DE102018130253A1

DE102018130253A1 - CRASH BUFFER WITH GUIDE ROD, SUPPORT STRUCTURE AND RAIL VEHICLE

Info

Publication number: DE102018130253A1
Application number: DE102018130253.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-01-16
Also published as: HUE053970T2

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Crashpuffer (1) für Tragstrukturen (3) von Schienenfahrzeugen mit kontrollierter Stauchung, mit einem ersten und zweiten Führungsteil jeweils in Form einer Hülse (2) und eines Stößels (6), wobei die Hülse einen Befestigungsflansch (2a) aufweist, mit dem die Hülse ortsfest an der Tragstruktur befestigbar ist, und der Stößel relativ zur Hülse in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar ist und bei seiner Verschiebebewegung von der Hülse geführt wird, und mit einem Kraftübertragungsglied (8) zum nachgiebigen Koppeln des Stößels mit der Tragstruktur. Am Stößel ist ein drittes Führungsteil in Form einer Führungsstange (7, 7a) angebracht/gelagert, die einen kleineren Querschnitt als das erste und das zweite Führungsteil (2) aufweist, wobei der Befestigungsflansch eine Durchtauchöffnung (4) aufweist, in welcher die Führungsstange gelagert ist.A crash buffer (1) for supporting structures (3) of rail vehicles with controlled compression is proposed, with a first and a second guide part in the form of a sleeve (2) and a plunger (6), the sleeve having a fastening flange (2a) which the sleeve can be fixed in place on the support structure, and the plunger is displaceable relative to the sleeve in the vehicle longitudinal direction and is guided by the sleeve during its displacement movement, and with a force transmission element (8) for resilient coupling of the plunger to the support structure. A third guide part in the form of a guide rod (7, 7a), which has a smaller cross-section than the first and second guide part (2), is attached / mounted on the tappet, the fastening flange having a through-opening (4) in which the guide rod is mounted is.

Description

Die Erfindung betrifft einen Crashpuffer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Tragstruktur bzw. ein Schienenfahrzeug nach den Oberbegriffen der Ansprüche 14 bzw. 15.15. The invention relates to a crash buffer according to the preamble of claim 1 and to a support structure or a rail vehicle according to the preambles of claims 14 and 15.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise aus der EP 1 740 435 B1 ein Crashpuffer bekannt, bei dem Führungsteile bzw. Abschnitte von Führungsteilen untereinander über Sollbruchverbindungen verbunden sind und sich die Abschnitte im Falle einer Kollision teleskopartig ineinander schieben können. Darüber hinaus ist eines der Führungsteile bei diesem Stand der Technik dazu ausgebildet, über eine kontrollierte Deformation Energie aus der Kollision zu verzehren. Um zusätzliche Energie aufzubrauchen, können Pufferteile gemäß der FR 2 789 358 A1 auch durch den Boden des Chassis bzw. der Tragstruktur an dafür vorgesehenen Sollbruchstellen durchbrechen.From the prior art, for example, from EP 1 740 435 B1 a crash buffer is known in which guide parts or sections of guide parts are connected to one another via predetermined breaking connections and the sections can telescopically slide into one another in the event of a collision. In addition, one of the guide parts in this prior art is designed to use a controlled deformation to consume energy from the collision. In order to use up additional energy, buffer parts according to the FR 2 789 358 A1 also break through the bottom of the chassis or the support structure at predetermined breaking points provided for this purpose.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Crashpuffer bereitstellen zu können, der im Falle einer Kollision auch beim Auftreten von Querkräften einer besonders kontrollierten Stauchung bzw. Deformation unterworfen wird.The object of the invention is to be able to provide a crash buffer which, in the event of a collision, is subjected to a particularly controlled compression or deformation even when transverse forces occur.

Die Aufgabe wird, ausgehend von einem Crashpuffer der eingangs genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 sowie 14 bzw. 15 gelöst.Starting from a crash buffer of the type mentioned at the outset, the object is achieved by the characterizing features of claims 1 and 14 and 15, respectively.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.Advantageous embodiments and developments of the invention are possible through the measures mentioned in the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Crashpuffer kann regelmäßig bei Lokomotiven, Güterwagen, Reisezugwagen oder dergleichen als Seitenpuffer eingesetzt werden. Dabei werden grundsätzlich Stöße in Fahrzeuglängsrichtung aufgenommen bzw. gedämpft, die auftreten können, wenn Wagen bzw. Lokomotiven miteinander kollidieren. In der Praxis treten im Allgemeinen aber nicht nur Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung auf, sondern es muss grundsätzlich auch mit schrägen oder exzentrischen Stößen gerechnet werden, welche Querkräfte bedingen. Bei dem vorliegenden Crashpuffer besteht eine Wirkung unter anderem darin, in vorteilhafter Weise diese Querkräfte in erhöhtem Maße auffangen oder dämpfen zu können, damit der Puffer nicht abknickt und seine Wirkung verliert. Ein grundsätzlicher Ansatz kann darin bestehen, die Überdeckungslänge zwischen einer festen Hülse und einem darin beweglich gelagerten Stößel einzusetzen, um derartige Querkräfte abstützen zu können.The crash buffer according to the invention can regularly be used as a side buffer in locomotives, freight cars, passenger coaches or the like. As a rule, shocks in the longitudinal direction of the vehicle are absorbed or damped, which can occur when cars or locomotives collide with one another. In practice, however, not only do forces generally occur in the longitudinal direction of the vehicle, but in principle inclined or eccentric impacts must also be expected, which cause transverse forces. One of the effects of the present crash buffer is that it can advantageously absorb or dampen these transverse forces to an increased extent so that the buffer does not kink and loses its effect. A basic approach can be to use the overlap length between a fixed sleeve and a plunger movably mounted therein in order to be able to support such transverse forces.

Der erfindungsgemäße Crashpuffer wird an der Tragstruktur, etwa eines Schienenfahrzeugs befestigt, wobei es sich grundsätzlich sowohl unbewegliche als auch feste Tragstrukturen handeln kann. Z.B. handelt es sich bei dem Fahrzeugrahmen um eine feste Tragstruktur, eine bewegliche Tragstruktur könnte z.B. wiederum eine zusätzliche Deformationszone zwischen Puffer und Fahrzeug sein. In der Praxis können bei Kollisionsunfällen sehr hohe Kräfte wirken, die somit in der Regel auf die steife Fahrzeugstruktur übertragen werden können und an der Tragstruktur regelmäßig erhebliche Schäden verursachen. Der Crashpuffer dient dazu, diese bei Kollision auftretenden Kräfte zumindest teilweise aufzufangen und die kinetische Energie unter anderem zum Beispiel in Verformungsarbeit bzw. in Wärme umzusetzen. Schäden, vor allem an der Tragstruktur, können somit durch den Crashpuffer reduziert oder sogar vermieden werden.The crash buffer according to the invention is fastened to the support structure, for example a rail vehicle, which can in principle be both immovable and fixed support structures. For example, the vehicle frame is a fixed support structure, a movable support structure could e.g. again be an additional deformation zone between the buffer and the vehicle. In practice, very high forces can act in collision accidents, which can therefore generally be transferred to the rigid vehicle structure and regularly cause considerable damage to the support structure. The crash buffer is used to at least partially absorb these forces that occur in the event of a collision and to convert the kinetic energy, for example, into deformation work or into heat. Damage, especially to the supporting structure, can thus be reduced or even avoided by the crash buffer.

Allgemein wird im Sinne der Erfindung zwischen nachfolgend definierten Begriffen unterschieden:

Unter einem Eisenbahnpuffer in der Bauform des sog. Seitenpuffers (zweimal am Fahrzeugende vorhanden) und des sog. Hülsenpuffers wird ein Puffer(-Element) zur Übertragung, Abfederung und Dämpfung von Stoßkräften in der Längsbeweglichkeit zwischen aneinander stoßenden oder aneinander gereihten Schienenfahrzeugen verstanden.

For the purposes of the invention, a general distinction is made between the terms defined below:

A railway buffer in the form of the so-called side buffer (twice at the end of the vehicle) and the so-called sleeve buffer are understood to be a buffer (element) for the transmission, cushioning and damping of impact forces in the longitudinal mobility between adjacent or juxtaposed rail vehicles.

Dabei bildet ein Pufferteller die Stoßfläche; diese ist typischerweise nach außen gewölbt ausgeführt, sofern nicht eben/abgeplattet ausgebildet. Der Pufferteller kann beim Hülsenpuffer mit einem Rohr hinterstützt sein. Ein zweites Rohr mit kleinerem oder größerem Rohr bildet dazu ein Gegenstück, und zwar dahingehend, dass die beiden Rohre eine längsbewegliche Gleitpaarung oder gegenseitige Führung bilden. Aufgrund dieser Rohrabschnitte in Form von Hülsen spricht man regelmäßig von einem Hülsenpuffer. Das fahrzeugseitig angeordnete Rohr ist an seinem Ende mit einem Befestigungsflansch ausgestattet, mit dem Puffer am Fahrzeug befestigt ist.A buffer plate forms the joint surface; this is typically arched outwards, unless it is flat or flattened. The buffer plate can be backed with a tube for the sleeve buffer. A second tube with a smaller or larger tube forms a counterpart for this purpose, in that the two tubes form a longitudinally movable pair of bearings or mutual guidance. Because of these tube sections in the form of sleeves, one speaks regularly of a sleeve buffer. The pipe on the vehicle side is equipped at its end with a mounting flange with which the buffer is attached to the vehicle.

