DE10101470A1

DE10101470A1 - Zug- und Stossvorrichtung mit Kupplungsarm von Mittelpufferkupplungen

Info

Publication number: DE10101470A1
Application number: DE10101470A
Authority: DE
Inventors: Barun Chatterjee; Joerg Bensch; Alfons Oerder; Dietmar Bendrat; Andreas Schwinning
Original assignee: Sab Wabco BSI Verkehrstechnik Products GmbH
Current assignee: Faiveley Transport Witten GmbH
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2021-01-13
Also published as: EP1225114B1; TR200401189T4; ATE260198T1; DE10101470B4; DE50101547D1; ES2214375T3; EP1225114A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zug- und Stoßvorrichtung zur elastischen gelenkigen Lagerung eines Kupplungsarmes einer Mittelpufferkupplung, dessen vorgespannte Gelenkspielabfederung (21) im Einbauzustand durch das Einstellelement (32) im Kupplungsarm (45) spielfrei gegen den Gelenkbolzen (23) gedrückt wird, der im Langloch (24) des bei Druckhüben ruhenden Gehäuses (30) gleitet, das aus Obergurt (35), Untergurt (36), linkem Seitensteg (37), rechtem Seitensteg (38) und Endplatte (39) mit lösbaren Verbindungen (31) besteht, das die Druckplatte (32), mit der Führungsstange (43) und den zugeordneten Gleitbuchsen (41) und (42), dem darauf geführten Federsystem (34) der Anschlagplatte (35) und zugseitige Spielabfederung (36) trägt und sich in Druckrichtung spielfrei über die zugseitige Spielabfederung (26) an den fahrzeugseitigen Druckanschlägen (37), in Zugrichtung spielfrei an den fahrzeugseitigen Zuganschlägen (38) sowie bei horizontaler Querbelastung an den Zuganschlägen einerseits oder den Deckplatten (39) und Grundplatten (40) bei vertikaler Querbelastung abstützt.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und betrifft eine Zug- und Stoßvorrichtung für Mittelpuffer kupplungen mit angelenktem Kupplungsarum einer Mittelpufferkupplung, bei der ein Kupplungsarm mit spielfrei einstellbarer druckseitiger Gelenk spielabfederung nahe seinem in der Zug- und Stoßvorrichtung gelagerten Gelenk, vorzugsweise allseitiges Stabilisierungsgelenk, an einem Gelenk bolzen angelenkt ist, wobei sich in Druckrichtung nach Überschreiten der Gelenkspielabfederung die Gelenkendfläche über Druckplatte und Federsystem mit der Anschlagplatte gegen fahrzeugseitige Druckanschläge fe dernd abstützt und sich in Zugrichtung der Kupplungsarm über den Ge lenkbolzen, das Gehäuse, das vorzugsweise über eine zugseitige Spielfe derung mit der Endplatte gegen die Anschlagplatte abgefedert gehalten ist, die Anschlagplatte, Federsystem und Druckplatte federnd gegen fahr zeugseitige Zuganschläge abstützt.

Es sind Zug- und Stoßvorrichtung bekannt nach DBP Nr. 1 386 818 bzw. DBP 1 455 255 mit geschlossenem Gehäuse und Zugbügel, bei denen der Kupplungsarm einer Mittelpufferkupplung im Zugbügel gelagert ist.

Das zwischen den fahrzeugseitigen Anschlägen vorgespannte Federsy stem führt toleranzbedingt zum Spiel des Zugbügels bei Zugbelastung und Rucken und Zerrungen bei Fahrt im Zugverband. Das geschlossene Fe dergehäuse mit der eingesetzten Ringfeder ist aufwendig.

Weiterhin sind Zug- und Stoßvorrichtungen nach DDR-Patentschrift 82 681 bekannt, deren ineinander geschachtelte Vorhub- und Hauptfeder über Vorspanntöpfe und Zuganker aufwendig im geschlossenen Gehäuse ge lagert sind. Bei vorgespannten Einbau in die fahrzeugseitigen Anschläge tritt auch hier Spiel zwischen Gelenkbolzen und Gehäuse auf, das zu den unerwünschten Rucken und Zerrungen bei Fahrt im Zugverband führt. Stabilisierungsgelenke werden in ihrer Stabilisierungswirkung durch die sphärische Lagerung am Gelenkbolzen abgemindert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, sowohl die im Einbauzustand zwischen den Fahrzeuganschlägen in der Zug- und Stoßvorrichtung- Kupplungsarmanbindung entstehende Spiele abzumindern und spielfrei einzustellen um Rucke und Zerrungen bei Fahrt im Zugverband einzu schränken wie auch durch eine offene Gehäusegestaltung mit druckseitig ruhendem Gehäuse eine kostengünstige Zug- und Stoßvorrichtung bei verkürztem notwendigen Fahrzeugeinbauraum zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merk malen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sin in den Unteransprüchen angegeben.

