CH622213A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stosseinrichtung für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einer Pufferhülse und einem Pufferstössel sowie aus Federelementen und Reibelementen zum Dämpfen von Stössen.

Stosseinrichtungen, auch Puffer genannt, bestehen aus einer Kombination von Federn und Reibelementen zum Absorbieren von Stössen, die durch Zug- und Stosskräfte am Schienenfahrzeug wirken, um den Einfluss auf das Fahrgestell, Fahrzeug und Fahrgut zu mildern. Herkömmliche Puffer wirken durch Reibelemente im Pufferstössel. Diese Konstruktion führte häufig zum Verkanten der Pufferstössel in der Pufferhülse.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stosseinrichtung zu schaffen, die eine bessere Umwandlung der Stossenergie in Reibenergie ermöglicht und nicht verkantet.

Diese Aufgabe erfüllt eine Stosseinrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass der Stössel in der Hülse in Richtung der Längsachse zweifach geführt ist, einerseits in der Nähe der Hülsenöffnung und andererseits in der Nähe des Hülsenbodens, um einem Verkanten entgegenzuwirken, wobei mindestens ein Teil der Reibelemente im unteren Endbereich der Pufferhülse angeordnet ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht einer Ausführung des Erfindungsgegenstandes, bei dem die rechte Hälfte eine Aufsicht ist, bei der nur die Pufferhülse geschnitten ist, während die linke Hälfte einen Längsschnitt darstellt.

Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel wiederum rechts in Ansicht bei geschnittener Pufferhülse und links ein Schnitt entlang der Längsachse.

Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3 und

Fig. 5 zeigt nochmals einen Schnitt bzw. Ansicht entsprechend der Fig. 3 entlang der Linie 5-5 in der Fig. 3.

Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 umfasst eine Pufferhülse 10 und einen teleskopisch darin gelagerten Pufferstössel 11, sowie im Stössel 11 untergebrachte Federelemente 12 und schliesslich Reibelemente 13. Die Pufferhülse 10 besteht aus einem zylindrischen Rohr 15, welches auf einer Grundplatte 16 angeschweisst ist. Am gegenüberliegenden Ende sind Schultern 17 befestigt, die zur Befestigung der Stosseinrichtung am Schienenfahrzeug dienen. Die Rohrinnenwand 18 begrenzt zusammen mit der Grundplatte 16 einen Hohlraum 19, welcher an einer Seite zur Aufnahme des Stössels 11 geöffnet ist.

Der Pufferstössel 11 weist eine zylindrische Aussenwand 21 und eine den Abschluss bildende, kreisrunde Wand 22 auf der einen Seite auf. Der so gebildete Hohlraum 23 endet bei der Kante 24. Von dieser Kante erstreckt sich mindestens ein Längsschlitz 25 in Richtung zur Wand 22. In der Figur ist ein Beispiel mit vier Längsschlitzen dargestellt. Die Schlitze 25 erlauben eine radial elastische Verformung des Endbereiches der Aussenwand 21.

Ein Reibungslager 27 an der Innenwand 18 ist im Bereich des offenen Endes der Pufferhülse 11 vorgesehen. Dieses Lager kann beispielsweise in einem Einstich gehalten sein, wie dies in der Figur dargestellt ist. Analog ist ein Reibungslager 28 in der Innenwand in der Nähe des geschlossenen Endes des Hohlraumes 19 vorgesehen. Auch dieses Lager ist in einem Einstich gehalten. Die Reibungslager sind aus einem Bremsbelagsmaterial gefertigt. Der Stössel 11 kann sich in diesen Lagern in Richtung der Längsachse 29 hin- und herbewegen.

Die Reibelemente umfassen auch einen Stosskeil 31, der auf der Grundplatte 16 aufliegt. Der Stosskeil kann die

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Form eines Kegel- oder vielseitigen Pyramidenstumpfes aufweisen. Der Stosskeil paart sich und auf ihm gleitet ein mehrteiliger Bremskeil 32, in der Figur sind es vier solche Teilbremskeile. Die Aussenfläche dieser Bremskeile sind mit einer Schicht 33 aus Bremsbelagsmaterial beschichtet.