Zur gefederten und gedämpften Übertragung der Stoßkräfte/Längskräfte hat der Hülsenpuffer z.B. im Inneren ein reversibles Federsystem. Feder, inneres Rohr und äußeres Rohr sind so aufeinander abgestimmt, dass ein bestimmter reversibler Federhub, der sog. Pufferweg, eingerichtet wird. Aus funktionalen Überlegungen heraus wird die Feder im ausgefederten Zustand des Puffers unter Vorspannung gehalten, Stößel und Hülse demnach im maximal ausgefederten Zustand mit einem sogenannten Verschluss versehen, der den Endanschlag der Ausfederbewegung darstellt. In entgegengesetzter Richtung bildet die mechanische Blockbildung den Endanschlag für die maximale Einfederung beim Erschöpfen des Pufferhubs.For the spring-loaded and damped transmission of the impact forces / longitudinal forces, the sleeve buffer has e.g. inside a reversible spring system. Spring, inner tube and outer tube are coordinated so that a certain reversible spring stroke, the so-called buffer path, is set up. For functional reasons, the spring is held under prestress when the buffer is in the extended state, and the plunger and sleeve are provided with a so-called closure in the maximally extended state, which represents the end stop of the rebound movement. In the opposite direction, the mechanical block formation forms the end stop for the maximum deflection when the buffer stroke is exhausted.

Der bewegliche Teil mit dem Pufferteller wird typischerweise Stößel genannt, das Gegenstück Hülse. Das ist aber nicht unbedingt eindeutig, da zuweilen eine abweichende Begriffswahl verwendet wird, indem etwa das Rohr mit größerem Durchmesser, unabhängig von dessen Position, als Hülse bezeichnet wird. Üblicherweise ist es das große Rohr, das den Pufferteller hinterstützt, während das kleine zum Fahrzeug hin positioniert ist. Der von außen sichtbare Pufferhub ist demnach am fahrzeugseitigen Flansch. The movable part with the buffer plate is typically called the plunger, the counterpart sleeve. However, this is not necessarily clear, since sometimes a different choice of terms is used, for example, the tube with a larger diameter, regardless of its position, is referred to as a sleeve. It is usually the large tube that supports the buffer plate while the small one is positioned towards the vehicle. The buffer stroke visible from the outside is therefore on the vehicle-side flange.

Es gibt aber auch die invertierte Bauweise, bei welcher der Pufferteller mit dem kleineren Rohr hinterstützt ist und das größere zum Fahrzeug hin positioniert ist. Hier zeichnet sich der Pufferhub äußerlich an den Pufferteller anschließend ab.But there is also the inverted design, in which the buffer plate is supported with the smaller pipe and the larger one is positioned towards the vehicle. Here the buffer stroke appears on the outside of the buffer plate.

Typischerweise sind solche Eisenbahnpuffer z.B. 620 mm lang und haben dabei 100 mm bis 105 mm Federweg bzw. Pufferhub. Der Pufferhub beträgt demnach rund 15 % der anfänglichen Baulänge. Nach Erschöpfen des Pufferhubs bilden sie einen mechanischen Block, der zur Überlastung und damit zur (ungewollten und unkontrollierten) Schädigung des Fahrzeugs führen kann.Typically such railway buffers are e.g. 620 mm long and have 100 mm to 105 mm travel or buffer stroke. The buffer stroke is therefore around 15% of the initial length. After the buffer stroke has been exhausted, they form a mechanical block that can lead to overloading and thus to (unwanted and uncontrolled) damage to the vehicle.

Ein sog. Crashpuffer oder auch Seitenpuffer mit zusätzlichem irreversiblem Energieverzehr, von manchen mittlerweile auch Hochleistungspuffer genannt, zeichnet sich in der Regel dadurch aus, dass er bei Erschöpfen des reversiblen Pufferhubs (bzw. bei Überschreiten einer bestimmten Längskraft) in eine gewollte irreversible Verformung übergeht, mit der zusätzliche Energie absorbiert wird - jenseits der mit der Kompression des Federsystems einhergehenden Energieaufnahme. Ein solcher Crashpuffer kann demnach im Anschluss an den regulären, alltäglichen Pufferhub (in Höhe von ca. 100 mm) einen zusätzlichen Deformationsweg in Längsrichtung der Einfederbewegung (von ca. 150mm - 200 mm) bereitstellen. Die damit mögliche Gesamtdeformation, bei z.B. typischerweise 620 mm Ausgangslänge, kann damit, je nach Bauform bis zu 300 mm oder mehr erreichen, was nahezu 50 % der anfänglichen Baulänge entspricht, wobei insbesondere die Kompaktierung innerhalb der ursprünglichen Baulänge erfolgt und kein Durchtauchraum ins Fahrzeug in Anspruch genommen wird.A so-called crash buffer or side buffer with additional irreversible energy consumption, now also called high-performance buffer by some, is usually characterized by the fact that when the reversible buffer stroke is exhausted (or when a certain longitudinal force is exceeded) it changes into a desired irreversible deformation, with which additional energy is absorbed - beyond the energy consumption associated with the compression of the spring system. Such a crash buffer can therefore provide an additional deformation path in the longitudinal direction of the compression movement (from approx. 150 mm - 200 mm) after the regular, everyday buffer stroke (approx. 100 mm high). The possible total deformation, e.g. typically 620 mm initial length, can reach up to 300 mm or more, depending on the design, which corresponds to almost 50% of the initial length, whereby in particular the compacting takes place within the original length and no immersion space in the vehicle is used.

Ferner existieren auch Bauformen von Crashpuffern, die abweichend gebaut sind und schon im Ausgangszustand oder spätestens während der Crashdeformation zusätzlichen Bauraum oder Durchtauchraum hinter der Befestigungsebene in Anspruch nehmen, wobei diese in der Regel ein Gesamtdeformation von z.B. 440 mm von 620 mm äußerer überstehenden Länge erreichen, was 70 % Deformationsgrad entspricht.There are also designs of crash buffers which are constructed differently and which, in the initial state or at the latest during the crash deformation, take up additional installation space or immersion space behind the fastening level, these generally having a total deformation of e.g. Reach 440 mm of 620 mm outer protruding length, which corresponds to 70% degree of deformation.

Es werden bei dem erfindungsgemäßen Crashpuffer wenigstens ein erstes und zweites Führungsteil verwendet, die jeweils in Form einer Hülse und eines Stößel auftreten. Die Hülse ist ortsfest an der Tragstruktur befestigbar und besitzt zu diesem Zweck einen Befestigungsflansch. Der Stößel wiederum ist relativ zur Hülse in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar. Als Führungsteil dient die Hülse der Führung des Stößels bei der Verschiebebewegung. Der Stößel kann eine Kraft auf die Tragstruktur übertragen. Eine Verbindung mit der Tragstruktur ist grundsätzlich dabei nicht erforderlich, sondern es genügen in der Regel die Druckkraft des Stößels in Richtung der Tragstruktur und die seitliche Führung, etwa durch Hülse bzw. Führungsstange. Im Endanschlag setzt sodann eine mechanische Blockade ein. Ein derartiges Kraftübertragungsglied zwischen Stößel und Tragstruktur kann insbesondere federnde Elemente aufweisen.At least one first and second guide part are used in the crash buffer according to the invention, each of which occurs in the form of a sleeve and a plunger. The sleeve can be fixed in place on the supporting structure and has a fastening flange for this purpose. The plunger, in turn, is displaceable in the longitudinal direction of the vehicle relative to the sleeve. The sleeve serves as a guide part for guiding the tappet during the displacement movement. The tappet can transmit a force to the support structure. A connection to the support structure is basically not necessary, but the pressure force of the tappet in the direction of the support structure and the lateral guidance, for example by a sleeve or guide rod, are usually sufficient. A mechanical blockage then sets in at the end stop. Such a force transmission member between the plunger and the support structure can in particular have resilient elements.

In vorteilhafter Weise zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass am Stößel ein drittes Führungsteil in Form einer Führungsstange angebracht ist, die einen kleineren Querschnitt als das erste und das zweite Führungsteil aufweist, wobei wiederum der Befestigungsflansch eine Durchtauchöffnung aufweist, in welcher die Führungsstange gelagert ist. Wird die Aufgabe einer Führung allein durch die Lagerung des Stößel in Bezug auf die Hülse gewährleistet, hängt die Aufnahme von Querkräften bei einer Kollision im Wesentlichen davon ab, wie groß die Überdeckungslänge zwischen Hülse und Stößel gewählt wird. Eine große Überdeckungslänge kann es jedoch mit sich bringen, dass bei einer Kollision schnell der Punkt erreicht ist, an dem eine Deformation eines der Führungsteile oder die mechanische Blockade im Endanschlag eintritt, während bei kürzerer Überdeckungslänge eine elastische oder zumindest teilelastische Deformation des Kraftübertragungsglied stärker zum Tragen kommen kann.Advantageously, the invention is characterized in that a third guide part in the form of a guide rod is attached to the plunger, which has a smaller cross section than the first and the second guide part, the fastening flange again having a through-opening in which the guide rod is mounted , If the task of guiding is ensured solely by the bearing of the plunger in relation to the sleeve, the absorption of transverse forces in the event of a collision essentially depends on the length of the overlap between the sleeve and the plunger. However, a large overlap length can mean that a collision quickly reaches the point at which one of the guide parts is deformed or the mechanical blockage occurs in the end stop, while with a shorter overlap length, an elastic or at least partially elastic deformation of the force transmission element is more pronounced can come.

