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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstützvorrichtung zum vertikalen Abstützen einer über einen Lagerblock an einem Wagenkastenuntergestell eines Fahrzeuges in vertikaler Richtung verschwenkbar angelenkten Kupplungsstange einer Mittelpufferkupplung, wobei die Abstützvorrichtung eine mit der Kupplungsstange in Kontakt bringbare Abstützung und eine mit der Abstützung verbundene Halterung aufweist, die an dem Wagenkastenuntergestell befestigbar ist.
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Eine Abstützvorrichtung der vorstehend genannten Art ist dem Prinzip nach bereits aus dem Stand der Technik, und insbesondere aus der Schienenfahrzeugtechnik bekannt. Dabei dient die Abstützvorrichtung zum vertikalen Abstützen einer an einem Wagenkastenuntergestell in vertikaler Richtung verschwenkbar angelenkten Kupplungsstange.
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Eine aus dem Stand der Technik bekannte Mittelpufferkupplung des AAR-Standards F (AAR = Association of American Railroads) eignet sich insbesondere zum Verbinden von Wagenkästen eines spurgeführten Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges, und weist hierzu eine Kupplungsstange auf, an deren kupplungsseitigen Ende ein Kupplungskopf angebracht ist. Die Kupplungsstange ist über einen Lagerbock an dem Wagenkastenuntergestell des Wagenkastens in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung verschwenkbar angelenkt. Auf diese Weise kann die Kupplungsstange horizontalen Schwenkbewegungen des Kupplungskopfes sowie vertikalen Auslenkungen beispielsweise zum Ausgleich von Höhendifferenzen zwischen zwei zu kuppelnden Kupplungsköpfen folgen. Die Anlenkung der Kupplungsstange erfolgt über ein im Lagerbock ausgebildetes Elastomerlager, in welchem Elastomerfederelemente vorgesehen sind, die zum Abdämpfen der im normalen Fahrbetrieb von der Kupplungsstange übertragenen Zug und Stoßkräfte dienen. Der Lagerbock ist über ein Drehzapfen mit einem Gehäuse des Wagenkastenuntergestells verbunden. Das Gehäuse des Wagenkastenuntergestells umschließt auch einen großen Teil des lagerbockseitigen Abschnittes der Kupplungsstange.
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Eine Abstützvorrichtung ist vorgesehen, um eine geeignete vertikale Abstützung der unter anderem in vertikaler Richtung verschwenkbar angelenkten Kupplungsstange zu ermöglichen. Eine derartige Abstützung in vertikaler Richtung ist insbesondere notwendig, um ein einwandfreies Kuppeln zweier Mittelpufferkupplungen zu ermöglichen. Hierfür ist Sorge zu tragen, dass die Kupplungsstange beim Kupplungsvorgang stets in der horizontalen Mittenlängsebene vorliegt.
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Die Mittelpufferkupplung umfasst die Abstützvorrichtung mit einer als Abstützskörper ausgebildeten Abstützung, die in Kontakt mit der Kupplungsstange steht. Des Weiteren weist die an sich bekannte Abstützvorrichtung eine Halterung auf. Bei der Abstützvorrichtung handelt es sich um eine federnd ausgebildete Abstützung, bei welcher der Abstützkörper über ein Federelement mit der Halterung verbunden ist und aufgrund des Federelements mit einer gewissen Vorspannung gegen die Kupplungsstange drückt. Die Vorspannung, mit der der Abstützkörper gegen die Kupplungsstange drückt, ist durch eine geeignete Wahl der Federkonstante des Federelements oder der Federelemente einstellbar und sollte so gewählt sein, dass in einem Ruhezustand der Mittelpufferkupplung, d.h. wenn keine dynamischen Kräfte in vertikaler Richtung über die Kupplungsstange übertragen werden, die Kupplungsstange in der horizontal Mittenlage vorliegt.
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Aus der
EP 2 093 123 B1 ist eine solche Abstützvorrichtung bekannt. Die Abstützvorrichtung weist einen Abstützkörper auf, wobei dieser mit Abstützstempel zumindest teilweise in hülsenförmigen Elementen geführt ist. Des Weiteren sind elastische Elemente in Gestalt von Federelementen vorgesehen, die ebenfalls in den hülsenförmigen Elementen aufgenommen sind und den Abstützkörper in einer federnden Art und Weise von dem Abstützkörper beabstanden.
