EP0534292B1 - Abstützeinrichtung für auf Untergestellen schienengebundener Güterwagen gelagerter Aufbauten, insbesondere für Kessel auf Kesselwagen - Google Patents
Abstützeinrichtung für auf Untergestellen schienengebundener Güterwagen gelagerter Aufbauten, insbesondere für Kessel auf Kesselwagen Download PDFInfo
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- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D5/00—Tank wagons for carrying fluent materials
- B61D5/06—Mounting of tanks; Integral bodies and frames
Definitions
- the invention relates to a support device for superstructures mounted on rail-bound freight wagons according to the preamble of claim 1.
- a support device for containers on the base of a rail freight wagon which holds the container at both ends in end saddles arranged transversely to the longitudinal direction of the rail freight wagon and can be moved longitudinally with respect to the base, the container being suitable in the transverse direction over the end saddles Holding elements, e.g. B. straps is held on the base.
- Holding elements e.g. B. straps is held on the base.
- a container-side stop piece is attached, which is assigned to an abutment on the base side.
- Each stop piece connected to the container is forcibly guided longitudinally displaceably for movements in the direction of the respectively assigned end of the base frame with respect to the respectively assigned abutment, such that forces and energies from an impact initiation at one end of the base frame via the base frame and the abutment at the end facing away from the shock of the undercarriage are introduced into the associated stop piece of the container at the end facing away from the impact device into the container.
- the connection point between the body and the base frame is relieved when high forces are introduced into the base frame, in particular in the event of buffer impacts on the side of the buffer joint, and the buffer force that occurs is reduced.
- the base frame is designed to be reversibly resilient in the longitudinal direction, with an energy absorption and a notable reduction in the buffer impact force targeted reversible bending of the support structure or parts of the support structure of the head sections and / or the middle section of the base frame.
- the center section has two long girders arranged at a distance in the horizontal plane, which are connected by a bracing which reversibly couples the long girders to one another and forces them to bend at least in the horizontal plane transverse to the longitudinal direction of the underframe.
- the invention is therefore based on the object of designing the generic support device in such a way that the energy absorption capacity of the elements of a supporting device supporting the structure in the longitudinal direction against the underframe is further increased, the resilience of the structure against the underframe is improved after the buffer joint and that stiffening elements in the end areas of the structure are largely avoided.
- the rail freight wagons (tank wagons) shown in FIGS. 1 and 2 have a base frame 1 with two head sections 2 and a middle section 3 and a structure 4 (tank), which at the ends A and B each in a transverse saddle attached to the base frame 1 5 and by means of suitable holding elements 6 (tensioning straps) in the transverse direction on the base frame 1.
- the longitudinal connection of the structure 4 to the underframe 1 takes place via a support device, which the structure 4 in the event of a buffer joint, i. H. a force transmission via the buffers into the underframe, against the underframe 1 for limited longitudinal movement.
- the support device has a center saddle 7 on both sides of the structure 4, which is fixedly connected to the structure 4 in the center area of the wheelbase or bogie spacing, but not to the base frame 1.
- a stop piece 8 is fastened to the center saddle 7 symmetrically to the center transverse plane of the body, which is attached to a frame side Abutment 9 is assigned.
- the pairing abutment 9 / stop piece 8 is designed and arranged such that the stop piece 8 is fixed by the abutment 9 against displacements (relative movements) in the direction of the transverse central plane of the base frame 1, in the direction of the respectively assigned end A or B of the base frame 1 is held in the abutment 9 but longitudinally displaceable.
- a tension member 10 On each abutment 9 a tension member 10 (z. B.
- tension rod or beam, pre-tensioned cable is attached, which extends from the center saddle 7 to the associated end A or B of the base 1 and is fixed there.
- the tension member 10 is under tensile load by stretching in the elastic range with good resilience, i. H. characterized by high restoring forces.
- the support device has at least one tension member 10 per assigned head section 2, but expediently four tension members 10, which are arranged such that two opposing and thus each head section 2 of the underframe 1 are assigned two equivalent tension members 10 in a symmetrical arrangement.
- the tension members 10 are formed in the exemplary embodiment as an outer longitudinal member, which extends from the head member 11 of the head section 2 via the main cross member 12 in the plane of the base frame 1 to the center saddle 7 and there engage the abutment 9 attached to the tension member 10 on the abutment piece 8. This provides a continuous edge delimitation that is desirable for security reasons.
- the abutment 9 can also be designed as an elongated hole bearing and the stop piece 8 as a bolt.
- the support device when subjected to an impact impact or buffer impact is explained below.