Um die Querkräfte jedoch möglichst zuverlässig aufnehmen zu können, verwendet man nach dem Stand der Technik meist größere Überdeckungslängen. Eine noch gezieltere Führung, welche sich vor allem dadurch auszeichnet, dass sie bei Querkräften eine gute Abstützfunktion erfüllt, kann dadurch erreicht werden, dass erfindungsgemäß eine Führungsstange verwendet wird. Diese wird vorteilhafter Weise am Stößel angebracht, d.h. sie ist über eine Art Festlager mit dem Stößel verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite, also tragstrukturseitig, wird sie über ein Loslager gelagert. Zu diesem Zweck besitzt der Befestigungsflansch eine Durchtauchöffnung, in welche die Führungsstange gelagert ist.However, in order to be able to absorb the transverse forces as reliably as possible, larger overlap lengths are usually used according to the prior art. An even more targeted guidance, which is characterized above all by the fact that it fulfills a good supporting function in the case of transverse forces, can be achieved by using a guide rod according to the invention. This is advantageously attached to the ram, i.e. it is connected to the plunger via a kind of fixed bearing. On the opposite side, i.e. on the structure side, it is supported by a floating bearing. For this purpose, the mounting flange has a through-opening in which the guide rod is mounted.

Eisenbahnpuffer bieten im Allgemeinen einen Federweg, also eine Strecke, über die sie elastisch zusammengedrückt werden können, wenn z.B. Loks bzw. Wagons gekoppelt werden; typischerweise beträgt ein solcher Federweg z.B. ca. 10 cm Länge. Ein Crashpuffer bietet einen zusätzlichen Weg, über den je nach Bauart eine elastische oder plastische bzw. teilweise elastische oder plastische Verformung eintritt, bevor anschließend eine Verformung, etwa der Hülse oder des Stößels auftritt. Beim Crashpuffer liegt dabei in der Regel eine geringere Überdeckungs- bzw. Abstützlänge vor.Railway buffers generally offer a spring travel, ie a distance over which they can be elastically compressed when, for example, locomotives or wagons are coupled; typically Such a travel is, for example, about 10 cm in length. A crash buffer offers an additional way, depending on the type, of an elastic or plastic or partially elastic or plastic deformation before a deformation, such as the sleeve or the plunger, occurs. The crash buffer usually has a shorter overlap or support length.

Die erfindungsgemäß nun im Zusammenhang mit einem Crashpuffer eingesetzte Führungsstange überragt die Überdeckungslänge und erfährt tragstrukturseitig eine Querabstützung und kann somit eine verbesserte Abstützung gegen Querkräfte und eine daraus resultierende, verbesserte Führung ermöglichen. Die Führungsstange kann durch den gesamten Crashpuffer laufen und gewissermaßen an beiden Enden abgestützt sein, sodass auch bei einer Kollision eine gute Führung immer gewährleistet werden kann.The guide rod, which is now used according to the invention in connection with a crash buffer, projects beyond the overlap length and is subjected to a transverse support on the supporting structure side and can thus enable improved support against transverse forces and a resultant improved guidance. The guide rod can run through the entire crash buffer and can be supported at both ends, so that good guidance can always be guaranteed even in the event of a collision.

Im Falle einer Kollision, bei der im Allgemeinen neben Kräften in Fahrzeuglängsrichtung auch Querkräfte auftreten, werden somit gem. der Erfindung die Führungsstange und mit ihr der Stößel in Richtung der Tragstruktur bewegt. Die Führung in Form eines Loslagers ermöglicht eine Bewegung der Führungsstange in Richtung der Tragstruktur, wobei die Durchtauchöffnung unter anderem die Lagerung der Führungsstange übernimmt. Aufgrund dieser Lagerung innerhalb der Durchtauchöffnung können Querkräfte aufgenommen werden, und der Stößel bewegt sich vor allem in Fahrzeuglängsrichtung und verbraucht dabei Energie aus der Kollision.In the event of a collision, in which lateral forces generally occur in addition to forces in the longitudinal direction of the vehicle, acc. the invention moves the guide rod and with it the plunger in the direction of the support structure. The guide in the form of a floating bearing enables the guide rod to move in the direction of the support structure, the immersion opening taking over, among other things, the bearing of the guide rod. Due to this mounting within the immersion opening, transverse forces can be absorbed, and the tappet moves primarily in the longitudinal direction of the vehicle and consumes energy from the collision.

In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäße Führungsstange zudem das Risiko verringert, dass sich der Stößel mit der Hülse verkeilt oder verkippt und die durch die Kollision eingeleiteten Kräfte nicht mehr oder nicht in der beabsichtigten, überwiegend längs ausgeprägten Deformationsrichtung, wie ursprünglich bei einem funktionsgemäßen Crashpuffer gedacht, abgeführt werden können.Advantageously, the guide rod according to the invention also reduces the risk that the tappet wedges or tilts with the sleeve and the forces introduced by the collision no longer or not in the intended, predominantly longitudinal direction of deformation, as originally thought in the case of a functional crash buffer , can be dissipated.

Der erfindungsgemäße Crashpuffer ermöglicht eine völlig neuartige Führung für Kollisionsfälle, zeichnet sich aber auch dadurch aus, dass er an bestehende Tragstrukturen bzw. Schienenfahrzeuge in der Regel ohne Weiteres angebaut bzw. nachgerüstet werden kann, ohne dass größere bauliche Änderungen an der entsprechenden Tragstrukturen nötig sind. Gegebenenfalls ist es allenfalls notwendig, eine Führungsöffnung in die Tragstruktur einzubringen, damit die Führungsstange im Falle einer Kollision hier durchtauchen kann. Auf diese Weise können auch Kosten bei der Nachrüstung eingespart werden. Zudem ist eine Kompaktierung des Puffers möglich.The crash buffer according to the invention enables a completely new type of guidance in the event of a collision, but is also distinguished by the fact that it can generally be easily fitted or retrofitted to existing support structures or rail vehicles without major structural changes to the corresponding support structures being necessary. If necessary, it may be necessary to make a guide opening in the support structure so that the guide rod can penetrate here in the event of a collision. Retrofitting costs can also be saved in this way. It is also possible to compact the buffer.

Die Führungsstange als drittes Führungsteil kann mit dem Stößel und/oder dem Pufferteller fest verbunden bzw. auch einstückig ausgebildet sein. Denkbar ist aber auch, dass die Führungsstange als gegenüber dem Stößel und/oder dem Pufferteller als separates Bauteil ausgebildet und nur am Stößel und/oder Pufferteller gelagert wird. Die Führungsstange kann also über ein Los- oder ein Festlager mit dem Stößel oder Pufferteller verbunden bzw. an den Stößel bzw. Pufferteller gekoppelt sein.The guide rod as the third guide part can be firmly connected to the plunger and / or the buffer plate or can also be formed in one piece. However, it is also conceivable that the guide rod is designed as a separate component with respect to the tappet and / or the buffer plate and is only supported on the tappet and / or buffer plate. The guide rod can therefore be connected to the plunger or buffer plate via a floating or a fixed bearing or can be coupled to the plunger or buffer plate.

In besonders vorteilhafter Weise ist die Führungsstange biegesteif im Stößel bzw. Pufferteller gelagert.In a particularly advantageous manner, the guide rod is rigidly mounted in the tappet or buffer plate.

In bevorzugter Weise ist die Führungsstange auf der Mittenachse bzw. Längsachse des Crashpuffers, insbesondere der Hülse und des Stößel, gelagert. Die Führungsstange bildet also in vorteilhafter Weise bereits geometrisch ein zentrales Führungselement, und zeigt daher grundsätzlich auch eine gewisse Symmetrie in ihrer Wirksamkeit, gleichgültig, von welcher Seite entsprechende Querkräfte auftreten.The guide rod is preferably mounted on the central axis or longitudinal axis of the crash buffer, in particular the sleeve and the plunger. The guide rod thus advantageously already forms a central guide element geometrically, and therefore basically also shows a certain symmetry in its effectiveness, regardless of the side from which corresponding transverse forces occur.

Die Führungsstange kann somit insbesondere am Pufferteller des Stößels befestigt sein. Diese Anbringung ermöglicht es, dass die Führungsstange möglichst weit durch den Stößel, die Hülse bzw. den Crashpuffer reicht, wodurch der Stößel über eine möglichst große Strecke geführt werden kann. Der Pufferteller wird im Falle einer Kollision als erstes Bauteil getroffen, sodass die Kraft unmittelbar in das Kraftübertragungsglied geleitet bzw. vom Befestigungsflansch bzw. der Tragstruktur abgestützt wird.The guide rod can thus be attached in particular to the buffer plate of the plunger. This attachment enables the guide rod to extend as far as possible through the plunger, the sleeve or the crash buffer, as a result of which the plunger can be guided over the greatest possible distance. In the event of a collision, the buffer plate is hit as the first component, so that the force is passed directly into the force transmission member or is supported by the fastening flange or the support structure.

