. Drawing and buffering device according to Claim 1, characterised in that the one friction spring (1) is located within the other friction spring (2).
4. Drawing and buffering device according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the displacement by which one or other friction spring (1 or 2) is relieved of stress, is limited in each case by a stop (3 or 4).

Images