DE1231742B - Stossdaempfeinrichtung in Schienenfahrzeugen zum Schutz des Ladegutes gegen in Laengsrichtung der Fahrzeuge auftretende Stoesse - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B61d

B 60p

Deutsche Kl.: 20 c- 4/02

1 231742
R3568011/20c
16. Juli 1963
5. Januar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßdämpfeinrichtung in Schienenfahrzeugen zum Schutz des Ladegutes gegen in Längsrichtung der Fahrzeuge auftretende Stöße, bei der das die Zug- und Stoßvorrichtungen tragende, die Längsstöße aufnehmende Fahrzeugteil gegenüber der Ladeplattform von einer Mittelstellung aus in beide Fahrzeuglängsrichtungen verschiebbar gelagert ist, wobei die Ladeplattform über Rollen auf in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Rollbahnen auf dem die Längsstöße aufnehmenden Fahrzeugteil abgestützt ist und zwischen diesen zwei Fahrzeugteilen deren Mittelstellung bewirkende Rückstellfedern sowie Bremsvorrichtungen mit während der gegenseitigen Längsverschiebungen der Fahrzeugteile selbsttätig einsetzender, vom Druck des Ladegutes abhängiger gleitender Reibung zum Stoßverzehr vorgesehen sind.

Die bei Schienenfahrzeugen auftretenden Längsstöße, die insbesondere während des Rangierens der Fahrzeuge oft sehr stark sind, können zu Beschädigungen empfindlichen Ladegutes oder bei schwerem massivem Ladegut zur Beschädigung der Fahrzeuge führen. Zum Verhindern derartiger Schaden durch Längsstöße ist bekannt, das die Ladung tragende Wagenoberteil auf dem die Längsstöße aufnehmenden Fahrzeugrahmen über Rollen längsverschiebbar zu lagern und mit Rückstellfedern zu versehen, die die zwei Fahrzeugteile in einer gegenseitigen Mittelstellung halten. Weiterhin ist bekannt, diese Rollen auf von einer Mittelstellung in beide Längsrichtungen des Fahrzeuges ansteigenden, am Fahrzeugrahmen angebrachten Rollbahnen längsverschiebbar anzuordnen, wodurch eine der Steigung der Rollbahnen vom Gewicht des Ladegutes entsprechend abhängige Rückstellkraft erreicht wird.

Bei Schienenfahrzeugen mit Mittelpufferkupplungen ist wiederum bekannt, einen an seinen Enden die Kupplungen tragenden Balken längsverschiebbar in der Längsmitte des Fahrzeugrahmens anzuordnen und mit einer Rückstellfeder, die den Balken gegenüber dem Fahrzeugrahmen in einer Mittelstellung hält, sowie mit einer hydraulischen Dämpfung der Relativbewegungen zu versehen. Zur hydraulischen Dämpfung ist bei diesen bekannten Stoßdämpfeinrichtungen mindestens ein im Fahrzeugrahmen in Längsrichtung liegender Hydraulikzylinder angeordnet, der mit seinem Boden und dem Ende der herausgeschobenen Kolbenstange derart zwischen Anschlägen am Fahrzeugrahmen und dem gegenüber diesem längsverschiebbaren Stoßbalken angeordnet ist, daß die Kolbenstange unabhängig von der Stoßrichtung immer in den Zylinder hineingeschoben Stoßdämpfeinrichtung in Schienenfahrzeugen
zum Schutz des Ladegutes gegen in Längsrichtung der Fahrzeuge auftretende Stöße

Anmelder:

Rheinstahl Siegener Eisenbahnbedarf G. m. b. H.,

Dreis-Tiefenbach (Kr. Siegen)

Als Erfinder benannt:

Konrad Trümper, Weidenau/Sieg;

Dr.-Ing. Karl Raab, Wiesbaden

wird. Beim Hineinschieben der Kolbenstange bzw. Verschieben des Kolbens erfolgt eine Abbremsung der gegenseitigen Verschiebung der zwei Fahrzeugteile dadurch, daß in dem Hydraulikzylinder eine Flüssigkeit über Drosselbohrungen von einer Seite des Kolbens auf die andere gepreßt wird. Die Rückstellfeder ist als Schraubenfeder derart außerhalb auf dem Hydraulikzylinder angeordnet, daß sie mit dem einen Ende gegen den Boden des Zylinders und mit dem anderen Ende gegen das äußere Ende der Kolbenstange wirkt. Dadurch schiebt die Rückstellfeder die Kolbenstange nach jedem Stoß aus dem Zylinder heraus und die zwei gegen Anschläge wirkenden Fahrzeugteile in ihre gegenseitige Mittelstellung zurück. Ein Nachteil der hydraulischen Einrichtungen ist neben der Schwierigkeit einer absolut sicheren Abdichtung der Hydraulikzylinder, die bei den auftretenden hohen Belastungen nur sehr schwer zu erreichen sein wird, die stoßgeschwindigkeitsabhängige Dämpfungskraft, so daß unterschiedliches Ladegutgewicht eine unterschiedliche Beschleunigung bzw. Verzögerung erfährt.

Es sind darüber hinaus Schienenfahrzeuge bekannt, bei denen das Wagenoberteil über auf kurzen, von ihrer Mitte in beide Längsrichtungen abfallenden Rollbahnen laufenden Rollen auf dem Fahrzeugrah-

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men abgestützt ist, so daß es nur in der gegenseitigen Mittelstellung auf den Rollbahnen steht, außerhalb der Mittelstellung aber auf Bremsflächen des Fahrzeugrahmens aufgesetzt wird, wodurch die gegenseitigen Verschiebungen während des Stoßverzehrs mit vom Gewicht des Ladegutes abhängiger Bremsreibung erfolgen.