Nach einer Ausführungsform kann die Führungsstange als Rohr oder als Stab, insbesondere auch aus Vollmaterial ausgebildet sein. Ein Rohr zeichnet sich zum Beispiel durch vergleichsweise hohe Biegemomente bzw. Widerstandsmomente aus, wird also bei auftretenden Querkräften nur mit großer Krafteinwirkung gebogen bzw. abgeknickt. Kräfte, insbesondere Querkräfte können also gut über die Führungsstange aufgenommen werden.According to one embodiment, the guide rod can be designed as a tube or a rod, in particular also from solid material. A pipe is characterized, for example, by comparatively high bending moments or resistance moments, i.e. it is bent or kinked only with great force when transverse forces occur. Forces, in particular transverse forces, can therefore be absorbed well via the guide rod.

Das Kraftübertragungsglied kann bei einer Ausführungsvariante der Erfindung zum Beispiel als Feder ausgebildet sein. Ein Teil der kinetischen Energie aus dem Stoß kann somit in Verformungsarbeit der Feder umgesetzt werden. In der Praxis liegt in der Regel keine rein elastische Feder vor. Ein Teil der Energie wird infolge der Verformung in Wärme umgesetzt. Durch all diese Maßnahmen kann ein Teil der Stoßenergie bzw. kinetischen Energie aufgezehrt werden. Der Crashpuffer wird dabei in der Regel zerstört, kann aber Schäden an der Tragstruktur reduzieren oder sogar vermeiden.In one embodiment variant of the invention, the force transmission element can be designed, for example, as a spring. Part of the kinetic energy from the impact can thus be converted into deformation work by the spring. In practice, there is usually no purely elastic spring. Part of the energy is converted into heat as a result of the deformation. Part of the impact energy or kinetic energy can be consumed by all these measures. The crash buffer is usually destroyed, but can reduce or even prevent damage to the support structure.

Die Führungsstange muss nicht unmittelbar durch den Befestigungsflansch geführt werden. Im Befestigungsflansch kann auch eine Öffnung ausgebildet sein, in welcher wiederum ein Führungseinsatz gelagert wird. Die eigentliche Durchtauchöffnung kann dann in diesen Führungseinsatz implementiert werden. Ein derartiger Führungseinsatz bietet insbesondere den Vorteil, dass er die Tragstruktur vor Beschädigungen bei der Kollision schützen kann. Ferner bestehen hier größere Möglichkeiten bei der Materialauswahl, da der Befestigungsflansch in der Regel aus einem Stahl gefertigt wird, um die Kosten nicht hochzutreiben. Die Materialwahl des Führungseinsatzes kann insbesondere auch eine Rolle in Bezug auf die Reibung zwischen Führungsstange und Führungseinsatz spielen. In der Regel kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn zum Beispiel Führungsstange und Führungseinsatz nicht beide die gleiche Stahloberfläche aufweisen, da dies grundsätzlich die Reibungseigenschaften verschlechtert und ein Verkleben wahrscheinlicher werden lässt.The guide rod does not have to be led directly through the mounting flange. There can also be an opening in the mounting flange be formed, in which in turn a guide insert is stored. The actual immersion opening can then be implemented in this guide insert. Such a guide insert has the particular advantage that it can protect the support structure from damage during the collision. Furthermore, there are greater possibilities in the selection of materials, since the mounting flange is usually made from a steel in order not to drive up the costs. The choice of material for the guide insert can in particular also play a role in relation to the friction between the guide rod and the guide insert. As a rule, it can prove to be advantageous if, for example, the guide rod and the guide insert do not both have the same steel surface, since this fundamentally worsens the friction properties and makes bonding more likely.

Darüber hinaus kann ein Führungseinsatz in Bezug auf seine Länge bzw. die Länge der Durchtauchöffnung so gewählt werden, dass die geometrischen Führungseigenschaften des Führungseinsatzes und die Möglichkeit, gezielt Querkräfte aufzunehmen, verbessert werden können.In addition, a guide insert can be selected with respect to its length or the length of the immersion opening in such a way that the geometric guide properties of the guide insert and the possibility of specifically absorbing transverse forces can be improved.

Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung weist die Führungsstange zudem einen kleineren Querschnitt auf als das Kraftübertragungsglied, sodass die Führungsstange vom Kraftübertragungsglied umgeben werden kann und auch diese Anordnung zur Stabilisierung beiträgt. Es ist auch vorteilhaft, wenn die Oberfläche der Führungsstange nicht zu groß gewählt wird, sodass grundsätzlich die Reibung der Führungsstange in der Durchtauchöffnung nicht zu groß ist oder beim Auftreten von Querkräften kein Verkanten erfolgt.In one possible embodiment of the invention, the guide rod also has a smaller cross section than the force transmission element, so that the guide rod can be surrounded by the force transmission element and this arrangement also contributes to stabilization. It is also advantageous if the surface of the guide rod is not chosen to be too large, so that the friction of the guide rod in the immersion opening is fundamentally not too great or no canting occurs when transverse forces occur.

Eine besonders gegenüber Querkräften stabile Lagerung kann dann erfolgen, wenn die Führungsstange vom Kraftübertragungsglied wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig entlang ihrer Achse umgeben ist.Storage, which is particularly stable with respect to transverse forces, can take place if the guide rod is at least partially, preferably completely, surrounded by the force transmission element along its axis.

Grundsätzlich sind verschiedene Lagerungsarten der Führungsstange möglich: Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Führungsstange zum Beispiel durch die Durchtauchöffnung hindurch geführt sein. Demgegenüber ist es denkbar, dass die Führungsstange nicht vollständig durch die Durchtauchöffnung hindurch geführt ist, sondern lediglich in die Durchtauchöffnung eingreift und dort aufliegt. Derartige Anordnungen können grundsätzlich auch durch die baulichen Anforderungen an die Tragstruktur vorgegeben und bedingt sein. Nicht alle Tragstrukturen ermöglichen es, dass der Puffer bzw. Teile des Puffers durch den Befestigungsboden durchbrechen. In der Regel ist es jedoch ohne Weiteres möglich, eine im Vergleich zum Crashpuffer dünne Führungsstange durch die Tragstruktur hindurch treten zu lassen, ohne dass bauliche Änderungen an der Tragstruktur vorgenommen werden müssen, höchstens in Form einer Durchgangsbohrung.Basically, different types of mounting of the guide rod are possible: In one embodiment of the invention, the guide rod can be guided through the immersion opening, for example. In contrast, it is conceivable that the guide rod is not completely guided through the immersion opening, but only engages in the immersion opening and rests there. Such arrangements can in principle also be predetermined and conditioned by the structural requirements for the supporting structure. Not all support structures allow the buffer or parts of the buffer to break through the mounting base. As a rule, however, it is readily possible to let a guide rod, which is thin in comparison to the crash buffer, pass through the supporting structure without having to make structural changes to the supporting structure, at most in the form of a through hole.

Um mehr Energie bei einer Kollision aufzubrauchen, kann auch ein Anschlag vorgesehen sein, gegen den die Führungsstange bei einer Kollision, insbesondere bei Überschreitung einer bestimmten Stoßkraft (Auslösekraft) auf den Crashpuffer, prallen kann, wodurch kinetische Energie in Verformungsarbeit umgewandelt wird, wenn die Führungsstange gegen den Anschlag drückt und diesen verformt. Durch die vorgegebene Lagerung in der Durchgangsbohrung ist auch im Falle eines Anschlags als mechanisches Gegenlager die Bewegungsrichtung der Führungsstange im Wesentlichen vorgegeben. Ist der Anschlag bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Befestigungsflansch integriert, wird beim Erreichen der Auslösekraft bzw. beim Auftreten höherer Kräfte dieser Teil des Befestigungsflansch ist ebenfalls deformiert, es wird jedoch Energie verbraucht, die nicht mehr zu einer Schädigung der Tragstruktur verwendet werden kann.In order to use up more energy in a collision, a stop can also be provided, against which the guide rod can collide in the event of a collision, in particular when a certain impact force (triggering force) is exceeded on the crash buffer, as a result of which kinetic energy is converted into deformation work when the guide rod presses against the stop and deforms it. Due to the predefined mounting in the through bore, the direction of movement of the guide rod is essentially predefined even in the case of a stop as a mechanical counter bearing. If the stop in this exemplary embodiment of the invention is integrated in the fastening flange, this part of the fastening flange is also deformed when the release force is reached or when higher forces occur, however energy is consumed which can no longer be used to damage the supporting structure.