Die Federelemente 12 bestehen aus einer oder mehreren, vorzugsweise in Reihe liegenden elastomeren Federscheiben 35. Ein Ende der Reihe stösst an die Wand 22 des Pufferstös-sels, das andere Ende liegt auf einer Druckplatte 36 auf, welche wiederum auf den Bremskeilen 32 aufliegt.

Wirkt eine Kraft auf die Stosseinrichtung von der Wand 22 in Richtung der Grundplatte 16 der Pufferhülse, bewegt sich der Pufferstössel teleskopisch in der Hülse. Dieser Kraft widersetzen sich die Federelemente 12 und Reibungskräfte, welche erstens zwischen den Bremskeilen 32 und der Wand 21 des Stössels und zweitens zwischen der Wand 21 und der Pufferhülsen-Innenwand 15, bzw. den entsprechenden Reiblagern 28 und 33 auftreten. Je weiter der Pufferstössel teleskopisch in die Hülse einfedert, um so grösser wird die Kraft, mit der der Stosskeil 31 auf die Bremskeile 32 wirkt, wodurch die Reibungskraft proportional anwächst. Sobald die Kraft auf das Stösselende 22 schwindet, wird der Stössel durch die Kraft der Federn in die ursprüngliche Lage zurückgeschoben. Selbstverständlich kann eine oder mehrere der elastomeren Federscheiben 35 durch eine Schraubenfeder ersetzt werden. Bei einer entsprechenden konstruktiven Anpassung kann die Druckplatte überflüssig sein.

Die Bohrungen 38 in der Pufferhülse und 39 im Pufferstössel dienen zur Fixierung der Stosseinrichtung unter Vorspannung zum Einbau derselben in den vorgesehenen Raum am Schienenfahrzeug. Nachdem die Stosseinrichtung montiert und geprüft ist, wird der Stössel so weit eingedrückt, bis die Bohrungen 38 und 39 fluchten. Ein nicht dargestellter brüchiger Stift wird durch die fluchtenden Bohrungen geschoben. Dieser Stift genügt um die Stosseinrichtung unter Vorspannung zu halten. Nachdem die Einrichtung am Schienenfahrzeug montiert ist und dieses in Dienst genommen wird, wird ein erster Stoss, der üblicherweise beim Ankuppeln auftritt, den Stift brechen. Nun wird durch die Kraft der Federelemente 12 der Stössel in seine Normallage kommen und dann gewöhnlich funktionieren.

Die Ausführung nach den Figuren 3-5 umfasst eine Pufferhülse 45 und einen Pufferstössel 46 mit jeweils rechtwinkligem Querschnitt. In der Hülse bzw. im Stössel sind Federelemente 47 sowie eine erste Stufe Reibelemente 48 und eine zweite Stufe Reibelemente 49 angeordnet.

Die Pufferhülse wird durch zwei Breitseiten 51, zwei Schmalseiten 52 und einer Grundplatte 53 gebildet. Diese Wände bilden einen Hohlraum 54 mit einer Öffnung, durch die der Pufferstössel hineinragt. Die Schmalseiten 52 haben eine Dacron (Handelsmarke) verstärkte Kunstharz-Ober-fläche, in der Teflonfasern eingebettet sind.

Der Pufferstössel 46 umfasst relativ schmale und lange Seitenwände 57 sowie relativ breite und kurze Seitenwände 58 und eine Abschlussfläche 59. Die Abschlussfläche 59 weist eine Aussparung 60 als Zentriersitz für die Federelemente 47 auf. Die Stösselwände 57 liegen an der mit Dacron beschichteten Oberfläche 55 der Hülsenwände 52 an. Die Stösselwände 58 sind um die Dicke der metallenen Distanzhalter 61 von den Hülsen wänden 51 distanziert. Die Distanzhalter schliessen so den Zwischenraum zwischen der Hülsenwand 52 und der Stösselwand 57 und bilden die obere Führung des Stössels.

Vom Distanzhalter 61 einwärts können die Stösselwände 57 sich federnd von und zu den Hülsenwänden 52 bewegen.

