DE10244330A1

DE10244330A1 - Puffer für Schienenfahrzeuge mit feststehender Pufferhülse und längsverschieblichem Pufferstößel

Info

Publication number: DE10244330A1
Application number: DE2002144330
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Beier; Jochen Dipl.-Ing. Hahne
Original assignee: Alstom LHB GmbH
Current assignee: Alstom Transport Deutschland GmbH
Priority date: 2002-09-23
Filing date: 2002-09-23
Publication date: 2004-04-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Puffer für Schienenfahrzeuge mit feststehender Pufferhülse (3) und längsverschieblichem Pufferstößel (2), wobei der Pufferstößel (2) über ein vorgespanntes Federpaket (5) gegenüber der Pufferhülse (3) abgestützt und über eine in Längsrichtung angeordnete Passfeder (3), die in einer an der Pufferhülse (3) angeordnete Nut (7) geführt ist, gegen Verdrehung gesichert ist. Um ein Einreißen der Nut (7) bei betrieblich auftretenden Kräften und Momenten zu vermeiden, ist der Innendurchmesser (8) der Pufferhülse (3) exzentrisch zu seinem Außendurchmesser (9) angeordnet, derart, dass die Exzentrität (12), d. h. der Verschub der Mittelachse des Innendurchmesser (8) gegenüber der Mittelachse des Außendurchmessers, zur der Nut (7) abgewandten Seite um ein bestimmtes Maß versetzt erfolgt. Das im Innenraum der Pufferhülse (3) angeordnete Federpaket (5) ist um die gleiche Exzentrizität (12) zur der Nut (7) gegenüberliegenden Seite versetzt angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Puffer für Schienenfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
An den Enden von Schienenfahrzeugen, die noch über die üblichen Zughaken gekuppelt sind, sind im Regelfall je zwei Seitenpuffer angebracht, die bei auftretenden Stöße zwischen zwei Fahrzeugen die Stoßenergie so abbauen, dass eine Beschädigung der Fahrzeuge und der Zuladung vermieden wird.
Allgemein bekannt ist der DB Standard-Puffer (DB = Deutsche Bahn AG), bei dem der Pufferstößel als längsverschiebliches Teil in einer feststehenden Pufferhülse, welche am Schienenfahrzeug befestigt ist, geführt ist. Pufferstößel und Pufferhülse sind durch eine in Achsrichtung angeordnete Passfeder gegeneinander verdrehgesichert. Einen vergleichbaren Puffer zeigt beispielsweise die EP 1 083 105 A2 . Der Pufferstößel ist dabei über ein vorgespanntes Federpaket, insbesondere ein Ringfederpaket, an der Pufferhülse abgestützt. Der maximale Ausschub des axial verschiebbaren und vorgespannten Pufferstößels ist durch einen Endanschlag begrenzt, der durch einen Sprengring und je einen Anschlag für den Sprengring am Pufferstößel und an der Pufferhülse gebildet ist. Der Außendurchmesser der Pufferhülse ist konzentrisch zum Innendurchmesser angeordnet. Die Passfeder ist an dem Pufferstößel befestigt und ragt über den Innendurchmesser des Pufferstößels hinaus in den Innenraum. Die Pufferhülse weist an ihrem Außenumfang eine zur Passfeder korrespondierende Nut auf, in die die dem Pufferstößel zugeordnete Passfeder greift. Es hat sich gezeigt, dass bei vorgegebenen Durchmessern (Innen- und Außendurchmesser des Pufferstößel und der Pufferhülse) bei ungünstigem Zusammentreffen von Fertigungstoleranzen die Nutgrunddicke in der Pufferhülse zu dünn wird und durch einwirkende Drehmomente, die auch als Dauerlast eingebracht werden können, die Gefahr einer Rißbildung zwischen Nutgrund und Nutflanke gegeben ist. Dieses Einreißen des Nutgrunds kann bei Nichtentdecken zum Abriß des gesamten Puffers führen. Es ist zwar versucht worden, das Problem des Versagens des Puffers zu lösen, indem der Nutgrund entfernt wurde; dies führte jedoch dann zu einem Aufbiegen der Nut und/oder zu Rissen im Nutauslauf, wodurch die Betriebssicherheit verloren geht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Puffer derart zu verbessern, dass ein Einreißen der Nut bei den betrieblich auftretenden Kräften und Momenten vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Puffer gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 einen Puffer im Teilschnitt einer Seitenansicht;
2 den Puffer gemäß 1 im Querschnitt und
3 eine alternative Ausführungsform der Pufferhülse am fahrzeugseitigen Befestigungsende.
