CH717246A2

CH717246A2 - Coupling rod, in particular for a rail vehicle.

Info

Publication number: CH717246A2
Application number: CH00336/20A
Authority: CH
Inventors: Placko Marijan; Fass Stefan; Toci Loreta
Original assignee: Faiveley Transp Schwab Ag
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2021-09-30
Also published as: EP3882103A1; CH717246B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kuppelstange (1) insbesondere für ein Schienenfahrzeug, die eine Zugstangeneinheit (4) und beidseitig je eine Anlenkungseinrichtung (2, 3) aufweist. Auf den beiden Endteilen (4', 14) der Zugstangeneinheit (4) sind jeweils vorzugsweise mehrere Federelemente (5, 15) zum Dämpfen der beim Kuppeln entstehenden Zug- bzw. Druckkräfte sowie je ein Stützflansch (6, 16) für eine Verbindung mit einem jeweiligen Schienenfahrzeug gelagert. Die beiden Anlenkungseinrichtungen (2, 3) sind durch die Zugstangeneinheit (4) starr miteinander verbunden, wobei letztere mit ihren Endteilen (4', 14) eine einstückige Verbindungsstange (9) aufweist. Diese Kuppelstange (1) besteht damit aus einer einfachen und kostengünstigen Konstruktion.The invention relates to a coupling rod (1), in particular for a rail vehicle, which has a tie rod unit (4) and a linkage device (2, 3) on each side. On the two end parts (4 ', 14) of the tie rod unit (4) there are preferably several spring elements (5, 15) for damping the tensile or compressive forces generated during coupling, as well as a support flange (6, 16) for a connection with one stored in each rail vehicle. The two articulation devices (2, 3) are rigidly connected to one another by the tie rod unit (4), the latter having a one-piece connecting rod (9) with its end parts (4 ', 14). This coupling rod (1) thus consists of a simple and inexpensive construction.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kuppelstange insbesondere für ein Schienenfahrzeug, die eine Zugstangeneinheit und beidseitig je eine Anlenkungseinrichtung aufweist. Auf den beiden Endteilen der Zugstangeneinheit sind jeweils vorzugsweise mehrere Federelemente zum Dämpfen der beim Kuppeln entstehenden Zug- bzw. Druckkräfte und zudem je ein Stützflansch für eine Verbindung mit einem jeweiligen Schienenfahrzeug gelagert. The invention relates to a coupling rod, in particular for a rail vehicle, which has a tie rod unit and a linkage device on both sides. A plurality of spring elements for damping the tensile or compressive forces generated during coupling and also a support flange for a connection to a respective rail vehicle are preferably mounted on the two end parts of the tie rod unit.

[0002] Eine Anlenkungseinrichtung einer Zug- und Stossvorrichtung gemäss der Druckschrift EP 3 385 143 weist eine mit einem Kupplungskopf verbindbare Zugstange, mehrere auf dieser gelagerten Federelemente insbesondere zum Dämpfen des Schienenfahrzeugs der beim Kuppeln entstehenden Druck- und Zugkräfte und einen mit dem Schienenfahrzeug verbindbaren Flansch mit einem Gehäuse auf. Diese Zugstange für ein Auslenken zumindest in einer horizontalen Ebene ist in einer im Gehäuse drehbaren Platte gelagert, welche zwischen den Federelementen angeordnet ist. Wegen des mehrere Funktionen ausübenden Aufbaus dieser bekannten Anlenkungseinrichtung ist diese aufwändig, insbesondere wenn diese bei Güterwagen verwendet würde. An articulation device of a pulling and pushing device according to the publication EP 3 385 143 has a pull rod that can be connected to a coupling head, several spring elements mounted on this, in particular for damping the rail vehicle's compressive and tensile forces during coupling, and a flange that can be connected to the rail vehicle with a housing on. This pull rod for a deflection at least in a horizontal plane is mounted in a plate which is rotatable in the housing and which is arranged between the spring elements. Because of the structure of this known articulation device, which performs several functions, it is complex, in particular if it were used in freight wagons.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kuppelstange der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die aus einer einfachen und kostengünstigen Konstruktion besteht. The invention is based on the object of creating a coupling rod of the type mentioned, which consists of a simple and inexpensive construction.