Statt einer Verformung des Anschlagbereichs infolge des Drucks der Führungsstange bei einer Kollision kann die Energie gegebenenfalls auch anders verzehrt werden, z.B. indem die Führungsstange spanabhebend eingeritzt oder geschlitzt wird, d.h. die Durchtauchöffnung bzw. die Führungsöffnung ist insbesondere mit einem entsprechenden Werkzeug versehen. Auf diese Weise wird ebenfalls die Führungsfunktion der Führungsstange beibehalten. Grundsätzlich könnte die Führungsstange ab einer gewissen Durchtauchtiefe auch gestaucht oder in sonstiger Weise mechanisch verformt werden, um Energie zu verzehren.Instead of a deformation of the stop area due to the pressure of the guide rod in the event of a collision, the energy can also be consumed differently, e.g. by cutting or slitting the guide rod, i.e. the immersion opening or the guide opening is in particular provided with a corresponding tool. In this way, the guide function of the guide rod is also maintained. In principle, the guide rod could also be upset from a certain immersion depth or be mechanically deformed in some other way in order to consume energy.

Eine weitere Ausgestaltung Möglichkeit der Durchtauchöffnung besteht darin, dass sich diese in verschiedene Abschnitte einteilen lässt, beispielsweise einen ersten und einen zweiten Abschnitt, die jeweils einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen, wobei der 1. Abschnitt einen größeren Querschnitt als der 2. besitzt, d.h. die Führungsstange wird in einer immer enger werdenden Öffnung gelagert und muss, um sich in Richtung der Tragstruktur zu bewegen, diesen Teil entsprechend aufweiten und somit Verformungsarbeit leisten. Auch eine solche Ausführungsform dient einem zusätzlichen Verzehr von Energie aus der Stoßenergie.Another embodiment of the immersion opening is that it can be divided into different sections, for example a first and a second section, each having a different cross section, the first section having a larger cross section than the second, i.e. the guide rod is stored in an increasingly narrow opening and, in order to move in the direction of the supporting structure, must expand this part accordingly and thus perform deformation work. Such an embodiment also serves for an additional consumption of energy from the impact energy.

Einer vorteilhaften Ausführungsform kann also die Führungsstange am zweiten Abschnitt in Anschlag liegen, sodass der zweite Bereich durch plastische Verformung aufgeweitet werden muss, wenn eine bestimmte Auslösekraft überschritten wird.In an advantageous embodiment, the guide rod can be in abutment against the second section, so that the second region must be widened by plastic deformation if a certain triggering force is exceeded.

Um den Kraftfluss gezielter leiten zu können, kann das Kraftübertragungsglied bzw. das als Feder aus gebildete Kraftübertragungsglied vorgespannt werden. Hierzu kann die Führungsstange in dem Bereich, der hinter der Durchführungsöffnung gelagert ist, eine Aufweitung bzw. Verdickung aufweisen, die als Anschlag im Bereich der Durchtauchöffnung bzw. des Befestigungsflansch es oder des entsprechenden Teils der Tragstruktur dient. Insofern könnte der Stößel bzw. der Pufferteller ohne diese in Anschlag liegende Ausweitung grundsätzlich noch weiter von der Tragstruktur wegbewegt werden. Diese Bewegung wird jedoch durch die als Anschlag dienende Aufweitung gehindert.In order to be able to direct the flow of force in a more targeted manner, the force transmission member or the Spring biased from the transmission member formed. For this purpose, the guide rod can have a widening or thickening in the area which is mounted behind the through-opening, which serves as a stop in the area of the through-opening or the fastening flange it or the corresponding part of the supporting structure. In this respect, the plunger or the buffer plate could, in principle, be moved further away from the supporting structure without this extension lying in the stop. However, this movement is prevented by the widening serving as a stop.

Bei der weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das erste Führungsteil bis zum Befestigungsflansch, insbesondere in Anschlag geführt. Ferner kann das zweite Führungsteil bis zum Pufferteller, insbesondere in Anschlag geführt sein. Beide Ausführungsformen ermöglichen es, dass bei Überschreiten der Auslösekraft vergleichsweise rasch eine Deformation der entsprechenden Führungsteile, also des Stößel oder der Hülse eintreten. Bei Deformation des größeren Führungsteils, etwa der Hülse kann sich diese zum Beispiel nach außen spreizen und auf diese Weise deformiert. Zum Beispiel kann der Pufferteller in die Hülse gebohrt werden, während sich diese von innen nach außen wendet. Durch diese Maßnahme wird relativ frühzeitig bei der Kollision ein hohes Maß an Energie in Deformation umgesetzt, wobei der Crashpuffer bewusst geopfert wird.In the further embodiment of the invention, the first guide part is guided up to the fastening flange, in particular in a stop. Furthermore, the second guide part can be guided up to the buffer plate, in particular in a stop. Both embodiments enable a deformation of the corresponding guide parts, that is to say of the plunger or the sleeve, to occur comparatively quickly when the triggering force is exceeded. If the larger guide part, for example the sleeve, is deformed, it can spread outward, for example, and be deformed in this way. For example, the buffer plate can be drilled into the sleeve as it turns inside out. With this measure, a high degree of energy is converted into deformation relatively early in the collision, the crash buffer being consciously sacrificed.

Es ist auch denkbar, Führungsteile mit unterschiedlichen Querschnitten bzw. Durchmessern vorzusehen, sodass diese bei Überschreiten der Auslösekraft sich teleskopartig ineinander schieben können. Sind zusätzlich einzelne längliche Abschnitte über solche Bruchstellen miteinander verbunden, so kann das teleskopartige ineinanderschieben nur dann erfolgen, wenn tatsächlich die Sollbruchstellen auch durchbrochen werden. Das Aufbrechen der Sollbruchstellen verzehrt ebenfalls wiederum ein Teil, der bei der Kollision auftretenden kinetischen Energie. It is also conceivable to provide guide parts with different cross sections or diameters, so that they can telescopically slide into one another if the triggering force is exceeded. If, in addition, individual elongated sections are connected to one another via such breaking points, the telescopic pushing into one another can only take place if the predetermined breaking points are actually broken through. The breaking of the predetermined breaking points also consumes part of the kinetic energy that occurs during the collision.

Die bereits beschriebenen Vorteile können entsprechend bei einer erfindungsgemäßen Tragstruktur bzw. bei einem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug eingesetzt werden, welches einen Crashpuffer gemäß der Erfindung bzw. eines der Ausführungsbeispiele der Erfindung verwendet. Ein entsprechender Crashpuffer wird sodann an der Tragstruktur im Bereich des Befestigungsflanschs befestigt. Es wird eine Führungsöffnung zur Führung bzw. Lagerung der Führungsstange vorgesehen, die überlappend, insbesondere konzentrisch zur Durchtauchöffnung angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Führungsstange bis in die Tragstruktur hinein durchtauchen, ohne dass in der Regel an der Tragstruktur größere bauliche Änderungen notwendig sind. Gleichzeitig kann die Führungsstange auch gegenüber der Tragstruktur zum Teil abgestützt werden, sodass eine bessere Kraftverteilung auch bei auftretenden Querkräften ermöglicht wird. Eine derartige Führungsöffnung kann in der Regel ohne Weiteres in Form einer Bohrung innerhalb der Tragstruktur nachgerüstet werden. Auf diese Art und Weise ist der Crashpuffer gemäß der Erfindung weitgehend universell einsetzbar.The advantages already described can be used accordingly in a support structure according to the invention or in a rail vehicle according to the invention which uses a crash buffer according to the invention or one of the exemplary embodiments of the invention. A corresponding crash buffer is then attached to the support structure in the area of the mounting flange. A guide opening is provided for guiding or mounting the guide rod, which is arranged to overlap, in particular concentrically to the immersion opening. In this way, the guide rod can penetrate into the support structure without major structural changes being necessary as a rule on the support structure. At the same time, the guide rod can also be partially supported in relation to the supporting structure, so that a better force distribution is possible even when transverse forces occur. Such a guide opening can generally be easily retrofitted in the form of a bore within the support structure. In this way, the crash buffer according to the invention can be used largely universally.

Die Führungsstange kann bei einer Weiterbildung der Erfindung auch von Anfang an durch die Führungsöffnung der Tragstruktur hindurch geführt sein. Hierdurch kann insbesondere die Führung und Lagerung erleichtert werden.In a further development of the invention, the guide rod can also be guided through the guide opening of the support structure right from the start. This can in particular facilitate the management and storage.

Es wurde bereits im Hinblick auf ein Ausführungsbeispiel des Crashpuffers gemäß der Erfindung aufgezeigt, dass die Führungsstange in der Lagerungsöffnung gelagert sein kann und dort zum Beispiel in Anschlag an einer Stelle mit kleinerem Öffnungsquerschnitt anliegt. Auch wenn die Führungsstange nicht unmittelbar in Anschlag liegt, können dennoch Öffnungsquerschnitte verringert sein, sodass die Führungsstange beim Überschreiten der Auslösekraft gegen diese Verjüngung prallt und sie zum Durchtauchen aufweiten muss. Diese Verformungsarbeit vrzehrt zusätzliche Energie. Die Führungsstange kann teilweise im zweiten Führungsabschnitt gelagert und insbesondere auch durch diesen hindurch geführt sein, wodurch die Führung verbessert werden kann, da die Gefahr eines Blockierens der Führungsstange beim Auftreten der Querkräfte geringer ausfällt.With regard to an exemplary embodiment of the crash buffer according to the invention, it has already been shown that the guide rod can be mounted in the bearing opening and, for example, abuts there at a point with a smaller opening cross section. Even if the guide rod is not directly in contact, opening cross-sections can still be reduced, so that the guide rod bumps against this taper when the triggering force is exceeded and it has to widen to penetrate. This deformation work consumes additional energy. The guide rod can be partially supported in the second guide section and, in particular, can also be guided through the latter, whereby the guide can be improved since the risk of the guide rod becoming blocked when the transverse forces occur is lower.