- the impact energy is initially reduced by the buffers in the power flow - as a rule four buffers are involved in the impact - within the limits of their maximum buffer work. Since the structure 4 on the side A of the impact introduction in the direction of impact is not fixed with the abutment piece 8 in the base-side abutment 9, the buffer impact is passed through the base frame 1, with a further part of the impact energy depending on the design of the spring constant and the Damping property of the base frame 1 is reduced in the base frame 1. The now remaining impact force or impact energy is passed at the end B of the underframe 1 into the tension member 10 (um) and guided to the center saddle 7 and transferred there via the abutment 9 to the stop piece 8 on the container side. A reduction of the impact energy in the buffers, in the base frame 1 and in the tension members 10 assigned to the end B is thus achieved before force is introduced into the connection point between the base frame 1 and the body 4 on the center saddle 7.
- the tension members 10 are effective only in one direction, namely for tensile forces from a force introduction from the end B of the base frame 1 facing away from the impact.
- the tension members 10 assigned to the end A are not loaded when an impact is introduced at the end A of the base frame 1 and are at the force input not involved in building 4.
- each base-side abutment 9 is arranged in the area of the head section 2 and assigned to a body-side stop piece 8, which is fixed by the abutment 9 in the direction of the transverse median plane of the freight wagon.
- the stop piece 8 is attached to the end of the tension member 10.
- the tension member 10 extends from the head section 2 from the stop piece 8 to the center saddle 7 and is fastened there.
- the tension member 10 can also be designed as a continuous component, the z. B. is arranged as an outer long beam between the head sections.
- tension members 10 are thus arranged between the structure 4 and the base frame 1, either between the base-side abutments 9 in the area of the center saddle 7 and their support at the associated end A, B of the base frame 1 or between the body-side stop pieces 8 at the end of the carriage A, B and the center saddle 7 are attached.
- a buffer impact is diverted to the tension member 10 on the side of the base frame 1 facing away from the impact, is guided to the center saddle 7 with a reduction in impact energy and is introduced into the structure 4 from there.
- connection of the tension member 10 between the center saddle 7 and stop piece 8 in the second exemplary embodiment corresponds functionally to the connection from the first exemplary embodiment when the elements are assigned functionally.
- the length of the tension member 10 can be set to any intermediate length starting from the area on the center saddle 7 to the end A, B of the base frame 1. When using intermediate lengths, however, the contribution of the base frame 1 and the tension member 10 as an energy dissipation element is lower.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Abstützeinrichtung für auf Untergestellen schienengebundener Güterwagen gelagerter Aufbauten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Aus der 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 Eisenbahngüterwagens angeordneten Endsätteln begrenzt längsverschieblich gegenüber dem Untergestell halten, wobei der Behälter in Querrichtung über die Endsättel und geeignete Halteelemente, z. B. Spannbänder am Untergestell gehalten ist. An jedem Ende des Behälters 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 zugeordnete Anschlagstück des Behälters am der Stoßeinrichtung abgewandten Ende in den Behälter eingeleitet werden. Durch diese Ausbildung wird die Verbindungsstelle zwischen Aufbau und Untergestell bei hohen Krafteinleitungen in das Untergestell, insbesondere bei Pufferstößen auf der Seite des Pufferstoßes entlastet und die auftretende Pufferkraft verringert. Das Untergestell ist in Längsrichtung reversibel nachgiebig ausgebildet, wobei eine Energieaufnahme 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 Mittelsektion zwei in horizontaler Ebene mit Abstand angeordnete Langträger auf, die durch einen Strebverband verbunden sind, der die Langträger reversibel biegeweich miteinander koppelt und diese zu Biegeverformungen 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 Stabilitätsgründen Grenzen gesetzt, da die Zulassungsbedinungen für die Einstellung von Eisenbahnfahrzeugen bestimmte Festigkeiten bzw. maximale Verformungen beim Diagonalstoß oder den Anhebefall vorschreiben.
- Aus der DE 39 09 883 A1 ist es bekannt, bei einem gattungsähnlichen Eisenbahngüterwagen zwischen den Anschlagstücken und dem jeweils zugeordneten Widerlager jeweils eine in Richtung auf die Quermittelebene des Eisenbahngüterwagens wirksame Energieverzehreinrichtung anzuordnen, wobei als Energieverzehreinrichtung eine Druckfederanordnung oder eine Keilebene vorgeschlagen wird. Als nachteilig erweist es sich, daß die sichere Rückstellung des Behälters nach einem Pufferstoß gegenüber dem Untergestell nicht immer erreicht wird. Zur Abhilfe sind zusätzliche Rückstelleinrichtungen erforderlich, was den Wartungsaufwand und die Wirtschaftlichkeit ungünstig beeinflußt.
