DE1113237B

DE1113237B - Device for destroying large impact forces in vehicles, in particular rail vehicles

Info

Publication number: DE1113237B
Application number: DEK34333A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albert Kalkert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-03-15
Filing date: 1958-03-15
Publication date: 1961-08-31

Description

Einrichtung zum Vernichten großer Stoßkräfte bei Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Vernichten großer Stoßkräfte bei Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, mit hydraulischen Federungs- und Dämpfungsmitteln.Device for destroying large impact forces in vehicles, in particular Rail vehicles The invention relates to a device for destruction large impact forces in vehicles, especially rail vehicles, with hydraulic Suspension and damping means.

Es sind Puffer für Schienenfahrzeuge bekannt, die mit hydraulischen Dämpfungseinrichtungen zur Aufnahme großer Pufferkräfte versehen sind. Es ist ferner bekannt, die Puffer an jeder Stirnseite des Fahrzeugs durch eine Druckleitung hydraulisch miteinander zu verbinden, wobei diese hydraulische Verbindung einen Druckausgleich der auf beide Puffer wirkenden Kräfte bei Kurvenfahrten bezweckt.There are known buffers for rail vehicles with hydraulic Damping devices are provided to absorb large buffer forces. It is further known, the buffers at each end of the vehicle through a pressure line hydraulically to connect with each other, this hydraulic connection a pressure equalization the purpose of the forces acting on both buffers when cornering.

Beim Auflaufen von Zügen mit mehreren Wageneinheiten auf Hindernisse, wie stehende und fahrende Züge usw., werden hauptsächlich die ersten Wagen durch die großen Pufferstöße beschädigt oder vollkommen zerstört und dadurch die Fahrgäste in Mitleidenschaft gezogen. Bei den bekannten Pufferausführungen werden die Stöße zwar gedämpft in den Fahrzeugrahmen eingeleitet, die dem ersten Wagen folgenden Wagen laufen jedoch entsprechend ihrer Massen addierend auf und bewirken dadurch eine erhöhte Beanspruchung der vorderen Wagen.When trains with several car units run into obstacles, like stationary and moving trains etc., the first wagons are mainly used the large buffer joints are damaged or completely destroyed, and thereby the passengers affected. In the known buffer designs, the impacts although dampened into the vehicle frame, those following the first car However, wagons accumulate according to their masses and thereby cause increased stress on the front car.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Nachteile zu beseitigen, und sie besteht darin, die in Längsrichtung einander gegenüberliegenden Puffer durch einen mit Flüssigkeit gefüllten Hohlkörper, z. B. ein Rohr, miteinander zu verbinden, wobei der Hohlkörper an einen an sich bekannten hydraulischen elastischen Druckkörper oder ein an sich bekanntes mechanisches Federsystem angeschlossen ist. Jeder der beiden Hohlkörper dient dabei erfindungsgemäß als Hauptlängsträger des Fahrzeugrahmens.The invention is based on the above-mentioned disadvantages to eliminate, and it consists in the longitudinally opposite one another Buffer through a liquid-filled hollow body, e.g. B. a pipe, with each other to connect, the hollow body to a known hydraulic elastic Pressure body or a known mechanical spring system is connected. According to the invention, each of the two hollow bodies serves as the main longitudinal member of the Vehicle frame.

Da die am Fahrzeugrahmen oder Untergestell vorn und hinten angebrachten Puffer durch eine Flüssigkeitssäule miteinander verbunden sind, herrscht in der Flüssigkeitssäule ein hydrostatischer Druck, der sich je nach der am Puffer auftretenden Kraft ändert. Der hydraulische elastische Druckkörper enthält eine Speicherblase, die die jeweils auftretende Stoßarbeit aufnehmen kann. Die bekannten Baugrößen derartiger Speicherblasen weisen einen Anfangsdruck von etwa 10 atü und einen Enddruck von 200 atü auf, der sich erforderlichenfalls ändern läßt und den gegebenen Verhältnissen anzupassen ist. Durch entsprechende Dimensionierung der Kolben und Zylinder der vor den Flüssigkeitssäulen angebrachten Puffer ist es möglich, sehr große Stoßkräfte und Stoßarbeit aufzunehmen, ohne daß das Fahrzeug ; beschädigt wird.Since those attached to the vehicle frame or underframe at the front and rear Buffer connected by a column of liquid prevails in the Liquid column is a hydrostatic pressure that varies depending on the pressure occurring at the buffer Force changes. The hydraulic elastic pressure body contains an accumulator bladder, which can absorb the impact work that occurs in each case. The known sizes of such Storage bladders have an initial pressure of about 10 atm and a final pressure of 200 atü, which can be changed if necessary and the given circumstances is to be adjusted. By appropriately dimensioning the pistons and cylinders of the A buffer placed in front of the columns of liquid makes it possible to generate very large impact forces and take up impact work without the vehicle; damaged.

