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Vorrichtung zur nachträglichen Umrüstung von Schienenfahrzeugen mit Seitenpuffern für den Betrieb mit Mittelpufferkupplungen
Im Bahnbetrieb sind zwei Systeme zum Kuppeln der Fahrzeuge bekannt. Allgemein verbreitet ist das System mit getrennten Zug- und Stossvorrichtungen. Die Zugvorrichtung verläuft in der Wagenlängsmittelebene im Wagenuntergestell und ragt mit Zughaken in der Wagenlängsmittelebene über die Wagenstirnseite hinaus. Die Stossvorrichtung weist Seitenpuffer an den Wagenstirnseiten auf. Die Seitenpuffer sind an den kräftigen Seitenlängsträgern des Wagenuntergestells abgestützt.
Das andere System arbeitet mit einer Mittelpufferkupplung. Ein Kupplungskopf vereinigt Zug- und Stossvorrichtung in sich. Am Wagenende ist in der Fahrzeuglängsmittelebene ein zentraler Kupplungskopf angeordnet, der in dem einen kräftigen Mittellängsträger aufweisenden Untergestell abgestützt ist.
Zur Zeit werden zumindest in Deutschland Mittelpufferkupplungen nur an Wagen angewendet, die ausschliesslich in geschlossenen Zugeinheiten laufen.
Die Mittelpufferkupplung hat gegenüber den getrennten Zug- und Stossvorrichtungen den Vorteil, dass der Kuppel-undEntkupplungsvorgang einfach ist und insbesondere automatisch durchgeführt werden kann, was bei getrennten Zug- und Stossvorrichtungen nicht der Fall ist. Es besteht deswegen der Wunsch, die Mittelpufferkupplung allgemein einzuführen. Bei modernen Fahrzeugen mit getrennter Zug- und Stossvorrichtung ist durch entsprechende Ausbildung des Untergestells bereits vorgesehen, die Fahrzeuge später ohne grösseren Aufwand auf den Betrieb mit Mittelpufferkupplungen umstellen zu können ("Wagenkunde" 1954, Seite 258, Bild 258).
Die Erfindung will eine Lösung aufzeigen, wie alte Fahrzeuge mit getrennter Zug- und Stossvorrichtung, bei denen die Möglichkeit zur Umstellung auf den Betrieb mit Mittelpufferkupplung beim Bau nicht vorgesehen worden ist, ohne grossen Aufwand auf den Betrieb mit Mittelpufferkupplungen umzustellen sind.
Es sind bereits Zwischenglieder zur Aufnahme der durch die Mittelpufferkupplung eingeleiteten Druckkräfte für deren Weiterleitung an die seitlichen Langträger bekannt. Die zugehörige Anordnung stellt jedoch eine getrennte Zug- und Stossvorrichtung mit Zughaken und Seitenpuffern mit zusätzlicher Federanordnung für die Mittelpufferkupplung dar. Eine Umrüstung ist deswegen ohne aufwendige Massnahmen nicht möglich.
Demgemäss betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur nachträglichen Umrüstung von Schienenfahrzeugen mit Seitenpuffern für den Betrieb mit Mittelpufferkupplungen. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die nachträglich eingebaute, an sich ungefederte Mittelpufferkupplung über Zugstangen mit sich an den Seitenpuffern abstützenden Schuhen, Kappen od. dgl. verbunden ist und dass sich am Ende der Kupplungsstange der Mittelpufferkupplung ein Verteilstück befindet, an das die Zugstangen angeschlossen sind, das Teile zur Abstutzung der lotrechten Komponente der Zug- und Druckkräfte im Untergestell und das einen Anschluss für die zur andern Kupplung des Fahrzeuges führende Zugstange enthält.
In Ausgestaltung der Erfindung sind die Kappen durch ein Querhaupt starr miteinander verbunden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Schuhe einzeln schwenkbar am Fahrzeug gelagert und als einarmige Hebel ausgebildet.
Bei Anwendung einer Vorrichtung nach der Erfindung ist es mit geringem Aufwand möglich, zur Übertragung der Stosskräfte die Mittelpufferkupplung heranzuziehen. Die Seitenpuffer bleiben dabei zum Kuppeln mit noch nicht umgestellten Fahrzeugen benutzbar. Ausserdem bleiben die zur Zugkraftübertragung
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bestimmten, im Wagenkastenuntergestell vorhandenen Teile, also insbesondere die durchgehende Zugstange erhalten und unverändert voll nutzbar. Da wenige und auf Grund der ihnen gestellten Aufgaben robust auszuführende Gelenke vorhanden sind, ist die Vorrichtung weitgehend verschleiss-und wartungsfrei, zumindest soweit sie sich auf die Teile zum Anschluss der Mittelpufferkupplung bezieht.
