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Die Erfindung betrifft einen Lagerbock zum Anlenken einer Kupplungsstange an einen Wagenkasten eines spurgeführten Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges.
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In der Schienenfahrzeugtechnik dient ein Lagerbock in der Regel dazu, eine Kupplungsstange in horizontaler Ebene verschwenkbar mit dem Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges zu verbinden. Damit die Kupplungsstange auch Schwenkbewegungen relativ zu dem Wagenkasten ausführen kann, was beispielsweise bei einer Kurvenfahrt eines mehrgliedrigen Zugverbandes erforderlich wird, ist die über den Lagerbock realisierte Anlenkung in der Regel so ausgeführt, dass ein horizontales und vertikales Ausschwenken sowie eine Axialverdrehung der Kupplungsstange relativ zu dem Wagenkasten ermöglicht wird.
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Es ist ferner bekannt, dass bei einer über einen Lagerbock starr abgestützten Kupplungsstange beispielsweise während eines Kuppelvorganges oder beim Bremsen auftretende Stöße und Vibrationen zu Beschädigungen des Fahrzeuges bzw. der Kupplungsanordnung selber führen können. Zur Vermeidung solcher Beschädigungen ist es notwendig, die Übertragung solcher Stöße, Vibrationen und dergleichen möglichst zu begrenzen. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass zum Absorbieren solcher Stöße in dem über die Kupplungsstange übertragenen Kraftfluss eine Zug-/Stoßeinrichtung mit elastischen Dämpfungsmitteln vorgesehen ist. Häufig ist eine derartige Zug-/Stoßeinrichtung in der Anlenkung der Kupplungsstange am Wagenkasten, d. h. in dem dazu vorgesehenen Lagerbock, integriert. Diese Zug-/Stoßeinrichtung ist ausgebildet, Zug- und Druckkräfte bis zu einer definierten Größe in elastisch abgedämpfter Weise über den Lagerbock in das Fahrzeuguntergestell zu leiten. Ziel ist, mit einer elastischen Verformung der zur Zug-/Stoßeinrichtung gehörenden Dämpfungsmittel Energie aufzunehmen und somit eine Überbeanspruchung des Lagerbocks und insbesondere des Fahrzeuguntergestells zu verhindern.
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In 1 ist in perspektivischer Ansicht eine aus dem Stand der Technik bekannte Kupplungsanlenkung 150 einer Mittelpufferkupplung für Schienenfahrzeuge gezeigt. Die Darstellung in 2 zeigt die Kupplungsanlenkung 150 gemäß 1 in einer Seitenschnittansicht.
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In der dargestellten herkömmlichen Kupplungsanlenkung 150 ist eine Zug-/Stoßeinrichtung 50 integriert, welche insgesamt drei Federelemente 52.1, 52.2, 52.3 aufweist. Diese Federelemente 52.1, 52.2, 52.3 sind derart ausgelegt, dass Zug- und Stoßkräfte bis zu einer fest definierten Größe aufgenommen und darüber hinaus gehende Kräfte über den Lagerbock 101 in das Fahrzeuguntergestell weitergeleitet werden.
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Die in 1 und 2 dargestellte Kupplungsanlenkung 150 umfasst den hinteren Teil einer Kupplungsanordnung und dient dazu, den Kupplungsschaft einer Mittelpufferkupplung über den Lagerbock 101 an einer (in den Zeichnungen nicht explizit dargestellten) Anschraubplatte eines Wagenkastens horizontal schwenkbar anzulenken.
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Da bei der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung die in Gestalt einer Dämpfungseinrichtung (hier: Elastomer-Federeinrichtung) ausgeführte Zug-/Stoßeinrichtung 50 innerhalb des Lagerbockes 101 aufgenommen ist, muss der Lagerbock 101 zwangsläufig eine im Hinblick auf die Zug-/Stoßeinrichtung 50 (hier: Elastomer-Federeinrichtung) angepasste Konfiguration aufweisen. Insbesondere ist sicherzustellen, dass eine gewisse Relativbewegung zwischen dem Lagerbock 101 und der in dem Lagerbock 101 aufgenommenen und über die Lagerschalen 131, 132 des Lagerbockes 101 in horizontaler Ebene verschwenkbar angelenkte Zug-/Stoßeinrichtung 50 gewährleistet ist. Insofern bestimmen die Baulänge der Zug-/Stoßeinrichtung 50 sowie das Dämpfungsverhalten dieser Zug-/Stoßeinrichtung 50 die Größe und insbesondere die Länge des Lagerbockes 101.
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Den Darstellungen in den 1 und 2 ist zu entnehmen, dass der bei dieser herkömmlichen Kupplungsanlenkung 150 zum Einsatz kommende Lagerbock 101 eine Käfig- bzw. Gehäusestruktur 110 aufweist, mit welcher die Lagerschalen 131, 132 des Lagers mit einem vertikal verlaufenden Flansch 102 verbunden ist. Insbesondere liegt bei der herkömmlichen Ausführungsform des Lagerbockes 101 der Flansch 102 nicht in einer vertikalen Ebene, durch welche auch die durch die Lagerschalen 131, 132 definierte Drehachse R verläuft. Vielmehr liegt die vertikale Flanschebene A1 in Richtung Wagenkasten beabstandet von der durch die Lagerschalen 131, 132 definierten vertikalen Schwenkachse R (vgl. 2).