Um den hydrostatischen Druck der in den beiden Hohlkörpern vorhandenen Flüssigkeitssäulen auszugleichen, sind nach einem weiteren ErfIndungsmerkmal die Hohlkörper jeder Wagenseite vor der Verbindung mit dem hydraulischen elastischen Druckkörper durch eine Rohrleitung miteinander verbunden.To the hydrostatic pressure of the existing in the two hollow bodies To compensate for columns of liquid, according to a further feature of the invention, are the Hollow body on each side of the car before connecting to the hydraulic elastic Pressure hulls connected to one another by a pipeline.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ragen die Pufferstößel, beidseitig als Kolben ausgebildet, auf der einen Seite in das Ende oder aufgesetzte Ende des rohrförnügen Hauptlängsträgers und auf der anderen Seite in eine Pufferkappe als Zylinder. Der Pufferstößelhals kann erfindungsgemäß zwecks Ausgleich des Öldrucks durchbohrt sein. Bei dieser Ausführung wirkt der Flüssigkeitsdruck auf beide Kolbenflächen des Pufferstößels.According to a further feature of the invention, the buffer tappets protrude, Designed as a piston on both sides, on one side in the end or attached End of the rohrförnügen main longitudinal member and on the other side in a buffer cap as a cylinder. According to the invention, the buffer tappet neck can be used to compensate for the oil pressure be pierced. In this version, the fluid pressure acts on both piston surfaces of the buffer tappet.

Wird nun durch Anziehen der Kupplung beim Zusammensetzen eines Zuges der Druck auf den Kolben des Pufferstößels etwas größer als der Ausgangsdruck des hydraulischen elastischen Druckkörpers, so ist der Fahrzeugrahmen, also auch der Wagenkasten, schwimmend unter Öldämpfung mit dem nächsten verbunden, und es werden somit alle Stöße beim Anfahren, Bremsen üsw. sehr weich, vom Fahrgast kaum spürbar, auf das Fahrzeug übertragen.Is now done by tightening the coupling when assembling a train the pressure on the piston of the buffer plunger is slightly higher than the output pressure of the hydraulic elastic pressure hull, so is the vehicle frame, including the Car body, floating under oil dampening, connected to the next one, and there will be thus all shocks when starting, braking, etc. very soft, hardly noticeable by the passenger, transferred to the vehicle.

Außerdem kann erfindungsgemäß vor den Hohlkörpern, die als Hauptlängsträger ausgebildet sind, ein zweites getrennt arbeitendes Pufferpaar mit mechanischen Pufferfedern liegen, wobei die Federn im mechanischen Pufferpaar kleinere Stöße aufnehmen.In addition, according to the invention, in front of the hollow bodies, which act as the main longitudinal members are formed, a second separately working pair of buffers with mechanical buffer springs with the springs in the mechanical pair of buffers absorbing minor impacts.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung enthalten die Puffer ineinander verschiebbare Kolben. mit denen mechanische Federn kombiniert sein können.According to a further embodiment of the invention, the buffers contain telescopic pistons. with which mechanical springs combined could be.

Die Puffer sind erfindungsgemäß etwa in der Mitte durch eine den Berner Raum einhaltende Traverse für die Kupplung miteinander verbunden.According to the invention, the buffers are approximately in the middle through a Berner Space-saving crossbeam for the coupling connected to one another.

Durch die Erfindung wird die erforderliche Genauigkeit bei der Herstellung und Montage der Zylinder am Rahmen dadurch verringert, daß der Pufferstößelhals erfindungsgemäß gegenüber dem Innenkolben seitlich beweglich und begrenzt gelenkig ausgebildet ist.The invention provides the required precision in manufacture and mounting the cylinder on the frame is reduced by the buffer plunger neck according to the invention laterally movable with respect to the inner piston and articulated to a limited extent is trained.