Eine Vorspannung der Feder bzw. des Kraftübertragungsgliedes kann auch dadurch erreicht werden, dass die Führungsstange hinter der Führungsöffnung eine entsprechende Aufweitung, die als Anschlag dient besitzt und dieser Anschlag an die Tragstruktur stößt. Durch diese Maßnahme wiederum kann die Kraftführung über die vor gespannt Feder verbessert werden.A prestressing of the spring or of the force transmission element can also be achieved in that the guide rod has a corresponding widening behind the guide opening, which serves as a stop and this stop abuts the supporting structure. This measure, in turn, can improve the power management on the pre-tensioned spring.

Die Führungsöffnung wiederum kann auch bei der Tragstruktur mit einem Einsatz ausgekleidet werden bzw. die Führungsöffnung ist sodann in den Einsatz implementiert, wodurch die Führung und Lagerung verbessert und insbesondere auch die Reibung verringert werden kann.The guide opening in turn can also be lined with an insert in the support structure or the guide opening is then implemented in the insert, whereby the guidance and storage can be improved and in particular the friction can be reduced.

Gegebenenfalls kann auch die Tragstruktur im Allgemeinen ein Anschlag aufweisen, gegen den die Führungsstange prallt und sodann Verformungsarbeit leistet. In diesem Fall ist damit zu rechnen, dass die Tragstruktur im Bereich dieses Anschlags beschädigt wird, was jedoch gegebenenfalls hinzunehmen ist, dann nur ein sehr definierter und begrenzter Bereich durch diese Verformungsarbeit beschädigt wird.Optionally, the support structure may also generally have a stop against which the guide rod bounces and then performs deformation work. In this case, it can be expected that the supporting structure will be damaged in the area of this stop, which may have to be accepted, however, then only a very defined and limited area will be damaged by this deformation work.

Ist bei einer Ausführungsform der Erfindung kein Befestigungsflansch vorgesehen oder liegt der Befestigungsflansch nicht im Bereich der Führungsstange, so kann auch lediglich eine Führungsöffnung in der Tragstruktur vorgesehen sein. If, in one embodiment of the invention, no fastening flange is provided or if the fastening flange is not in the region of the guide rod, only one guide opening can also be provided in the support structure.

Ausführungsbeispieleembodiments

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail below with the specification of further details and advantages.

Im Einzelnen zeigen:

1: einen Crashpuffer gem. der Erfindung mit Führungsstange an einer Tragstruktur,
2: einen Crashpuffer an einer Tragstruktur gem. der Erfindung mit teleskopierbaren Führungsteil-Abschnitten,
3: einen Crashpuffer gem. der Erfindung mit kontrolliert deformierbarer Hülse,
4 bis 6: einen Crashpuffer gem. der Erfindung mit deformierbarem Stößel und Hülse, wobei der Stößel gegenüber der Hülse außengelagert ist,
7 bis 9: Querschnitte durch Durchtauchöffnungen in einem Befestigungsflansch bzw. Führungsöffnungen in einer Tragstruktur,
10: eine Führungsstange mit Anschlag zur Vorspannung der Feder, sowie
11: eine Durchtauchöffnung bzw. Führungsöffnung mit Einsatz.

Show in detail:

1 : a crash buffer acc. the invention with a guide rod on a support structure,
2 : a crash buffer on a support structure acc. the invention with telescopic guide part sections,
3 : a crash buffer acc. the invention with controlled deformable sleeve,
4 to 6 : a crash buffer acc. the invention with a deformable plunger and sleeve, the plunger being mounted on the outside relative to the sleeve,
7 to 9 : Cross sections through immersion openings in a mounting flange or guide openings in a support structure,
10 : a guide rod with stop for pretensioning the spring, as well
11 : a immersion opening or guide opening with insert.

1 zeigt eine Ausführungsform eines Crashpuffers 1 gem. der Erfindung mit einer Hülse 2, die über einen Befestigungsflansch 2a an einer Tragstruktur 3 eines Schienenfahrzeugs angebracht ist. Der Befestigungsflansch 2a und die Tragstruktur 3 sind mit einer Durchtauchöffnung 4 und einer Führungsöffnung 5 versehen. Am Stößel 6 bzw. am Pufferteller 6a des Stößels 6 ist die Führungsstange 7 befestigt, die in der Durchtauchöffnung 4 bzw. in der Führungsöffnung 5 gelagert ist und durch diese hindurch tritt. Der Stößel 6 besitzt einen kleineren Durchmesser als die Hülse 2 und ist teilweise in der Hülse 2 gelagert. Beide, Hülse 2 und Stößel 6, überlagern sich auf einer bestimmten Überdeckungslänge. Durch ein Kraftübertragungsglied in Form einer Feder 8 ist der Stößel 6 gegenüber dem Befestigungsflansch 2a bzw. der Tragstruktur 3 abgestützt. 1 shows an embodiment of a crash buffer 1 gem. of the invention with a sleeve 2 that have a mounting flange 2a on a support structure 3 a rail vehicle is attached. The mounting flange 2a and the support structure 3 are with a immersion opening 4 and a guide opening 5 Mistake. On the pestle 6 or on the buffer plate 6a of the pestle 6 is the guide rod 7 attached to the immersion opening 4 or in the guide opening 5 is stored and passes through it. The pestle 6 has a smaller diameter than the sleeve 2 and is partially in the sleeve 2 stored. Both, sleeve 2 and pestle 6 , overlap on a certain overlap length. Through a force transmission element in the form of a spring 8th is the pestle 6 opposite the mounting flange 2a or the supporting structure 3 supported.

Das Ausführungsbeispiel gem. 2 zeigt einen Crashpuffer 11 mit einer Hülse 12, der an einer Tragstruktur 13 über einen Befestigungsflansch 12a befestigt ist. In der Hülse 12 wiederum ist ein Stößel 16 gelagert. Im Unterschied zu 1 ist der Stößel 16 mehrteilig aufgebaut: Zunächst umfasst er einen Pufferteller 16a, der in einen hülsenartigen Teil 16b übergeht, welcher wiederum einen kleinen inneren Durchmesser aufweist als die Hülse 12. Des Weiteren ist ein hülsenartiger Teil des Stößels 16c vorhanden, der wiederum über eine Sollbruchstelle 19 mit der Hülse 12 verbunden ist. Durch den Befestigungsflansch 12a und die Tragstruktur 13 geht eine Durchtauchöffnung 14 bzw. eine Führungsöffnung 15. Die Sollbruchstellen 19 dienen ebenfalls dem Energieverzehr im Kollisionsfall. Die Bauteile 16b, 16c und 12 können sich teleskopartig ineinanderschieben, wenn die Auslösekraft bei einer Kollision erreicht ist.The embodiment according to. 2 shows a crash buffer 11 with a sleeve 12 attached to a support structure 13 via a mounting flange 12a is attached. In the sleeve 12 again is a pestle 16 stored. In contrast to 1 is the pestle 16 Multi-part structure: First, it includes a buffer plate 16a that into a sleeve-like part 16b passes, which in turn has a small inner diameter than the sleeve 12 , Furthermore, a sleeve-like part of the plunger 16c available, which in turn has a predetermined breaking point 19 with the sleeve 12 connected is. Through the mounting flange 12a and the support structure 13 goes through a dip hole 14 or a guide opening 15 , The predetermined breaking points 19 also serve for energy consumption in the event of a collision. The components 16b . 16c and 12 can slide telescopically into each other when the release force is reached in a collision.

Ferner ist ein Abschnitt 16d des Stößels 16 vorgesehen, mit dem der Stößel 16 gegen über dem Befestigungsflansch 12a bzw. Tragstruktur 13 über die Feder 18 abgestützt ist. Gleichzeitig wird die Führungsstange 17 durch eine Öffnung des Abschnitts 16d geführt bzw. darin gelagert. Die Führungsstange 17 ist mit dem Stößel 16 bzw. genauer mit dem Pufferteller 16a verbunden und in der Durchtauchöffnung 14 gelagert, die als Bohrung im Befestigungsflansch 12a vorgesehen ist. Diese Durchtauchöffnung 14 wird fahrzeugseitig fortgesetzt durch die Führungsöffnung 15 in der Tragstruktur 13.There is also a section 16d of the pestle 16 provided with which the plunger 16 opposite over the mounting flange 12a or supporting structure 13 over the spring 18 is supported. At the same time, the guide rod 17 through an opening of the section 16d led or stored therein. The guide rod 17 is with the pestle 16 or more precisely with the buffer plate 16a connected and in the immersion opening 14 stored as a hole in the mounting flange 12a is provided. This immersion opening 14 is continued on the vehicle side through the guide opening 15 in the supporting structure 13 ,

3 wiederum zeigt einen Crashpuffer 21 mit einer Hülse 22 und einem Stößel 26 sowie einem Pufferteller 26a. Der Stößel ist wiederum über die Feder 28 am Befestigungsflansch 22a abgestützt. Der Crashpuffer 21 ist an einer Tragstruktur 23 durch den Befestigungsflansch 22a angebracht. Durch den Befestigungsflansch 22a geht eine Durchtauchöffnung 24, bzw. in die Tragstruktur 23 ist entsprechend eine Führungsöffnung 25 eingebracht, durch welche die am Stößel 26 angebrachte Führungsstange 27 hindurch läuft. 3 again shows a crash buffer 21 with a sleeve 22 and a pestle 26 as well as a buffer plate 26a , The plunger is again over the spring 28 on the mounting flange 22a supported. The crash buffer 21 is on a support structure 23 through the mounting flange 22a appropriate. Through the mounting flange 22a goes through a dip hole 24 , or in the supporting structure 23 is accordingly a guide opening 25 introduced through which the on the pestle 26 attached guide rod 27 runs through it.