Die zweite Stufe 49 von Reibelementen umfasst zwei Stosskeile 63, die je an der entsprechenden Hülsenwand 51 befestigt sind. An den Stösselwänden 57 liegen die Bremskeile 64 an. Jeder Bremskeil weist eine geneigte Fläche auf, die auf einer geneigten Fläche eines Stosskeiles gleitet und eine zweite Fläche, die auf einer geneigten Fläche des anderen Stosskeiles 63 gleitet, wobei der Bremskeil den Zwischenraum zwischen den Stosskeilen überbrückt. Die Oberfläche jedes Bremskeiles ist mit einem Klotz 65 aus Bremsbelagsmaterial belegt.

Die erste Stufe von Reibelement 48 umfasst vier fliegende Stosskeile 67. Diese vier Keile sind in einer Ebene rechtwinklig zur Längsachse in den vier Ecken angeordnet. Die unteren Enden 68 dieser Keile liegen auf der Oberseite der Bremskeile 64. Diese Stosskeile weisen eine Führungsfläche 69 auf, die an den Distanzhaltern 70 anliegen und daran entlanggleiten können. Die Distanzhalter 70 sind an den Wänden 51 der Pufferhülse 45 befestigt. Die Distanzhalter 70 gestatten den Stosskeilen sich, wie in Fig. 3 dargestellt, vertikal zu bewegen, verhindern aber gleichzeitig die Bewegung in Richtung eines anderen Stosskeiles, der an den Distanzhaltern anliegt.

An den einander gegenüberliegenden Pufferstösselwän-den 57 liegt jeweils ein Bremskeil 72 der ersten Stufe an. Jeder Bremskeil ist mit einem Block 73 aus Bremsbelagsmaterial versehen. Der Block 73 berührt die Stösselwand 57. Jeder Bremskeil 72 überbrückt den Zwischenraum zwischen zwei Stosskeilen 67. Die Fläche der Bremskeile, die auf dem Stosskeil gleiten, können einen Belag 74 aus Dacron verstärktem Kunstharz mit Teflonfasern oder Material mit ähnlichem Reibungskoeffizient aufweisen. Eine entsprechende Oberfläche 74 können auch die Reibkeile 64 der zweiten Stufe aufweisen.

Die Federelemente 47 umfassen zwei konzentrische, in-einandergeschaltete Federn 76 und 77 und eine Federaufhängung, in der die Federn befestigt sind. Die Federaufhängung besteht aus einer Stützplatte 78, von der vier Arme 79 mit je einer Nase 80 an deren Ende ausgehen. Aus der Zeichnung ersieht man, dass die Nasen 80 oben auf den Bremskeilen 72 aufliegen. Die Federn 76 und 77 stehen unter Druck zwischen der Wand 59 des Stössels und der oberen Fläche der Bremskeile 72.

Wenn eine Kraft auf die Stosseinrichtung wirkt, wird der Pufferstössel 46 in die Pufferhülse 45 geschoben. Diese Bewegung bewirkt einen Druck auf die Federn 76, 77, der sich über diese und der Federnaufhängung zur ersten Stufe Bremskeile 72 fortpflanzt. Die Bremskeile 72 bewirken sowohl eine Reibungskraft an den Wänden 57 des Stössels, und üben mittels den fliegenden Stosskeilen 67 eine Kraft in Längsrichtung auf die Bremskeile 64 der zweiten Stufe aus. Entsprechend verursacht diese Kraft in Längsrichtung eine Reibung zwischen den Bremskeilen 64 und dem Stössel.

Die Wahl der Anzahl Stufen von Reibelementen liegt im Ermessen des Herstellers. Falls nur eine Stufe Reibelemente vorgesehen wäre, würden die Nasen 80 direkt auf den Bremskeilen 64 aufliegen. Auch wäre es möglich, die Federaufhängung wegzulassen und die gewundenen Federn durch elastomere Federn zu ersetzen, die den Raum zwischen der Abschlusswand 59 bis zur Oberseite der Bremskeile 64 ausfüllen würden. Schliesslich könnte auch eine dritte Stufe zu den zwei gezeigten hinzugefügt werden.

Bohrungen 85 und 86 in den Bremskeilen 72 und 64 sowie Bohrungen 87 und 88 in der Pufferhülse sind vorgesehen, um die Bremskeile mittels Stiften von der Abschlusswand zu halten und so die Montage des Stössels zu erleichtern. Die Bohrungen 38' werden zusammen mit nicht dar5

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gestellten Bohrungen im Pufferstössel 46 und Stiften verwendet zur Montage der Einrichtung unter Vorspannung, wie bereits vorher bei der Ausführung gemäss den Fig. 1 und 2 beschrieben.