[0004] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die beiden vorgesehenen Anlenkungseinrichtungen beidseitig der Zugstangeneinheit starr miteinander verbunden sind, wobei die Zugstangeneinheit mit ihren Endteilen dabei vorzugsweise einstückig hergestellt ist. This object is achieved according to the invention in that the two articulation devices provided are rigidly connected to one another on both sides of the tie rod unit, the tie rod unit being preferably made in one piece with its end parts.

[0005] Die Zugstangeneinheit mit den beiden Anlenkungseinrichtungen kann somit erfindungsgemäss als eigenständige Baueinheit einfach gefertigt werden, die ausserhalb des Fahrzeugs zusammengesetzt und anschliessend für das Verbinden von zwei Fahrzeugen montiert werden kann, wozu die Befestigung beider Stützflansche der Anlenkungseinrichtungen an entsprechenden Halterungen bei den Fahrzeugkasten erfolgen kann. The tie rod unit with the two articulation devices can thus be easily manufactured according to the invention as a separate structural unit, which can be assembled outside the vehicle and then mounted for connecting two vehicles, for which purpose the two support flanges of the articulation devices are attached to corresponding brackets in the vehicle body can.

[0006] Diese Kuppelstange eignet sich damit insbesondere für Güterwagen als Schienenfahrzeuge, die vorzugsweise mitunter keine Abscherelemente und Rohre zum Absorbieren von Stosskräften bei Zusammenstössen aufweisen müssen. This coupling rod is therefore particularly suitable for freight cars as rail vehicles, which preferably sometimes do not have to have any shear elements and tubes for absorbing impact forces in the event of collisions.

[0007] Es ist gemäss der Erfindung in einer ersten Variante vorgesehen, dass diese die beiden Anlenkungseinrichtungen verbindende Zugstangeneinheit mit den beidseitigen Endteilen einstückig als eine durchgehende Verbindungsstange hergestellt ist. Dies vereinfacht die Fertigung dieser Kuppelstange und es ergeben sich dadurch auch festigkeitsmässig Vorteile gegenüber einer mehrteiligen Zugstange. It is provided according to the invention in a first variant that this tie rod unit connecting the two articulation devices is made in one piece with the end parts on both sides as a continuous connecting rod. This simplifies the manufacture of this coupling rod and this also results in advantages in terms of strength compared to a multi-part tie rod.

[0008] Die Verbindungsstange zwischen den Anlenkungseinrichtungen ist mit einem grösseren Durchmesser als die Endteile für die Anlenkungseinrichtungen dimensioniert. Dadurch können die Haltemittel bzw. die Federelemente direkt gegen die als Anschläge gebildeten Absätze der Verbindungsstange abgestützt werden. The connecting rod between the articulation devices is dimensioned with a larger diameter than the end parts for the articulation devices. As a result, the holding means or the spring elements can be supported directly against the shoulders of the connecting rod formed as stops.

[0009] Bei einer zweiten Variante ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass diese die Anlenkungseinrichtungen verbindende Zugstangeneinheit durch ein Verbindungsrohr und den Endteilen als unlösbare Verbindung, vorzugsweise durch Schweissen, zu einer einstückigen Einheit hergestellt ist. Mit dieser Lösung kann die Vorrichtung leichter gebaut werden. In a second variant it is provided according to the invention that this tie rod unit connecting the articulation devices is made into a one-piece unit by a connecting tube and the end parts as a permanent connection, preferably by welding. With this solution, the device can be built more easily.

[0010] Es ist dabei herstellungstechnisch vorteilhaft, wenn bei den Anlenkungseinrichtungen die aneinandergereihten Federelemente auf der gegen innen zugekehrten Seite durch Arretierflansche gestützt sind, an welchen je ein Ende des Verbindungsrohr angeschweisst ist. It is advantageous from a manufacturing point of view if, in the articulation devices, the strung together spring elements are supported on the inwardly facing side by locking flanges to each of which one end of the connecting pipe is welded.