Die meisten dieser bekannten Stoßdämpfeinrichtungen erfüllen jedoch die ihnen gestellte Aufgabe' nicht befriedigend, da die dem Fahrzeug vermittelten Längsstöße unabhängig von der Größe des Stoßes und dem Gewicht des Ladegutes mit einer das zulässige Maß überschreitenden Beschleunigung auf das Ladegut übertragen werden. Bei einigen bekannten Einrichtungen sind dem Gewicht des Ladegutes entsprechend einstellbare, die Relativbewegung zwischen den zwei Fahrzeugteilen dämpfende Vorrichtungen vorgesehen, die, richtig eingestellt, ihre Aufgabe ausreichend erfüllen. Da diese Vorrichtungen jedoch durch das bedienende Personal dem Ladegutgewicht entsprechend eingestellt werden müssen, ist ihre Funktion von der Zuverlässigkeit des Personals abhängig, was manchmal dazu führt, daß sie bei falscher Einstellung zu Beschädigungen des Ladegutes führen.

Die bekannte Stoßdämpfeinrichtung, bei der das das Ladegut tragende Wagenoberteil über Rollen auf in beide Richtungen von einer Mittelstellung aus ansteigenden Rollbahnen des Fahrzeugrahmens steht, vermittelt bei einer durch einen Längsstoß verursachten gegenseitigen Relativbewegung der zwei Fahrzeugteile aus der Mittelstellung heraus eine dem Gewicht des Ladegutes proportionale Rückstellkraft. Die den Stoß verzehrende Wirkung dieser Einrichtung allein ist jedoch nicht ausreichend; außerdem ermöglicht sie ein gegenseitiges Längspendeln der zwei Fahrzeugteile um die Mittelstellung. Um die Rückstellkraft dieser Stoßdämpfeinrichtung zu erhöhen und ein gegenseitiges Pendeln der zwei Fahrzeugteile zu verhindern, werden bei ihr Dämpfungsmittel in Gestalt von Federn vorgesehen. Diese Dämpfungsmittel haben jedoch den Nachteil, daß sie eine vom Gewicht des Ladegutes unabhängige Bremswirkung ausüben, wodurch ein leichtes Ladegut eine zu starke oder ein schweres Ladegut eine zu schwache Beschleunigung oder Abbremsung erhält.

Bei der Stoßdämpfeinrichtung mit nur in der gegenseitigen Mittelstellung über Rollen und kurze Rollbahnen auf dem Fahrzeugrahmen abgestütztem Wagenoberteil, das bei gegenseitigen Längsverschiebungen durch die in beide Längsrichtungen abfallenden Rollbahnen außerhalb der Mittelstellung auf Bremsflächen des Fahrzeugrahmens aufgesetzt wird, erfolgt die zwischen Wagenoberteil und Fahrzeugrahmen einsetzende Bremsreibung dem Gewicht des Ladegutes proportional. Da aber bei dieser Einrichtung die den Stoß dämpfende Bremsreibung bei allen gegenseitigen Längsverschiebungen außerhalb der Mittelstellung einsetzt, müssen die Rückstellfedern eine hohe Federkraft besitzen und unter Vorspannung stehen, um die zwei durch einen Längsstoß gegenseitig verschobenen Fahrzeugteile entgegen der Bremsreibung wieder in ihre Mittelstellung zurück zu schieben. Diese Stoßdämpfeinrichtung kann wegen der von ihren Rückstellfedern aufzubringenden großen Kräfte, die die zwei Fahrzeugteile auch mit schwerstem Ladegut in ihre Mittelstellung verschieben müssen, empfindliches und leichtes Ladegi nicht vor Beschädigungen bei Längsstößen de Schienenfahrzeuges schützen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mechanische Stoßdämpfeinrichtung so auszubildei daß bei allen höchstzulässigen Längsstößen de Schienenfahrzeuge, unabhängig von der Größe de Stoßes und vom Gewicht des Ladegutes, auf diese eine nahezu konstant bleibende Beschleunigung« und Dämpfungskraft einwirkt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Stoß dämpfeinrichtung der eingangs angeführten Art da durch, daß die Rollbahnen, wie an sich bekannt, vo: ihrer Längsmitte ab nach beiden Richtungen hin an steigen, daß die Bremsvorrichtungen bei einer gegen seitigen Längsverschiebung der zwei Fahrzeugteil aus der Mittelstellung heraus sofort deren Bremsun bewirken, bei der Rückverschiebung in die Mittel stellung jedoch keine Bremswirkung ausüben, um daß die Rückstellfedern mit einer, nur für die Rück Verschiebung der zwei Fahrzeugteile in die Mittel stellung bemessenen und auf dem gesamten Feder weg gleichbleibenden oder nur im kleinen Bereicl um die Mittelstellung wirksamen Federkraft versehei sind.

Durch Verwendung der bekannten, in beidei Richtungen ansteigenden Rollbahnen, die eine den Gewicht des Ladegutes entsprechende Rückstellkraf ausüben und durch eine derartige Ausbildung de dem Gewicht des Ladegutes proportional wirkende! Bremsvorrichtungen, daß sie nur bei gegenseitige Verschiebung der zwei Fahrzeugteile aus ihrer Mittel stellung heraus einsetzen, ist eine Stoßdämpfeinrich tung geschaffen, die auf das Ladegut nur mit eine dem Gewicht desselben proportionalen Dämpfungs kraft wirkt. Dadurch wiederum, daß die Brems reibung zum Stoßverzehr nur bei den Längsverschie bungen der zwei Fahrzeugteile aus ihrer gegenseitige! Mittelstellung heraus einsetzt, sind die Rückstell federn so ausgebildet und bemessen, daß sie nur de Rückführung der zwei Fahrzeugteile in ihre Mittel stellung dienen, auf die Charakteristik der Stoß dämpfeinrichtung jedoch keinen nennenswerten Ein fluß haben. Auch die Form der in beiden Richtungei von einer Mittelstellung aus ansteigenden Rollbahne! ist gemäß der Erfindung verbessert, um bei dei gegenseitigen Längsverschiebungen der zwei Fahr zeugteile aus der Mittelstellung heraus den höchst zulässigen senkrechten Druck auf die Achsfedern de Fahrzeuges nicht zu überschreiten.