Der in 1 dargestellte Puffer weist eine am Schienenfahrzeug (nicht dargestellt) befestigte, feststehende Pufferhülse 3 und einen daran längsverschieblich geführten Pufferstößel 2 auf. Der Pufferstößel 2 ist gegenüber der Pufferhülse 3 durch eine in Achsrichtung angeordnete Passfeder 6 geführt und gegen Verdrehung gesichert. Die Passfeder 6 ist im allgemeinen an der Pufferhülse 3 befestigt und ragt in den Innenraum. Die Pufferhülse 3 weist am Außenumfang/Mantel eine zur Passfeder 6 korrespondierende Nut 7 mit Nutgrund 7a und zwei Seitenflanken 7b auf, in die im Einbauzustand die dem Pufferstößel 2 zugeordnete Passfeder 6 greift. Der Pufferstößel 2 ist über ein vorgespanntes Federpaket 5, insbesondere ein Ringfederpaket bekannter Bauart, über ein Distanzstück 1 zum Ausgleich von unterschiedlichen Federblocklängen an der Pufferhülse 3 abgestützt. Der maximale Ausschub des axial verschiebbaren und vorgespannten Pufferstößels 2 ist durch einen Endanschlag 4, z. B. mittels angeschweißtem, geschraubtem oder verspanntem Sicherungsring, begrenzt.
Der Innendurchmesser 8 der Pufferhülse 3 ist exzentrisch (außermittig) zu seinem Außendurchmesser 9 angeordnet, derart dass die Exzentrizität 12, d.h. der Verschub der Mittelachse des Innendurchmessers 8 gegenüber der Mittelachse des Außendurchmessers 9, zur der Nut 7 abgewandten Seite um ein bestimmtes Maß versetzt angeordnet ist. Dadurch ist ein in den Innenraum der Pufferhülse 3 eingebrachtes Federpaket 5 im Anbauzustand um die gleiche Exzentrizität nach unten verschoben. Die Exzentrizität 12 ist vorzugsweise derart gewählt, dass zwischen Nutgrund 7a und Innendurchmesser 8 der Pufferhülse 3 eine Nutgrunddicke 10 von mindestens 3 mm verbleibt. Der Innendurchmesser 8 der Pufferhülse 3 weist vorzugsweise ein Nennmaß von 199 mm auf, damit Federpakete 5, insbesondere Ringfederpakete, vorhandener, marktüblicher, maßlich festgelegter Bauart einschiebbar und verwendbar sind.
Um eine ausreichend belastbare Nutgrunddicke 10 zu erzielen, sollte das Maß der Exzentrizität 12 mindestens 1 mm betragen.
Um Kerbwirkungen zu vermindern beträgt der Übergangsradius R zwischen Nutgrund (7a) und Nutflanke (7b) vorzugsweise mindestens 1 mm.
Nach einer Ausführungsform nach 3 besteht die Pufferhülse 3 aus einem am Fahrzeug zu befestigenden Hülsenträger 15 und einem mit diesem verschweißten Hülsenabschnitt 16. Am Rand des topfförmigen Hülsenträgers 15 ist ein Bund 14 angeordnet. Dieser Bund 14 dient zur Anlage am Hülsenabschnitt 16 und als Schweißbadsicherung. Der Bund 14 des Hülsenabschnittes 16 weist einen Außendurchmesser auf, der konzentrisch zu zum Außendurchmesser 9 des Hülsenabschnittes 16 angeordnet ist. Dadurch ist an der Fügestelle am Außenumfang des Hülsenabschnittes 16 eine gleich starke Schweißnaht erzeugbar.
Von besonderer Bedeutung ist bei der Erfindung, dass der erfindungsgemäße Puffer sowohl aus Neuteilen als auch partiell aus aufgearbeiteten Altteilen aus dem Bestand bestehen und hergestellt werden kann. Die Pufferhülse 16 mit dem Merkmal der exzentrisch angeordneten Innen- und Außendurchmesser (8, 9) ist immer als Neuteil zu fertigen. Andere Bauteile, insbesondere der Pufferstößel 2 und/oder das Federpaket 5 können wirtschaftlich aus dem Bestand an alten Puffern gewonnen werden. Die technische Umsetzung ist dadurch möglich, dass die neu gestaltete Pufferhülse 16 mit Pufferteilen bisheriger Bauart und mit bisherigen Abmessungen zusammen montierbar sind. Damit ist ein Umbau vorhandener Puffer unter Verwendung der in großer Zahl vorhanden Pufferstößel und/oder Federpakete 5 möglich.
Aber auch eine Herstellung des erfindungsgemäßen Puffers ausschließlich mit Neuteilen weist im betrieblichem Einsatz Vorteile bei Logistik und Instandhaltung auf. Es gibt für lange Zeit noch einen Bestand an Puffern alter Bauart (nur Bau teile gemäß Ausbildung nach Stand der Technik) und neuer, gemischter Bauart (Neuteil Pufferhülse 16 und Altteile gemäß Ausbildung der Erfindung}. Daher macht auch die Herstellung des erfindungsgemäßen Puffers neuer Bauart unter ausschließlichem Einsatz von Neuteilen (Neuerstellung), insbesondere für Neufahrzeuge, auch Sinn und führt bei der Instandhaltung und Instandsetzung der Schienenfahrzeuge hinsichtlich der Puffer zu logistischen und wirtschaftlichen Vorteilen.

