NO334458B1

NO334458B1 - Sentralbufferkobling for skinnekjøretøy

Info

Publication number: NO334458B1
Application number: NO20065289A
Authority: NO
Inventors: Christian Radewagen
Original assignee: Voith Turbo Scharfenberg Gmbh
Priority date: 2005-05-03
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2014-03-10
Also published as: NO20065289L; KR20080009248A; CN100503331C; ES2289616T3; DE502005001252D1; US7552830B2; CA2568871A1; US20070107623A1; AU2006243520A1; EP1719684A1; KR101184501B1; CA2568871C; PL1719684T3; DK1719684T3; ATE370044T1; EP1719684B1; CN1976840A; AU2006243520B2; WO2006117045A1

Abstract

Oppfinnelsen beskriver en sentralbufferkobling for skinnekjøretøy, med en koblingsaksel 1 og en innfesting 2 med en lagerbukk 4. Koblingsakselens 1 bakre ende 3 er forbundet med innfestingen 2 og er via lagerbukken 4 forbundet med skinnekjøretøyets vognkasse på en horisontal svingbar måte. Det som kjennetegner oppfinnelsen er at det i innfestingen 2 er anordnet en støtsikring 5, 8. Denne støtsikringen 5, 8 er utformet slik at ved overskridelsen av en via koblingsakselen 1 til innfestingen 2 overført, fastleggbar kritisk støtkraft, vil forbindelsen mellom innfestingen 2 og koblingsakselen 1 løsne og koblingsakselen I i det minste delvis bli fjernet fra den til innfestingen 2 overførte kraftstrøm.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en sentralbufferkobling for skinnekjøretøy, med en koblingsaksel og innfesting med en lagerbukk, idet koblingsakselens bakre enden er forbundet med innfestingen og innfestingen via lagerbukken er horisontalt svingbart forbundet med skinnekjøretøy ets vognkasse.

En slik koblingsanordning er generelt kjent for skinnekjøretøy og benyttes for tilveiebringelse av en kraftsluttende mekanisk forbindelse mellom to hosliggende vognkasser i et togsett. Både DE 3513294 Al og EP 947 410 Al beskriver kraftsluttende mekanisk forbindelser for å unngå deformasjoner ved sammenstøt, der kraftsluttende mekanisk forbindelse omfatter en eller flere støtabsorberende elementer. For at koblingsakselen også skal kunne utføre svingebevegelser, eksempelvis ved en kjøring i kurver, er innfestingen utført slik at det muliggjøres en horisontal og vertikal utsvinging så vel som en aksialdreiing av koblingsstangen. Det er kjent at ved en stivt avstøttet koblingsanordning vil det eksempelvis under koblingen eller ved bremsing oppstå støt og vibrasjoner som kan føre til skader på kjøretøyet henholdsvis i koblingsanordningen. For å unngå slike skader er nødvendig mest mulig å kunne begrense overføringen av slike støt, vibrasjoner o.l. Dette oppnås fortrinnsvis ved at koblingsanordningen er forsynt med elastiske dempemidler, så som strekk-/støtinnretninger, for absorbering av slike støt. Eksempelvis kan innfestingen bestå av en lagerbukk med en strekk /støtinnretning, idet strekk-/støtinnretningen overføres strekk- og trykkrefter på en elastisk måte via lagerbukken og inn i kjøretøyets understell, opp til en definert størrelse. Hensikten er å kunne oppta energi med en elastisk deformering og således hindre en overbelasting av understellet.

For skinnekjøretøyer er det videre kjent å benytte flertrinns energikonsumerings-innretninger. Disse har som regel en reversibel energikonsumeringsinnretning som et primærtrinn, som eksempelvis som strekk/støtinnretning er integrert i innfestingen eller som koblingsfjær er integrert i sentralbufferkoblingens koblingsaksel, for absorbering av støtkrefter som opptrer under kjøring, rangering og kobling. En andre, sekundær energikonsumeringsinnretning for absorbering av støtenergi som følge av for kraftige påløpsstøt, er dessuten ofte anordnet i form av to sidebuffere ved de ytre endekantene til den respektive vognkasse. Energikomsumeringsinnretningene er utformet slik at omsettingen av den som følge av rangeringsuhell resulterende støtenergi, skjer i to arbeidstrinn som går over i hverandre, idet det første trinnet er integrert i sentralbufferkoblingen mens det andre trinnet er anordnet foran den bærende vognkassestruktur.

En annen løsning er en hvor restenergien, etter en utnyttelse av den koblingssidige energikonsumeringsinnretning, via et beregnet bruddsted i koblingsanordningen overføres til vognkassesidige energiopptakselementer, eksempelvis friksjonselementer. Dette forutsetter riktignok at koblingsakselen med koblingshodet tas ut fra kraftstrømmen ved overskridelse av et definert kraftnivå, hvorved sammenstøtet mellom vognkassene og innsatsen til de vognsididge energiopptakselementer muliggjøres. Som regel tas koblingsakselen ned koblingshodet ut fra kraftstrømmen, idet koblingen avskjæres slik på beregnede bruddsteder at større deler av koblingsanordningen med en bakoverrettet bevegelse skyves inn i et for koblingsanordningen beregnet rom i kjøretøyets understell. En avskjæringsfunksjon i koblingen oppnås vanligvis at koblingsakselen selv ved hjelp av innfestingens lagerbukk henholdsvis ledd og ved hjelp av et eksternt avskjæringselement, som muliggjør avskjæringsfunksjonen, er festet til vognkassens understell. En slik oppbygning, hvor lagerbukken er festet til vognkassens understell med eksterne avskjæringselementer, forutsetter riktignok at det for montering av innfestingen og den til innfestingene tilhørende lagerbukk forefinnes en åpning på vognkassens endeside som svarer til lagerbukkens kontaktflate, slik at man derved kan feste de eksterne avskjæringselementer relativt vognkassens festeflate i fra baksiden, det vil si fra vognkassens understellsstide. Dette medfører at innbygningen av eksterne avskjæringselementer er krevende og kostnadsintensive. Dessuten må det i utgangspunktet utformes en relativt stor åpning i vognkassens festeplate. De samme vanskeligheter oppstår også når innfestingen og den tilhørende lagerbukk ikke er montert direkte til vognkassens festeplate, men via en adapterplate.