Als Fahrzeugteil, das die in Längsrichtung de Fahrzeuges auftretenden Stöße aufnehmen soll, is der Fahrzeugrahmen selbst oder ein in der Längs mitte des Fahrzeugrahmens längsverschiebbarer BaI ken vorgesehen, der mit der Ladeplattform bzw. den Wagenoberteil in Längsrichtung nur über die Stoß dämpfeinrichtung kraftschlüssig in Verbindung steht Die Bremsvorrichtungen zwischen den zwei Fahr zeugteilen sind entweder direkt an den unter den Druck des Ladegutes stehenden, auf den ansteigen den Rollbahnen laufenden Rollen angeordnet ode als neben diesen Rollen auf den Rollbahnen oder an deren dazu vorgesehenen Gleitflächen gleitendi Bremsschuhe ausgebildet. Die Bremsvorrichtungei können auch jeder anderen bekannten Art, z. B. hy draulisch, sein. Zum Erreichen einer dem Gewich des Ladegutes proportionalen Dämpfung der gegen seitigen Relativbewegung der zwei Fahrzeugteile mul

die Bremswirkung dieser Bremsvorrichtungen durch das Gewicht des Ladegutes steuerbar sein. Sie braucht nur dann zum Einsatz zu kommen, wenn die zwei Fahrzeugteile aus ihrer gegenseitigen Mittelstellung heraus verschoben werden.

Als Rückstellfedern sind längsverlaufende dehnbare Stahlstangen, Stahlseile od. dgl. vorgesehen, wodurch bei einer größtmöglichen Ausnutzung des Werkstoffes in Gestalt von Federelementen Federn F i g. 14 einen Schnitt durch eine der Rollen der Stoßdämpfeinrichtung nach F i g. 9 bis 13 gemäß der Linie XIV-XIV der F i g. 15,

F i g. 15 einen Schnitt durch die Rolle nach Linie XV-XV der Fig. 14,

Fig. 16 eine der in beiden Richtungen ansteigenden Rollbahnen der Stoßdämpfeinrichtung nach Fig. 9 bis 15,

Fig. 17 und 18 eine Drehstabfeder als nur im

mit großem Federweg und langer, schmaler Ausbil- io kleinen Bereich um die Mittelstellung einsetzende

dung günstig im Fahrzeugrahmen untergebracht werden können. Um Rückstellfedern mit auf dem erforderlichen Federweg gleichbleibender Federkraft zu erhalten, die während der gesamten Relativbewegung wirken, sind mehrere dieser Federelemente derart hintereinander angeordnet, daß sie über entsprechend ausgebildete zweiarmige Umlenkhebel nur als eine Feder wirken. Als Rückstellfedern, die nur im kleinen Bereich um die Mittelstellung der zwei Fahrzeug-Rückstellfeder und

F i g. 19 und 20 zwei die Vorgänge beim Stoß und bei der Stoßdämpfung berücksichtigende Diagramme.

Das Schienenfahrzeug für den Behältertransport gemäß F i g. 1 bis 3 ist aus einem die Längsstöße aufnehmenden Fahrzeugteil 1, den Fahrzeugrahmen, und einer auf demselben in Führungen längsverschiebbar gelagerten, das Ladegut bzw. die Behälter

teile wirken, sind zweckmäßig Drehstabfedern vor- 20 24 tragenden Fahrzeugteil 2, der Ladeplattform, gegesehen, die in einem Fahrzeugteil drehbar gelagert bildet. Der Fahrzeugrahmen 1 ist auf beiden Längssind und an ihren Enden Hebelarme mit Röllchen seiten zwischen hohlen Langträgern 3 mit mehreren tragen, mittels deren sie in der Mittelstellung der nach beiden Längsrichtungen von ihrer Mitte aus an-Fahrzeugteile auf Nocken des anderen Fahrzeugteiles steigenden Rollbahnen 4 versehen, auf die die Ladedrücken, wobei die Nockenhöhe so gewählt ist, daß 25 plattform 2 mittels Rollen 5 abgestützt ist. Für jede nach einer kurzen gegenseitigen Bewegung der zwei Rollbahn 4 sind zwei hintereinanderliegende Rollen Fahrzeugteile aus der Mittelstellung heraus die Röll5 a und 5 b vorgesehen, wobei bei den gegenseitigen Längsverschiebungen der zwei Fahrzeugteile 1 und 2 je nach der Verschieberichtung auf der ansteigenden Rollbahn 4 immer nur eine dieser zwei Rollen 5 a oder 5 b rollt, während die andere Rolle unbelastet mitgenommen wird. Jede der Rollen 5 ist aus zwei fest miteinander verbundenen Teilen spulenartig ausgebildet und mit dem Spulenkern 6 drehbar in einem 35 Lagerring 7 gelagert. Der Lagerring 7 ist wiederum drehbar in einer von innen mit einem Bremsbelag 8 versehenen Lagerschale 9 gelagert, die starr mit der Ladeplattform 2 in Verbindung steht. Somit besitzen die Rollen 5 keine Achsen, sondern werden durch den senkrechten Druck der Ladeplattform 2 mit ihren Lagerringen 7 in den Lagerschalen 9 gehalten. In dem Spulenkern 6 der Rollen 5 ist mindestens je eine Sperrklinke 10 angeordnet, die, in eine Innenverzahnung 11 der Lagerringe 7 greifend, diese bei hervorgehenden Schienenfahrzeuges nach Linie III-III 45 der Drehung der Rollen 5 in einer Drehrichtung mitder F i g. 1, nimmt. Die Sperrklinken 10 sind so angeordnet, daß

