CH701575B1 - Pufferkopf für Schienenfahrzeuge sowie Verfahren zur Herstellung des Pufferkopfs. - Google Patents

Abstract

Ein Pufferkopf für Schienenfahrzeuge weist eine Ausnehmung (3) auf. In der Ausnehmung (3) ist eine aus Kunststoff bestehende Pufferplatte (6) fixiert. Um die Beschädigungsgefahr der Pufferplatte (6) beim Einwirken von Seitenkräften zu eliminieren, ist der Boden der Ausnehmung (3) mit einer die Oberfläche vergrössernden Struktur versehen. Die Struktur ist vorzugsweise in Form einer oder mehrerer spiralförmig in den Boden der Ausnehmung (3) eingelassenen Rille(n) (5) ausgebildet. Die Rille(n) (5) wird/werden vorzugsweise durch spanabhebende Bearbeitung des Bodens der Ausnehmung (3) erzeugt.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Pufferkopf für Schienenfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen des Pufferkopfs gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

[0002] Um die Reibkräfte zwischen den Puffern von Schienenfahrzeugen im Schiebebetrieb oder beim Bremsen zu reduzieren, kommen vermehrt Puffer mit einer aus Kunststoff bestehenden Stossfläche zum Einsatz. Dazu ist der Pufferkopf üblicherweise mit einer Ausnehmung versehen, in der eine aus Kunststoff bestehende Pufferplatte aufgenommen und fixiert ist.

[0003] Aus der CH 370 109 ist ein Puffer für Schienenfahrzeuge bekannt, dessen Pufferkopf zur Bildung einer Stossfläche mit einem inneren Teil aus Kunststoff und einem äusseren Teil aus Stahl belegt ist. Der äussere Teil ist mit einer sich in Richtung des Pufferkopfs konisch erweiternden Bohrung versehen. In dieser Bohrung ist der mit einem korrespondierenden Rand versehene innere Teil gehalten. Der äussere Teil ist mit Hilfe von Nieten am Pufferkopf befestigt.

[0004] Im Weiteren ist aus der GB 809 137 ein Eisenbahnpuffer bekannt, dessen Pufferkopf mit einer runden Öffnung versehen ist, welche sich in Richtung des Pufferkopfs konisch erweitert. Bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung in ein Kopfteil eingelassen, welches mittels Nieten am eigentlichen Pufferkopf befestigt wird. Die Pufferplatte wird in diesem Fall von hinten in den Kopfteil eingesetzt und der Kopfteil danach mittels der Nieten am Pufferkopf befestigt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Öffnung direkt in den Pufferkopf eingelassen. In diesem Fall ist ein Befestigungswerkzeug vorgesehen, mittels welchem die Pufferplatte so weit durchgebogen wird, dass sie in die Öffnung eingesetzt werden kann. Nach dem Entfernen des Befestigungswerkzeugs entspannt sich die Pufferplatte, wodurch sie sich in der Öffnung fixiert.

[0005] Schliesslich ist aus der EP-A-1 354 778 ein Puffer für Schienenfahrzeuge bekannt, bei dem der Pufferteller mit einer Ausnehmung versehen ist, in der eine aus Kunststoff bestehende Pufferplatte aufgenommen ist. Um die Pufferplatte in die Ausnehmung einsetzen zu können, wird die Pufferplatte durch Druckbelastung elastisch deformiert und danach entlang ihres Umfangs in der deformierten Lage mittels einer ersten Hülse fixiert. Anschliessend wird die erste Hülse auf die Ausnehmung des Puffertellers aufgesetzt und ausgerichtet, so dass die Pufferplatte in die Ausnehmung hineingedrückt werden kann. Anschliessend entspannt sich die Pufferplatte unter Ausnutzung ihrer Materialelastizität, so dass sie danach formschlüssig entlang des Randes in der Ausnehmung fixiert ist.

[0006] All diesen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die jeweilige Ausnehmung einen glatten Boden besitzt und die Pufferplatte weder durch mechanische Befestigungsmittel noch durch Kleben am Boden der Ausnehmung fixiert ist. Dadurch besteht die Gefahr, dass die Pufferplatte beim Einwirken von seitlichen Stosskräften, wie sie beispielsweise beim Durchfahren von engen Kurven auftreten können, beschädigt wird. Beim Durchfahren von engen Kurven kann es vorkommen, dass die Seitenkante des einen Pufferkopfs derart auf die Pufferplatte des Gegenpuffers einwirkt, dass sich die Pufferplatte aufzuwölben beginnt und dabei abgeknickt, abgeschert oder ganz aus der Ausnehmung herausgedrückt wird. Dies rührt in erster Linie daher, dass die Rückseite der jeweiligen Pufferplatte nur klemmend in der Ausnehmung fixiert ist und keine kraftschlüssige Verbindung mit dem Boden der Ausnehmung besteht.