1: Distanzstück
2: Pufferstößel
3: Pufferhülse
4: Anschlag
5: Federpaket
6: Passfeder
7: Nut
7a: Nutgrund
7b: Nutflanke
8: Innendurchmesser der Pufferhülse
9: Außendurchmesser der Pufferhülse
10: Nutgrunddicke
11: –
12: Exzentrizität
13: Außendurchmesser des Bundes
14: Bund
15: Hülsenträger
16: Hülsenabschnitt

Claims

Puffer für Schienenfahrzeuge mit feststehender Pufferhülse (3) und längsverschieblichem Pufferstößel (2), wobei der Pufferstößel (2) über ein vorgespanntes Federpaket (5) gegenüber der Pufferhülse (3) abgestützt und über eine in Längsrichtung angeordnete Passfeder (6), die in einer an der Pufferhülse (3) angeordneten Nut (7) geführt ist, gegen Verdrehung gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (8) der Pufferhülse (3) exzentrisch zu seinem Außendurchmesser (9) angeordnet ist, dass die Exzentrizität (12), d. h. der Verschub der Mittelachse des Innendurchmessers (8) gegenüber der Mittelachse des Außendurchmessers (9), zur der Nut (7} abgewandten Seite um ein bestimmtes Maß versetzt angeordnet ist und dass das im Innenraum der Pufferhülse (3) angeordnetes Federpaket (5) um die gleiche Exzentrizitäf (12) zur der Nut (7) gegenüberliegenden Seite versetzt angeordnet ist.
Puffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität (12) derart gewählt ist, dass zwischen Nutgrund (7a) und Innendurchmesser (8) der Pufferhülse (3) eine Nutgrunddicke (10) von mindestens 3 mm verbleibt.
Puffer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (8) der Pufferhülse (3) ein Nennmaß von 199 mm aufweist.
Puffer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität (12) mindestens 1 mm beträgt.
Puffer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsradius R zwischen Nutgrund (7a) und Nutflanke (7b) mindestens 1 mm beträgt.
Puffer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferhülse (3) einen Hülsenträger (15) und einen mit diesem verschweißten Hülsenabschnitt (16) aufweist, wobei der Durchmesser (13) eines als Anlage und Schweißbadsicherung dienenden Bundes (14) des Hülsenabschnittes (16) konzentrisch zu dessen Außendurchmesser (9) angeordnet ist.
Puffer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer eine erfindungsgemäß ausgebildete, neu gefertigte Pufferhülse (3) sowie einen Pufferstößel (2) und ein Federpaket (5) bisheriger Bauart und bisherigen Abmessungen aufweist.