chen über die Nocken auf parallel der Bewegung verlaufenden Rollbahnen abgleiten, so daß dann die Rückstellfedern bezüglich ihrer Rückstellkraft in Richtung zur Mittelstellung wirkungslos sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Schienenfahrzeuges für den Behältertransport mit einer zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Ladeplattform gemäß der Erfindung ausgebildeten Stoßdämpfeinrichtung, zum Teil im Schnitt,

Fig. 2 die Draufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Schienenfahrzeug im Schnitt nach Linie ΙΙ-Π der Fig. 3,

Fig. 3 einen Querschnitt des aus Fig. 1 und 2

F i g. 4 und 5 ein Funktionsschema der Stoßdämpfeinrichtung nach F i g. 1 bis 3 in zwei Stellungen,

F i g. 6 einen Schnitt der Rollen der Stoßdämpfeinrichtung nach Linie VI-VI der F i g. 7,

F i g. 7 einen Schnitt durch eine der Rollen nach Linie VII-VII der F i g. 6,

F i g. 8 eine der in beiden Fahrzeuglängsrichtungen ansteigenden Rollbahnen der Stoßdämpfeinrichtung nach F i g. 1 bis 7,

F i g. 9 eine Seitenansicht eines Schienenfahrzeuges für den Behältertransport mit einer zwischen einem in der Längsmitte des Fahrzeugrahmens durchgehenden Balken und dem Fahrzeugrahmen angeordneter Stoßdämpfeinrichtung,

Fig. 10 die Draufsicht auf das in Fig. 9 dargestellte Schienenfahrzeug, zum Teil im Schnitt,

Fig. 11 einen Querschnitt des aus Fig. 9 und 10 hervorgehenden Fahrzeuges nach Linie XI-XI der Fig. 9,

F i g. 12 und 13 Seiten- bzw. Draufsicht der Stoßdämpfeinrichtung gemäß F i g. 9 bis 11 in schematischer Darstellung,

sie beim Anlaufen der Rollen 5 aus der Mittelstellung heraus und bei ihrem Auflaufen auf den ansteigenden Teil der Rollbahn 4 die Lagerringe 7 mitnehmen, wobei die Reibung der Bremsbeläge 8 auf die Lagerringe 7 und auf die Rollen 5 bremsend wirkt. Da beim Rücklauf der Rollen 5 von dem ansteigenden Teil der Rollbahn 4 die Sperrklinken 10 die Lagerringe 7 freigeben, wird der Lauf der Rollen 5 in die Mittelstellung nicht gebremst. Die Lauffläche der Rollen 5 und die der Rollbahnen 4 ist zum besseren Reibungsschluß keilförmig ineinandergreifend ausgebildet, wobei es ganz gleich ist, ob die Rollen 5 oder die Rollbahnen 4 keilförmig sind. Um bei kleinen Verschiebungen der Ladeplattform 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 1 aus der Mittelstellung, die bis zur größten Kompression der Puffer bei einem Stoß mit der größten gegenseitigen Relativbeschleunigung dieser zwei Fahrzeugteile 1 und 2 erfolgt, einen geringeren senkrechten Druck des Ladegutes auf die Achsfedern 25 zu bekommen, sind die Rollbahnen 4 wie aus F i g. 8 ersichtlich ausgebildet. Von der Mittelstellung der Rollen 5 aus ist die Rollbahn 4

annähernd auf ein Fünftel der erforderlichen Länge flach ansteigend (etwa 4°) und danach etwas steiler (etwa 10°) ausgebildet, um in einem Bogen nach oben zu enden. Da in der Nähe der Mittelstellung die Rückstellkraft infolge der schärferen Neigung der Rollbahn 4 geringer ist, sind zu einer genauen gegenseitigen Einstellung der Ladeplattform 2 und des Fahrzeugrahmens 1 in die Mittelstellung Rückstellfedern 12 vorgesehen. Diese Rückstellfedern 12 sind aus mehreren, der Länge nach in dem Rahmen der Ladeplattform 2 parallel angeordneten, längsverlaufenden dehnbaren Stangen, Bändern oder Seilen aus Stahl gebildet, die über zweiarmige Umlenkhebel 13 derart miteinander in Verbindung stehen, daß sie zusammen eine lange Stange, ein Band oder Seil ergeben, deren Enden an zwei Hebern 14 angelenkt sind. Die Hebel 14 sind mit ihrem von dem Anlegepunkt 15 der Rückstellfedern 12 kürzeren Ende mittels Lagerzapfen 16 in der Ladeplattform 2 liegend an dieser angelenkt, in der auch die Umlenkhebel 13 mittels ihrer Lagerzapfen 17 befestigt sind. Mit ihrem längeren freien Ende werden die Hebel 14 durch die Rückstellfedern 12 gegen die Mitte des Fahrzeuges geschwenkt und an Anschläge 18 angedrückt. In dieser Stellung stützen sich die Hebel 14 mittels je einer Druckstange 19, die am freien Ende der Hebel 14 angreift und an ihrem freien Ende mit Röllchen 20 versehen ist, gegen Anschläge 21 auf dem anderen Fahrzeugteil, dem Fahrzeugrahmen 1, ab und halten damit durch die Kraft der Rückstellfedern 12 die zwei Fahrzeugteile 1 und 2 in der gegenseitigen Mittelstellung. Zweckmäßig ist das Schienenfahrzeug mit zwei derartigen zwischen dem Fahrzeugrahmen 1 und der Ladeplattform 2 angeordneten Rückstellvorrichtungen 12 bis 21 versehen, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist.