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Die federnde Wirkung der in den hülsenförmigen Elementen aufgenommenen elastischen Federelemente lässt sich durch eine Arretierung beispielsweise in Gestalt eines einrastbaren Feststellbolzens bei Bedarf aus- bzw. einschalten. Hierzu sind entsprechende Schrauben vorgesehen sein, mit denen die Arretierung aktiviert werden kann.
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Die Lagerung des Abstützkörpers erfolgt über die jeweiligen Abstützstempel und die angeordneten Federelemente. Letztere stellen die Rückstellkraft für die auf das Abstützelement wirkende vertikale Last dar. Das Gegenlager bilden sogenannte Führungsstangen. Das Abstützelement ist über diese zylindrisch ausgebildeten Stangen geführt. Die maximale Auslenkung (in Richtung der Gegenkraft) wird jeweils durch einen Anschlag begrenzt.
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Die Abstützvorrichtung ist auf einem Halteelement angeordnet. Dieses Halteelement weist Befestigungselemente sowie ein dazwischen angeordnetes Brückenelement auf, auf dem die Abstützvorrichtung angeordnet ist.
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Steigt durch Auswahl eines anderen Kupplungsteils die Vertikallast auf das Abstützelement an, so sind an sich höhere Vorspannungen der Federelemente notwendig. Die Federelemente müssen sich aber noch ausreichend stauchen lassen, so dass an sich ein langgestrecktes Federelement mit den entsprechenden Eigenschaften notwendig wäre. Aufgrund der technischen Ausbildung der Abstützvorrichtung ist aber der zur Verfügung stehende Einbauraum begrenzt, so dass eine Realisierung nur als kostenintensive Sonderlösung möglich wäre.
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Die aus dem Stand der Technik bekannte Abstützvorrichtung weist bezogen auf die Bauhöhe einen hohen Aufbau auf. Grund für den hohen Aufbau ist, dass die Abstützvorrichtung auf dem Brückenelement, das Teil des Halteelements ist, angeordnet ist. Bei Verwendung anders gestalteter Kupplungen baut diese zu hoch, so dass auch hier nur Sonderlösungen möglich sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum vertikalen Abstützen einer an einem Wagenkastenuntergestell in vertikaler Richtung verschwenkbar angelenkten Kupplungsstange einer Mittelpufferkupplung derart weiterzubilden, dass eine kompakte und eine für unterschiedliche Kupplungen einsetzbare Abstützvorrichtung geschaffen wird, um so den Grad der Standardisierung zu erhöhen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Mit der Erfindung wird der Grundgedanke verfolgt, die maximale Auslenkung der jeweiligen Abstützstempel, die in dem Abstützkörper längsverschieblich gelagert sind, zu vergrößern bei gleichzeitiger zumindest ähnlicher Bauhöhe der Abstützvorrichtung.
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Dies wird dadurch erreicht, dass das Halteelement für die Abstützvorrichtung kein Brückenelement, sondern die Abstützvorrichtung selbst ist. So können die jeweiligen Abstützstempel und die Federelemente im Gegensatz zum Stand der Technik tiefer ansetzen, so dass größere Hubwege bzw. Eintauchtiefen für den Abstützkörper möglich sind.
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Die Abstützvorrichtung umfasst ein Gehäuse, in dem über Abstützstempel der Abstützkörper verschieblich gelagert ist. Das Gehäuse weist somit eine Oberseite auf, in dessen Bereich der Abstützkörper abgeordnet ist, eine Unterseite, auf der sich die Federelemente abstützen und Stirnseiten, an denen Haltelemente zur Montage an einem Wagenkastenuntergestell angeordnet sind.
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Um die notwendige Eintauchtiefe bei gleichzeitiger kompakter Bauhöhe der Abstützvorrichtung zu erreichen, erfolgt die Anordnung der Halteelemente derart, dass eine axiale Verbindung zwischen den stirnseitig angeordneten Halteelementen und dem Grund des Gehäuses auf der Unterseite keinen oder nur einen geringen Versatz hat. Ausführungen des Standes der Technik weisen diesen Versatz auf, da die Abstützvorrichtung auf einem Brückenelement angeordnet ist, das von den Halteelementen getragen wird.