Fig. 1 viser et perspektivriss av en kjent innfesting 102 i en sentralbufferkobling for skinnekjøretøy. Fig. 2 viser innfestingen 102 i fig. 1 i et lengdesnitt. Innfestingen 102 tilhører en sentralbufferkobling, hvor det i innfestingen 102 er integrert en strekk/støtsikring 102 som består av et elastomer-fjærelement. Elastomer-fjærelementet 110 skal ta strekk- og trykkrefter opp til en definert størrelse. Derved absorberes de strekk- og støtkrefter som oppstår mellom de enkelte vognkasser ved normal kjøring. Ved en overskridelse av driftsbelastningen, eksempelvis når kjøretøyet møter en hindring, vil det kunne forekomme at energiopptaket i den i innfestingen 102 anordnede strekk/støtsikring 110 ikke lenger er tilstrekkelig. For at den overskytende støtenergi ikke skal overføres direkte til kjøretøyunderstellet og utsette dette for ekstreme belastninger, er lagerbukken 104 i innfestingen 102 festet til vognkassen henholdsvis til vognkassens understell ved hjelp av eksterne avskjæringselementer 108. Dette ser man særlig i fig. 3. som er et grunnriss av innfestingen 102 i fig. 1, i en på vognkassens understell montert tilstand. De eksterne avskjæringselementer 108 reagerer ved en overskridelse av de for strekk/støtsikringene 110 beregnede kritiske støtkrefter, hvorved avskjæringselementene mister sin funksjon som festeelementer, og hele koblingsanordningen tas ut fra kraftstrømmen.

I tillegg til den ulempen at det i vognkassens festeplate 117 må være anordnet en relativ stor åpning 107, for å kunne feste innfestingens 102 lagerbukk 104 til kjøretøyets understell, har den i fig. 3 viste løsning den ytterligere ulempen at lagerbukken 104 bare kan festes til vognkassen på festeplatens 117 bakside ved hjelp av eksterne avskjæringselementer 108. Ved koblingsanordninger, hvor det eksempelvis som følge av den umiddelbare nærhet til en dreieboggi, ikke er mulig å feste innfestingen fra baksiden, kan en slik avskjæringsløsning i koblingen ikke benyttes.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en sentralbufferkobling av den innledningsvis nevnte type, hvilken sentralbufferkobling i tilfelle av et krasj, det vil si når det oppstår ekstreme støtenergi er, forkorter de sammenkoblede koblinger slik at de på vognsiden anordnede energiopptakselementer på den respektive vognkasse vil konsumere den støtenergi som overføres når hosliggende vognkasser støter sammen, uten at det er nødvendig med eksterne avskjæringselementer i rommet bak koblingen for å kunne ta koblingen ut fra kraftstrømmen.

Denne hensikt oppnås ved en sentralbufferkobling for skinnekjøretøy av den innledningsvis nevnte type ved at innfestingen selv har en støtsikring, hvilken støtsikring er utformet slik at ved overskridelsen av en via koblingsakselen til innfestingen overført, fastleggbar kritisk støtkraft vil forbindelsen mellom innfestingen og koblingsakselen løsne og koblingsakselen i det minste delvis tas ut av den til innfestingen overførte kraftstrøm.

Den inventive løsning medfører flere vesentlige fordeler sammenliknet med de fra skinnekjøretøyet kjente og foran nevnte sentralbufferkoblinger. Ved at det anvendes en i selve innfestingen anordnet støtsikring, som reagerer ved overskridelse av en via koblingsakselen på innfestingen overført bestemt kraft, løsnes forbindelsen mellom innfestingen og koblingsakselen, hvilket muliggjør at koblingsakselen trykkes ut fra kraftstrømmen og de respektive vognkassesidige energiopptakselementer kan komme til virkning og på en pålitelig måte redusere den overførte støtenergi. Derved oppnås en maksimalt mulig og særlig beregnbar energikonsumering, med et forutsigbart forløp. Ved at ifølge oppfinnelsen støtsikringen er integrert i selve innfestingen, vil det ikke lenger være nødvendig å bruke eksterne avskjæringselementer for festing av lagerbukken til vognkassen, for oppfyllelse av støtsikringsfunksjonene. Derfor er det ved bruk av koblingsanordninger ifølge oppfinnelsen heller ikke nødvendig å ha en åpning i vognkassens festeplate for lagerbukken, slik at denne kan festes til vognkassen på baksiden av festeplaten ved hjelp av eksterne avskjæringselementer. Tvert imot vil det nå være mulig å kunne feste innfestingens lagerbukk på vognkassen direkte fra festeplatens frontside, eksempelvis ved hjelp av skruer.

Fordelaktige videreutviklinger av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige patentkrav.