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Wie es insbesondere der Darstellung in 2 entnommen werden kann, ist es bei der herkömmlichen Lösung erforderlich, dass die vertikale Flanschebene A1 horizontal beabstandet von der vertikalen Drehachse R vorliegt, welche durch die Lagerschalen 131, 132 definiert wird. Dieser Abstand ist notwendig, damit sich die in dem Gehäuse 53 aufgenommene Zug-/Stoßeinrichtung 50 bei Druckbelastung relativ zu dem Lagerbock 101 in Richtung Wagenkasten bewegen kann, um auf diese Weise Druckkräfte regenerativ abdämpfen zu können. Dabei wird der horizontale Abstand der vertikalen Flanschebene A1 von der vertikalen Drehachse R, und somit die Länge der Käfig- bzw. Gehäusestruktur 110 durch die Baulänge und das Dämpfungsverhalten der Zug-/Stoßeinrichtung 50 bestimmt.
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Insbesondere ist ersichtlich, dass die Käfig- bzw. Gehäusestruktur 110 des Lagerbockes 101 abhängig von der Dämpfungseigenschaft und der Baulänge der in dem Lagerbock 101 aufgenommenen Zug-/Stoßeinrichtung 50 ausgeführt sein muss. Wenn beispielsweise eine Zug-/Stoßeinrichtung 50 mit mehr als drei Federelementen 52.1 bis 52.3 zum Einsatz kommen soll, verlängert sich das Gehäuse 53 der Zug-/Stoßeinrichtung 50, so dass zwischen der durch die Lagerschalen 131, 132 definierten vertikalen Schwenkachse R und der vertikalen Flanschebene A1 ein größerer horizontaler Abstand vorzusehen ist.
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Dadurch, dass das Funktionsprinzip und die Bauweise der in dem Lagerbock 101 aufgenommenen Zug-/Stoßeinrichtung 50 nicht einheitlich ist und in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung auszuwählen ist, sind sehr viele Varianten von Lagerböcken vorzusehen, was die Produktionskosten erhöht.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, mit welcher ein Lagerbock deutlich flexibler auch bei Zug-/Stoßeinrichtungen unterschiedlicher Bauart eingesetzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Demgemäß wird insbesondere ein Lagerbock vorgeschlagen, der ein erstes Querteil mit einer in einer ersten horizontalen Ebene liegenden Lagerschale sowie ein zweites Querteil mit einer in einer von der ersten horizontalen Ebene beabstandeten zweiten horizontalen Ebene liegenden Lagerschale aufweist. Bei den Querteilen handelt es sich insbesondere um querverlaufende Träger oder ähnlichen Konstruktionselementen. Die Lagerschalen der Querteile weisen jeweils eine Aufnahme für einen vertikal verlaufenden gemeinsamen Schwenkbolzen oder für einen der entsprechenden Lagerschale zugeordneten Drehzapfen auf.
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Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten, herkömmlichen Lösungen ist der erfindungsgemäße Lagerbock jedoch nicht einteilig ausgeführt; vielmehr ist vorgesehen, dass das erste und zweite Querteil als voneinander unabhängig mit den Wagenkasten spurgeführten Fahrzeuges verbindbare, separate Bauteile ausgeführt sind.
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Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand: Dadurch, dass der Lagerbock aus miteinander kombinierbaren Einzelteilen besteht, ist es möglich, den vertikalen Abstand der Querteile individuell und anwendungsspezifisch zu wählen, so dass mit den Einzelteilen des Lagerbockes, insbesondere den Querteilen des Lagerbockes, Zug-/Stoßeinrichtungen unterschiedlicher Bauart aufgenommen werden können.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zusätzlich zu den beiden Querteilen noch eine separat von den Querteilen ausgebildete Grundplatte vorgesehen, welche mindestens einen mit dem Wagenkasten des spurgeführten Fahrzeuges verbindbare Flanschbereich aufweist. Somit ist es denkbar, dass das erste und zweite Querteil des Lagerbockes unabhängig voneinander mit der Grundplatte und so über die Grundplatte mit dem Wagenkasten vorzugsweise lösbar verbindbar sind.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist allerdings nicht auf Ausführungsformen beschränkt, bei denen die beiden Querteile des Lagerbocks über eine Grundplatte vormontiert werden können. Anstelle einer Grundplatte ist es vielmehr auch denkbar, dass sogenannte Abstandshalter vorgesehen werden, die vorzugsweise als zu den beiden Querteilen separate Bauteile ausgeführt sind. Diese Abstandshalter sind vorzugsweise lösbar mit den beiden Querteilen derart verbindbar, dass die Querteile nach dem Verbinden mit den Abstandshaltern voneinander in vertikaler Richtung beabstandet sind. Dies kann bereits durch das Vorsehen eines einzigen Abstandshalters realisiert werden.
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Vorzugsweise sind in den Querteilen entsprechende Aufnahmen vorgesehen, um zumindest einen Bereich des Abstandshalters aufzunehmen. Diese Aufnahmen sind in einer bevorzugten Realisierung am seitlichen Randbereich des entsprechenden Querteils vorgesehen. Als Aufnahme kommt insbesondere eine Nut oder eine nutähnliche Schiene in Frage, um den Abstandshalter in definierter Weise relativ zu dem Querteil zu positionieren. Selbstverständlich kommen hier aber auch andere Ausführungsformen für die in den entsprechenden Querteilen ausgebildeten Aufnahmen in Frage.