Mit der Umrüstung des Fahrzeuges sind allenfalls geringe Schweissarbeiten am Untergestell verbunden, was wich-
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gen Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 eine Ansicht. in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1. Fig. 4 zeigt in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung das zweite Ausführungsbeispiel, wobei die mit der Anordnung nach Fig. 1 übereinstimmenden Teile nicht mehr vollständig gezeigt sind.
An einem Querhaupt 1 nach der Erfindung sind übliche Pufferteller 2 befestigt, von denen in bisher noch üblicher Weise der eine eben und der andere gewölbt ist. Das Querhaupt kann beispielsweise ein oberes und ein unteres gepresstes Blech aufweisen. Die Pufferteller 2 verbinden die beiden Bleche des Querhauptes starr miteinander. Auf den Rückseiten der Pufferteller 2 sind Druckplatten 3,4 befestigt, von denen die dem ebenen Pufferteller zugehörige gewölbt und die dem gewölbten Pufferteller zugehörige eben ist. Mit den Druckplatten 3, 4 stützt sich das Querhaupt auf den Endplatten 5, 6 der Stössel der Ublichen Seitenpuffer ab. Dabei ist der gewölbten Druckplatte 3 die ebene Endplatte 5 und der ebenen Druckplatte 4 die gewölbte Endplatte 6 zugeordnet.
Die Hülsen der Seitenpuffer sind an dem bei Fahrzeugen mit Seitenpuffern üblichen Untergestell in üblicher Weise befestigt. Der Führung des Querhauptes 1 dienen Begrenzungsstücke 7, die an den Puffertellern befestigt sind und radial spiellos über die Endplatten 5,6 greifen, um das Querhaupt am Abgleiten von den Pufferstösseln zu hindern. Das Querhaupt liegt entweder auf den Pufferhülsen oder auf besonderen Führungen der Pufferbohlen auf.
An das Querhaupt 1 sind schräg nach hinten verlaufende Zugstangen 8 gelenkig angeschlossen. Die Ausbildung verschleissunempfindlicher, wartungsfreier Gelenke an den Enden der Zugstangen 8 zur Aufnahme grosser Kräfte kann beispielsweise wie folgt geschehen :
Die Zugstangen 8 tragen an ihren Enden kegelförmige Verdickungen 9. Am Gelenk sind die Verdikkungen 9 von gewölbten, beispielsweise direkt in das obere und das untere Blech des Querhauptes 1 gepressten Buckeln 10 (Fig. 3) umgeben, die die Kraftübertragung vom oberen und unteren Blech des Querhauptes auf die Stangen 8 übernehmen. Für die Zugstangen 8 weist die Pufferbohle 11 passende Durchbrüche 12 auf.
Die automatische Mittelpufferkupplung 13 drückt mit ihrem Kupplungsschaft 14 über einen Druckmitnehmer 16 auf zwei waagrechte Platten 17, 18, die durch den Kupplungsschaft 14 selbst in einem be- stimmtenAbstand voneinander gehalten sind. DiePlatten 17,18 sind beispielsweise noch durch Bolzen 19 miteinander verbunden und bilden ein Verteilerstück. Der gelenkige Anschluss der Zugstangen 8 an die Platten 17,18 erfolgt in ähnlicher Weise wie der Gelenkanschluss an das Querhaupt 1.
Der Kupplungsschaft 14 trägt an seinem Ende einen Zugmitnehmer 23, der in entsprechende Aussparungen 24 der Platten 17,18 hineinragt. Die Mitnehmerklauen 21 an den Enden der Platten 17,18 umfassen oben und unten den Bund 22 der durch das Untergestell zur Kupplung am andern Wagenende durchgehenden Zugstange 15. Die Kanten der Mitnehmerklauen 21 haben die Form einer Kreisbahn 20 um den Drehpunkt 25.
Senkrecht an denSeiten des Ausschnittes derPufferbohle 11 sind zwei zylindrische Schalen 26 für den Durchgang des Kupplungsschaftes 14 diesen führend angeordnet. Im Bereich der Schalen 26 hat der Kupplungsschaft 14 zweckmässig einen quadratischen Querschnitt.
Der Druckmitnehmer 16 trägt obere und untere waagrecht liegende Zylinderschalen 28, deren in Fahrzeugquerrichtung weisende, gemeinsame Zylinderachse bei 27 auf der Längsachse des Kupplungsschaftes 14 liegt. Den Zylinderschalen 28 sind oben und unten Gleitplatten 29 zugeordnet, die in geeigneter Weise, beispielsweise durch anschraubbare Träger, mit dem Untergestell verbunden sind.
In horizontaler Ebene wirkende Rückstell vorrichtungen und senkrecht wirkende Federung der Kupplung sind in herkömmlicher Weise vorgesehen.