Således er det eksempelvis sørget for at støtsikringen kan ha en i vognkassens lagerbukk mot sentralbufferkoblingen utformet åpning, hvor igjennom koblingsakselen ved overskridelse av den kritiske støtkraft, i det minste delvis trykkes ut fra kraftstrømmen. Med den i lagerbukken utformede åpning oppnås at koblingsakselen, som løsgjør seg fra innfestingen når støtsikringen kommer til virkning, kan bevege seg bakover i et utenfor koblingsplanet liggende rom og dermed ut fra kraftstrømmen. En slik løsning er særlig fordelaktig fordi derved innfestingen, som har overtatt støtsikringsfunksjonen henholdsvis avskjæringsfunksjonen, kan monteres fra festeplatens frontside uten at det er anordnet en åpning i vognkassens festeplate. Man kan også tenke seg at det i festeplaten er utformet en åpning som svarer til den i lagerbukken utformede åpning, gjennom hvilken festeplateåpning koblingsakselen etter en overskridelse av den kritiske støtkraft kan trykkes i det minste delvis og derved tas ut fra kraftstrømmen, etter at koblingsakselen har passert den i lagerbukken anordnede åpning. Istedenfor en i vognkassens festeplate anordnet åpning kan imidlertid også materialet i festeplaten eller selve festeplaten (eksempelvis ved hjelp av en perforering som svarer til åpningen) være utformet tilsvarende, slik at koblingsakselen således etter en overskridelse av den kritiske støtkraft og etter at den i innfestingen anordnede støtsikring har reagert, lettest mulig, dvs. bare med en mindre materialmotstand, kan trenge gjennom festeplaten og derved trykkes gjennom den åpning som dannes i festeplaten.

I en foredelaktig videreutvikling av den foran nevnte utførelse er innfestingens lagerbukk ikke montert direkte på vognkassens festeplate, men er montert ved hjelp av en ekstra bæreplate eller adapterplate, idet bæreplaten kan ha en åpning som svarer til den i lagerbukken utformede åpning. En slik utførelsesform medfører den fordelen at sentralbufferkoblingen med støtsikringen ifølge oppfinnelsen kan utformes som en modulkonstruksjon og således uten større ombygningstiltak kan monteres på ulike typer festeplater. Som antydet i forbindelse med den foran beskrevne utførelse, kan man også her tenke seg at det i bæreplaten i utgangspunktet ikke forefinnes en egen åpning, men at en slik åpning først dannes når koblingsakselen har passert den i lagerbukken utformede åpning.

Ifølge en særlig fordelaktig realisering av sentralbufferkoblingen ifølge oppfinnelsen, kan innfestingen ha en føring for ved en overskridelse av den kritiske støtkraft å styre koblingsakselens bevegelse i det minste delvis ut fra kraftstrømmen mot innfestingen. Denne føringen muliggjør et meget nøyaktig forutsigbart hendelsesforløp, fordi koblingsakselen ved overskridelsen av et definert kraftnivå kan fjernes fra kraftstrømmen på en styrt måte og et sammenstøt mellom vognkassene og innsatsen til de på vognsiden anordnede energiopptakselementer muliggjøres.

Ifølge en særlig fordelaktig realisering av sistnevnte utførelses form kan føringene ha en påløpsskråning i retning mot åpningen i lagerbukken, idet føringen er slik utformet at ved overskridelsen av den kritiske støtkraft vil koblingsakselen trykkes gjennom åpningen i lagerbukken. Det dreier seg her om en særlig enkel realiserbar og vedlikeholdsfri og pålitelig utforming av føringen. Selvfølgelig kan man også tenke seg andre utførelsesformer av føringen.

Særlig foretrukket kan støtsikringen i det minste innbefatte et avskjæringselement, hvormed koblingsakselen er forbundet med innfestingen, idet avskjæringselementet er utført slik at det vil avskjæres ved en fra koblingsakselen til innfestingen overført kritisk støtkraft, slik at derved forbindelsen mellom koblingsakselen og innfestingen løsnes. Med begrepet "avskjæringselement" skal det her forstås et forbindelsesledd, som ved overskridelsen av en bestemt kraft i koblingsakselens lengde- og/eller tverretning, brytes eller avskjæres og dermed mister sin funksjon som forbindelsesledd. Man kan tenke seg å utføre avskjæringselementet slik at bare kraftmomenter om en bestemt akse, eksempelvis koblingsakselenes lengdeakse, medfører at støtsikringen kommer til virkning. Man kan selvfølgelig også tenke seg andre utførelsesformer av avskjæringselementet. Således kan eksempelvis avskjæringselementet også være utført slik at det reagerer ved overskridelsen av en bestemt kraft i koblingsakselens lengde- så vel som tverretning og derved mister sin funksjon som forbindelsesledd. Man kan også tenke seg å utføre avskjæringselementet slik at det bare reagerer på støtkrefter og ikke på strekkrefter.

I en spesiell utførelses form har støtsikringen et avskjæringselement med minst et beregnet bruddsted, som brytes en fastleggbar kritisk støtkraft, slik at derved avskjæringselementet mister sin funksjon som forbindelsesledd og således forbindelsen mellom koblingsakselen og innfestingen løsner. Fordelen med et beregnet bruddsted er at et slikt avskjæringselement kan realiseres på en særlig enkel måte, og at også her avskjæringselementets reaksjon kan innstilles på en pålitelig måte. Sagt på annen måte, dette betyr at man på forhånd kan foreta en nøyaktig fastlegging av den kritiske støtkraft for aktivering av støtsikringens avskjæringselement med tap av funksjonen som forbindelsesledd.

Særlig foretrukket kan sentralbufferkoblingen ifølge oppfinnelsen benyttes i en koblingsanordning hvor innfestingen er en øyebolt-innfesting, idet avskjæringselementet da vil være øyebolt-innfestingens bolt og koblingsakselen sammen med øyet i øyebolt-innfestingen vil tas ut fra kraftstrømmen mot innfestingen når en fastlagt kritisk støtkraft overskrides. Man kan her tenke seg at den som avskjæringselement benyttede bolt brytes ved overskridelsen av den fastlagte kritiske støtkraft og således mister sin funksjon som forbindelsesledd, hvorved koblingsakselen med det ved den bakre enden anordnede øye tas ut fra kraftstrømmen, idet koblingsakselen eksempelvis trykkes gjennom den i vognkassens lagerbukk utformede åpning.