Der wesentliche Erfindungsgedanke betrifft dabei eine Lagerung eines Kupplungsarmes einer Mittelpufferkupplung, dessen vorgespannte Ge lenkspielabfederung im Einbauzustand durch das Einstellelement im Kupplungsarm spielfrei gegen den Gelenkbolzen gedrückt wird, der im Langloch des bei Druckhüben ruhenden Gehäuses gleitet, das aus Ober gurt, Untergurt, linkem Seitensteg, rechtem Seitensteg und Endplatte mit lösbaren Verbindungen besteht, das die Druckplatte mit der Führungs stange und den zugeordneten Gleitbuchsen und dem darauf geführten Federsystem der Anschlagplatte und zugseitigen Spielabfederung trägt und sich in Druckrichtung spielfrei über die zugseitige Spielabfederung an den fahrzeugseitigen Druckanschlägen, in Zugrichtung an den fahrzeug seitigen Zuganschlägen sowie bei horizontaler Querbelastung an den Zu ganschlägen einerseits oder den Deckplatten und Grundplatten bei verti kaler Querbelastung abstützt.

Die Zug- und Stoßvorrichtung zur elastischen gelenkigen Lagerung eines Kupplungsarmes im Untergestell eines Schienenfahrzeuges ist demnach im Einbauzustand spielfrei zwischen den Fahrzeuganschlägen gelagert, hält den Kupplungsarm spielfrei abgefedert, um Rucke und Zerrungen während der Fahrt im Zugverband einzuschränken und bildet ein bei Druckhüben ruhendes Gehäuse, das den Verschleiß mindert und den notwendigen Einbauraum im Fahrzeuguntergestell eingrenzt. Der Kupp lungsarm enthält dazu eine einstellbare vorgespannte Gelenkspielabfede rung, die sich am Gelenkbolzen bei Druckhüben zur Abfederung der Ge lenkspiele abstützt. Bei weiteren Druckhüben erfolgt nach Überschreiten des Gelenkspieles die Anlage von Gelenkendfläche und Druckplatte zur Weiterleitung der Druckkräfte über das Federsystem mit der Anschlagplatte gegen die fahrzeugseitigen Druckanschläge. Vorteilhaft bleibt dabei das Gehäuse, das aus Obergurt, Untergurt, linkem und rechtem Seiten steg sowie Endplatte und oder Distanzstücken lösbar oder fest zusam mengesetzt ist, stehen, in dem der Gelenkbolzen im Langloch ausweichen kann. Somit ist der Verschleiß zwischen Gehäuse und fahrzeugseitigen Halteelementen, wie Grund- und Deckplatte oder Anschlägen, einge schränkt und der notwendige Einbauraum hinter dem Gehäuse ist um den Druckhub verkürzt gestaltet. Mit diesem druckseitigen Aufbau ist der Ein satz allseitiger Stabilisierungsgelenk wirkungsvoll gewährleistet und ein wettbewerbsfähiger Güterverkehrsbetrieb ohne längsdruckkraftbedingte Entgleisungsrisiken leichter Schienenfahrzeuge mit wesentlichen betriebli chen Vereinfachungen realisiert. Mit dieser Lösung wird der wirkungsvolle Einsatz allseitiger Stabilisierungsgelenke gewährleistet und ein Güterver kehr betrieblich geschaffen, der keine Entgleisungen unter Längsdruck kräften in den europäischen Güterzügen bewirkt und somit die betriebli chen Geschwindigkeitsbegrenzungen und derzeit bestehenden Ein schränkungen aufhebt, die durch die Längsdruckkraft beim Bremsen oder Nachschieben in den Zügen mit Seitenpuffern gelten.

