DE10101470B4

DE10101470B4 - Zug- und Stossvorrichtung mit Kupplungsarm von Mittelpufferkupplungen

Info

Publication number: DE10101470B4
Application number: DE10101470A
Authority: DE
Inventors: Barun Chatterjee; Jörg Bensch; Alfons Oerder; Dietmar Bendrat; Andreas Schwinning
Original assignee: Faiveley Transport Witten GmbH
Current assignee: Faiveley Transport Witten GmbH
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2021-01-13
Also published as: DE50101547D1; EP1225114B1; ATE260198T1; ES2214375T3; TR200401189T4; EP1225114A1; DE10101470A1

Abstract

Zug- und Stoßvorrichtung (100) mit einem Kupplungsarm (45) für Mittelpufferkupplungen zur elastischen, gelenkigen Lagerung in Druckrichtung (12) und Zugrichtung (13) des Kupplungsarmes (45) einer Mittelpufferkupplung (10) im Untergestell (11) eines Schienenfahrzuges, wobei der Kupplungsarm (45) der Mittelpufferkuppung (10) in seinem Gelenk (15), vorzugsweise allseitigem Stabilisierungsgelenk, welches in der Vorrichtung (100) an einem Gelenkbolzen (23) angelenkt ist und sich in Druckrichtung nach Überschreiten der Gelenkspielabfederung (21) über die Gelenkendfläche (16) und das aus einer 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 dem Gehäuse (30) der Vorrichtung (100) und das aus einer Endplatte (29) mit zugseitiger Spielabfederung (36), einer Anschlagplatte (35), einem Federsystem (34) und einer Druckplatte (32) gebildete zugseitige Federübertragungssystem (60) gegen fahrzeugseitige Zuganschläge (38) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgespannte Gelenkspielabfederung (21) im Einbauzustand durch ein Einstellelement (22) im Kupplungsarm...