Ifølge en ytterligere, delvis fra skinnekjøretøyet kjent løsning, kan sentralbufferkoblingen ha en elastomer-fjærinnretning for demping av strekk- og støtkrefter som via koblingsaksen overføres til innfestingen. Elastomer-fjærinnretningen kan da ha et mot koblingshodet åpent hus hvori koblingsakselens bakre ende rager koaksialt inn, med en radiell avstand relativt husets indre omkretsflate, idet således koblingsakselens bakre ende er forbundet med innfestingen via huset. I en elastomer-fjærinnretning, som innbefatter integrerte elastomerfjærer, er det på fordelaktig måte anordnet mellom husets indre omkretsflate forspente fjærende ringer av et elastisk materiale, hvilke ringer er vertikalt innrettet med sine midtplan og er anordnet etter hverandre med innbyrdes avstand i koblingsakselens lengderetning. Man kan riktignok her tenke seg å benytte et eneste, sylinderformet elastomerelement (elastomersylinder) istedenfor flere enkelte og etter hverandre anordnede ringer, idet det på elastomersylinderens ytre omkretsflate er anordnet ringformede elastomervulster. I en mulig realisering av elastomer-fjærinnretningen kan videre både koblingsakselens bakre ende så vel som også huset innside ha mot hverandre rettede, omløpende ringvulster, idet de av elastisk materiale fremstilte fjærende ringer henholdsvis den elastomersylinder med ringvulster holdes i mellomrom mellom to hosliggende ringvulster mellom koblingsakselens bakre ende og huset, idet hver slik fjærende ring ligger direkte an mot koblingsakselens omkretsflate så vel som mot husets indre omkretsflate, og koblingsakselens ringvulster i elastomer-fjærinnretningens med hensyn til strekk- og støtkrefter ubelastede tilstand, flukter med husets tilordnede ringvulster. Ifølge oppfinnelsen kan elastomer-fjærinnretningens hus være forbundet med innfestingen ved hjelp av minst et avskjæringselement, slik at ved overskridelsen av den fastlagte kritiske støtkraft vil koblingsakselen sammen med huset og den der anordnede elastomer-fjærinnretning tas ut fra kraftstrømmen mot innfestingen. En slik løsning muliggjør at den ifølge oppfinnelsen i innfestingen anordnede støtsikring også kan benyttes i innfestinger hvor det er anordnet et elastomer-fjærledd. Det skal her nevnes at denne utførelsesformen selvfølgelig ikke er begrenset til elastomer-fjærinnretninger, men at den også kan anvendes for andre i innfestingen integrerte strekk/støtinnretninger. Eksempelvis kan en slik strekk/støtinnretning også utføres med gummi hulfjærer, friksjonsfjærer, hydrauliske innretninger og kombinasjoner av disse. Man kan også tenke seg å bruke destruktive støtelementer i tillegg til regenerative støtelementer. Nok en fordel med en slik utførelsesform er at etter en overskridelse av den kritiske støtkraft med bryting av forbindelsen mellom innfesting og koblingsakselen, vil ikke bare koblingsakselen, men også lagerbukk-huset fjernes fra kraftstrømmen, slik at huset forblir i sin opprinnelige posisjon på vognkassen. Derved oppnås særlig at lagerbukk-huset og innfestingen ikke lenger skyves inn i et rom i vognkassens understell, slik tilfellet er ved vanlige sentralbufferkoblinger. I stedet vil huset forbli på vognkassen og vil med hensyn til den fra innfestingen løsgjorte koblingsaksel overta en funksjon som en "føringsprofil" henholdsvis som et "oppfatningselement", fordi koblingsakselen kan avstøttes i eller mot huset og det således hindres at den fraskilte koblingsaksel kan falle ned i skinnegangen.

Særlig fordelaktig kan sentralbufferkoblingen ifølge i den sistnevnte utførelsesform, dvs. som sentralbufferkobling med elastomer-fjærinnretning, være utført slik at de via koblingsakselen til innfestingen overførte strekk- og støtkrefter kan dempes med en regenerativ deformering av ringene henholdsvis med den i innfestingen anordnede strekk/støtinnretning, opp til en fast definert verdi, idet denne fast definerte verdi er mindre enn reaksjonskraften til det i det minste ene avskjæringselement. Derved oppnås at strekk/støtinnretningen kan ta strekk og trykk opp til den fastdefinerte verdi og således kan absorbere og eliminere mindre støt, eksempelvis støt og vibrasjoner som oppstår under kjøring og ved bremsing. De større krefter, som eksempelvis oppstår når kjøretøyet kjører på en hindring, vil medføre at den i innfestingen integrerte støtsikring og særlig avskjæringselementet vil reagere, hvorved forbindelsen mellom innfestingen og koblingsakselen løsner og koblingsakselen i det minste delvis blir tatt ut fra kraftstrømmen mot innfestingen. Etter at den i innfestingen anordnede energiforbruks-innretning er fullt ut konsumert, overføres restenergien til energiopptakselementer på vognkassen, eksempelvis friksjonselementer. Fordelen er at ved et uhell kan det oppnås et størst mulig beregnbart energiforbruk med et forutsigbart hendelsesforløp, fordi sentralbufferkoblingen tas ut av kraftstrømmen når et definert kraftnivå overskrides, og det derved muliggjøres et sammenstøt mellom vognkassene og bruk av enerigopptakselementene på vognkasseside.