Bei einer Ausführungsform gemäß 3 und auch bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 und 2 sind die Führungsstangen 7, 17, 27 in der jeweiligen Durchtauchöffnung 4, 14, 24 bzw. Führungsöffnung 5, 15, 25 wie in einem Loslager gelagert und können entsprechend bei Auftreten einer Kollision mit dem jeweiligen Pufferteller 6a, 16a, 26a in Richtung Tragstruktur bzw. Fahrzeug verschoben werden. Bei Vorliegen einer Ausführungsform gemäß 3 liegt der Pufferteller 26a unmittelbar an der Hülse 22 an. Der hülsenartige Teil des Stößels 26 überdeckt sich teilweise mit der Hülse 22, die einen größeren Durchmesser als der hülsenartige Teil Stößel 26 aufweist. In einem Kollisionsfall kann die Hülse 22 somit verformt, d.h. in diesem Fall nach außen gebogen werden und sich radial nach außen klappen.In one embodiment according to 3 and also in the embodiments according to the 1 and 2 are the guide rods 7 . 17 . 27 in the respective immersion opening 4 . 14 . 24 or guide opening 5 . 15 . 25 as stored in a floating bearing and can accordingly in the event of a collision with the respective buffer plate 6a . 16a . 26a be moved towards the supporting structure or vehicle. If there is an embodiment according to 3 is the buffer plate 26a directly on the sleeve 22 on. The sleeve-like part of the plunger 26 partially overlaps with the sleeve 22 which have a larger diameter than the sleeve-like part of the plunger 26 having. In the event of a collision, the sleeve 22 thus deformed, ie in this case bent outwards and folding radially outwards.

4 unterscheidet sich dahingehend von 3, dass ein Crashpuffer 31 gezeigt wird, dessen Stößel 36 bzw. dessen hülsenartiger Teil des Stößels 36 einen größeren Durchmesser aufweist als die Hülse 32. Der Stößel 36 bzw. der Pufferteller 36a sind weiterhin über die Feder 38 gegenüber dem Befestigungsflansch 32a bzw. der Tragstruktur 33 abgestützt. Hülse 32 in Stößel 36 können sich also teleskopartig ineinanderschieben. 4 differs in that from 3 that a crash buffer 31 is shown, whose plunger 36 or its sleeve-like part of the plunger 36 has a larger diameter than the sleeve 32 , The pestle 36 or the buffer plate 36a are continue on the spring 38 opposite the mounting flange 32a or the supporting structure 33 supported. shell 32 in pestle 36 can thus telescope into one another.

Ähnlich aufgebaut wie 4 ist ein Ausführungsbeispiel gemäß 5, bei dem ebenfalls der Stößel 46 einen größeren Durchmesser aufweist als die Hülse 42. Allerdings liegen diese beiden hülsenartigen Teile 42, 46 jeweils im Anschlag entsprechend mit dem Pufferteller 46a und dem Befestigungsflansch 42a. Im Falle einer Kollision, welche eine Auslösekraft übersteigt, können diese beiden hülsenartigen Teile 42 und 46 entsprechend unmittelbar deformiert werden, auch wenn die Stoßkraft zu dem gegen die Kraft der Feder 48 arbeitet, mit der der Stößel 46 gegenüber dem Befestigungsflansch 42 abgestützt ist.Set up similar to 4 is an embodiment according to 5 , which also has the plunger 46 has a larger diameter than the sleeve 42 , However, these two sleeve-like parts lie 42 . 46 each with the buffer plate in the stop 46a and the mounting flange 42a , In the event of a collision that exceeds a trigger force, these two sleeve-like parts can 42 and 46 be deformed accordingly immediately, even if the impact force is against the force of the spring 48 with which the plunger works 46 opposite the mounting flange 42 is supported.

Der nach einer Kollision deformierte Crashpuffer 41 ist in 6 gezeigt: Die Führungsstange 47 ist nach einer Kollision weiter in Richtung Tragstruktur 43 bzw. Schienenfahrzeug geschoben.The crash buffer deformed after a collision 41 is in 6 shown: the guide rod 47 is further towards the supporting structure after a collision 43 or rail vehicle pushed.

Die 7, 8 und 9 zeigen eine Führungsstange 7 in einer Druchtrittsöffnung 4 in einem Befestigungsflansch, wobei es sich auch um eine Lagerung in einer Führungsöffnung einer Tragstruktur handeln könnte. Die Öffnung ist in zwei Abschnitte 4.1 bzw. 4.2 unterteilt, wobei der Abschnitt 4.2 einen kleineren Querschnitt aufweist als der Abschnitt 4.1. In 7 ist die Führungsstange 7 längs beweglich und quer abgestützt gelagert. In 8 bildet die Verjüngung in Abschnitt 4.2 einen mechanischen Anschlag gegenüber der Führungsstange 7. In 9 wiederum weist auch die Führungsstange 7a einen verjüngten Endabschnitt auf. Die Führungsstange 7a liegt mit dem breiteren Bereich im Übergang zwischen Abschnitt 4.1 und 4.2 in Anschlag, während der verjüngte Bereich durch den Abschnitt 4.2 hindurchragt. Wird die Führungsstange 7, 7a bei einer Kollision durch den verjüngten Abschnitt 4.2 hindurchgedrückt, wird Energie verzehrt. Eine solche Öffnung kann auch in eine Tragstruktur bzw. in die Verbindung aus Befestigungsflansch und Tragstruktur integriert werden.The 7 . 8th and 9 show a guide rod 7 in a passage opening 4 in a mounting flange, which could also be a bearing in a guide opening of a support structure. The opening is in two sections 4.1 respectively. 4.2 divided, the section 4.2 has a smaller cross section than the section 4.1 , In 7 is the guide rod 7 longitudinally movable and supported crosswise. In 8th forms the taper in section 4.2 a mechanical stop opposite the guide rod 7 , In 9 again the guide rod also points 7a a tapered end portion. The guide rod 7a lies with the wider area in the transition between section 4.1 and 4.2 in stop while the tapered area through the section 4.2 protrudes. Will the guide rod 7 . 7a in the event of a collision through the tapered section 4.2 pushed through, energy is consumed. Such an opening can also be integrated in a support structure or in the connection of the fastening flange and the support structure.

Ein Crashpuffer 51 mit einer Führungsstange 57 mit Anschlag 57a ist in 10 gezeigt, wobei der Anschlag 57a einen größeren Durchmesser als die Durchtauchöffnung 54 bzw. die Führungsöffnung 55 aufweist. Dadurch kann eine Feder, mit welcher der Stößel 56 (bzw. der Pufferteller 56a) gegen den Befestigungsflansch bzw. gegen die Tragstruktur abgestützt ist, vorgespannt werden (d.h. die Feder 58 ist etwas zusammengedrückt), sodass der Kräftefluss bei einer Kollision verbessert wird und die Feder unmittelbar der Stoßkraft auch eine Kraft entgegensetzten kann.A crash buffer 51 with a guide rod 57 with stop 57a is in 10 shown, the stop 57a a larger diameter than the immersion opening 54 or the guide opening 55 having. This allows a spring with which the plunger 56 (or the buffer plate 56a) is braced against the mounting flange or against the supporting structure (ie the spring 58 is slightly compressed), so that the flow of forces in the event of a collision is improved and the spring can also directly counter a force.