[0011] Bei einer dritten Variante sieht die Erfindung vor, die Verbindung zwischen den Anlenkungseinrichtungen durch eine Kombination einer einstückigen Verbindungsstange mit den Endteilen und einem über diese gestülpten Verbindungsrohr als Zugstangeneinheit zu bilden, welche damit besonders stabil ausgeführt und sich somit für Schienenfahrzeuge eignet, bei denen im Betrieb besonders hohe Zug- und Stosskräfte auftreten können. In a third variant, the invention provides for the connection between the articulation devices to be formed by a combination of a one-piece connecting rod with the end parts and a connecting tube slipped over this as a tie rod unit, which is therefore particularly stable and is therefore suitable for rail vehicles where particularly high tensile and impact forces can occur during operation.

[0012] Um die räumliche Auslenkung der Zugstangeneinheit zu erhöhen, ist es auch erfindungsgemäss vorgesehen, dass sie in den dazugehörigen Stützflanschen zwischen den Federelementen angeordneten Drehgelenken gelagert ist. In order to increase the spatial deflection of the tie rod unit, it is also provided according to the invention that it is mounted in the associated support flanges arranged between the spring elements.

[0013] Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen perspektivischen Längsschnitt einer erfindungsgemässen Kuppelstange mit einer durchgehenden Verbindungsstange; Fig. 2 einen perspektivischen teilweisen 90° abgewinkelten Längsschnitt einer zweiten Variante einer erfindungsgemässen Kuppelstange; und Fig. 3 einen Längsschnitt einer dritten Variante einer erfindungsgemässen Kuppelstange.The invention is explained in more detail below on the basis of several exemplary embodiments with reference to the drawing. 1 shows a perspective longitudinal section of a coupling rod according to the invention with a continuous connecting rod; 2 shows a perspective, partially 90 ° angled longitudinal section of a second variant of a coupling rod according to the invention; and FIG. 3 shows a longitudinal section of a third variant of a coupling rod according to the invention.

[0014] Die in Fig. 1 dargestellte Kuppelstange 1 eignet sich insbesondere für Güterwagen oder ähnliche Wagen als Schienenfahrzeuge. Sie besteht aus einer Zugstangeneinheit 4 und beidseitig je einer Anlenkungseinrichtung 2, 3, die jeweils vorzugsweise mehrere auf einem jeweiligen Endteil 4', 14 der Zugstangeneinheit 4 gelagerte Federelemente 5, 15 zum Dämpfen der beim Kuppeln entstehenden Zug- bzw. Druckkräfte sowie je einen Stützflansch 6, 16 für eine Befestigung bei einem Fahrzeugkasten eines jeweiligen Schienenfahrzeugs umfasst. Diese ausserhalb des jeweiligen Stützflansches 6, 16 gereihten Federelemente 5 bzw. die innen jeweils von diesem liegenden Federelemente 15 sind üblicherweise aus einem federnd zusammendrückbaren Kunststoff gefertigt und ihre Anzahl beidseitig zu dem jeweiligen Stützflansch 6, 16 beträgt jeweils fünf solcher Elemente, die reihenweise angeordnet sind. Selbstverständlich kann ihre Anzahl und auch das Material je nach den Anforderungen unterschiedlich gewählt werden. So könnte dies beidseitig zwischen je einem und mehreren, wie zum Beispiel acht solcher Federelemente 5, 15 variieren. Dies hängt vom erforderlichen Energieaufnahmevermögen, dem Hub bzw. ferner auch vom Auslenkungswinkel der Zugstangeneinheit ab. The coupling rod 1 shown in Fig. 1 is particularly suitable for freight cars or similar cars as rail vehicles. It consists of a tie rod unit 4 and a linkage device 2, 3 on both sides, each of which preferably has several spring elements 5, 15 mounted on a respective end part 4 ', 14 of the tie rod unit 4 to dampen the tensile or compressive forces generated during coupling, and one support flange each 6, 16 for attachment to a vehicle body of a respective rail vehicle. These spring elements 5, which are lined up outside the respective support flange 6, 16, or the spring elements 15 located inside each of these, are usually made of a resiliently compressible plastic and their number on both sides of the respective support flange 6, 16 is five such elements, which are arranged in rows . Of course, their number and also the material can be selected differently depending on the requirements. This could vary on both sides between one and more, such as eight such spring elements 5, 15. This depends on the required energy absorption capacity, the stroke and also on the deflection angle of the tie rod unit.