Fordelaktig er det i en sentralbufferkobling ifølge oppfinnelsen, innbefattende en elastomer-fjærinnretning, sørget for at innfestingen har i det minste en vertikal dreietapp, hvormed huset er forbundet ved hjelp av det i det minste ene avskjæringselement, hvilken dreietapp er anordnet horisontalt svingbar på vognkassens lagerbukk. På foretrukket måte er avskjæringselementet anordnet mellom den i det minste ene dreietapp og huset. Man kan her også tenke seg å forbinde dreietappen direkte med huset, idet forbindelsen da skal ha et beregnet bruddsted. For å sikre en mest mulig stabil og horisontal svingbar innfesting av huset på lagerbukken, kan det fortrinnsvis anordnes flere vertikale dreietapper, idet det da kan være anordnet et avskjæringselement på hver enkelt dreietapp.

For oppnåelse av en mest mulig enkel realiserbar og særlig mest mulig enkel monterbar elastomer-fjærinnretning, kan på foretrukket måte elastomer-fjærinnretningens hus, som ved hjelp av det i det minste ene avskjæringselement er horisontaldelt svingbart forbundet med vognkassens lagerbukk, bestå av to halvskåler, som kan være innbyrdes løsbart forbundne. Som forbindelse kan det her eksempelvis benyttes skruebolter. Selvfølgelig kan man også tenke seg ikke bare to, men flere husdeler. Det vil lette innbygningen av ringene. Dessuten være litt overdimensjonert og med forspenningen kunne bygges inn loddrett på koblingsakselens lengderetning ved hjelp av skruebolter eller skruer, slik at det derved kan tilveiebringes en fast montering av ringene mellom koblingsakselen og huset.

I en videreutvikling av den med elastomer-fjærinnretning utformede sentralbufferkobling ifølge oppfinnelsen, kan koblingsakselen ved sitt mot husåpningen rettede avsnitt ha en krave, hvor imot en forspenningsring ligger an med sin bakside mens den relativt husets åpning nærmestliggende ring ligger an mot kraven med forsiden. Forspenningsringen vil derved gi en forspenning av ringene i koblingsakselens lengderetning og i elastomer-fjærinnretningens ubelastede tilstand. Derved oppnås at elastomer-fjærinnretningen kan gis en bestemt, reproduserbar forspenning både med hensyn til størrelse og retning. Dessuten forenkles ikke bare tilveiebringelsen av fjærinnretningens forspenning, men også den innstillbarhet.

En mer nøyaktig og finere innstilling av elastomer-fjærinnretningens forspenning oppnås på fordelaktig måte i en utførelse hvor tilveiebringelsen og innstillingen av forspenningskraften i koblingsakselens lengderetning skjer ved hjelp av en trykkdel som er festet og avstøttet på huset ved hjelp av skruer.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere med henvisning til tegningen hvor:

Fig. 1 viser et perspektivriss av en kjent innfesting for en sentralbufferkobling,

Fig. 2 viser innfestingen i figur 1 i lengdesnitt,

Fig. 3 viser innfestingen i figur 1 i grunnriss,

Fig. 4 viser et sideriss av en innfesting ifølge en foretrukket utførelsesform av sentralbufferkoblingen ifølge oppfinnelsen,

Fig. 5 viser et delsnitt gjennom innfestingen i fig. 4,

Fig. 6 viser et lengdesnitt gjennom innfestingen i fig. 4, og fig. 7A-F viser sentralbufferkoblingens innfesting ifølge fig. 4, i forskjellige tilstander. Fig. 1 viser i et perspektivriss en innfesting 102 i en kjent sentralbufferkobling. Fig. 2 viser innfestingen 102 i fig. 1 i et lengdesnitt. Som vist er det i innfestingen 102 integrert et ekstorner-fjærelement 110 som strekk-/støtinnretning. Dette fjærelementet 110 er utformet slik at strekk og trykk kan tas opp til en fast definert verdi og større krefter videreføres via lagerbukken 104 til kjøretøyets understell. Den i fig. 1 og 2 viste innfestingen 102 innbefatter koblingsanordningens bakre del og tjener til horisontal svingbar innfesting av koblingsakselen 101 via lagerbukken 104 til den (her ikke eksplisitt viste) på vognkassen anordnede festeplate.

Fig. 3 viser den kjente i fig. 1 og 2 viste innfesting 102 i et grunnriss. I den i fig. 3 viste utforming er lagerbukken 104 til innfestingen 102 festet til vognkassens festeplate 117. For dette er det i festeplaten 117 utformet en tilsvarende åpning 107, hvor igjennom lagerbukken 104 strekker seg. Lagerbukken 104 er festet til vognkassens understell ved hjelp av eksterne avskjæringselementer 108. Av fig. 3 går det frem at fastgjøringen av lagerbukken 104 ved hjelp av de eksterne avskjæringselementer 108, bare kan skje fra

baksiden av festeplaten 117. De eksterne avskjæringselementer 108 er dimensjonert slik at de i tilfelle av et krasj, dvs. ved ekstreme støtenergier, vil reagere og derved miste sin funksjon som festeelementer for lagerbukken 104.1 et slikt tilfelle kan lagerbukken 104 sammen med innfestingen 102 og den dermed forbundne koblingsakselen 101 skyves

inn i et (ikke eksplisitt vist) rom i vognkassens understell og således i det minste delvis fjernes fra kraftstrømmen som overføres i koblingsanordningen.

Som allerede nevnt hefter det flere ulemper ved den kjente løsning, hvor det benyttes eksterne avskjæringselementer 108 for å feste lagerbukken 104 til vognkassen og tilveiebringe en støtsikring. Disse ulemper skal nedenfor bare kort angis, for derved om mulig å unngå gjentagelser. For det første har det vist seg å være en ulempe at det i vognkassens festeplate 117 må forefinnes en relativt stor åpning 107, for å muliggjøre en befestigelse av innfestingens 102 lagerbukk 104 til kjøretøyets understell ved hjelp a eksterne avskjæringselementer 108. Dessuten kan lagerbukken 104 (henholdsvis de eksterne avskjæringselementer 108) bare festes til vognkassen fra festeplatens 117 bakside. Disse ulemper er av særlig stor betydning med hensyn til en kostnads gunstig løsning for en innfesting med en støtsikringsfunksjon, fordi monteringen av innfestingen 102 på vognkassen er meget tidsintensiv og krevende.