- Auch hat sich gezeigt, daß bei Behältern, die im Endbereich 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 i. w. auf der dem Stoß zugewandten Seite aufnehmen, bei Auffahrunfällen mit höheren Geschwindigkeiten Behälterrisse auftreten können, wenn versteifende Elemente im Endbereich eine elastische bzw. plastische Verformung des Behälters unterhalb der Bruchgrenze behindern.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Abstützeinrichtung derart auszubilden, daß die Energieaufnahmefähigkeit 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 durch die im Anspruch 1 oder im Anspruch 2 gekennzeichnete Abstützeinrichtung gelöst.
- Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 6 angegeben.
- Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
- Es zeigt
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Kesselwagens mit einer erfindungsgemäßen 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 und Fig.2 dargestellte Eisenbahngüterwagen (Kesselwagen) weist ein Untergestell 1 mit zwei Kopfsektionen 2 und einer Mittelsektion 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 Halteelemente 6 (Spannbänder) in Querrichtung am Untergestell 1 gehalten ist. Die Längsanbindung des Aufbaus 4 am Untergestell 1 erfolgt über eine Abstützeinrichtung, die den Aufbau 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 Mittensattel 7 ist symmetrisch zur Aufbauquermittelebene je ein Anschlagstück 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 Richtung auf die Quermittelebene des Untergestells 1 festgelegt ist, in Richtung auf das jeweils zugeordnete Ende A bzw. B des Untergestells 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 Mittensattel 7 bis zum zugeordneten Ende A bzw. B des Untergestells 1 erstreckt und dort befestigt ist. Das Zugglied 10 ist unter Zugbelastung durch Dehnung im elastischen Bereich bei gutem Rückstellverhalten, 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 entgegenwirkende 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 Mittensattel 7 erstreckt sind und dort über das an dem Zugglied 10 befestigte Widerlager 9 am aufbauseitigen Anschlagstück 8 angreifen. 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 Kesselwagens, wird die Stoßenergie zunächst durch die im Kraftfluß liegenden 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 Untergestell 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 Krafteinleitung 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 stoßabgewandten Ende B des Untergestells 1. Die dem Ende A zugeordneten 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 Widerlager 9 im Bereich der Kopfsektion 2 angeordnet und einem aufbauseitigen 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 zwischen den untergestellseitigen Widerlagern 9 im Bereich des Mittensattels 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 Untergestell 1 an der stoßabgewandten Seite des Untergestells 1 in das Zugglied 10 umgeleitet, unter Stoßenergieerniedrigung zum Mittensattel 7 geführt und von dort in den Aufbau 4 eingebracht.
- Die konstruktiv unterschiedliche Anbindung des Zuggliedes 10 zwischen dem Mittensattel 7 und Anschlagstück 8 im zweiten Ausführungsbeispiel entspricht bei funktionsbezogener Zuordnung der Elemente funktionell der Anbindung aus dem ersten Ausführungsbeispiel.
- Die Länge des Zuggliedes 10 ist ausgehend vom Bereich am Mittensattel 7 bis zum Ende A, B des Untergestells 1 auf jede Zwischenlänge beliebig festlegbar. Bei Verwendung von Zwischenlängen ist allerdings der Beitrag des Untergestells 1 und des Zuggliedes 10 als Energieverzehrelement geringer.
-
- 1
- Untergestell
- 2
- Kopfsektion
- 3
- Mittelsektion
- 4
- Aufbau
- 5
- Quersattel
- 6
- Halteelement
- 7
- Mittensattel
- 8
- Anschlagstück
- 9
- Widerlager
- 10
- Zugglied
- 11
- Kopfträger
- 12
- Hauptquerträger
Claims (6)
- Abstützeinrichtung für auf Untergestellen (1) schienengebundener Güterwagen gelagerter Aufbauten (4), insbesondere für Kessel auf Kesselwagen, wobei der Aufbau mindestens an den Wagenenden (A bzw B) jeweils mittels eines Quersattels (5) und geeigneter Halteelemente (6) quer zur Längsrichtung des Untergestells (1) festgelegt und gegen das Untergestell bei einem Pufferstoß begrenzt längsverschieblich gehalten ist, wobei dem Untergestell (1) Widerlager (9) und dem Aufbau Anschlagstücke (8) zugeordnet sind und jedes untergestellseitige Widerlager das zugeordnete Anschlagstück des Aufbaus gegen Bewegungen in Richtung auf die Quermittelebene des Güterwagens festlegt, und das Anschlagstück in Richtung auf das jeweils zugeordnete Ende des Untergestells (1) im Widerlager längsverschieblich gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes aufbauseitige Anschlagstück (8) an einem Mittensattel (7) befestigt ist, der im Mittenbereich des Radstandes oder Drehgestellabstandes fest mit dem Aufbau (4) verbunden ist, 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.
- Abstützeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, 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, 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.
- Abstützeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 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.
- Abstützeinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 3, 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.
- Abstützeinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (9) als Langlochlager und das Anschlagstück (8) als Bolzen (oder umgekehrt) ausgebildet sind.
- Abstützeinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, 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.
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