[0015] Sie sind dabei aussenseitig der Endteile 4', 14 auf bekannte Weise durch wegnehmbare Haltemuffen 7, 17 mit losen Drucktellern 7', 17' zum Stützen der Federelemente 5 befestigt. Diese Haltemuffen 7, 17 bestehen dabei vorzugsweise aus je einer aufschraubbaren Mutter mit einem Sicherungselement. Es wird damit ein Vorspannen der Federelemente 5, 15 mit einer definierten Presskraft gegen je einen Arretierflansch 8, 18 auf der inneren Seite des jeweiligen Endteils 4', 14 der Zugstangeneinheit 4 ermöglicht. They are attached to the outside of the end parts 4 ', 14 in a known manner by removable retaining sleeves 7, 17 with loose pressure plates 7', 17 'for supporting the spring elements 5. These holding sleeves 7, 17 preferably each consist of a screw-on nut with a securing element. This enables the spring elements 5, 15 to be pretensioned with a defined pressing force against a respective locking flange 8, 18 on the inner side of the respective end part 4 ′, 14 of the tie rod unit 4.

[0016] Erfindungsgemäss sind beide Anlenkungseinrichtungen 2, 3 durch die Zugstangeneinheit 4 starr miteinander verbunden, wobei letztere sehr vorteilhaft mit den beidseitigen Endteilen 4', 14 einstückig als eine durchgehende Verbindungsstange 9 hergestellt ist. Damit lassen sich bei dieser Kuppelstange 1 nebst der Erzielung einer besseren Festigkeit die Herstellungskosten reduzieren. According to the invention, both articulation devices 2, 3 are rigidly connected to one another by the tie rod unit 4, the latter being very advantageously manufactured in one piece as a continuous connecting rod 9 with the end parts 4 ', 14 on both sides. In this way, in addition to achieving better strength, the manufacturing costs of this coupling rod 1 can be reduced.

[0017] Aus Fig. 1 geht hervor, dass diese Verbindungsstange 9 zwischen den Anlenkungseinrichtungen 2, 3 mit einem grösseren Durchmesser als die Endteile 4', 14 dimensioniert ist. Die dadurch gebildeten Absätze 9', 19 dienen zum Stützen der Arretierflansche 8, 18 und folglich der Federelemente 15 auf der inneren Seite der Endteile 4', 14. From Fig. 1 it can be seen that this connecting rod 9 between the articulation devices 2, 3 with a larger diameter than the end parts 4 ', 14 is dimensioned. The shoulders 9 ', 19 formed thereby serve to support the locking flanges 8, 18 and consequently the spring elements 15 on the inner side of the end parts 4', 14.

[0018] Für eine ausreichende Beweglichkeit der Zugstangeneinheit 4 sowohl horizontal als auch vertikal sind ihre Endteile 4', 14 bei den Stützflanschen 6, 16 in Drehgelenken 13 gelagert. Die rechteckig ausgebildeten Stützflansche 6, 16 sind beispielhaft auf beiden Seiten mit Bohrungen 6' versehen. Diese können selbstverständlich auch anders ausgestaltet sein. For sufficient mobility of the tie rod unit 4 both horizontally and vertically, its end parts 4 ', 14 are mounted in swivel joints 13 at the support flanges 6, 16. The rectangular support flanges 6, 16 are provided, for example, with bores 6 'on both sides. These can of course also be designed differently.