Fig. 4 viser skjematisk en innfesting 2 i en foretrukket utførelsesform av sentralbufferkoblingen ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 viser et delsnitt gjennom innfestingen 2 i fig. 4, mens fig. 6 viser et fullstendig lengdesnitt gjennom innfestingen.

Innfestingen 2 i den foretrukne utførelsesform ifølge oppfinnelsen, har en elastomer-fjærinnretning 10 for demping av strekk- og støtkrefter som overføres til innfestingen 2 med koblingsakselen 1. Utførelsen er slik at elastomer-fjærinnretningen 10 har et mot koblingshodet (ikke eksplisitt vist) åpent hus 11, i hvilket hus koblingsakselens 1 bakre ende 3 rager koaksialt inn, med en radiell avstand relativt husets 11 indre omkretsflate. Koblingsakselens 1 bakre ende 3 er forbundet med innfestingen 2 via huset 11.1 den i fig. 4 til 6 viste utførelsesform skjer denne forbindelsen ved hjelp av vertikale dreietapper 16, hvormed huset 11 er forbundet ved hjelp av avskjæringselementer 8 og er horisontalt svingbart forbundet med vognkassens lagerbukk 4.

Mellom den indre omkretsflaten i huset 11 er det anordnet forspente fjærringer 13 av et elastisk materiale. Fjærringene har vertikale midtplan og er anordnet etter hverandre med innbyrdes avstand i koblingsakselens 1 lengderetning. Koblingsakselens 1 bakre ende 3 så vel som husets 11 innside har mot hverandre rettede, omløpende ringvulster 14, 15. Disse ringvulster 14, 15 er utformet slik at de fjærende ringer 13 holdes i respektive mellomrom mellom to hosliggende ringvulster 14, 15 relativt koblingsakselens 1 bakre ende og huset 11. Ved at hver fjæring 13 ligger direkte an mot koblingsakselens 1 omkretsflate så vel som mot husets 11 indre omkretsflate 12, idet ringvulstene 14 på koblingsakselen 1 flukter med de tilordnede ringvulster 15 i huset 11 1 elastomer-fjærinnretningens 10 med hensyn til strekk- og støtkrefter ubelastede tilstand, oppnås at det for det første muliggjøres en kardangliknende bevegelse av koblingsakselen 1 og for det andre muliggjøres opptak og absorbering av strekk- og trykkrefter opp til en fast definert størrelse.

Som allerede nevnt er ekstorner-fjærinnretningen 10 hus 11 forbundet med innfestingen 2 ved hjelp av minst et avskjæringselement 8.1 den foretrukne utførelsesform i fig. 4 til 6 har innfestingen 2 en øvre og en nedre vertikal dreietapp 16. Huset 11 er forbundet med disse ved hjelp av et respektivt avskjæringselement 8 og er dermed horisontalt svingbart forbundet med vognkassens lagerbukk. På foretrukket måte er det sørget for at avskjæringselementenes 8 reaksjonskraft er større enn den kraft som kan overføres i elastomer-fjærinnretningen 10 med regenerativ deformering av fjærringene 13.

Huset 11 til elastomer-fjærinnretningen 10 er fordelaktig delt, for derved å muliggjøre en særlig enkel montering av fjærinnretningen 10. Dessuten kan man derved på særlig enkel måte muliggjøre en innstilling av elastomer-fjærinnretningens 10 forspenning i koblingsakselens 1 lengderetning. Man kan her også tenke seg at koblingsakselens 1 bakre ende 3 har en (ikke eksplisitt vist) krave, mot hvilken krav en )ikke vist) forspenningsring ligger an mot sin bakre side mens den mot husets 11 neste åpning liggende fjærende ring 13 ligger an mot dens forside, slik at derved forspenningsringen forspenner de fjærende ringer 13 i koblingsakselens 1 lengderetning i elastomer-fjærinnretningens 10 ubelastede tilstand.

Støtsikringen 5, 8 i den i fig. 4 til 6 viste innfesting 2 innbefatter i lagerbukken 4 utformet åpning 5 og de allerede nevnte avskjæringselementer 8, og innfestingen er utformet slik at ved overskridelse av en over den via koblingsakselen 1 til innfestingen 2 overførbare, fastleggbare kritiske støtkraft, vil forbindelsen mellom innfestingen 2 og koblingsakselen 1 løsne og koblingsakselen 1 i det minste delvis føres ut fra kraftstrømmen mot innfestingen 2. Dette oppnås ved at huset 11 er forbundet med innfestingen 2 ved hjelp av i det minste et avskjæringselement 8, og ved at det i lagerbukken 4 er utformet en åpning 5 hvor igjennom koblingsakselen 1 kan trykkes i det minste delvis og derved tas ut fra kraftstrømmen når den kritiske støtkraft overskrides og avskjæringselementene 8 reagerer.