Weitere Vorteile der Erfindung sind hauptsächlich darin zu sehen, daß Pufferstöße nicht als Druckkräfte auf den Fahrzeugrahmen wirken, sondern in dem hydraulischen elastischen Druckkörper zwischen dem Vorder- und Hinterpuffer in einen hydrostatischen Druck umgewandelt werden, wobei die Stoßenergie durch die mit dem hydraulischen elastischen Druckkörper verbundene Speicherblase aufgenommen wird. Die beim starken Bremsen oder Auflaufen des Zuges auftretenden großen Verzögerungen bewirken demzufolge nicht eine sich addierende Stoßbeanspruchung der einzelnen Wagen, sondern lediglich verschiedene hydrostatische Drücke in den Puffersystemen der einzelnen Wagen.Further advantages of the invention are mainly to be seen in that buffer impacts do not act as compressive forces on the vehicle frame, but in the hydraulic elastic pressure body between the front and rear buffers converted into hydrostatic pressure, the impact energy being generated by the recorded with the hydraulic elastic pressure body connected storage bladder will. The large delays that occur when the train brakes heavily or runs aground consequently do not cause a cumulative shock load on the individual wagons, but only different hydrostatic pressures in the buffer systems of each Dare.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen, die verschiedene Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawings, which show various Show exemplary embodiments, explained in more detail.

Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei verschiedene Pufferausführungen 1 und 2. Die als Längsträger und Flüssigkeitsbehälter dienenden Hohlkörper 4 sind in dem Rahmen 3, z. B. in der Querverbindung 5 des Rahmens, starr eingebaut. Die lösbare Befestigung des Zylinders 6 an der Stirnseite des Hohlkörpers 4 ermöglicht eine getrennte werkstattmäßige Bearbeitung des Zylinders, wodurch eine einwandfreie Abdichtung und Führung des Kolbens gesichert ist. Der Kolben 7 ist zum Zwecke des Ausgleichs des Öldrucks zwischen der Pufferkappe 8 und dem Hohlkörper 4 durchbohrt und besitzt nach Anzug der Kupplung das axiale Spiel 9 und 9'. Der Kolben 10 ist mittels einer Kugelkalotte 11 mit dem Stößelhals 12 verbunden und besitzt eine mechanische Federung 13. An den beiden Pufferstößeln ist die Traverse 14 mit der Kupplung 15 angeordnet. Bei größerem erforderlichem seitlichem Spiel zwischen Pufferstößelhals und Kolben kann in an sich bekannter Weise eine zusätzliche Führung für die Traverse mittig zwischen dem Pufferpaar vorgesehen sein, so daß ein Durchhängen der aufgesetzten Puffer mit der Traverse gegenüber der Fahrzeughorizontalen vermieden wird. Zwischen den beiden Hohlkörpern 4 liegt die Druckausgleichleitung 16 mit dem Anschluß 17 an den hydraulischen Druckkörper 18 mit der Speicherblase 19.1 and 2 show two different buffer designs 1 and 2. The hollow body 4 serving as a side member and liquid container are in the Frame 3, e.g. B. in the cross connection 5 of the frame, rigidly installed. The solvable Attachment of the cylinder 6 to the end face of the hollow body 4 enables a Separate workshop machining of the cylinder, resulting in a perfect seal and guidance of the piston is secured. The piston 7 is for the purpose of compensation of the oil pressure between the buffer cap 8 and the hollow body 4 and has after tightening the coupling, the axial play 9 and 9 '. The piston 10 is by means of a The spherical cap 11 is connected to the tappet neck 12 and has a mechanical suspension 13. The traverse 14 with the coupling 15 is arranged on the two buffer tappets. If there is a larger side clearance required between the buffer tappet neck and the piston can in a known manner an additional guide for the traverse in the middle be provided between the pair of buffers, so that a sagging of the attached Buffer with the traverse opposite the vehicle horizontal is avoided. Between The pressure equalization line 16 with the connection 17 lies between the two hollow bodies 4 to the hydraulic pressure body 18 with the accumulator bladder 19.

Fig. 3 zeigt einen Puffer mit drei ineinander verschiebbaren Kolben 20, 21 und 22 und zwei mechanischen Federelementen 23 und 24.3 shows a buffer with three pistons which can be displaced one inside the other 20, 21 and 22 and two mechanical spring elements 23 and 24.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den als Hauptlängsträger dienenden Hohlkörper, der als Rohr ausgebildet ist.Fig. 4 shows a cross section through the serving as the main longitudinal member Hollow body, which is designed as a tube.

In Fig. 5 ist der Hauptlängsträger als geschweißter, geschlossener viereckiger Kasten 25 ausgeführt, wobei der Hohlkörper 26 gegenüber der Puffermittel achse nach oben versetzt ist.In Fig. 5 the main longitudinal member is a welded, closed one rectangular box 25 executed, the hollow body 26 opposite the buffer means axis is offset upwards.

Fig. 6 zeigt einen offenen Hauptlängsträger 27, wobei die Verbindung der vorderen und hinteren Puffer durch eine gesonderte hydraulische Leitung 28 erfolgt. Fig. 7 zeigt den Anschluß einer hydraulischen Leitung 30 zur Verbindung des vorderen und hinteren Puffers an dem Zylinder 29.Fig. 6 shows an open main side rail 27, the connection the front and rear buffers are carried out by a separate hydraulic line 28. Fig. 7 shows the connection of a hydraulic line 30 for connecting the front and rear buffer on cylinder 29.