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In einer besonders bevorzugten Realisierung der zuletzt genannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerbockes kommen zwei Abstandshalter zum Einsatz, die im montierten Zustand, d. h. dann, wenn sie mit den beiden Querteilen verbunden sind, horizontal voneinander beabstandet sind. Die vertikale Ausdehnung dieser beiden Abstandshalter definiert dann den Abstand zwischen der ersten horizontalen Ebene, in der die Lagerschale des ersten Querteils liegt, und der zweiten horizontalen Ebene, in der die Lagerschale des zweiten Querteils liegt. Es ist somit ersichtlich, dass lediglich durch Austausch der Abstandshalter der Abstand zwischen der ersten und zweiten horizontalen Ebene und somit die Einsatzmöglichkeit des Lagerbocks variiert werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Kupplungsanlenkung zum gelenkigen Verbinden einer Kupplungsstange mit einem Wagenkasten, insbesondere mit einem Wagenkasten eines mehrgliedrigen, spurgeführten Fahrzeuges, wobei die Kupplungsanlenkung einen mit dem Wagenkasten verbundenen Lagerbock der vorstehend beschriebenen Art und eine an den Lagerbock in horizontaler Ebene verschwenkbar angelenkte Zug-/Stoßeinrichtung zum Abdämpfen von über die Kupplungsstange auf den Lagerbock übertragenen Zug- und Druckkräften aufweist.
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Allerdings ist die Erfindung nicht auf eine Zug-/Stoßeinrichtung beschränkt – vielmehr eignet sich der erfindungsgemäße Lagerbock auch zum Anlenken einer Kupplungsstange zum Beispiel über ein Gelenklager, ohne dass hierfür in der Anlenkung eine Zug-/Stoßeinrichtung zum Einsatz kommt.
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In einer bevorzugten Realisierung der Kupplungsanlenkung ist die Zug-/Stoßeinrichtung als Federeinrichtung bzw. Federapparat ausgeführt, welche eine mit einem wagenkastenseitigen Endbereich der Kupplungsstange verbundene oder verbindbare Zug-/Druckstange, mindestens ein Federelement vorzugsweise in Gestalt eines ringförmigen Federelements aus einem Elastomer-Material und ein zur Kupplungsstange hin offenes Gehäuse aufweist, wobei in diesem Gehäuse das mindestens eine Federelement aufgenommen ist. Das mindestens eine Federelement kann zweiteilig ausgeführt sein, um die Montage auf der Zug-/Druckstange zu erleichtern. Denkbar hierbei ist es, dass ein erstes Teil des Federelements von einer ersten Seite der Zug-/Druckstange auf die Zug-/Druckstange aufgesetzt wird, während das zweite Teil des Federelements von der zweiten Seite der Zug-/Druckstange auf die Zug-/Druckstange aufgesetzt und dann mit dem ersten Teil verbunden wird. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, das Federelement in Längsrichtung der Zug-/Druckstange auf die Zug-/Druckstange aufzuschieben und dort beispielsweise mit Hilfe einer Mutter zu fixieren.
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Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Kupplungsanlenkung beschränkt, bei welcher die Zug-/Stoßeinrichtung als Federeinrichtung bzw. Federapparat ausgeführt ist. Vielmehr eignen sich für die Zug-/Stoßeinrichtung auch andere vorzugsweise regenerativ ausgebildeten Dämpfungseinrichtungen, wie etwa gashydraulische Puffer oder dergleichen Federelemente.
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Das Gehäuse der beispielsweise als Federeinrichtung bzw. Federapparat ausgeführten Zug-/Stoßeinrichtung ist in vorteilhafter Weise über einen ersten Drehzapfen in der Aufnahme der ersten Lagerschale und über einen zweiten Drehzapfen in der Aufnahme der zweiten Lagerschale in horizontaler Ebene verschwenkbar an dem Lagerbock angelenkt. Bei einer derartigen Zug-/Stoßeinrichtung sind in vorteilhafter Weise zwischen der Innenumfangfläche des Gehäuses vorgespannte federnde Ringe aus einem elastischen Werkstoff vorgesehen, die mit ihren Mittelebenen vertikal ausgerichtet und gegenseitigem Abstand in Längsrichtung der Zug-/Druckstange hintereinander angeordnet sind. Allerdings ist es hierbei auch denkbar, anstelle mehrerer einzelner, hintereinander angeordneter Ringe ein einziges zylinderförmiges Elastomer-Element (Elastomer-Zylinder) zu verwenden. Auf der Außenumfangsfläche dieses zylinderförmigen Elastomer-Elements können beispielsweise ringförmig umlaufende Elastomer-Wülste vorgesehen sein.
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In einer möglichen Realisierung der als Elastomer-Federeinrichtung ausgeführten Zug-/Stoßeinrichtung weisen sowohl das hintere, d. h. wagenkastenseitige Ende der Kupplungsstange bzw. die Zug-/Druckstange als auch die Innenseite des Gehäuses zueinander gerichtete umlaufende Ringwülste auf, wobei die aus einem elastischen Werkstoff hergestellten federnden Ringe bzw. der genannte Elastomer-Zylinder mit den Ringwülsten jeweils in Zwischenräumen zwischen zwei benachbarten Ringwülsten gegenüber dem hinteren Ende der Kupplungsstange und dem Gehäuse gehalten werden. Jeder federnde Ring liegt dabei unmittelbar sowohl an der Umfangsfläche des Kupplungsschaftes als auch an der Innenumfangsfläche des Gehäuses an, wobei in mit Bezug auf Zug- und Stoßkräfte unbelastetem Zustand der Elastomer-Federeinrichtung die Ringwülste der Kupplungsstange mit den zugeordneten Ringwülsten des Gehäuses fluchten.
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Wie bereits angedeutet, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Gehäuse der als Elastomer-Federeinrichtung ausgeführten Zug-/Stoßeinrichtung über die bereits genannten Drehzapfen in den Aufnahmen der entsprechenden Lagerschalen in horizontaler Ebene verschwenkbar an dem Lagerbock angelenkt ist. Vorzugsweise sind/ist der erste und/oder zweite Drehzapfen als Abscherelement ausgebildet derart, dass der entsprechende Drehzapfen bei einer von der Kupplungsstange auf den Lagerbock übertragenen kritischen Stoßkraft abschert und somit die Verbindung zwischen dem Gehäuse der Elastomer-Federeinrichtung und dem Lagerbock gelöst wird. Mit anderen Worten, bei dieser bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Kupplungsanlenkung ist das Gehäuse der Elastomer-Federeinrichtung mit dem Lagerbock über mindestens ein Abscherelement verbunden, so dass bei Überschreiten einer festgelegten kritischen Stoßkraft die Kupplungsstange mit dem Gehäuse und der darin vorgesehenen Elastomer-Federeinrichtung aus dem auf den Lagerbock übertragenen Kraftfluss genommen wird.