Løsningen ifølge oppfinnelsen, hvor støtsikringen 5. 8 inngår i innfestingen 2, muliggjør at innfestingen 2 med lagerbukken 4 kan monteres direkte på vognkassens festeplate 6, uten at det er nødvendig med en tilsvarende monterings åpning og uten at lagerbukken 4 må festes til baksiden av vognkassens festeplate 6 ved hjelp av eksterne avskjæringselementer. Riktignok kan det, som vist i fig. 4 til 6, i tillegg til den i lagerbukken 4 anordnet åpning 5, også være utformet en åpning 7 i festeplaten 6, idet fordelaktig disse to åpninger 5, 7 korresponderer med hverandre. I et krasjtilfelle vil ved en slik utforming, etter at avskjæringselementene 8 er brudt og har mistet sin festefunksjon, koblingsakselen 1 først skyves gjennom åpningen 5 i lagerbukken 4 og så gjennom åpningen 7 i festeplaten 6, hvorved koblingsakselen tas ut fra kraftstrømmen. Man kan også tenke seg i stedet for en ekstra åpning 7 i festeplaten 6 å benytte et slikt materiale i festeplaten 6 at koblingsakselen 1 etter brudd i avskjæringselementene 8 uten alt for stor motstand kan skyves inn i et bak festeplaten 6 utformet rom. Man kan naturligvis her også tenke seg at lagerbukken 4 i utgangspunktet ikke har noen åpning 5, og at det sted hvor åpningen 5 skulle være, utformer eller dimensjoner materialet i lagerbukken 4 slik at ved overskridelsen av den kritiske støtkraft vil koblingsstangen lett kunne trenge gjennom lagerbukken.

I motsetning til de kjente innfestinger, hvor det er tilveiebrakt en støtsikring ved hjelp av eksterne avskjæringselementer, og hvor hele innfestingen med tilhørende lagerbukk avskjæres når den kritiske støtkraft overskrides, og innfestingen og lagerbukken derved tas ut fra kraftstrømmen, medfører løsningen ifølge oppfinnelsen at i et krasjtilfelle vil bare koblingsakselen 1 avrives og tas ut fra kraftstrømmen, uten innfesting 2 og uten lagerbukk 4.

I den i fig. 4 til 6 viste foretrukne utførelsesform er det videre anordnet en føring 9, hvilken fører ved overskridelse av den kritiske støtkraft og når avskjæringselementene 8 er brudt, vil styre bevegelsen av koblingsakselen 1 med hus 11 og det der anordnede elastomer-fjærelement 10 gjennom åpningen 5 i lagerbukken 4 og deretter gjennom åpningen 7 i bæreplaten 6. Denne føringen 9 muliggjør derfor et meget nøyaktig forutsigbart hendelsesforløp.

Fig. 7A til 7F viser innfestingen i fig. 4 til 6 i forskjellige tilstander. Fig. 7A viser innfestingen i en ubelastet tilstand. I denne tilstanden flukter koblingsakselens ringvulster med de tilordnede ringvulster i huset. Fig. 7B viser en tilstand hvor elastomer-fjærinnretningen er belastet med strekk- og støtkrefter. Som vist er her koblingsakselen ved den anordnede elastomer-fjærinnretning forskjøvet noe i retning mot vognkassen sammenliknet med den i fig. 7A viste tilstand. Den støtkraft som i fig. 7 virker på koblingsakselen, ligger imidlertid fremdeles under den kritiske støtkraft for avskjæringselementene. Fig. 7C viser en belastet tilstand for innfestingen etter at støtsikring er aktivert og etter at avskjæringselementene allerede er brudt og har mistet sin virkning som festemidler, slik at derved koblingsakselen (i figurene er bare den bakre del vist) samt huset hvor elastomer-fjærinnretningen er anordnet, er trykket ut fra kraftstrømmen. Fig. 7D til 7F viser ytterligere bevegelser av koblingsakselens bakre ende etter at støtsikringen har reagert, idet koblingsakselen er blitt skjøvet fullstendig ut fra koblingsplanet i et bak vognkassens festeplate anordnet (ikke eksplisitt vist) rom og derved er att ut fra kraftstrømmen. Bevegelsen fortsetter helt til den i fig. 7F viste tilstand.

Det skal her vises til at i forbindelsene med fig. 4 til 7 er den nye koblingsanordning beskrevet i forbindelse med en sentralbufferkobling som har en elastomer-fjæringinnretning. Den inventive idé, nemlig en integrering av en støtsikring i innfestingen, kan også realiseres i forbindelse med andre koblingsanordninger, eksempelvis en øyebolt-innfesting.

Henvisningsliste

1 Koblingsaksel

2 Innfesting

3 Bakre ende av koblingsaksel

4 Lagerbukk

5 Åpning i lagerbukk

6 Festeplate

7 Åpning i bæreplaten

8 Avskjæringselement

9 Føring

10 Ekstorner-fj ærinnretning

11 Hus

1 IA Halvskåler i huset

13 Fjærring

14, 15 Ringvulst

16 Dreietapper

101 Koblingsaksel (kjent teknikk)

102 Innfesting (kj ent teknikk)

104 Lagerbukk (kj ent teknikk)

107 Åpning i festeplaten (kj ent teknikk) 108 Eksternt avskj æringselement (kjent teknikk) 110 Ekstorner-fj ærinnretning (kj ent teknikk) 117 F esteplate (kj ent teknikk)

Claims

1. Sentralbufferkobling for skinnekjøretøy, med en koblingsaksel (1) og en innfesting (2) med en lagerbukk (4), idet koblingsakselens (1) bakre ende (3) er forbundet med innfestingen (2), og innfestingen (2) via lagerbukken (4) er horisontalt svingbart forbundet med skinnekjøretøy ets vognkasse,karakterisertved at det i innfestingen (2) er anordnet en støtsikring (5, 8), hvilken støtsikring (5, 8) er dimensjonert slik at ved overskridelse av via koblingsakselene (1) til innfestingen (2) overført, fastleggbar kritisk støtkraft, løsner forbindelsen mellom innfestingen (2) og koblingsakselen (1) og koblingsakselen (1) i det minste delvis fjernes fra den innfestingen (2) overførte kraftstrøm.

2. Sentralbufferkobling ifølge krav 1,karakterisert vedat støtsikringen (5, 8) har en i lagerbukken 4 mot sentralbufferkoblingen rettet åpning (5), hvor igjennom koblingsakselen (1) kan i det minste delvis trykkes og således bringes ut fra kraftstrømmen etter en overskridelse av den kritiske støtkraft.