Die Stoßdämpfeinrichtung nach F i g. 1 bis 8 wirkt wie folgt: Bei einem Stoß in Längsrichtung des Fahrzeuges, der entweder durch ein anderes auflaufendes Fahrzeug22 (Fig. 4 und 5) oder durch Auftreffen des rollenden Fahrzeuges auf ein anderes stehendes Fahrzeug erfolgt, wird der Stoß zuerst von den Puffern 23 der Fahrzeuge aufgenommen, wobei eine Puffereinfederung51 (Pufferweg) gemäß Fig. 20 erfolgt. Bei steigender Puffereinfederung 51 und damit steigender Pufferkraft P wird dem den Stoß als nächster aufnehmenden Fahrzeugteil, nämlich dem Fahrzeugrahmen 1, eine steigende Beschleunigung oder Verzögerung Xl vermittelt. Die Beschleunigung oder Verzögerung Xl des Fahrzeugrahmens 1 erreicht ihren höchsten Wert bei der größten, der Stärke des Stoßes entsprechenden Puffereinfederung 51 und fällt mit einsetzender Expansion der Puffer wieder ab. Bekanntlich fällt jedoch die Pufferkraft P nicht von dem bei der Kompression erreichten Höchstwert, sondern von einem durch in den Pufferfedern wirkende Reibung bereits bedeutend verminderten, geringeren Wert ab. Bei der Beschleunigung oder Verzögerung Xl des Fahrzeugrahmens 1 erfolgt eine Längsverschiebung der das Ladegut tragenden Ladeplattform 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 1 aus der gegenseitigen Mittelstellung in die dem Stoß entgegengesetzte Richtung. Hierbei laufen die Rollen 5 auf den steigenden Rollbahnen 4, wobei durch die Steigung der Rollbahnen 4 eine dem Gewicht des Ladegutes proportionale Rückstellkraft entsteht. Durch Eingreifen der Sperrklinken 10 der jeweils auf die ansteigenden Rollbahnen 4 auflaufenden Rollen 5 in die Innenverzahnung 11 ihrer Lagerringe 7 erfolgt gleichzeitig ein Abbremsen der gegenseitigen Verschiebung der zwei Fahrzeugteile 1 und 2. Durch diese Rückstellkräfte wird die dem Fahrzeugrahmen 1 vermittelte Beschleunigung oder Verzögerung Xl vermindert und wechselt schließlich das Vorzeichen. Bei einem Stoß entsteht während der Längsverschiebung des Fahrzeugrahmens 1 gegenüber der Ladeplattform 2 eine dem Gewicht des Ladegutes proportionale Rückstellkraft, die eine vom Gewicht des Ladegutes unabhängige, während des gesamten Stoßvorganges gleichbleibende Absolutbeschleunigung oder -verzögerung X2 hervorruft, da das Gewicht des Ladegutes über die Rollen 5 direkt auf den Bremsbelag 8 der Lagerschalen 9 wirkt. Durch rechnerische und experimentelle Wahl des Steigungswinkels der Rollbahnen 4 sowie des Bremsbelages 8 ist die Rückstellkraft so bestimmt, daß die Absolutbeschleunigung oder -verzögerung des Ladegutes

ao während eines Stoßes unabhängig von der Stoßkraft einen höchstzulässigen Wert nicht überschreitet. Der senkrechte Druck des größeren Gewichtes des Ladegutes gegen den Fahrzeugrahmen 1 bzw. gegen die Achsfedern 25 während der gegenseitigen Längsveras Schiebung der zwei Fahrzeugteile 1 und 2 wird durch die geringe Anfangssteigung der Rollbahnen 4 in zulässigen Grenzen gehalten. Nach Erreichen der maximalen gegenseitigen Verschiebung der zwei Fahrzeugteile 1 und 2 werden diese durch die Rückstellkraft der ansteigenden Rollbahnen 4 in die Mittelstellung zurückgeführt, wobei die Sperrklinken 10 die Lagerringe 7 freigeben und der Rücklauf der Ladeplattform 2 ohne Bremswirkung erfolgt. Beim Erreichen der Mittelstellung wird ein Gegeneinanderpendeln der zwei Fahrzeugteile 1 und 2 durch Bremswirkung der jeweils aus der Mittelstellung anlaufenden Rolle 5 gedämpft. Wie aus dem Diagramm der F i g. 19 ersichtlich, wird die gegen eine gegenseitige Verschiebung der zwei Fahrzeugteile 1 und 2 aus der Mittelstellung wirkende Rückstellkraft aus drei Komponenten gebildet, wobei der größte, etwa 70% betragende Anteil von der Bremsvorrichtung 7, 8 und der etwa 30% betragende übrige Anteil von der Steigung der Rollbahnen 4 und den Rückstellfedern 12 erzeugt werden. Die vom Gewicht des Ladegutes unabhängig wirkende und mit dem Weg der gegenseitigen Verschiebung der zwei Fahrzeugteile steigende Rückstellkraft der Rückstellfedern 12 muß so klein wie möglich gehalten werden, damit auf das Ladegut nur eine unabhängig von dessen Gewicht und von der Größe des Stoßes konstant bleibende Beschleunigungs- oder Dämpfungskraft einwirkt. Das wird dadurch erreicht, daß den Rückstellfedern 12 nur noch die Aufgabe zukommt, die durch die geringere Steigung der Rollbahnen 4 in Nähe der Mittelstellung bedingte geringe Rückstellkraft derselben zu unterstützen und die zwei Fahrzeugteile 1 und 2 in der Mittelstellung zu halten. Zu diesem Zweck sind, wie insbesondere aus F i g. 4 und 5 ersichtlich, die Hebel 14 der Rückstellfedern 12 so angeordnet, daß bei einer gegenseitigen Verschiebung der zwei Fahrzeugteile 1 und 2 die ansteigende Kraft der Rückstellfedern 12 durch den Schwenkwinkel der Hebel 14 vermindert wird. Dadurch bleibt die Kraft der Rückstellfedern 12 auf dem gesamten Wege der gegenseitigen Verschiebung der zwei Fahrzeugteile 1 und 2 ziemlich gleich und beeinflußt kaum die dem Gewicht des Ladegutes proportionale Rückstellkraft der