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Innerhalb des Gehäuses sind somit die Federelemente und die Abstützstempel gelagert. Der Kraftfluss erfolgt über den Abstützkörper, die Federelemente, die Unterseite des Gehäuses hin zu den Stirnseiten und damit zu den Halteelementen.
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In dem Gehäuse sind Federelemente angeordnet, die den Abstützkörper mit einer Federkraft in Richtung weg von dem Gehäuse belasten. Ein Anschlagelement, das gleichzeitig zur Einstellung der Vorspannkraft der Federelemente eingesetzt wird, erstreckt sich als schraubbarer Bolzen von der den Abstützstempel umfassenden Auflagefläche durch das Gehäuse bis in den Grund des Gehäuses des Abstützkörpers. Durch Verdrehen kann die Vorspannkraft auf das jeweilige Federelement vergrößert oder verkleinert werden. Da das Anschlagelement unverlierbar im Grund des Gehäuses des Abstützkörpers eingeschraubt ist und dessen Kopf auf der Auflagefläche aufliegt, ist die maximale Auslenkung durch die Länge des Anschlagelements begrenzt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind vier Federelemente vorgesehen.
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Diese Ausführungsform lässt es zu, für unterschiedliche Systeme angewendet zu werden, da zum einen das Baumaß entsprechend ist und die Vorrichtung für die notwendigen Belastungen auslegbar ist. Der Standardisierungsgrad wird aufgrund der gleichen Ausbildung für unterschiedliche Ausführungen vergrößert. Die Folge hiervon ist neben der Kosteneinsparung auch Fehlmontagen zu vermeiden bzw. zu verringern.
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Die Herstellung des Gehäuses der Abstützvorrichtung erfolgt vorzugsweise im Brennschneidprozess. Dadurch ist – im Gegensatz zum Schweißprozess – eine kostengünstigere Herstellung der Vorrichtung möglich.
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Aufgrund dessen, dass ein Brückenelement eingespart wird, ist das Gesamtgewicht der Vorrichtung geringer als die aus dem Stand der Technik bekannte Abstützvorrichtung.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Abstützvorrichtung;
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2 die erfindungsgemäße Abstützvorrichtung in einer Seitenansicht;
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3 die erfindungsgemäße Abstützvorrichtung in Draufsicht;
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4 einen Schnitt durch die Abstützvorrichtung gemäß 2 entlang einer Linie IV-IV.
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Die dargestellte Abstützvorrichtung 1 in den 1 bis 4 weist einen Abstützkörper 2 auf, der in einem Gehäuse 3 verschieblich gelagert ist. Das Gehäuse 3 weist somit eine Oberseite 15 auf, in dessen Bereich der Abstützkörper 2 abgeordnet ist, eine Unterseite 16, auf der sich Federelemente abstützen und Stirnseiten 17, an denen Haltelemente 4 zur Montage an einem Wagenkastenuntergestell eines Fahrzeuges, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, angeordnet sind.
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Die Halterung 3 ist ein L-förmiges Element, das mit üblichen Befestigungselementen an dem Gehäuse 3 angeordnet ist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Halterung jeweils seitlich an den Stirnseiten 17 an dem Gehäuse 3 einander gegenüberliegend angeordnet.
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Um die notwendige Eintauchtiefe bei gleichzeitiger kompakter Bauhöhe der Abstützvorrichtung 1 zu erreichen, erfolgt die Anordnung der Halteelemente 4 derart, dass eine axiale Verbindung 18 zwischen den stirnseitig angeordneten Halteelementen 4 und dem Grund 9 des Gehäuses 3 auf der Unterseite 16 keinen oder nur einen geringen Versatz hat. Das Gehäuse 3 und die Halteleemente 4 sind zumindest teilweise verdrehbar zueinander angeordnet. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass in einem Crash-Fall das Gehäuse 3 gegenüber den Halteelementen 4 wegdrehen kann und so weiterhin funktionstüchtig bleibt. Ein vorzeitiges bzw. ungewolltes Verdrehen zwischen dem Gehäuse und den Halteelementen wird durch abscherbare Stifte verhindert.Erst bei Überschreiten einer definierten Kraft und damit nach einer Abscherung der Stifte, wird die Verdrehbarkeit freigeben.