3. Sentralbufferkobling ifølge krav 2,karakterisert vedat innfestingen (2) er festet til en festeplate (6) på vognkassen ved hjelp av lagerbukken (4), idet festeplaten (6) har en åpning (7) som korresponderer med den i lagerbukken (4) utformede åpning (5).

4. Sentralbufferkobling ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat innfestingen (2) videre har en føring (9), for styring av koblingsakselens (1) bevegelse i det minste delvis ut fra kraftstrømmen til innfestingen (2) ved overskridelsen av den kritiske støtkraft.

5. Sentralbufferkobling ifølge krav 4 og kravene 2 eller 3,karakterisert vedat føringen (9) innbefatter en påløpsskråning i retning mot den i lagerbukken (4) utformede åpning (5), hvilken påløpsskråning er utformet slik at ved en overskridelse av den kritiske støtkraft vil koblingsakselen (1) trykkes gjennom åpningen (5) i lagerbukken (4).

6. Sentralbufferkobling ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat støtsikringen (5, 8) har minst et avskjæringselement (8), hvormed koblingsakselen (1) er forbundet med innfestingen (2), hvilket avskjæringselement (8) er utført slik at det avskjæres ved en fra koblingsakselen (1) til innfestingen (2) overført kritisk støtkraft, og således løser forbindelsen mellom koblingsakselen (1) og innfestingen (2).

7. Sentralbufferkobling ifølge krav 6,karakterisert vedat det i det minste ene avskjæringselement (8) har minst et beregnet bruddsted, hvilket beregnede bruddsted brytes ved en fastleggbar kritisk støtkraft, slik at dermed forbindelsen mellom koblingsakselen (1) og innfestingen (2) løsnes.

8. Sentralbufferkobling ifølge krav 6 eller 7,karakterisertv e d at ved innfestingen (2) er en øyebolt-innfesting, og at avskjæringselementet (8) er øyebolt-innfestingens bolt, idet koblingsakselen (1) og øyeboltens øye tas ut fra den til innfestingen overførte kraftstrøm ved overskridelsen av den fastlagte kritiske støtkraft.

9. Sentralbufferkobling ifølge krav 6 eller 7, hvilken sentralbufferkobling innbefatter en elastomer-fjærinnretning (10) for demping via koblingsakselen (1) til innfestingen (2) overførte strekk- og støtkrefter, hvilken elastomer-fjærinnretning (10) har et mot koblingshodet åpent hus (11) hvor koblingsakselens (1) bakre ende (3) rager koaksialt inn med en radiell avstand relativt husets (11) indre omkretsflate, idet koblingsakselens

(1) bakre endre (3) via huset (11) er forbundet med innfestingen (2), idet det mellom husets (11) indre omkretsflate er anordnet forspente fjærende ringer (13) av et elastisk materiale, hvilke fjærende ringer har vertikale midtplan og er anordnet etter hverandre med innbyrdes avstand i koblingsakselens (1) lengderetning, idet videre koblingsakselens (1) bakre ende (3) så vel som husets (11) innside har mot hverandre rettede omløpende ringvulster (14, 15), og de fjærende ringer (13) holdes i respektive mellomrom mellom to hosliggende ringvulster (14, 15) mellom koblingsakselens (1) bakre ende (3) og huset (11), idet hver ring (13) ligger direkte an mot koblingsakselens

(1) omkretsflate så vel som mot husets (11) indre omkretsflate, og ringvulstene (14) på koblingsakselen (1) flukter med de tilordnede ringvulster (15) i huset (11) i elastomer-fjærinnretningens (10) med hensyn til strekk- og støtkrefter ubelastede tilstand,karakterisert vedat huset (11) er forbundet med innfestingen (2) ved hjelp av det i det minste ene avskjæringselement (8), slik at ved en overskridelse av den fastleggbare kritiske støtkraft vil koblingsakselene (1) og huset (11) med deri anordnet elastomer-fjærinnretning (10) tas ut fra den til innfestingen (2) overførte kraftstrøm.

10. Sentralbufferkobling ifølge krav 9,karakterisert vedat elastomer-fjærinnretningen (10) demper den via koblingsakselen (1) til innfestingen (2) overførte strekk- og støtkraft ved regenerativ deformering av ringene (13) opp til en fast definert størrelse, og at denne fast definerte størrelse er mindre enn den reaksjonskraft som er bestemt for det i det minste ene avkjæringselement (8).

11. Sentralbufferkobling ifølge krav 9 eller 10,karakterisertved at innfestingen (2) har i det minste en vertikal dreietapp (16), hvormed huset (11) er forbundet ved hjelp av det i det minste avskjæringselement (9) og er horisontalt svingbart forbundet med vognkassens lagerbukk (4).

12. Sentralbufferkobling ifølge et av kravene 9,10 eller 11,karakterisert vedat huset (11) er delt og består av innbyrdes løsbart forbindbare halvskall (1 IA).

13. Sentralbufferkobling ifølge et av kravene 9 til 12,karakterisert vedat koblingsakselens (1) bakre ende (3) har en krave, hvor imot for det første en forspenningsring ligger an med sin bakre side og for det andre den mot husets (11) åpning nærmestliggende fjærende ring (13) ligger an mot dens forside, idet forspenningsringen forspenner de fjærende ringer (13) i koblingsakselens (1) lengderetning i elastomer-fjærinnretningens (10) ubelastede tilstand.

14. Sentralbufferkobling ifølge krav 13,karakterisert vedat huset (11) er delt og består av løsbart med hverandre forbindbare halvskåler (1 IA), og at forspenningen av elastomer-fjærinnretningen (10) i koblingsakselens (1) lengderetning skjer med forbindelsen av halvskålene (1 IA) i det delte hus (11).