[0019] Bei dem Ausführungsbeispiel einer Kuppelstange 1' nach Fig. 2 ist nur die eine Anlenkungseinrichtung 2 mit dem eine Endteil 4' gezeigt. Das andere Ende ist spiegelbildlich ausgebildet. Es sind für dieselben Teile die gleichen Bezugszeichen wie bei der Kuppelstange 1 nach Fig. 1 verwendet und nachfolgend sind nurmehr die Unterschiede dargetan. In the embodiment of a coupling rod 1 'according to FIG. 2, only the one articulation device 2 with one end part 4' is shown. The other end is a mirror image. The same reference numerals are used for the same parts as in the coupling rod 1 according to FIG. 1 and only the differences are shown below.

[0020] Erfindungsgemäss ist eine Zugstangeneinheit 24 vorgesehen, welche durch ein Verbindungsrohr 11 und den Endteilen 4' als unlösbare Verbindung zu einer einstückigen Einheit hergestellt ist, so dass die Anlenkungseinrichtungen 2 genauso durch diese Zugstangeneinheit 4' starr miteinander verbunden sind. According to the invention, a tie rod unit 24 is provided, which is made by a connecting tube 11 and the end parts 4 'as a permanent connection to a one-piece unit, so that the articulation devices 2 are just as rigidly connected to each other by this tie rod unit 4'.

[0021] Die Endteile 4' sind innenseitig mit je einem Arretierflansch 21 versehen, an welchem das Verbindungsrohr 11 mit je einer Stirnseite in koaxialer Ausrichtung angeschweisst ist. Diese Arretierflansche 21 dienen gleichsam als Anschläge für die Federelemente 15 und sie sind vorteilhaft einstückig dem Endteil 4' zugeordnet. The end parts 4 'are provided on the inside each with a locking flange 21, to which the connecting pipe 11 is welded with one end face in coaxial alignment. These locking flanges 21 serve, as it were, as stops for the spring elements 15 and they are advantageously assigned in one piece to the end part 4 '.

[0022] Mit diesem Verbindungsrohr 11 zwischen den Endteilen 4' wird erreicht, dass gegenüber der Variante nach Fig. 1 Gewichtseinsparungen erzielt werden können, weil die Länge einer solchen Vorrichtung insgesamt mehr als ein Meter betragen kann. Zudem wird mit einem solchen Verbindungsrohr die Stabilität bezüglich seiner Biegefestigkeit und andern Belastungsfaktoren erhöht. With this connecting pipe 11 between the end parts 4 'it is achieved that compared to the variant according to FIG. 1 weight savings can be achieved because the length of such a device can be more than a meter in total. In addition, such a connecting pipe increases the stability with regard to its flexural strength and other loading factors.

[0023] Die weitere Variante einer Kuppelstange 1 nach Fig. 3 basiert auf derjenigen nach Fig. 1. Es sind daher wiederum für dieselben Teile die gleichen Bezugszeichen wie bei der Kuppelstange 1 nach Fig. 1 verwendet und nachfolgend nurmehr die Unterschiede erläutert. The further variant of a coupling rod 1 according to FIG. 3 is based on that according to FIG. 1. The same reference numerals are therefore again used for the same parts as in the coupling rod 1 according to FIG. 1 and only the differences are explained below.

[0024] Erfindungsgemäss sind beide Anlenkungseinrichtungen 2, 3 durch die Zugstangeneinheit 22 starr miteinander verbunden, welche mit den beidseitigen Endteilen 4', 14 einstückig als eine durchgehende Verbindungsstange 9 hergestellt ist. Zusätzlich ist ein Verbindungsrohr 23 über diese Verbindungsstange 9 gestülpt, wobei sich zwischen diesen endseitig angeordnete innere Hülsen 23' befinden. Das Verbindungsrohr 23 schlägt beidseitig an Arretierflansche 8, 18 an. Es kann aber auch durch Schweissen oder dergleichen mit diesen verbunden sein. According to the invention, both articulation devices 2, 3 are rigidly connected to one another by the tie rod unit 22, which is manufactured in one piece with the end parts 4 ', 14 on both sides as a continuous connecting rod 9. In addition, a connecting tube 23 is slipped over this connecting rod 9, with inner sleeves 23 ′ arranged at the ends between these. The connecting pipe 23 strikes locking flanges 8, 18 on both sides. However, it can also be connected to these by welding or the like.