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie aus der US 2212843 bekannt ist, und betrifft eine Zug- und Stoßvorrichtung für Mittelpufferkupplungen mit angelenktem Kupplungsarm einer Mittelpufferkupplung, bei der der Kupplungsarm mit spielfrei einstellbarer druckseitiger Gelenkspielabfederung nahe seinem in der Zug- und Stoßvorrichtung gelagerten Gelenk, vorzugsweise allseitiges Stabilisierungsgelenk, an einem Gelenkbolzen angelenkt ist, wobei sich in Druckrichtung nach Überschreiten der Gelenkspielabfederung die Gelenkendfläche über Druckplatte und Federsystem mit der Anschlagplatte gegen fahrzeugseitige Druckanschläge federnd abstützt und sich in Zugrichtung der Kupplungsarm über den Gelenkbolzen, das Gehäuse, das vorzugsweise über eine zugseitige Spielfederung mit der Endplatte gegen die Anschlagplatte abgefedert gehalten ist, die Anschlagplatte, Federsystem und Druckplatte federnd gegen fahrzeugseitige Zuganschläge abstützt.
Es sind Zug- und Stoßvorrichtung bekannt nach DE-OS 15 30 219 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 Federsystem führt toleranzbedingt zum Spiel des Zugbügels bei Zugbelastung und Rucken und Zerrungen bei Fahrt im Zugverband. Das geschlossene Federgehäuse mit der eingesetzten Ringfeder ist aufwendig.
Weiterhin sind Zug- und Stoßvorrichtungen nach DDR-Patentschrift 82681 bekannt, deren ineinander geschachtelte Vorhub- und Hauptfeder über Vorspanntöpfe und Zuganker aufwendig im geschlossenen Gehäuse gelagert 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 einzuschränken 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 Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der wesentliche Erfindungsgedanke betrifft dabei eine Lagerung eines Kupplungsarmes einer Mittelpufferkupplung, dessen vorgespannte Gelenkspielabfederung im Einbauzustand durch das Einstellelement im Kupplungsarm spielfrei gegen den Gelenkbolzen gedrückt wird, der im Langloch des bei Druckhüben ruhenden Gehäuses gleitet, das aus Obergurt, Untergurt, linkem Seitensteg, rechtem Seitensteg und Endplatte mit lösbaren Verbindungen besteht, das die Druckplatte mit der Führungsstange 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 fahrzeugseitigen Zuganschlägen sowie bei horizontaler Querbelastung an den Zuganschlägen einerseits oder den Deckplatten und Grundplatten bei vertikaler 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 Kupplungsarm enthält dazu eine einstellbare vorgespannte Gelenkspielabfederung, die sich am Gelenkbolzen bei Druckhüben zur Abfederung der Gelenkspiele 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 Seitensteg sowie Endplatte und oder Distanzstücken lösbar oder fest zusammengesetzt 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, eingeschränkt und der notwendige Einbauraum hinter dem Gehäuse ist um den Druckhub verkürzt gestaltet. Mit diesem druckseitigen Aufbau ist der Einsatz allseitiger Stabilisierungsgelenk wirkungsvoll gewährleistet und ein wettbewerbsfähiger Güterverkehrsbetrieb ohne längsdruckkraftbedingte Entgleisungsrisiken leichter Schienenfahrzeuge mit wesentlichen betrieblichen Vereinfachungen realisiert. Mit dieser Lösung wird der wirkungsvolle Einsatz allseitiger Stabilisierungsgelenke gewährleistet und ein Güterverkehr betrieblich geschaffen, der keine Entgleisungen unter Längsdruckkräften in den europäischen Güterzügen bewirkt und somit die betrieblichen Geschwindigkeitsbegrenzungen und derzeit bestehenden Einschränkungen aufhebt, die durch die Längsdruckkraft beim Bremsen oder Nachschieben in den Zügen mit Seitenpuffern gelten.
Zugkräfte werden von Kupplungsarm über den Gelenkbolzen auf das Gehäuse übertragen, das entweder über die Endplatte und zugseitige Spielabfederung vorteilhaft die Krafteinleitung spielfrei auf die Anschlagplatte überträgt oder die Zugkräfte in die Anschlagplatte einleitet, die sich ihrerseits 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 Führungsstange gelagert, die mit der Druckplatte verbunden ist und im vormontierten Zustand des Federsystems über die Anschlagplatte und/oder zwischengelagerte zugseitige Spielabfederung mit Endplatte und Vorspannstift vorgespannt zusammenhält. Der Einbau derartig vormontierter Zug- und Stoßvorrichtungen zwischen die fahrzeugseitigen Anschläge im Untergestell ist ohne zusätzliche Spannvorrichtungen möglich. Der Vorspannstift fällt beim ersten Druckhub heraus und die Zug- und Stoßvorrichtung ist danach spielfrei vorgespannt zwischen den fahrzeugseitigen Anschlägen eingebaut. Ebenso erlaubt das am freien Ende der Führungsstange angebrachte Innengewinde das Aufsetzen eines Demontagespanntopfes mit Spannschraube zum Vorspannen der Zug- und Stoßvorrichtung beim Demontieren aus dem Untergestell. Eine weitere erfindungsgemäße 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 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Es zeigen
1 in einem senkrechten Mittellängsschnitt die Zug- und Stoßvorrichtung mit Kupplungsarm und
2 in Draufsicht die Zug- und Stoßvorrichtung mit Kupplungsarm gemäß 1.
In den Figuren ist eine Vorrichtung 100 zur elastischen gelenkigen Lagerung 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 Druckrichtung 12 und Zugrichtung 13 und Querbelastungsrichtung 14 des Kupplungsarmes 45 dienen, wobei der Kupplungsarm 45 in seinem Gelenk 15 an einem Gelenkbolzen 23 abstützt.
Die Vorrichtung 100 ist vorgespannt eingebaut zwischen den fahrzeugseitigen Druckanschlägen 37 und den fahrzeugseitigen Zuganschlägen 38, und vertikal im Untergestell gehalten durch die Deckplatten 39 und die Grundplatten 40, und 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 Druckplatte 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 Deckplatte 39 und Anschlagplatte 35.
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 Überschreiten des Gelenkspieles 58 kommt es zur Berührung zwischen der Gelenkendfläche 16 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 ihrerseits in der Druckplatte 32 über die Halteplatte 43 mit der Schraubverbindung 44 lösbar befestigt ist und in den Gleitbuchsen 41, 42 der Anschlagplatte 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 eingebaut, dass das Federsystem 34 zwischen Druckplatte 32, Anschlagplatte 35, zugseitige Spielabfederung 36 und Endplatte 29 vorgespannt gehalten wird, um einen problemlosen Einbau zwischen die fahrzeugseitigen Druckanschläge 37 und fahrzeugseitigen Zuganschläge 38 ohne zusätzliche Spannvorrichtungen zu erlauben. Beim ersten Druckhub fällt der Vorspannstift 47 aus der Bohrung 54 und die Zug- und Stoßvorrichung wird dadurch spielfrei und vorgespannt zwischen den fahrzeugseitigen Druckanschlägen 37 und fahrzeugseitigen Zuganschlägen 38 gehalten. Die Abstützung 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 36 und Endplatte 39 zur Demontage aus dem Einbauraum zwischen den fahrzeugseitigen Druckanschlägen 37 und fahrzeugseitigen Zuganschlägen 38 erlaubt.
Im Kupplungsarm 45 ist die in sich vorgespannte Gelenkspielabfederung 21 eingebaut, die sich einerseits gegen den Gelenkbolzen 23 und andererseits 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 vorgespannte Lage bewegt, in der es durch die Sicherung 46 gehalten wird.