[0007] Um diesem Problem abzuhelfen, würde es nahe liegen, die Pufferplatte entweder durch mechanische Befestigungsmittel oder durch Kleben zusätzlich in der Ausnehmung zu fixieren. Das Anbringen von mechanischen Befestigungsmitteln wie beispielsweise Schrauben ist jedoch mit Nachteilen verbunden, da dies die Herstellungskosten des Puffers erhöhen würde und die Stossfläche der Pufferplatte zudem mit unerwünschten Öffnungen versehen werden müsste. Andererseits ist das Verkleben einer aus Polyamid bestehenden Pufferplatte mit einem aus Stahl bestehenden Pufferteller aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften und insbesondere der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten mit Schwierigkeiten verbunden.

[0008] Die Erfindung zielt darauf ab, einen Puffer für Schienenfahrzeuge derart weiterzubilden, dass eine aus Kunststoff bestehende Pufferplatte derart in einer Ausnehmung des Pufferkopfs fixiert werden kann, dass die Gefahr einer Beschädigung der Pufferplatte auch beim Einwirken von Seitenkräften weitestgehend eliminiert wird, wobei die Herstellungskosten des Puffers nicht nennenswert erhöht werden sollen.

[0009] Hierzu wird nach der Erfindung ein Pufferkopf gemäss dem Anspruch 1 bereitgestellt. Ein Verfahren zum Herstellen des Pufferkopfs ist im Anspruch 7 angegeben.

[0010] Der grundsätzliche Erfindungsgedanke besteht darin, am Boden der Ausnehmung eine die Oberfläche vergrössernde Struktur anzubringen, welche im Belastungsfall eine formschlüssige Verbindung mit der Rückseite der Pufferplatte herstellt. Da die aus einem Kunststoff wie beispielsweise Polyamid bestehende Pufferplatte im Vergleich zu dem üblicherweise aus Stahl bestehenden Pufferkopf vergleichsweise weich und elastisch nachgiebig ist, wird die Pufferplatte beim Einwirken von Stosskräften, auch wenn diese eine grosse seitliche Komponente aufweisen, gegen diese Struktur gedrückt. Dabei passt sich die Oberfläche der Pufferplatte dieser Struktur an, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Boden des Pufferkopfs und der Pufferplatte bewirkt wird, welche sicherstellt, dass sich die Pufferplatte auch beim Einwirken von Seitenkräften seitlich nicht verschieben kann und sich nicht nennenswert aufzuwölben beginnt und damit letztlich auch nicht beschädigt wird.

[0011] Vorteilhafte Weiterbildungen des Puffers sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 definiert.

[0012] Im Anspruch 7 wird zudem ein Verfahren zum Herstellen eines Pufferkopfs angegeben, bei dem die Ausnehmung mit einer die Oberfläche vergrössernden Struktur versehen wird. Bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 8 bis 10 angegeben.

[0013] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, in dieser Zeichnung zeigt: <tb>Fig. 1<sep>einen nach dem Stand der Technik ausgebildeten Pufferkopf im Querschnitt, <tb>Fig. 2<sep>einen erfindungsgemäss gestalteten Pufferkopf im Querschnitt, <tb>Fig. 3<sep>den Pufferkopf gemäss Fig. 2mit eingesetzter Pufferplatte, und <tb>Fig. 4<sep>eine Draufsicht auf den Pufferkopf gemäss Fig. 2.

[0014] Die Fig. 1 zeigt einen nach dem Stand der Technik ausgebildeten Pufferkopf im Querschnitt. Der Pufferkopf bildet einen Bestandteil eines Puffers für Schienenfahrzeuge, wie er beispielsweise aus der EP-A-1 083 105 bekannt ist. Da der grundsätzliche Aufbau solcher Puffer bekannt ist, wird im Wesentlichen nur auf die im Zusammenhang mit der Erfindung wesentlichen Merkmale des Puffers eingegangen.