Eine Bohrung im Befestigungsflansch bzw. in der Tragstruktur muss nicht ohne Weiteres unmittelbar die Durchtauchöffnung bzw. Führungsöffnung zur Aufnahme und Lagerung der Führungsstange bilden. Hierzu kann, wie anhand von 11 erläutert, auch ein Einsatz 60 verwendet werden, der ebenfalls in zwei Abschnitte 61 und 62 aufgeteilt werden kann, wobei hier der Abschnitt 62 eine Verjüngung gegenüber dem Abschnitt 61 aufweist. Der Einsatz 60 kann die Tragstruktur bzw. den Befestigungsflansch schützen, kann aber auch die Führung verbessern und, durch die Wahl des Materials, aus dem der Einsatz gefertigt ist, die Reibung zwischen Führungsstange und Einsatz verbessern.A hole in the mounting flange or in the support structure does not have to form the through-opening or guide opening for receiving and mounting the guide rod. As can be seen from 11 explained, also an insert 60 used, also in two sections 61 and 62 can be divided, here the section 62 a taper towards the section 61 having. The stake 60 can protect the support structure or the mounting flange, but can also improve the guidance and, by choosing the material from which the insert is made, improve the friction between the guide rod and the insert.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Crashpuffercrash buffer
22: Hülseshell
2a2a: Befestigungsflanschmounting flange
33: Tragstruktursupporting structure
44: DurchtauchöffnungBy dip opening
55: Führungsöffnungguide opening
66: Stößeltappet
6a6a: Puffertellerbuffer heads
77: Führungsstangeguide rod
7a7a: Führungsstangeguide rod
88th: Federfeather
1111: Crashpuffercrash buffer
1212: Hülseshell
1313: Tragstruktursupporting structure
12a12a: Befestigungsflanschmounting flange
1313: Tragstruktursupporting structure
1414: DurchtauchöffnungBy dip opening
1515: Führungsöffnungguide opening
1616: Stößeltappet
16a16a: Puffertellerbuffer heads
16b16b: Stößelabschnitttappet section
16c16c: Stößelabschnitttappet section
16d16d: Stößelabschnitt / FederhalterungTappet section / spring holder
1717: Führungsstangeguide rod
1818: Federfeather
1919: SollbruchstelleBreaking point
2121: Crashpuffercrash buffer
2222: Hülseshell
22a22a: Befestigungsflanschmounting flange
23 23: Tragstruktursupporting structure
2424: DurchtauchöffnungBy dip opening
2525: Führungsöffnungguide opening
2626: Stößeltappet
26a26a: Puffertellerbuffer heads
2727: Führungsstangeguide rod
2828: Federfeather
3131: Crashpuffercrash buffer
3232: Hülseshell
32a32a: Befestigungsflanschmounting flange
3333: Tragstruktursupporting structure
3636: Stößeltappet
3737: Führungsstangeguide rod
3838: Federfeather
4141: Crashpuffercrash buffer
4242: Hülseshell
42a42a: Befestigungsflanschmounting flange
4343: Tragstruktursupporting structure
4646: Stößeltappet
4747: Führungsstangeguide rod
5151: Crashpuffercrash buffer
5454: DurchtauchöffnungBy dip opening
5555: Führungsöffnungguide opening
5656: Stößeltappet
5757: Führungsstangeguide rod
57a57a: Anschlagattack
5858: Feder feather
6060: Einsatzcommitment
6161: Einsatz-AbschnittInsert section
6262: Einsatz-AbschnittInsert section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 1740435 B1 [0002]
FR 2789358 A1 [0002]

Claims

Crash buffers (1, 11, 21, 31, 41, 51) for movable or fixed support structures (3, 13, 23, 33, 43), in particular for rail vehicles, with first and second guide parts each in the form of a sleeve (2, 12 , 22, 32, 42) and a plunger (6, 16, 26, 36, 46, 56), the sleeve having a fastening flange (2a, 12a, 22a, 32a, 42a) with which the sleeve is fixed on the support structure can be fastened, and the tappet is displaceable relative to the sleeve in the vehicle longitudinal direction and is guided by the sleeve during its displacement movement, and with a force transmission member (8, 18, 28, 58) for resilient coupling of the tappet to the supporting structure, characterized in that on A third guide part in the form of a guide rod (7, 7a, 17, 27, 47, 57) is attached and / or supported, which has a smaller cross section than the first and second guide parts (2, 12, 22, 32, 42, 6, 16, 26, 36, 46, 56), the mounting flange having a through-hole Has opening (4, 14, 24, 54) in which the guide rod is mounted.

Crash buffers (1, 11, 21, 31, 41, 51) after Claim 1 , characterized in that the guide rod (7, 7a, 17, 27, 47, 57) is designed as a tube or as a rod, in particular made of solid solid material.

Crash buffer (1, 11, 21, 31, 41, 51) according to one of the preceding claims, characterized in that the force transmission member (8, 18, 28, 58) is designed as a spring, so that in the event of a collision, in particular when a specific one is exceeded Impact force (release force) on the crash buffer, kinetic energy during the at least partially elastic deformation of the spring can be converted into deformation work.

Crash buffer (1, 11, 21, 31, 41, 51) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening flange (2a, 12a, 22a, 32a, 42a) has a guide insert (60) in which the through-opening (( 4, 14, 24, 54)) is implemented.

Crash buffer (1, 11, 21, 31, 41, 51) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rod (7, 7a, 17, 27, 37, 47, 57) has a smaller cross section than the force transmission member (8 , 18, 28, 58) and / or is at least partially, in particular completely, surrounded by the force transmission element (8, 18, 28, 58) along its longitudinal axis.

Crash buffer (1, 21, 31, 41) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rod (7, 7a, 27, 37, 47) is guided through the immersion opening.

Crash buffer according to one of the preceding claims, characterized in that a stop is provided against which the guide rod (7, 7a) can collide with the crash buffer in the event of a collision, in particular when a certain impact force (triggering force) is exceeded, for kinetic energy in deformation work convert.

Crash buffer (1, 11, 21, 31, 41, 51) according to one of the preceding claims, characterized in that the immersion opening (4) comprises at least a first and a second section (4.1, 4.2), each with a different cross section, the first Section has a larger cross section than the second section and the guide rod is mounted in the first section, the guide rod, in particular at least in the part of the guide rod mounted in the first section, having a larger cross section than the second section, so that in the event of a collision, in particular if a certain impact force (release force) on the crash buffer is exceeded, the guide rod can penetrate through the fastening flange in the second section by plastic widening of the opening cross section.

Crash buffer according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rod (7a) lies against the second section.

Crash buffer according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rod (7a) is partially supported in the second section, in particular is guided through the second section.

Crash buffer (51) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rod (57) in the area behind the lead-through opening (54) has an expansion (57a) which serves as a stop, in particular as a stop with respect to the fastening flange, and is arranged in this way that the force transmission member and / or the spring (58) is biased.

Crash buffer (41) according to one of the preceding claims, characterized in that the first guide part (42) is guided up to the buffer plate (46a), in particular in a stop, and / or the second guide part (46) is guided to the fastening flange, in particular in a stop, is guided, so that preferably in the event of a collision, in particular when a certain impact force (triggering force) on the crash buffer is exceeded, the first and / or the second guide part can or can consume part of the kinetic energy by deformation.

Crash buffer (11) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the guide parts consists of at least two elongated tubular sections (12, 16b, 16c) arranged one behind the other, which are connected to one another in the area of their adjacent end faces by at least one predetermined breaking connection (19) and have different cross-sectional dimensions, such that in the event of a collision, particularly in the Exceeding a certain impact force (triggering force) on the crash buffer, which tears off and / or tear off at least one predetermined breaking composite and telescopically push the elongated pipe sections into one another.

Support structure (3, 13, 23, 33, 43) of a rail vehicle and / or rail vehicle with a support structure, characterized in that at least one crash buffer (1, 11, 21, 31, 41, 51) is fastened to the support structure according to one of the preceding claims and the support structure in the area of the mounting flange has a guide opening (5, 15, 25, 55) for guiding and / or mounting the guide rod (7, 7a, 17, 27, 47, 57), which overlaps, in particular concentrically with the immersion opening ( 4, 14, 24, 54) is arranged.

Support structure of a rail vehicle and / or rail vehicle with a support structure, characterized in that at least one crash buffer is fastened to the support structure, the crash buffer comprising first and second guide parts each in the form of a sleeve and a plunger, and the plunger relative to the sleeve in the vehicle longitudinal direction is displaceable and is guided by the sleeve during its displacement movement, and with a force transmission member for resilient coupling of the plunger to the support structure, characterized in that a third guide part in the form of a guide rod is attached to the plunger, which has a smaller cross section than the first and the has second guide part, wherein the support structure has a guide opening in which the guide rod is mounted.

Support structure (1, 51) and / or rail vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rod (7, 57) is guided through the guide opening (5, 55) of the support structure.

Support structure and / or rail vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the guide opening comprises at least a first and a second guide section, each with a different cross section, the first guide section having a larger cross section than the second guide section, and the guide rod mounted in the first guide section is, the guide rod, in particular at least in the part mounted in the first guide section, has a larger cross section than the second guide section, so that in the event of a collision, in particular when a certain impact force (triggering force) on the crash buffer is exceeded, the guide rod by plastically expanding the Opening cross-section can penetrate through the support structure in the second guide section.

Support structure and / or rail vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rod is partially supported in the second guide section, in particular is guided through the second guide section.

Support structure and / or rail vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rod in the area behind the guide opening (55) has a widening (57a) which serves as a stop, in particular as a stop relative to the support structure, and is arranged such that the force transmission member (58) and / or the spring is biased.

Support structure and / or rail vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the support structure has an insert (60) which implements the guide opening.

Support structure and / or rail vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a stop is provided against which the guide rod can collide in the event of a collision, in particular when a certain impact force (triggering force) is exceeded on the crash buffer, in order to convert kinetic energy into deformation work ,