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Andererseits ist es aber auch denkbar, dass der erste und/oder zweite Drehzapfen mit Hilfe von mindestens einem Abscherelement, insbesondere Abscherschraube mit dem Gehäuse der Zug-/Stoßeinrichtung verbunden sind/ist derart, dass das mindestens eine Abscherelement bei einer von der Kupplungsstange auf den Lagerbock übertragenen kritischen Stoßkraft abschert, und somit die Verbindung zwischen dem Gehäuse der Zug-/Stoßeinrichtung und dem Lagerbock gelöst wird.
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Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass diese Ausführungsform selbstverständlich nicht nur auf Elastomer-Federeinrichtungen beschränkt ist, sondern auch bei anderen in der Anlenkung integrierten Zug-/Stoßeinrichtungen anwendbar ist. Beispielsweise kann eine derartige Zug-/Stoßeinrichtung auch mit Gummihohlfedern, Reibungsfedern, hydraulischen Einrichtungen und Kombinationen hiervon ausgeführt werden. Auch ist es denkbar, zusätzlich oder alternativ zu solchen regenerativen Stoßelementen destruktive Stoßelemente einzusetzen.
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Ein weiterer Vorteil der zuletzt genannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsanlenkung liegt darin, dass nach Überschreitung der kritischen Stoßkraft durch das Trennen der Verbindung zwischen dem Gehäuse der Zug-/Stoßeinrichtung (Elastomer-Federeinrichtung) und dem Lagerbock nicht nur die Zug-/Stoßeinrichtung (Elastomer-Federeinrichtung), sondern auch die damit verbundene Kupplungsstange aus dem Kraftfluss genommen werden, so dass der Lagerbock an seiner ursprünglichen Position am Wagenkasten verbleibt. Insbesondere wird dadurch in einem Crashfall nicht mehr der gesamte Lagerbock beispielsweise in einen im Untergestell des Wagenkastens hierfür vorgesehenen Raum verschoben, wie es bei herkömmlichen Mittelpuffer-Kupplungen teilweise der Fall ist. Stattdessen verbleibt der Lagerbock am Wagenkasten und kann im Hinblick auf den von dem Lagerbock gelösten Kupplungsschaft die Funktion eines „Führungsprofils” bzw. eines „Auffangelements” übernehmen, da die Zug-/Stoßeinrichtung (Elastomer-Federeinrichtung) mit dem Kupplungsschaft in der oder an der durch den Lagerbock verlaufenden Öffnung abgestützt werden kann und somit verhindert wird, dass der abgetrennte Kupplungsschaft oder die abgetrennte Zug-/Stoßeinrichtung auf die Strecke (Gleisbett) herunterfallen kann.
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Besonders bevorzugt ist bei der erfindungsgemäßen Kupplungsanlenkung, bei welcher eine an dem Lagerbock in horizontaler Ebene verschwenkbar angelenkte Zug-/Stoßeinrichtung zum Einsatz kommt, vorgesehen, dass die Zug-/Stoßeinrichtung so ausgeführt ist, dass die von über die Kupplungsstange auf die Zug-/Stoßeinrichtung übertragenen Zug- und Stoßkräfte durch regenerative Verformung der in der Zug-/Stoßeinrichtung vorgesehenen Federelemente bis zu einer fest definierten Größe gedämpft werden, wobei diese fest definierte Größe auf einen Wert kleiner als die Ansprechkraft des zumindest einen Abscherelements festgelegt ist, mit welchem die Zug-/Stoßeinrichtung mit dem Lagerbock in horizontaler Ebene verschwenkbar verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Zug-/Stoßeinrichtung Zug- und Druckkräfte bis zu der fest definierten Größe aufnimmt und somit kleinere Stöße, wie beispielsweise während des Fahrens oder beim Bremsen auftretende Stöße und Vibrationen, absorbiert und damit eliminiert werden.
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Die darüber hinausgehenden Kräfte, welche etwa bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis (Crashfall) auftreten, bewirken, dass das zum Verbinden der Zug-/Stoßeinrichtung mit dem Lagerbock zum Einsatz kommende mindestens eine Abscherelement anspricht, wodurch die Verbindung zwischen der Zug-/Stoßeinrichtung und dem Lagerbock gelöst und die Zug-/Stoßeinrichtung sowie die Kupplungsstange zumindest teilweise aus dem auf den Lagerbock übertragenen Kraftfluss genommen werden. Auf diese Weise kann nach Ausschöpfung des Dämpfungsvermögens der in der Zug-/Stoßeinrichtung vorgesehenen Federelemente die verbleibende Restenergie beispielsweise auf wagenkastenseitige Energieaufnahmeelemente, wie etwa Reibeelemente oder Crashboxen, übertragen wird. Der Vorteil liegt hierin, dass bei einem Unfall ein größtmöglicher kalkulierbarer Energieverzehr bei einem vorhersehbaren Ereignisablauf erreicht werden kann, da der Kupplungsschaft mit der Mittelpufferkupplung bei Überschreiten eines definierten Kraftniveaus aus dem Kraftfluss genommen wird und so den Zusammenstoß der Wagenkästen und den Einsatz der wagenkastenseitigen Energieaufnahmeelemente erlaubt.