[0015] Der Pufferkopf 10, auch Pufferteller genannt, besteht im Wesentlichen aus einer Platte 11, die auf der dem Schienenfahrzeug abgewandten Seite mit einer Ausnehmung 12 zur Aufnahme einer aus Kunststoff bestehenden Pufferplatte versehen ist. Die Ausnehmung 12 ist, im Querschnitt gesehen, im Wesentlichen schwalbenschwanzförmig gestaltet. In dieser Ausnehmung 12 kann die aus dieser Darstellung nicht ersichtliche Pufferplatte klemmend fixiert werden. Obwohl sich Puffer bzw. Pufferköpfe 10 mit derartigen Pufferplatten in der Praxis sehr bewährt haben, kann es in Einzelfällen vorkommen, dass die Pufferplatte durch den Gegenpuffer, namentlich durch die Kante des Pufferkopfs des Gegenpuffers, beim Durchfahren einer Kurve seitwärts derart stark belastet wird, dass sich die Pufferplatte aufzuwölben beginnt und dadurch abgeknickt, abgeschert oder aus der Ausnehmung herausgedrückt wird. Dies rührt in erster Linie daher, dass die Rückseite der Pufferplatte nicht kraftschlüssig Verbindung mit dem Boden 13 der Ausnehmung 12 verbunden ist. Eine solche Belastung tritt insbesondere in engen Kurven auf, wenn die Kante des einen Pufferkopfs auf die Pufferplatte des Gegenpuffers einwirkt, da in diesem Fall die genannte Pufferplatte nicht nur in axialer Richtung, sondern insbesondere auch seitlich belastet. Von den einwirkenden Seitenkräften geht daher die grösste Beschädigungsgefahr für die Pufferplatte aus.

[0016] Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäss gestalteten Pufferkopf 1 im Längsschnitt. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich ist, ist der Boden 4 der Ausnehmung mit einer die Oberfläche vergrössernden Struktur in Form einer rillenförmigen Vertiefung bzw. einer Vielzahl von rillenförmigen Vertiefungen 5 versehen.

[0017] Die Fig. 3 zeigt den Pufferkopf gemäss Fig. 2mit in die Ausnehmung eingesetzter Pufferplatte 6. Die Pufferplatte 6 kann beispielsweise aus Polyamid gefertigt werden und wird vorzugsweise gemäss dem in der EP-A-1 354 778 beschriebenen Verfahren in die Ausnehmung eingesetzt. Die rillenförmigen Vertiefungen 5 sollen sicherstellen, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen der Rückseite 7 der Pufferplatte 6 und dem Boden 4 der Ausnehmung 3 (Fig. 2) besteht, indem die Pufferplatte 6 durch den Gegenpuffer gegen diese rillenförmigen Vertiefungen 5 bzw. gegen die die rillenförmigen Vertiefungen 5 begrenzenden Erhebungen gedrückt wird und sich durch die materialelastische Nachgiebigkeit quasi in diesen Rillen verkrallt, so dass sie seitlich nicht verschoben werden kann. Damit ist auch die vorgängig geschilderte Gefahr des Aufwölbens und eines damit einhergehenden Abknickens, Abscherens oder Herausdrückens der Pufferplatte 6 eliminiert.

[0018] Schliesslich zeigt Fig. 4eine Draufsicht auf den Pufferkopf 1 gemäss Fig. 2. Aus dieser Darstellung ist einerseits ersichtlich, dass die Ausnehmung 3 rund ist. Im Weiteren sind die in den Boden 4 der Ausnehmung 3 eingelassenen rillenförmigen Vertiefungen 5 in schematischer Darstellung ersichtlich.

[0019] Vorzugsweise wird sowohl die sphärische Vorderseite des Pufferkopfs 1 wie auch die Ausnehmung 3 und die Rille(n) 5 durch spanabhebende Bearbeitung auf einer Drehmaschine erzeugt. Für die Herstellung des Pufferkopfs 1 wird üblicherweise eine rechteckige Grundplatte 2 verwendet, die auf der Drehmaschine mit einer sphärischen Vorderseite versehen wird. Danach wird die Ausnehmung 3 durch Ausdrehen mittels eines geeigneten Bearbeitungswerkzeugs erzeugt. Schliesslich wird der Boden 4 der Ausnehmung 3 mit der genannten Rillenstruktur versehen, was ebenfalls durch spanabhebende Bearbeitung erfolgt. Vorzugsweise wird die Rille in Form einer Spirale angebracht. Dazu sticht das Bearbeitungswerkzeug – Drehstahl – im Zentrum 8 der Ausnehmung 3 in den Boden 4 ein und wird danach radial nach aussen bewegt, während sich der Pufferkopf 1 in Relation zum Bearbeitungswerkzeug dreht. Die Rille kann natürlich auch umgekehrt hergestellt werden, indem das Bearbeitungswerkzeug von aussen zum Zentrum bewegt wird. Die auf diese Weise erzeugte Rille hat vorzugsweise eine Tiefe zwischen 1 und 2 mm und eine Steigung von 1 bis 3 mm. Das Anbringen einer spiralförmigen Rille 5 am Boden 4 der Ausnehmung 3 ist schnell, einfach und kostengünstig zu bewerkstelligen, zumal die Formgebung des Pufferkopfs 1 ohnehin schon auf einer Drehmaschine erfolgt.