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Der Abstützkörper 2 weist bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 1 mehrere Abstützstempel 5 auf. Diese Abstützstempel 5 dienen zur sachgerechten Führung des Abstützkörpers 2 innerhalb des Gehäuses 3 in und gegen die Pfeilrichtung 6.
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Des Weiteren sind elastische Elemente 7 in Gestalt von Federelementen vorgesehen, die innerhalb des Gehäuses 3 der Abstützvorrichtung 1 aufgenommen sind und den Abstützstempel 5 in einer federnden Art und Weise von dem Gehäuse 3 beabstanden.
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Die federnde Wirkung des Abstützkörpers 2 lässt sich unter anderem durch Anschlagelemente definieren. So können wahlweise Ausgangslage (in Richtung der Federkraft) und Endlage (gegen die Federkraft) und kombiniert mit jeweils einem Anschlagelement versehen sein.
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Eine einfache Ausführungsform sieht vor, dass nur die maximale Auslenkung, d.h. in Richtung der Federkraft mit einem Anschlagelement 8 begrenzt ist. Die Endlage ist durch die Einstellung der Federvorspannung definiert. Das Anschlagelement 8 ist als langgestreckte Schraube ausgebildet, die sich von dem Abstützstempel 2 bis in den Grund 9 des Gehäuses 3 erstreckt. Dabei liegt ein das Anschlagelement 8 umfassende Kopf 10 auf der den Abstützkörper 2 umfasssenden Oberfläche 11 auf. Im Grund des Gehäuses 3 ist das Anschlagelement 8 vorzugsweise in ein Gewinde eingeschraubt oder mit Muttern 12 gesichert.
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Durch Verdrehen der Anschlagelemente 8 kann so die Vorspannung der Federelemente 7, die zwischen dem Grund 9 des Gehäuses 3 und dem Abstützkörper angeordnet sind, eingestellt werden.
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Vorteilhafterweise sind die Federelemente 7 zumindest teilweise in Führungshülsen 14 gelagert. Diese Führungshülsen 14 verhindern ein mögliches Ausknicken der Federelemente 7. Aus Gründen der Gewichtsersparnis reicht es aus, zwei der an sich vier Federelemente 7 mit solchen Führungshülsen 14 zu versehen.
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Damit eine große Eintauchtiefe des Abstützkörpers 2 in das Gehäuse 3 realisiert werden kann, ist die dem Gehäuse 3 zugeordnete Seite 13 des Abstützkörpers 2 im Querschnitt U-förmig ausgebildet. Gleichzeitig ist die Breite des Gehäuses 3 geringer als der Abstand der U-förmigen Ausbildung.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen beispielhaft gezeigte Ausführungsform der bevorzugten Realisierung der Abstützvorrichtung beschränkt. Die Erfindung ergibt sich vielmehr aus einer fachmännischen Gesamtbetrachtung der Patentansprüche und der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform.
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Die erfindungsgemäße Abstützvorrichtung 1 eignet sich auch für ein Nachrüsten bereits existierender Mittelpufferkupplungen, da die Abstützvorrichtung 1 über die Halterung 3 mit dem Wagenkastenuntergestell des spurgeführten Fahrzeuges, und insbesondere des Schienenfahrzeuges verbunden ist. Demnach eignet sich die erfindungsgemäße Abstützvorrichtung 1 insbesondere zum vertikalen Abstützen einer Mittelpufferkupplung bzw. einer zur Mittelpufferkupplung gehörenden Kupplungsstange.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abstützvorrichtung
- 2
- Abstützkörper
- 3
- Gehäuse
- 4
- Halterung
- 5
- Abstützstempel
- 6
- Pfeilrichtung
- 7
- Federelement
- 8
- Anschlagelement
- 9
- Grund
- 10
- Kopf
- 11
- Oberfläche
- 12
- Mutter
- 13
- Seite
- 14
- Führungshülse
- 15
- Oberseite
- 16
- Unterseite
- 17
- Stirnseite
- 18
- axiale Verbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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