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In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass das Gehäuse der Zug-/Stoßeinrichtung, welches beispielsweise mit Hilfe des mindestens einen Abscherelements am Lagerbock des Wagenkastens horizontal verschwenkbar angelenkt ist, aus zwei Halbschalen besteht, die lösbar miteinander verbunden werden können. Als Verbindung hierzu kommen beispielsweise Schraubbolzen in Frage. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, nicht nur zwei, sondern mehrere Gehäuseteile zu verbinden. Hierbei wird der Einbau der Federelemente in der Zug-/Stoßeinrichtung erleichtert.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungsanlenkung für eine Mittelpufferkupplung eines spurgeführten Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges;
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2 die Kupplungsanlenkung gemäß 1 in einer Seitenschnittansicht;
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3a–e perspektivische Ansichten von unterschiedlichen exemplarischen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lagerbockes;
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4a eine Draufsicht auf eine weitere exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerbocks; und
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4b eine perspektivische Explosionsdarstellung der exemplarischen Ausführungsform gemäß 4a
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In den 1 und 2 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Kupplungsanlenkung 150 dargestellt. Die Kupplungsanlenkung 150 besteht aus einem Lagerbock 101 sowie einer in dem Lagerbock 101 in horizontaler Ebene schwenkbar angelenkte Zug-/Stoßeinrichtung 50, welche hier in Gestalt einer Elastomer-Federeinrichtung ausgeführt ist. Die Kupplungsanlenkung 150 dient dazu, eine in den 1 und 2 nicht dargestellte Kupplungsstange einer Mittelpufferkupplung an einem ebenfalls in den 1 und 2 nicht dargestellten Wagenkasten in horizontaler Ebene verschwenkbar anzulenken.
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Wie bereits angedeutet, erfolgt diese Anlenkung über die in Gestalt einer Elastomer-Federeinrichtung ausgeführten Zug-/Stoßeinrichtung 50. Hierzu weist die Zug-/Stoßeinrichtung 50 eine Zug-/Druckstange 51 auf, welche entweder mit dem wagenkastenseitigen Endbereich einer (nicht dargestellten) Kupplungsstange verbindbar ist, oder welche den wagenkastenseitigen Endbereich der Kupplungsstange ausbildet.
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Der Darstellung in 2 ist entnehmbar, dass die als Elastomer-Federeinrichtung ausgeführte Zug-/Stoßeinrichtung 50 insgesamt drei Federelemente 52.1 bis 52.3 aufweist. Diese Federelemente 52.1 bis 52.3 sind bei der gezeigten Ausführungsform jeweils aus zwei Halbringen aus einem elastischen Werkstoff ausgeführt. Im montierten Zustand nehmen die beiden Halbringe eines jeden Federelementes 52.1 bis 52.3 die Zug-/Druckstange 51 auf. Die Elastomer-Federelemente 52.1 bis 52.3 sind mit ihren Mittelebenen vertikal ausgerichtet und mit gegenseitigem Abstand in Längsrichtung der Zug-/Druckstange 51 hintereinander angeordnet und dort fixiert.
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Die bei der Kupplungsanlenkung 150 gemäß den 1 und 2 zum Einsatz kommende Zug-/Stoßeinrichtung 50 weist ein zur Kupplungsstange hin offenes Gehäuse 53 auf, in welches der wagenkastenseitige Endbereich der Zug-/Druckstange 51 mit einem radialen Abstand von der Innenumfangsfläche des Gehäuses 53 koaxial hineinragt. Die Innenseite des Gehäuses 53 weist umlaufende Ringwülste auf, wobei die ringförmigen Elastomer-Federelemente 52.1 bis 52.3 zwischen zwei benachbarten Ringwülsten gegenüber dem wagenkastenseitigen Ende der Zug-/Druckstange 51 und dem Gehäuse 53 gehalten werden. Dabei liegt jedes Elastomer-Federelement 52.1 bis 52.3 sowohl an der Umfangsfläche der Zug-/Druckstange 51 als auch an der Innenumfangsfläche des Gehäuses 53 an. In einem mit Bezug auf Zug- und Stoßkräfte unbelastetem Zustand der Zug-/Stoßeinrichtung 50 (vgl. 2) fluchten die Elastomer-Federelemente 52.1 bis 52.3 mit den zugeordneten Ringwülsten des Gehäuses 53.
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Wie bereits angedeutet, ist die Zug-/Stoßeinrichtung 50 in horizontaler Ebene schwenkbar an dem Lagerbock 101 angelenkt. Hierzu weist der Lagerbock 101 ein Lager bestehend aus einer ersten (oberen) Lagerschale 131 und einer zweiten (unteren) Lagerschale 132 auf. Das Gehäuse 53 der Zug-/Stoßeinrichtung 50 ist mit entsprechenden Drehzapfen 54.1, 54.2 ausgeführt, die von den entsprechenden Lagerschalen 131, 132 derart aufgenommen werden, dass das Gehäuse 53 der Zug-/Stoßeinrichtung 50 und somit die gesamte Zug-/Stoßeinrichtung 50 mit der Zug-/Druckstange 51 und einer an der Zug-/Druckstange 51 angebrachten oder anbringbaren Kupplungsstange in horizontaler Ebene relativ zu dem Lagerbock 101 verschwenkbar ist.