ίο

ansteigenden Rollbahnen 4 und der Bremsvorrichtung 7, 8.

Wie bereits erwähnt, bekommt bei einem Stoß das Ladegut in einem Güterwagen mit der erfindungsgemäßen Stoßdämpfeinrichtung, unabhängig von der Stoßstärke und vom Gewicht des Ladegutes, eine während des Stoßvorganges gleichbleibende, in zulässigen Grenzen liegende Absolutbeschleunigung oder -verzögerung X 2. Bei den üblichen Güterwagen

Die Sperrklinken 41 sind auch hier so angeordnet, daß sie beim Anlaufen der Rollen 31 und Auflaufen auf dem ansteigenden Teil der Rollbahn 30 in eine Innenverzahnung 42 des jeweiligen Lagerringes 33 5 eingreifen und diesen mitnehmen, wodurch vom Bremsbelag 34 eine Bremswirkung auf die Rollen 31 ausgeübt wird, die Teile 33 und 34 also als Bremsvorrichtung wirken. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Rollfläche der Rollen 31 sowie der

tisch dargestellt.

Es können aber mit Vorteil bei den beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen als Rückstellfedern Federn verwendet werden, die nur kurz vor

und liegen mit einer geringen Vorspannung der Drehstabfedern 43 derart an Anschlägen 46 an, daß sie senkrecht stehen. Somit ist jeder der zwei Hebel