[0025] Durch die Haltemuffen 7, 17 mit den losen Drucktellern 7', 17' wird ein Vorspannen der Federelemente 5, 15 mit einer definierten Presskraft gegen den jeweiligen Arretierflansch 8, 18 der Zugstangeneinheit 22 ermöglicht. Die Verbindungsstange 9 ist mit den beidseitigen Endteilen 4', 14 mit einem durchgehend gleichen Aussendurchmesser versehen und kann damit sehr einfach gefertigt werden. Im Prinzip könnten aber auch wie bei derjenigen nach Fig. 1 entsprechende Absätze 9, 19 vorgesehen sein. The retaining sleeves 7, 17 with the loose pressure plates 7 ', 17' allow the spring elements 5, 15 to be pretensioned with a defined pressing force against the respective locking flange 8, 18 of the tie rod unit 22. The connecting rod 9 is provided with the two-sided end parts 4 ', 14 with a continuously identical outer diameter and can therefore be manufactured very easily. In principle, however, corresponding paragraphs 9, 19 could also be provided as in the case of the one according to FIG. 1.

[0026] Damit kann diese Kuppelstange 1 im Bedarfsfall robuster ausgelegt werden, die auch eine nachträgliche Verstärkung insbesondere bei der nach Fig. 1 aber auch bei derjenigen nach Fig. 2 erlaubt. This coupling rod 1 can thus be designed to be more robust if necessary, which also allows subsequent reinforcement, particularly in the case of the one according to FIG. 1 but also with the one according to FIG.

Claims

1. Coupling rod (1), in particular for a rail vehicle, which has a tie rod unit (4, 22, 24) and a linkage device (2, 3) on each side, each preferably several on a respective end part (4 ', 14) of the tie rod unit ( 4, 22, 24) comprises mounted spring elements (5, 15) for damping the tensile or compressive forces arising during coupling, as well as a support flange (6, 16) each for a connection to a respective rail vehicle, characterized in that the two articulation devices (2, 3) are rigidly connected to one another by the tie rod unit (4, 22, 24), the tie rod unit (4, 22, 24) having a one-piece connecting rod (9) with its end parts (4 ', 14) or consists of a rigid unit.

2. Coupling rod according to claim 1, characterized in that this tie rod unit (4) connecting the articulation devices (2, 3) with the two-sided end parts (4 ', 14) is made in one piece as a continuous connecting rod (9).

3. Coupling rod according to claim 1, characterized in that the tie rod unit (24) is made into a rigid unit by a connecting tube (11) and the end parts (4 ', 14), preferably as a permanent connection, preferably by welding.

4. coupling rod according to claim 3, characterized in that the end parts (4 ', 14) of the tie rod unit (24) are each provided with a locking flange (21) which is connected to one end of the connecting tube (11) in coaxial alignment , these locking flanges (21) serving as stops for the spring elements (15) on the inner side.

5. coupling rod according to claim 1 or 2, characterized in that the tie rod unit (22) with the two-sided end parts (4 ', 14) is made in one piece from a continuous connecting rod (9) and a connecting tube (23) slipped over this.

6. Coupling rod according to claim 5, characterized in that the connecting rod (9) with the two-sided end parts (4 ', 14) is provided with a continuously identical outer diameter.

7. coupling rod according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tie rod unit (4, 22, 24) at the support flanges (6, 16) of the articulation devices (2, 3) arranged between the spring elements (5, 15) are each mounted in a spherical swivel joint (13).

8. coupling rod according to claim 2, characterized in that the tie rod unit (4, 24) in the intermediate area between the articulation devices (2, 3) is dimensioned with a larger diameter than the end parts (4 ', 14) in which stops for the spring elements (15) are formed.

9. coupling rod according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spring elements (5) lined up outside the respective support flange (6, 16) or the spring elements (15) located inside each of these are each equipped with a number between one or more spring elements.

10. coupling rod according to claim 9, characterized in that the spring elements (5, 15) are made of a resiliently compressible plastic or the like.