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Den Darstellungen in den 1 und 2 ist zu entnehmen, dass der bei dieser herkömmlichen Kupplungsanlenkung 150 zum Einsatz kommende Lagerbock 101 eine Käfig- bzw. Gehäusestruktur 110 aufweist, mit welcher die Lagerschalen 131, 132 des Lagers mit einem vertikal verlaufenden Flansch 102 verbunden ist. Insbesondere liegt bei der herkömmlichen Ausführungsform des Lagerbockes 101 der Flansch 102 nicht in einer vertikalen Ebene, durch welche auch die durch die Lagerschalen 131, 132 definierte Drehachse R verläuft. Vielmehr liegt die vertikale Flanschebene A1 in Richtung Wagenkasten beabstandet von der durch die Lagerschalen 131, 132 definierten vertikalen Schwenkachse R (vgl. 2).
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Der Flansch 102 weist einen ersten sowie zweiten Flanschbereich 121, 122 auf, wobei jeder dieser beiden Flanschbereiche 121, 122 jeweils mit Löchern 109 versehen ist, in denen Schrauben aufnehmbar sind, um den Lagerbock 101 über die Flanschbereiche 121, 122 an der Stirnseite eines Wagenkastens oder am Untergestell eines Wagenkastens zu befestigen. Dabei sind die Flanschbereiche 121, 122 über die Käfig- bzw. Gehäusestruktur 110 mit den Lagerschalen 131, 132 verbunden.
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Wie es insbesondere der Darstellung in 2 entnommen werden kann, ist es bei der herkömmlichen Lösung erforderlich, dass die vertikale Flanschebene A1 horizontal beabstandet von der vertikalen Drehachse R vorliegt, welche durch die Lagerschalen 131, 132 definiert wird. Dieser Abstand ist bei der herkömmlichen Kupplungsanlenkung 150 notwendig, damit sich die in dem Gehäuse 53 aufgenommene Zug-/Stoßeinrichtung 50 bei Druckbelastung relativ zu dem Lagerbock 101 in Richtung Wagenkasten bewegen kann, um auf diese Weise Druckkräfte regenerativ abdämpfen zu können. Dabei wird der horizontale Abstand der vertikalen Flanschebene A1 von der vertikalen Drehachse R, und somit die Länge der Käfig- bzw. Gehäusestruktur 110 durch die Baulänge und das Dämpfungsverhalten der Zug-/Stoßeinrichtung 50 bestimmt.
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Insbesondere ist ersichtlich, dass die Käfig- bzw. Gehäusestruktur 110 des Lagerbockes 101 abhängig von der Dämpfungseigenschaft und der Baulänge der in dem Lagerbock 101 aufgenommenen Zug-/Stoßeinrichtung 50 ausgeführt sein muss. Wenn beispielsweise eine Zug-/Stoßeinrichtung 50 mit mehr als drei Federelementen 52.1 bis 52.32 zum Einsatz kommen soll, verlängert sich das Gehäuse 53 der Zug-/Stoßeinrichtung 50, so dass zwischen der durch die Lagerschalen 131, 132 definierten vertikalen Schwenkachse R und der vertikalen Flanschebene A1 ein größerer horizontaler Abstand vorzusehen ist.
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Von daher eignet sich der bei der in den 1 und 2 dargestellten Kupplungsanlenkung 150 zum Einsatz kommende Lagerbock 101 nur für die spezielle in diesen Figuren dargestellte spezielle Zug-/Stoßeinrichtung 50.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den 3a bis 3e und 4 verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lagerbockes 1 näher beschrieben.
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Alle Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lagerbockes 1 haben gemeinsam, dass – im Unterschied zu den herkömmlichen Lösungen – der Lagerbock 1 in einer modularen Ausführung ausgeführt ist. „Modular” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass von der einseitigen Ausführung des Lagerbockes 1 als Guss- oder Schmiedeteil abgesehen wird; vielmehr sind die eine Zug-/Druckstange 51 bzw. eine Zug-/Stoßeinrichtung 50 (in den 3a bis 3e nicht dargestellt) abstützenden und tragenden Teile separat voneinander ausgeführt.
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Zu diesem Zweck weist der Lagerbock 1 gemäß der Erfindung ein erstes (oberes) Querteil 7.1 sowie ein separat hiervon ausgebildetes zweites (unteres) Querteil 7.2 auf. Jedes Querteil 7.1, 7.2 ist vorzugsweise symmetrisch hinsichtlich einer vertikalen Spiegelachse ausgebildet und weist eine entsprechende Lagerschale 3.1, 3.2 auf. Die Lagerschalen 3.1, 3.2 sind jeweils mit einer Aufnahme 4.1, 4.2 zum Aufnehmen eines gemeinsamen Schwenkbolzens (nicht dargestellt), der vertikal verläuft und in der bereits genannten vertikalen Spiegelebene liegt. Andererseits sind die Aufnahmen 4.1, 4.2 auch derart ausgeführt, dass diese auch einen der entsprechenden Lagerschale 3.1, 3.2 zugeordneten Drehzapfen 54.1, 54.2 aufnehmen können. In einer bevorzugten Realisierung sind die Aufnahmen 4.1, 4.2 als Durchgangsöffnungen ausgeführt.
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Die exemplarischen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lagerbockes 1 gemäß den Darstellungen in den 3a bis 3e weisen jeweils eine als separates Bauteil ausgeführten Grundplatte 2 auf, die als Flansch dient, über welche die beiden Querteile 7.1, 7.2 mit dem Wagenkasten bzw. dem Untergestell eines Wagenkastens verbindbar sind. Insofern definiert die Grundplatte 2 die vertikale Flanschebene des Lagerbockes 1.
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Die Grundplatte 2 gemäß den dargestellten exemplarischen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lagerbockes 1 weist eine zentral angeordnete Öffnung 6 auf, durch welche eine von dem Lagerbock 1 gelagerte Zug-/Stoßeinrichtung 50 (in 3 nicht dargestellt) in einem Crash-Fall gedrückt werden kann. Dazu wäre es erforderlich, dass die Zug-/Stoßeinrichtung 50 derart lösbar mit den beiden Querteilen 7.1, 7.2 verbunden ist, dass bei Überschreiten einer kritischen Stoßkraft die Verbindung mit den Querteilen 7.1, 7.2 gelöst wird.