Bei der, in den Figuren 3-5 dargestellte Ausführung, weist der Bremskeil zwei Stosskeilberührungsflächen auf, wobei der vollständige Bremskeil den Abstand zwischen den Stosskeilberührungsflächen überbrückt. Es ist für den Fachmann' naheliegend, jedem Stosskeil einen separaten Bremskeil zu-s zuordnen.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims (10)

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1. Stosseinrichtung für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einer Pufferhülse (10,45) und einem Pufferstössel (11, 46) sowie aus Federelementen (12, 47) und Reibelementen (13,48,49) zum Dämpfen von Stössen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel in der Hülse in Richtung der Längsachse zweifach geführt ist, einerseits (27; 55, 61) in der Nähe der Hülsenöffnung und andererseits (28; 55, 57) in der Nähe des Hülsenbodens, um einem Verkanten entgegenzuwirken, wobei mindestens ein Teil (28, 33; 49) der Reibelemente im unteren Endbereich der Pufferhülse angeordnet ist.

2. Stosseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferstössel einen Hohlraum (23; 54) aufweist, in dessen offenes, unteres Ende Reibelemente (13; 48, 49) hineinragen, die mit den Innenwänden des Hohlraumes in Wirkverbindung stehen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Stosseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferstössel (11) an der offenen Seite geschlitzt ist, so dass die Stösselwände unter Einfluss eines an der Grundplatte (16) der Pufferhülse anliegenden Stoss-keiles (31) elastisch zu- beziehungsweise von der Innenwand der Pufferhülse wegbewegt werden können, und dass die Reibelemente (13) einen mehrteiligen, fliegenden Bremskeil (32, 33) umfassen, auf dem die Federelemente (35) sich abstützen, das Ganze derart, dass eine Verschiebung des Stössels (11) die Federelemente elastisch verformt und der Stosskeil (31) die Bremskeile (32, 33) gegen die geschlitzten Stösselwände (21) drückt, die ihrerseits wiederum an die Puf-ferhülseninnenwand (18) mit dem Reibelement (28) gedrückt werden (Figur 1 und 2).

4. Stosseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferstössel (22) rotationszylindrisch ausgebildet ist und die darin angeordneten Bremskeile (32, 33) entsprechend dem Konus des Stosskeiles (31) geformt sind (Figur 1 und 2).

5. Stosseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferstössel (46) einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der aus zwei langen Schmalseiten (57) und zwei kurzen Breitseiten (58) gebildet wird (Figur 3-5).

6. Stosseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn-zeichnnet, dass die Einrichtung eine Federaufhängung (78-80) mit mehreren Armen (79) mit Nasen (80) aufweist, die auf Bremskeilen (48, 49) aufliegen, welche an den Schmalseiten (57) des Pufferstössels (46) angeordnet sind.

7. Stosseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Reibelement-Stufen (48, 49) aufweist, wobei die Reibelemente der zweiten Stufe zwei Stosskeile (63), die im unteren Teil an der Hülsenwand (51) befestigt sind, und zwei Bremskeile (64) umfasst, während die Stosskeile (67) der ersten Stufe axial verschiebbar sind und auf den Bremskeilen (64) der zweiten Stufe aufliegen, wobei die Bremskeile (72) der zweiten Stufe von den Nasen (80) der Federaufhängung beaufschlagt sind.

8. Stosseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Schrägflächen der Stosskeile (67) der ersten Stufe in den Ecken des Stössels angeordnet sind, und dass für diese Stosskeile in der Pufferhülse Führungsorgane (70) an der Breitseite (51) der Pufferhülse (45) befestigt sind.

9. Stosseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Bremskeilen (32; 64, 72) und dem Stössel (11; 46) Bremsbelagsmaterial (33; 65, 73) angebracht ist, (Figur 1-5).

10. Stosseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pufferstössel (11) und der Pufferhülse (10) Bremsbelagsmaterial (28) angebracht ist.