Zugkräfte werden von Kupplungsarm über den Gelenkbolzen auf das Ge häuse übertragen, das entweder über die Endplatte und zugseitige Spie labfederung vorteilhaft die Krafteinleitung spielfrei auf die Anschlagplatte überträgt oder die Zugkräfte in die Anschlagplatte einleitet, die sich ihrer seits über das Federsystem und die Druckplatte gegen fahrzeugseitige Zuganschläge abstützt. Ebenso ist eine zusätzliche Zughubbegrenzung zwischen Gehäuse und fahrzeugseitigen Zuganschlag vorgesehen, wie in den UIC-Vorschriften gefordert wird.

Als weitere Folge der Erfindung ist das Federsystem auf einer Führungs stange gelagert, die mit der Druckplatte verbunden ist und im vormontier ten Zustand des Federsystems über die Anschlagplatte und/oder zwi schengelagerte zugseitige Spielabfederung mit Endplatte und Vorspannstift vorgespannt zusammenhält. Der Einbau derartig vormontierter Zug- und Stoßvorrichtungen zwischen die fahrzeugseitigen Anschläge im Un tergestell ist ohne zusätzliche Spannvorrichtungen möglich. Der Vor spannstift fällt beim ersten Druckhub heraus und die Zug- und Stoßvor richtung ist danach spielfrei vorgespannt zwischen den fahrzeugseitigen Anschlägen eingebaut. Ebenso erlaubt das am freien Ende der Führungs stange angebrachte Innengewinde das Aufsetzen eines Demontage spanntopfes mit Spannschraube zum Vorspannen der Zug- und Stoßvor richtung beim Demontieren aus dem Untergestell. Eine weitere erfin dungsgemäße Ausbildung erlaubt das exzenterförmige Einstellelement, das das Federpaket der in sich vorgespannten Gelenkspielabfederung im eingebauten Zustand spielfrei gegen den Gelenkbolzen drückt oder zur Demontage des Gelenkbolzens die Gelenkspielabfederung in den losen Zustand bringt.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 in einem senkrechten Mittellängsschnitt die Zug- und Stoßvor richtung mit Kupplungsarm und

Fig. 2 in Draufsicht die Zug- und Stoßvorrichtung mit Kupplungsarm gemäß Fig. 1

In den Figuren ist eine Vorrichtung 100 zur elastischen gelenkigen Lage rung eines Kupplungsarmes 45 einer Mittelpufferkupplung 10 dargestellt. Die Mittelpufferkupplung 10 ist im Untergestell 11 eines nicht dargestellten Schienenfahrzeuges angeordnet. Die Vorrichtung 100 soll dabei als Zug- und Stoßvorrichtung zur elastischen gelenkigen Lagerung in Druck- und Zugrichtung 12 bzw. 13 und Querbelastungsrichtung 14 des Kupplungs armes 45 dienen, wobei der Kupplungsarm 45 in seinem Gelenk 15 an einem Gelenkbolzen 23 abstützt.

Die Vorrichtung 100 ist vorgespannt eingebaut zwischen den fahrzeugsei tigen Druckanschlägen 37 und den fahrzeugseitigen Zuganschlägen 38, vertikal im Untergestell gehalten durch die Deckplatten 39 und die Grund platten 40, besteht aus einem Gehäuse 30, das durch den Obergurt 25, den Untergurt 26, den linken Seitensteg 27, den rechten Seitensteg 28, die Endplatte 29 und die lösbaren Verbindungen 31 gebildet ist, in dem der Kupplungsarm 45 mit Gelenkbolzen 23 vorderseitig gelenkig gelagert ist und in dem das Federsystem 34 mit Druckplatte 32, Anschlagplatte 35 und zugseitiger Spielabfederung 36 eingebaut sind.

Bei Zugebelastung überträgt der Kupplungsarm 45 die Zugkraft über den Gelenkbolzen 23, Obergurt 25, Untergurt 26, Endplatte 29, zugseitiger Spieleabfederung 36, Anschlagplatte 35, Federsystem 34 auf die Druck platte 32, die sich gegen die fahrzeugseitigen Zuganschläge 38 abstützt. Ein Zughubanschlag 55 am fahrzeugseitigen Zuganschlag 38 begrenzt den Zughub des Gehäuses 30 durch Anlage der Anschlagsflächen 56. Ebenso ist der Zughub der zugseitigen Spielabfederung begrenzt ausge bildet und nach Überschreiten des Spaltes 57 berühren sich Endplatte 39 und Anschlagplatte 45.