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
60: Federübertragungssystem

Claims

Zug- und Stoßvorrichtung (100) mit einem Kupplungsarm (45) für Mittelpufferkupplungen zur elastischen, gelenkigen Lagerung in Druckrichtung (12) und Zugrichtung (13) des Kupplungsarmes (45) einer Mittelpufferkupplung (10) im Untergestell (11) eines Schienenfahrzuges, wobei der Kupplungsarm (45) der Mittelpufferkuppung (10) in seinem Gelenk (15), vorzugsweise allseitigem Stabilisierungsgelenk, welches in der Vorrichtung (100) an einem Gelenkbolzen (23) angelenkt ist und sich in Druckrichtung nach Überschreiten der Gelenkspielabfederung (21) über die Gelenkendfläche (16) und das aus einer 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 dem Gehäuse (30) der Vorrichtung (100) und das aus einer Endplatte (29) mit zugseitiger Spielabfederung (36), einer Anschlagplatte (35), einem Federsystem (34) und einer Druckplatte (32) gebildete zugseitige Federübertragungssystem (60) gegen fahrzeugseitige Zuganschläge (38) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgespannte Gelenkspielabfederung (21) im Einbauzustand durch ein Einstellelement (22) im Kupplungsarm (45) spielfrei gegen den Gelenkbolzen (23) gedrückt wird, der in einem Langloch (24) des bei Druckhüben ruhenden Gehäuses (30) gleitet, wobei sich die Vorrichtung (100) an den fahrzeugseitigen Druckanschlägen (37), und in Zugrichtung spielfrei über die Endplatte (29) mit zugseitier Spielabfederung (36) und das Federübertragungssystem (60) an den fahrzeugseitigen Zuganschlägen (38) sowie bei horizontaler Querbelastung an den Zuganschlägen (38) einerseits und/oder bei vertikaler Querbelastung (14) an Deckplatten (39) und Grundplatten (40) abstützt.
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 lösbaren Verbindungen (31) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) die Druckplatte (32), mit einer Führungsstange (33) und den zugeordneten Gleitbuchsen (41, 42), dem darauf geführten Federsystem (34) der Anschlagplatte (35) und der zugseitigen Spielabfederung (36) trägt.
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.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungstange (33) lösbar, vorzugsweise über die Halteplatte (43) und einer Schraubverbindung (44) mit der Druckplatte (32) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (33) und die Druckplatte (32) einteilig ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Obergurt (25) und Untergurt (26) hinter der Anschlagplatte (35) durch vertikale Distanzstücke (49) lösbar oder fest verbindbar sind.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungsstange (33) ein Vor spannstift (47) im vormontierten Zustand der Vorrichtung (100) eingesetzt ist, der beim ersten Druckhub herausfällt und die Vorrichtung (100) im vorgespannten Zustand zwischen den Anschlägen (37) und (38) festhält.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (33) ein Innengewinde (48) aufweist zum Aufsetzen eines Demontagespanntopfes (50) mit Spannschraube (51) zum Demontieren der Vorrichtung (100) aus dem Fahrzeugeinbauraum.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (22) im Kupplungsarm (45) als Exzenter (52) ausgebildet ist, das über einen standardisierten Innenmehrkant, insbesondere Innensechskant, aus der in Kupplungsarmlängsrichtung liegenden ungespannten Lage in die spielfreie gespannte Lage gedreht gegen die Gelenkspielabfederung (21) drückt und in der Lage durch die Sicherung (46) gehalten wird.