[0020] Beispielsweise kann der Boden 4 der Ausnehmung 3 auch durch Laserbearbeitung, Schmieden, Erodieren oder durch Prägen mit einer die Oberfläche vergrössernden Struktur versehen werden. Natürlich kann die Grundform des Pufferkopfs auch auf andere Weise, beispielsweise durch Schmieden, Giessen oder durch Biegen, hergestellt werden.

[0021] Anstelle einer runden Ausnehmung 3 sind natürlich auch davon abweichende Formen wie beispielsweise rechteckige oder ovale Ausnehmungen denkbar. Obwohl das Anbringen einer spiralförmig verlaufenden Rille sehr einfach und kostengünstig zu bewerkstelligen ist, kommen grundsätzlich natürlich auch andere, die Oberfläche vergrössernde Strukturen in Frage. Wichtig ist dabei insbesondere, dass die genannte Struktur die formschlüssige Verbindung zwischen dem Boden der Ausnehmung und der Pufferplatte insbesondere beim Einwirken von Seitenkräften sicherstellt.

[0022] Jedenfalls hat eine solche Struktur den Vorteil, dass keine zusätzliche Verbindung beispielsweise in Form von Schrauben oder einer Klebverbindung zwischen der Pufferplatte und dem Pufferkopf vorgesehen werden muss.

Claims (10)

1. Pufferkopf für Schienenfahrzeuge, mit einer Ausnehmung (3), in der eine aus Kunststoff bestehende Pufferplatte (6) aufgenommen und fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (4) der Ausnehmung (3) mit einer die Oberfläche vergrössernden Struktur versehen ist.

2. Pufferkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur in Form einer oder mehrerer rillenartigen Vertiefung(en) (5) ausgebildet ist.

3. Pufferkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die rillenartige(n) Vertiefung(en) (5) spiralförmig in den Boden (4) der Ausnehmung (3) eingelassen ist/sind.

4. Pufferkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die in den Pufferkopf (1) eingelassene Ausnehmung (3) wie auch die Pufferplatte (6) rund sind.

5. Pufferkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine spiralförmig verlaufende Vertiefung (5) in den Boden (4) der Ausnehmung (3) eingelassen ist, welche vom Zentrum (8) der Ausnehmung (3) spiralförmig nach aussen oder von aussen zum Zentrum verläuft.

6. Pufferkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (3), im Querschnitt gesehen, im Wesentlichen schwalbenschwanzförmig gestaltet ist und die Pufferplatte (6) derart korrespondierend ausgebildet ist, dass sie klemmend in der Ausnehmung (3) gehalten ist.

7. Verfahren zum Herstellen eines Pufferkopfs für Schienenfahrzeuge, mit einer Ausnehmung (3), die zur Aufnahme und Fixierung einer aus Kunststoff bestehenden Pufferplatte (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (4) der Ausnehmung (3) durch spanabhebende Bearbeitung, Laserbearbeitung, Schmieden, Erodieren oder durch Prägen mit einer die Oberfläche vergrössernden Struktur versehen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferkopf (1) durch spanabhebende Bearbeitung auf einer Drehmaschine mit der Ausnehmung (3) versehen wird, und dass danach die Struktur in den Boden (4) der Ausnehmung (3) eingelassen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferkopf (1) an einer Drehmaschine fixiert wird und die Struktur in Form einer oder mehrerer Rille(n) (5) in den Boden (4) der Ausnehmung (3) eingelassen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Rille (5) durch Bewegen eines Bearbeitungswerkzeugs vom Zentrum (8) der Ausnehmung (3) radial nach aussen in den Boden (4) der Ausnehmung (3) eingelassen wird.