Während der Druckbelastung überträgt der Kupplungsarm 45 über die spielfrei eingebaute Gelenkspielabfederung 21 die Druckkraft spielfrei auf den Gelenkbolzen 23, der sich an der Druckplatte 32 abstützt. Nach Über schreiten des Gelenkspieles 58 kommt es zur Berührung zwischen der Gelenkendfläche 59 und der Druckplatte 32 und der Gelenkbolzen 23 gleitet im Langloch 24 während die Druckplatte 32 das Federsystem 34 zusammendrückt und die Druckkräfte über die Anschlagplatte 35 gegen die fahrzeugseitige Druckanschläge 37 weitergeleitet werden.

Das Federsystem 34 wird auf der Führungsstange 33 geführt, die ihrer seits in der Druckplatte 32 über die Halteplatte 43 mit der Schraubverbindung 44 lösbar befestigt ist und in den Gleitbuchsen 41 und 42 der An schlagplatte 35 und der Endplatte 29 gleitend gelagert ist. An ihrem freien Ende wird im vormontierten Zustand der Zug- und Stoßvorrichtung der Vorspannstift 47 in einer Bohrung 54 der Führungsstange 33 derart einge baut, dass das Federsystem 34 zwischen Druckplatte 32, Anschlagplatte 35, zugseitige Zugabfederung 36 und Endplatte 39 vorgespannt gehalten wird, um einen problemlosen Einbau zwischen die fahrzeugseitigen Druckanschläge 37 und fahrzeugseitigen Zuganschläge 38 ohne zusätzli che Spannvorrichtungen zu erlauben. Beim ersten Druckhub fällt der Vor spannstift 47 aus der Bohrung 54 und die Zug- und Stoßvorrichung wird dadurch spielfrei und vorgespannt zwischen den fahrzeugseitigen Druck anschlägen 37 und fahrzeugseitigen Zuganschlägen 38 gehalten. Die Ab stützung bei vertikaler Querbeschleunigung 14 erfolgt an den Deckplatten 39 und Grundplatten 40.

Das freie Ende der Führungsstange 33 ist mit einem Innengewinde 48 versehen, das mit dem Demontagespanntopf 50 und der Spannschraube 51 ein Spannen des Federsystems 34 über die Druckplatte 32, Anschlag platte 35, zugseitige Spielabfederung 38 und Endplatte 39 zur Demontage aus dem Einbauraum zwischen den fahrzeugseitigen Druckanschlägen 37 und fahrzeugseitigen Zuganschlägen 38 erlaubt.

Im Kupplungsarm 55 ist die in sich vorgespannte Gelenkspielabfederung 21 eingebaut, die sich einerseits gegen den Gelenkbolzen 23 und ande rerseits gegen das Einstellelement 22 abstützt. Das Einstellelement 22 ist vorzugsweise mit einem Exzenter 52 versehen und hat einen Antrieb über einen Innenmehrkant 53, vorzugsweise als Innensechskant ausgebildet, über den das Einstellelement 22 mit handelsüblichem Sechskantschlüssel die Gelenkspielabfederung 21 aus einer losen Lage in eine spielfreie vor gespannte Lage bewegt, in der es durch die Sicherung 46 gehalten wird.