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Beidseitig der in der Grundplatte 2 ausgebildeten Öffnung 6 sind Flanschbereiche 2.1, 2.2 ausgeführt, die über quer verlaufende (horizontal verlaufende) Verbindungsstege 3 miteinander verbunden sind. Die Verbindungsstege 3 liegen vorzugsweise jeweils in einer horizontalen Ebene, in welcher auch die Lagerschalen 3.1, 3.2 des ersten bzw. des zweiten Querteils 7.1, 7.2 liegen. Die beidseitigen Flanschbereiche 2.1, 2.2 dienen dazu, mit der Stirnseite eines Wagenkastens bzw. mit der Stirnseite eines Wagenkastenuntergestells vorzugsweise über eine Schraubverbindung verbunden zu werden. Zu diesem Zweck sind in den beiden Flanschbereichen 2.1, 2.2 entsprechende Bohrungen 9 vorgesehen, in welchen entsprechende zylindrische Verbindungselemente, insbesondere Schraub-, Bolzen- oder Stiftverbindungselemente aufnehmbar sind.
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Die beiden Querteile 7.1, 7.2 der exemplarischen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lagerbockes 1 sind mit zwei seitlichen Flanschbereichen 5.1, 5.2 ausgebildet, in denen jeweils eine Bohrung 8 zur Aufnahme eines zylindrischen Verbindungselements, insbesondere eines Schraub-, Bolzen- oder Stiftverbindungselements ausgebildet sind.
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Der horizontale Abstand der Bohrungen 8 in den entsprechenden Flanschbereichen 5.1, 5.2 der Querteile 7.1, 7.2 ist so gewählt, dass das Bohrteilbild eines jeden Querteils 7.1, 7.2 zumindest bereichsweise mit dem Bohrbild der in den Flanschbereichen 2.1, 2.2 der Grundplatte 2 vorgesehenen Bohrungen 9 übereinstimmt. Auf diese Weise ist es möglich, dass ein zylindrisches Verbindungselement, insbesondere ein Schraub-, Bolzen- oder Stiftverbindungselement durch die miteinander fluchtenden Bohrungen 8, 9 laufen kann. Dieses Verbindungselement kann vorzugsweise ferner zum Ausbilden einer (lösbaren) Verbindung mit der Stirnseite des entsprechenden Wagenkastens bzw. des entsprechenden Wagenkastenuntergestells dienen.
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Damit der erfindungsgemäße Lagerbock 1, der – wie bereits ausgeführt – aus den modularen Bauteilen „erstes Querteil 7.1”, „zweites Querteil 7.2” und vorzugsweise „Grundplatte 2” besteht, vormontiert werden kann, sind in der Grundplatte 2 und in den Querteilen 7.1, 7.2 zusätzliche Bohrungen 10, 11 vorgesehen, damit die Querteile 7.1, 7.2 mit der Grundplatte 2 über Schrauben 12 verbunden werden können.
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Anhand einer Zusammenschau der modular aufgebauten Lagerböcke 1 gemäß den Darstellungen in 3a bis 3e ist ersichtlich, dass die jeweiligen Querteile 7.1, 7.2 mit unterschiedlich dimensionierten Grundplatten 2 verbunden werden können. Insbesondere ist es somit möglich, dass Querteile 7.1, 7.2 der gleichen Bauart einen Lagerbock 1 bilden können, der für unterschiedlich hohe Zug-/Stoßeinrichtungen ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist die entsprechende Grundplatte 2 und insbesondere die Höhenabmessung der Grundplatte 2 entsprechend anzupassen.
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Andererseits eignet sich eine bestimmte Grundplatte 2 auch zum Ausbilden unterschiedlicher Lagerböcke, da Querteile 7.1, 7.2 unterschiedlicher Bauart mit dieser Grundplatte 2 verbunden werden können. So ist es denkbar, dass mit ein und derselben Grundplatte Lagerböcke 1 realisierbar sind, deren vertikale Schwenkachse unterschiedlich weit von der von der Grundplatte 2 definierten vertikalen Flanschebene beabstandet sind.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den 4a und 4b eine weitere exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerbocks 1 beschrieben. Im Einzelnen zeigt die 4a eine Draufsicht auf die exemplarische Ausführungsform im vollständig montierten Zustand des Lagerbocks 1, während 4b eine perspektivische Explosionsdarstellung des Lagerbockes 1 gemäß 4a zeigt.
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Die in 4a und 4b dargestellte weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerbocks 1 besteht – wie auch die zuvor unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den 3a bis e beschriebenen Ausführungsformen – aus zwei separat voneinander ausgeführten Querteilen 7.1, 7.2, die in struktureller und funktioneller Hinsicht vergleichbar mit den zuvor beschriebenen Querteilen bei den Ausführungsformen gemäß den Darstellungen in den 3a bis 3e sind. Von daher wird an dieser Stelle davon abgesehen, die bei der weiteren exemplarischen Ausführungsform zum Einsatz kommenden Querteile 7.1, 7.2 näher zu beschreiben.
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Die weitere exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerbockes 1 gemäß den Darstellungen in den 4a und 4b unterscheidet sich im Wesentlichen von den zuvor exemplarischen Ausführungsformen dadurch, dass die beiden Querteile 7.1, 7.2 nicht über eine Grundplatte 2 miteinander verbunden werden. Anstelle einer Grundplatte kommen vielmehr bei der weiteren exemplarischen Ausführungsform seitlich angeordnete Abstandshalter 13.1, 13.2 zum Einsatz. Wie es insbesondere der perspektivischen Explosionsdarstellung gemäß 4b entnommen werden kann, können diese Abstandshalter 13.1, 13.2 in einer Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung als im Wesentlichen U-förmige Teile ausgeführt sein, die insbesondere separat zu den beiden Querteilen 7.1, 7.2 ausgeführt sind.