Zum Einbau der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 werden die üblichen Pufferteller von den Endplatten 5,6 der Seitenpuffer entfernt, so dass das Querhaupt 1 aufgesetzt und mit den Begrenzungsstücken 7 auf die Endplatten 5,6 geschoben werden kann. Die Durchbrüche in der Pufferbohle 11 sind so hergerichtet, dass die Zugstangen 8 und die Mittelpufferkupplung 13 mit dem Kupplungsschaft 14 durch die Pufferbohle 11 geführt werden können. Weitere Änderungsarbeiten sind im wesentlichen Umfang an einem Ub-
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lichen Untergestell mit Seitenpuffern nicht erforderlich, um die Vorrichtung nach der Erfindung anbringen zu können.
Die Mittelpufferkupplung 13 überträgt die in ihrem Kupplungsschaft 14 wirkenden Druckkräfte über den Druckmitnehmer 16 auf die Platten 17,18. Von dort werden die Druckkräfte über die Zugstangen 8 auf das Querhaupt 1 und die Seitenpuffer übertragen, wobei das Querhaupt ein Zwischenglied zwischen den Seitenpuffern und der Mittelpufferkupplung bildet. Die unter der Wirkung der Druckkräfte auftretenden Bewegungen der Platten 17,18 bleiben ohne Einfluss auf die Zugstange 15, da sich deren Bund 22 von den Mitnehmerklauen 21 abhebt.
Die Mittelpufferkupplung 13 überträgt die in ihrem Kupplungsschaft 14 wirkenden Zugkräfte über den Zugmitnehmer 23 auf die Platten 17,18, die mit ihren Mitnehmerklauen 21 und dem Bund 22 die Zugstange 15 mitnehmen. Die Zugstange ist ein im Untergestell mit Seitenpuffern üblicher Teil. Sie muss allenfalls im Falle der Anwendung der Erfindung etwas verkürzt werden.
Die für die Starrkupplung nötige senkrechte Schwenkbarkeit der Kupplung um eine horizontale Fahrzeugquerachse ist durch die Zylinderschalen 28 und die entsprechend bemessenen Querschnitte in der Pufferbohle 11 gegeben. Durch die Gelenke an den Enden der Zugstangen 8 bleibt das Querhaupt 1 von solchen Bewegungen unberührt.
Beim Durchfahren einer Kurve schlägt die Mittelpufferkupplung um die senkrechte Achse 25 aus, was durch die zylindrischen Schalen und die Kreisbahnform der Kanten der Mitnehmerklauen 21 möglich ist. Dabei wird das Querhaupt so schräg gestellt, dass die Federn beider Seitenpuffer ungleich zusammengedrückt werden. Durch die Form der Druckplatten 3, 4 und deren Zuordnung zu den Endplatten 5,6 der Pufferstössel wird das erleichtert.
Ist das Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 mit einem Fahrzeug mit üblichen Seitenpuffern gekuppelt, dann wirken diese direkt auf die Pufferteller 2 des Querhauptes. Das Querhaupt 1 kann dabei infolge der Gelenke an den Enden der Zugstangen 8 die Pufferfedern zusammendrücken, ohne dass die Mittelpufferkupplung bewegt wird.
Die senkrechten Komponenten der Zug-und Stosskräfte werden in den Teilen 28,29 aufgenommen.
Als Alternativlösung für den Fall, dass wegen konstruktiver Besonderheiten am umzubauenden Fahrzeug Schwierigkeiten für die Unterbringung des Querhauptes 1 entstehen, können die in den Zugstangen 8 auftretenden Kräfte auch über kurze Aufnahmeschienen 30 auf die Puffer geleitet werden (Fig. 4). Die Aufnahmeschienen 30 sind auf die Pufferstössel wie das Querhaupt 1 aufgesetzt und um eine senkrechte Achse 32 drehbar, stützen sich an einem besonderen Ausleger 31 ab und stellen gleichsam das geteilte Querhaupt 1 der Anordnung gemäss den Fig. 1 bis 3 dar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur nachträglichen Umrüstung von Schienenfahrzeugen mit Seitenpuffern für den Betrieb mit Mittelpufferkupplungen, dadurch gekennzeichnet, dass die nachträglich eingebaute, an sich ungefederte Mittelpufferkupplung (13) über Zugstangen (8) mit sich an den Seitenpuffern abstützenden Schu- hen (30), Kappen (2, 3, 4, 7) od. dgl. verbunden ist und dass sich am Ende der Kupplungsstange (14) der Mittelpufferkupplung (13) ein Verteilstück befindet, an das die Zugstangen (8) angeschlossen sind, das Teile (28) zur Abstützung der lotrechten Komponente der Zug- und Druckkräfte im Untergestell und das einen Anschluss (20) für die zur andern Kupplung des Fahrzeuges führende Zugstange (15) enthält.