Bezugszeichenliste

100

Vorrichtung

10

Mittelpufferkuppung

11

Untergestell

12

Druckrichtung

13

Zugrichtung

14

Querbelastungsrichtung

15

Gelenk

16

Gelenkendfläche

21

Gelenkspielabfederung

22

Enstellelement

23

Gelenkbolzen

24

Langloch

25

Obergurt

26

Untergurt

27

linker Seitensteg

28

rechter Seitensteg

29

Endplatte

30

Gehäuse

31

lösbare Verbindung

32

Druckplatte

33

Führungsstange

34

Federsystem

35

Anschlagplatte

36

zugseitige Spielfederung

37

fahrzeugseitige Druckanschläge

38

fahrzeugseitige Zuganschläge

39

Deckplatten

40

Grundplatten

41

Gleitbuchse

42

Gleitbuchse

43

Halteplatte

44

Schraubverbindung

45

Kupplungsarm

46

Sicherung

47

Vorspannstift

48

Innengewinde

49

Distanzstück

50

Demontagespanntopf

51

Spannschraube

52

Exzenter

53

Innenmehrkant

54

Bohrung

55

Zughubanschlag

56

Anschlagflächen

57

Spalt

58

Gelenkspiel

59

Gelenkendfläche

60

Federübertragungssystem

Claims

1. Vorrichtung (100) zur elastischen, gelenkigen Lagerung in Druck- und Zugrichtung (12, 13) eines Kupplungsarmes (45) einer Mittel pufferkupplung (10) im Untergestell (11) eines Schienenfahrzuges, wobei der Kupplungsarm (45) der Mittelpufferkuppung (10) in sei nem Gelenk (15), vorzugsweise allseitigem Stabilisierungsgelenk seinem in der Vorrichtung (100), an einem Gelenkbolzen (23) ange lenkt ist und sich in Druckrichtung nach Überschreiten der Gelenk spielabfederung (21) über die Gelenkendfläche (16) und das aus Druckplatte (32) mit nachgeordnetem vorgespannten Federsystem (34) mit Anschlagplatte (35) gebildetem Federübertragungssystem (60) gegen fahrzeugseitige Druckanschläge (37) abstützt sowie sich in Zugrichtung über den Gelenkbolzen (23) mit den Gehäuse (30) der Vorrichtung (100) und das aus Endplatte (29) mit zugseitiger Spie labfederung (26), Anschlagplatte (25), Federsystem (34) und Druck platte (32) gebildete zugseitige Federübertragungssystem (60) gegen fahrzeugseitige Zuganschläge (38) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgespannte Gelenkspielabfederung (21) im Einbauzu stand durch das Einstellelement (22) im Kupplungsarm (45) spielfrei gegen den Gelenkbolzen (23) gedrückt wird, der im Langloch (24) des bei Druckhüben ruhenden Gehäuses (30) gleitet, wobei sich in Druckrichtung die Vorrichtung (100) an den fahrzeugseitigen Druck anschlägen (37), und in Zugrichtung spielfrei über die Endplatte (29) mit zugseitier Spielabffederung (38) und das Federübertragungssy stem (60) an den fahrzeugseitigen Zuganschlägen (38) sowie bei ho rizontaler Querbelastung an den Zuganschlägen einerseits und/oder an Deckplatten (39) und Grundplatten (40) bei vertikaler Querbela stung abstützt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) aus Obergurt (25), Untergurt (26), linkem Seitensteg (27), rechtem Seitensteg (28) und Endplatte (29) mit lös baren Verbindungen (31) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) die Druckplatte (32), mit der Führungsstange (33) und den zugeordneten Gleitbuchensen (41) und (42), dem dar auf geführten Federsystem (34) der Anschlagplatte (35) und zugsei tigen Spielabfederung (36) trägt.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Gehäuse (30) bildenden Teile Obergurt (25), Untergurt (26), linker Seitensteg (37), rechter Seitensteg (28) und Endplatte (29) fest miteinander verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) im Obergurt (25) und Untergurt (26) zur La gerung des Gelenkbolzen (23) eine Bohrung mit der Durchmesser größe annähernd dem Durchmesser des Gelenkbolzens (23) auf weist.

6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungstange (33) lösbar, vorzugsweise über die Halte platte (43) und Schraubverbindung (44) mit der Druckplatte (32) ver bunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (33) und die Druckplatte (32) einteilig aus geführt sind.

8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zug- und Stoßvorrichtung ohne die Endplatte (29) und zug seitige Spielabfederung (36) ausgebildet ist, wobei die Anschlag platte (35) mit dem Obergurt (25) und Untergurt (26) lösbar oder fest verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Obergurt (25) und Untergurt (26) hinter der Anschlagplatte (35) durch vertikale Distanzstücke (49) lösbar oder fest verbunden wer den.

10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungsstange (32) ein Vorspannstift (47) im vormon tierten Zustand der Zug- und Stoßvorrichtung eingesetzt ist, der beim ersten Druckhub herausfällt und die Zug- und Stoßvorrichtung im vorgespannten Zustand zwischen den Anschlägen (37) und (38) festhält.

11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (33) ein Innengewinde (48) aufweist zum Aufsetzen eines Demontagespanntopfes (50) mit Spannschraube (51) zum Demontieren der Zug- und Stoßvorrichtung aus dem Fahrzuegeinbaurau.

12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (22) im Kupplungsarm (45) als Exzenter ausgebildet ist, das über einen standardisierten Innenmehrkant, ins besondere Innensechskant, aus der in Kupplungsarmlängsrichtung liegenden ungespannten Lage in die spielfreie gespannte Lage ge dreht gegen die Gelenkspielabfederung (21) drückt und in der Lage durch die Sicherung (46) gehalten wird.