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Bei der in den 4a und 4b dargestellten weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerbockes 1 sind die Abstandshalter 13.1, 13.2 mit zwei im Wesentlichen horizontal laufenden Schenkelbereichen und einem vertikalen Verbindungssteg ausgebildet. Die Abstandshalter 13.1, 13.2 sind lösbar mit den beiden Querteilen 7.1, 7.2 derart verbindbar, dass im montierten Zustand (vgl. 4a) durch die Abstandshalter 13.1, 13.2 der vertikale Abstand zwischen den beiden Querteilen 7.1, 7.2 definiert wird.
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Wie es insbesondere der perspektivischen Explosionsdarstellung gemäß 4b entnommen werden kann, sind die horizontal verlaufenden Bereiche der entsprechenden Abstandshalter 13.2, 13.2 in Aufnahmen 14.1, 14.2 bzw. 15.1, 15.2 einsetzbar, die vorzugsweise an den jeweiligen seitlichen Randbereichen der beiden Querteile 7.1, 7.2 ausgebildet sind. Als Aufnahmen 14.1, 14.2 bzw. 15.1, 15.2 eignen sich insbesondere Aussparungen oder Nut-förmige Ausnehmungen in den Querteilen 7.1, 7.2, obwohl selbstverständlich auch andere Ausführungsformen hierfür in Frage kommen. Durch das Vorsehen derartiger Aufnahmen 14.1, 14.2 bzw. 15.1, 15.2 wird die Lage und Position der Abstandshalter 13.1, 13.2 hinsichtlich der beiden Querteile 7.1, 7.2 definiert.
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Die vorzugsweise lösbare Verbindung zwischen den Abstandshaltern 13.1, 13.2 und den entsprechenden Querteilen 7.1, 7.2 erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform über eine Schraubverbindung. Allerdings ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, dass die Abstandshalter 13.1, 13.2 lösbar mit den Querteilen 7.1, 7.2 verbunden werden; vielmehr ist auch eine dauerhafte Verbindung, beispielsweise Schweißverbinung denkbar.
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Anhand der Darstellung in 4a ist insbesondere ersichtlich, dass die vertikale Ausdehnung der Abstandshalter 13.1, 13.2 letztendlich den Abstand zwischen der ersten horizontalen Ebene, in der die Lagerschale 3.1 des ersten Querteils 7.1 liegt, und der zweiten horizontalen Ebene definiert, in der die Lagerschale 3.2 des zweiten Querteils 7.2 liegt. Von daher ist durch eine entsprechende Wahl der Abstandshalter 13.1, 13.2 der vertikale Abstand zwischen den Querteilen 7.1, 7.2 beliebig einstellbar.
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Demnach bleibt es festzuhalten, dass unterschiedliche Varianten des Lagerbockes 1 in einer einfachen und kostengünstigen Weise realisierbar sind, da nur eine begrenzte Anzahl von Querteilen 7.1, 7.2 unterschiedlicher Bauart und eine begrenzte Anzahl von Grundplatten 2 unterschiedlicher Bauart bzw. eine begrenzte Anzahl von Abstandshaltern 13.1, 13.2 unterschiedlicher Bauart bereitgestellt werden müssen, um eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Lagerböcken 1 realisieren zu können.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte exemplarische Ausführungsform beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerbock
- 2
- Grundplatte
- 2.1
- erster Flanschbereich
- 2.2
- zweiter Flanschbereich
- 3
- Verbindungssteg
- 3.1
- erste Lagerschale
- 3.2
- zweite Lagerschale
- 4.1
- Aufnahme in erster Lagerschale (Lagerschalenöffnung)
- 4.2
- Aufnahme in zweiter Lagerschale (Lagerschalenöffnung)
- 5.1, 5.2
- Flanschbereich (vom Querteil)
- 6
- Öffnung in der Grundplatte
- 7.1, 7.2
- Querteil
- 8
- Bohrung (in Querteil)
- 9
- Bohrung (in den Flanschbereich 2.1, 2.2)
- 10
- Bohrung (in Grundplatte)
- 11
- Bohrung (in Querteil)
- 12
- Schrauben
- 13.1, 13.2
- Abstandshalter
- 14.1, 14.2
- Aufnahmen im ersten Querteil
- 15.1, 15.2
- Aufnahmen im zweiten Querteil
- 50
- Zug-/Stoßeinrichtung (Elastomer-Federeinrichtung)
- 51
- Zug-/Druckstange
- 52.1 bis 52.n
- Elastomer-Federelement
- 53
- Gehäuse der Zug-/Stoßeinrichtung
- 53.1, 53.2
- Halbschalen des Gehäuses 53
- 54.1, 54.2
- Drehzapfen
- 101
- Lagerbock (Stand der Technik)
- 102
- Flansch (Stand der Technik)
- 109
- Befestigungslöcher (Stand der Technik)
- 110
- Käfig- bzw. Gehäusestruktur (Stand der Technik)
- 121
- erster Flanschbereich (Stand der Technik)
- 122
- zweiter Flanschbereich (Stand der Technik)
- 131
- erste Lagerschale (Stand der Technik)
- 132
- zweite Lagerschale (Stand der Technik)
- 141
- Drehzapfen (Stand der Technik)
- 142
- Drehzapfen (Stand der Technik)
- 150
- Kupplungsanlenkung
- R
- Drehachse
- A1
- vertikale Flanschebene