In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Zylinder 21 reit der Traverse 14 verbunden ist.In Fig. 8 an embodiment is shown in which the cylinder 21 rides the traverse 14 is connected.

Fig. 9 zeigt ein Anwendungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Puffer 32 nicht mit dem Hauptlängsträger 33 besitzt auf jeder Stirnseite einen Anschlag Verbindung stehen. Hierbei ist der Drehzapfen 35 seitlich verschiebbar angeordnet. Der Hauptlängsträger 33 besitzt auf jeder Stirnseite einen Anschlag 36. Außerdem kann auch in dem Hauptlängsträger ein hydraulischer elastischer Druckkörper, wie oben beschrieben, angeordnet sein.Fig. 9 shows an application example of the invention in which the buffers 32 not having the main longitudinal member 33 has a stop on each end face Connected. Here, the pivot 35 is arranged to be laterally displaceable. The main longitudinal member 33 has a stop 36 on each end face. In addition can also be a hydraulic elastic pressure body, such as in the main side member described above, be arranged.

Fig. 10 veranschaulicht eine Anordnung zur Aufnahme der Stoßenergie bei Verwendung eines an sich bekannten mechanischen Federsystems. In den Hohlkörper 37 ist ein mechanisches Federsystem eingebaut, welches aus einem Zylinder 38, zwei Kolben 39 und 40 und einem Federsatz 41 besteht. Durch entsprechende Wahl des Durchmessers des Zylinders 38 kann der Federweg vergrößert oder verkleinert und somit die gewünschte Arbeitsaufnahme festgelegt werden.Fig. 10 illustrates an arrangement for absorbing the impact energy when using a mechanical spring system known per se. In the hollow body 37 a mechanical spring system is installed, which consists of a cylinder 38, two Pistons 39 and 40 and a set of springs 41 consists. By choosing the appropriate diameter of the cylinder 38, the spring travel can be increased or decreased and thus the desired Work to be determined.

Fig: 11 zeigt eine Anordnung gemäß Fig. 10, wobei lediglich ein zusätzlicher Innenkolben 42 vorgesehen ist.FIG. 11 shows an arrangement according to FIG. 10, with only one additional Inner piston 42 is provided.

Je nach den Erfordernissen können in einem Fahrzeug ein oder mehrere hydraulische elastische Druckkörper oder ein oder mehrere mechanische Federsysteme an die Flüssigkeitssäulen zwischen vorderen und hinteren Puffern angeschlossen sein. Beim Auftreten sehr großer Pufferstöße können hydraulische elastische Druckkörper und mechanische Federsysteme in einem Fahrzeug auch gleichzeitig Verwendung finden.Depending on the requirements, one or more hydraulic elastic pressure bodies or one or more mechanical spring systems be connected to the liquid columns between front and rear buffers. If very large buffer shocks occur, hydraulic elastic pressure bodies can and mechanical spring systems can also be used in a vehicle at the same time.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for destroying large impact forces Vehicles, in particular rail vehicles, with hydraulic suspension and damping means, characterized in that the longitudinally opposite buffers through a liquid-filled hollow body, e.g. B. a pipe connected to each other are, wherein the hollow body to a known hydraulic elastic Pressure body, or a known mechanical spring system is connected.

2. Device according to claim 1, characterized in that the tube as the main longitudinal member a vehicle frame is used.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that that the buffer plunger, designed on both sides as a piston, on one side in the end or patch end of the tubular main stringers and on the other Side protrude into a buffer cap as a cylinder.

4. Device according to claim 3, characterized characterized in that the buffer tappet neck pierces for the purpose of equalizing the oil pressure is.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the buffer approximately in the middle by a cross-beam for the coupling that maintains the Bern area are connected to each other.

6. Device according to claim 1, characterized in that that before the hollow bodies, which as Main longitudinal members are formed, there is a second separately working pair of buffers with mechanical buffer springs.

7. Device according to claim 1, characterized in that the buffers into one another Slidable pistons with which mechanical springs can be combined contain. B.

Device according to claim 1 and 6, characterized in that the springs in mechanical pair of buffers absorb smaller impacts.

9. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the hollow body on each side of the car before the connection with the hydraulic elastic pressure body through a pipeline with each other are connected.

10. Device according to one of the above claims, characterized in that the buffer plunger neck is designed to be laterally movable with respect to the inner piston and to a limited extent articulated. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 807 949, 718 514 666651.