unterliegt das Ladegut während eines Stoßes der Be- io Rollbahnen 30 keilförmig ineinandergreifend ausgeschleunigung oder Verzögerung Xl, die oft zu bildet, um einen besseren Reibungsschluß zu erschweren Schäden am Ladegut führt. reichen. Als Rückstellfedern kann bei diesem Aus-Das Schienenfahrzeug für den Behältertransport führungsbeispiel das schon beschriebene Federsystem nach F i g. 9 bis 16 besitzt einen die Längsstöße auf- 12 bis 21 vorgesehen werden. Der Einfachheit halber nehmenden, in der Längsmitte durch den Fahrzeug- 15 ist in F i g. 9 bis 13 nur eine Schraubenfeder schemarahmen 26 bzw. die Ladeplattform durchgehenden
Fahrzeugteil, nämlich den Balken 27, der mittels Abstützrollen 28 längsbeweglich gelagert ist und an seinem äußeren Ende Kupplungen 29 trägt. Der Balken
27 ist mit mehreren, in beiden Fahrzeuglängsrichtun- 20 der Mittelstellung zur Wirkung kommen. Zu diesem gen von der Mitte aus ansteigenden Rollbahnen 30 Zweck sind Drehstabfedern 43 vorgesehen, die in versehen, auf denen wie bei der Ausführung nach einem der gegeneinander verschiebbaren Fahrzeug-F i g. 1 bis 8 unter dem Gewicht des Ladegutes ste- teile 1 oder 2 quer zu der Längsbeweglichkeit derhende Rollen 31 abgestützt sind. Unterschiedlich zu selben drehbar gelagert sind und an ihren Enden der Ausführung nach F i g. 1 bis 8 sind hier je zwei 25 drehfest je einen Hebel 44 tragen. Die Hebel 44 traparallel gegeneinander versetzte Rollbahnen 30 α und gen an ihrem freien Ende drehbar je ein Röllchen 45 30 b vorgesehen, wobei eine Rollbahn von der Mittelstellung der Rollen 31 aus in einer Richtung und die
andere in die andere Richtung ansteigend verläuft.
Für jede dieser zwei Rollbahnen 30 α und 30 b ist 30 44 jeder Drehstabfeder 43 nur in einer Richtung eine Rolle 31a bzw. 31 b vorgesehen, die, axial zu- gegen die Federkraft vom Anschlag 46 weg schwenksammenliegend, gegeneinander drehbar und spulen- bar, und zwar ist der eine Hebel 44 in der einen artig so zusammengebaut sind, daß jede der Rollen Längsrichtung der gegenseitigen Verschiebung der 31a und 31 & auf einer der zwei Rollbahnen 30 a zwei Fahrzeugteile 1 und 2 und der andere Hebel 44 oder 30 b rollen kann. Wie bei dem vorher beschrie- 35 in der anderen Richtung schwenkbar. Die Hebel 44 benen Ausführungsbeispiel sind auch diese drehbar liegen außerdem mit ihren Röllchen 45 auf Nocken zusammen verbundenen Rollen 31a und 31 & mit 47, die, in bezug auf den Hebel 44, auf der gleichen dem einen Spulenkern 32 bildenden Teil drehbar in Seite wie die Anschläge 46 auf dem anderen Fahreinem Lagerring 33 gelagert. Der Lagerring 33 ist zeugteil angebracht sind. Dadurch, daß die Hebel 44 wiederum in einer von innen mit einem Bremsbelag 40 einer Drehstabfeder 43 in entgegengesetzter Richtung 34 versehenen Lagerschale 35 gelagert, die in einem wirken, werden die Fahrzeugteile 1 und 2 unter der Gehäuse 36 starr angeordnet ist. Somit besitzen auch Federkraft der Drehstabfeder 43 in der Mittelstellung diese Rollen 31a und 31 & keine Achse und werden gehalten. Die Nocken 47 sind nur so hoch ausgebildurch den senkrechten Druck der Lagerschalen 35 det, daß bei einer gegenseitigen Verschiebung der gegen die Rollbahnen 30 in der Lagerschale 35 ge- 45 zwei Fahrzeugteile 1 und 2 aus der Mittelstellung halten. Um das Gewicht des Ladegutes senkrecht zu heraus jeweils ein Hebel 44 jeder Drehstabfeder 43 den Rollbahnen 30 auf die Rollen 31 wirken zu gegen deren Federkraft geschwenkt wird, mit seinem lassen, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein mit Röllchen 45 über die Nockenhöhe abgleitet und auf den Achsfedern 25 in Verbindung stehendes und den einer der Verschieberichtung der Fahrzeugteile 1 auf die Achsfedern 25 wirkenden senkrechten Druck 50 und 2 parallelen Rollbahn läuft, so daß dieser Hebel auf die Rollen 31 übertragendes Hebelsystem vorge- 44 keine Rückstellkraft mehr ausüben kann. Beim sehen. Wie aus Fig. 12 und 13 ersichtlich, sind die Rücklauf der zwei Fahrzeugteile 1 und 2 in die ge-Achsfedern 25 mittels Schaken 37 am freien Ende genseitige Mittelstellung gleiten die Hebel 44 kurz kurzer Hebel 38 aufgehängt. Die Hebel 38 sind dreh- vor der Mittelstellung von dem Nocken 47 wieder ab fest am einen Ende je einer Welle 39 angebracht, die 55 und bringen die Fahrzeugteile 1 und 2 mit der Kraft quer zur Fahrzeuglängsachse drehbar im Fahrzeug- der Drehstabfeder 43 wieder in die Mittelstellung, rahmen 26 gelagert sind und am anderen Ende, dem Da diese Rückstellfedern nur in der gegenseitigen Hebel 38 radial gegenüberliegend, ebenfalls drehfest Mittelstellung der zwei Fahrzeugteile 1 und 2 zur je einen Hebel 40 tragen. Auf dem freien Ende jedes Wirkung kommen, ist ihr Anteil gemäß dem Diader Hebel 40 ist starr eines der Gehäuse 36 ange- 60 gramm nach F i g. 19 äußerst gering, was für eine bracht, in denen die Rollen 31 gelagert sind. Durch dem Gewicht des Ladegutes proportionale und die senkrechte Belastung der Achsfedern 25 werden nahezu gleichbleibende Beschleunigungs- und Dämpmittels der Schaken 37 die Hebel 38 nach oben ge- fungskraft günstig ist.

schwenkt und drücken die Hebel 40 sowie die an Die Erfindung sieht auch Bremsvorrichtungen vor,

ihrem Ende angebrachten Gehäuse 36 mit den RoI- 65 die bei den vorher erläuterten Ausführungsbeispielen

Ien31 gegen die Rollbahnen 30. Die Rollen 31a und nicht auf die Rollen 5 oder 31, sondern als Brems-

31b sind, wie die Rollen 5 des vorher beschriebenen schuhe direkt auf die Rollbahnen 4 oder 30 oder auf

Ausführungsbeispieles, mit Sperrklinken 41 versehen. parallel zu diesen verlaufende Bremsbahnen wirken. Zu

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diesem Zweck sind die Bremsschuhe mit Bremsbelag versehen und werden derart durch Federkraft gegen Anschlag in Stellung gebracht, daß sie beim Lauf der Rollen gegen die ansteigende Rollbahn zum Einsatz kommen, beim Rücklauf aber abgehoben werden.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Stoßdämpf einrichtung in Schienenfahrzeugen zum Schutz des Ladegutes gegen in Längsrichtung der Fahrzeuge auftretende Stöße, bei der das die Zug- und Stoßvorrichtungen tragende, die Längsstöße aufnehmende Fahrzeugteil gegenüber der Ladeplattform von einer Mittelstellung aus in beide Fahrzeuglängsrichtungen verschiebbar gelagert ist, wobei die Ladeplattform über Rollen auf in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Rollbahnen auf dem die Längsstöße aufnehmenden Fahrzeugteil abgestützt ist und zwischen diesen zwei Fahrzeugteilen deren Mittelstellung bewir- a° kende Rückstellfedern sowie Bremsvorrichtungen mit während der gegenseitigen Längsverschiebungen der Fahrzeugteile selbsttätig einsetzender, vom Druck des Ladegutes abhängiger gleitender Reibung zum Stoßverzehr vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahnen (4 oder 30) wie an sich bekannt von ihrer Längenmitte ab nach beiden Richtungen hin ansteigen, daß die Bremsvorrichtungen (7, 8 oder 33,34) bei einer gegenseitigen Längsverschiebung der zwei Fahrzeugteile (1 und 2 oder 26 und 27) aus der Mittelstellung heraus sofort deren Bremsung bewirken, bei der Rückverschiebung in die Mittelstellung jedoch keine Bremswirkung ausüben, und daß die Rückstellfedern (12 oder 43) mit einer nur für die Rückverschiebung der zwei Fahrzeugteile in die Mittelstellung bemessenen und auf dem gesamten Federweg gleichbleibenden oder nur im kleinen Bereich um die Mittelstellung wirksamen Federkraft versehen sind.

2. Stoßdämpfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Längsstöße aufnehmende Fahrzeugteil (1), wie bekannt, das Untergestell des Fahrzeuges bzw. der Rahmen ist, und die Rollbahnen (4), auf die sich die Ladeplattform (Fahrzeugteil 2) über die Rollen (5) abstützt, wie ebenfalls bekannt, am erstgenannten Fahrzeugteil angeordnet sind.

3. Stoßdämpfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Längsstöße aufnehmende Fahrzeugteil in bekannter Weise als ein in der Fahrzeuglängsmitte durch den Fahrzeugrahmen (26) bzw. die Ladeplattform hindurchgehender, auf Abstützrollen (28) längsverschiebbarer und unter der Kraft einer Rückstellfeder stehender Balken (27) ausgebildet ist, auf dem sich die Rollbahnen (30) befinden, wobei zur direkten Wirkung des Druckes des Ladegutes auf die Rollen (31) zweiarmige Hebel (38 bis 40) vorgesehen sind, die mit ihrem einen Ende mit den Achsfedern (25) gelenkig in Verbindung stehen und an ihrem anderen Ende diese Rollen tragen.

4. Stoßdämpfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtungen (7, 8 oder 33, 34) in bekannter Weise an den unter dem Druck des Ladegutes auf den Rollbahnen (4 oder 30) stehenden Rollen (5 oder 31) angeordnet sind, wozu jede Rolle spulenartig ausgebildet und mit dem Spulenkern (6 oder 32) in einem Lagerring (7 oder 33) drehbar gelagert ist, der wiederum in einer von innen mit einem Bremsbelag (8 oder 34) versehenen, mit einem der zwei Fahrzeugteile (1 oder 2 bzw. 26 oder 27) drehfest verbundenen Lagerschale (9 oder 35) drehbar gelagert ist, wobei der Spulenkern Sperrklinken (10 oder 41) trägt, die den Lagerring bei der gegenseitigen Bewegung der zwei Fahrzeugteile aus der Mittelstellung heraus mit der Rolle sofort drehfest verbinden, ihn aber bei Rückbewegung der Fahrzeugteile in die Mittelstellung freigeben.

5. Stoßdämpfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rollbahn (4) aus einer einzigen durchlaufenden Bahn besteht, auf der zwei in Laufrichtung hintereinanderliegende, je nach Längsverschiebung der Fahrzeugteile (1 und 2) von der Längenmitte der Rollbahn ab abwechselnd zur Auflage kommende Rollen (5 a und Sb) vorgesehen sind.

6. Stoßdämpfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rollbahn (30) aus zwei parallel gegeneinander versetzten, von der Mittelstellung der Rollen (31) ab jeweils nur in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Rollbahnen (30 a und 30 b) besteht, wobei auf jeder eine von zwei koaxial nebeneinander angeordneten, je nach Längsverschiebung der Fahrzeugteile (26 und 27) abwechselnd zur Auflage kommenden Rollen (31 α und 31 b) läuft, die gegeneinander frei drehbar sind.

7. Stoßdämpfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche der Rollen (5 oder 31) und die der Rollbahnen (4 oder 30) keilförmig ineinandergreifend ausgebildet sind.

8. Stoßdämpfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahnen (4 oder 30) von ihrer Längenmitte ab in beide Fahrtrichtungen annähernd auf ein Fünftel ihrer Länge flach ansteigend (etwa 4°), anschließend steiler ansteigend (etwa 10°) und an ihren Enden, wie bekannt, im Bogen nach oben aus-

. laufend ausgebildet sind.

9. Stoßdämpfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere längsverlaufende dehnbare Stahlstangen, Stahlseile od. dgl. als Federelemente verwendet werden, die mittels zweiarmiger Umlenkhebel (13) zu Rückstellfedern (12) verbunden sind, die mit Übertragungshebeln (14) in Verbindung stehen.

10. Stoßdämpfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückstellfedern Drehstabfedern (43) vorgesehen sind, die in einem der Fahrzeugteile (26 oder 27) drehbar gelagert sind und an ihren Enden Hebelarme (44) mit Röllchen (45) tragen, mittels derer sie in der Mittelstellung der gegeneinander verschiebbaren Fahrzeugteile auf Nocken (47) des anderen Fahrzeugteiles drücken, wobei die Nockenhöhe so gewählt ist, daß nach einer kurzen gegenseitigen Bewegung der zwei Fahrzeugteile aus der Mittelstellung heraus die Röllchen über die Nokken auf parallel der Bewegung verlaufenden Rollbahnen abgleiten, so daß dann die Rückstellfedern bezüglich ihrer Rückstellkraft in Richtung zur Mittelstellung wirkungslos sind.

I 231 742

11. Stoßdämpfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtungen als auf der Rollbahn (4 oder 30) oder daneben gleitende, mit einem Bremsbelag versehene Bremsschuhe ausgebildet sind, die durch Federkraft bei gegenseitiger Bewegung der zwei Fahrzeugteile (1 und 2 oder 27 und 26) aus

der Mittelstellung heraus wirksam, beim Rücklauf der Fahrzeugteile aber unwirksam sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 645 344; französische Patentschrift Nr. 1022 835; USA.-Patentschrift Nr. 3 003 436.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen