DE1915879A1 - Eupplungssystem,insbesondere fuer Eisenbahnfahrzeuge - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL-INQ.

HELMUi GORTZ

6 Frankfurt am Main 70 SchiMdcMihofcfr. 27 - Tel. 617079

26. März 1969

PAÜLSTRA 3022-69

Kupplungssystem, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge.

Die Erfindung betrifft die Systeme zur

insbesondere automatischen Kupplung von Fahrzeugen, im besonderen von Eisenbahnfahrzeugen, welche in einem an dem Fahrgestell des Fahrzeugs befestigten Gehäuse oder Halter Vorrichtungen zur elaatisohen Dämpfung enthalten, welche die Form von Stapeln von Platten aus einem elaetomeren Werkstoff» z.B. Gummi, haben.

Die Erfindung bezweckt insbesondere,

derartige Systeme so auszubilden, dass sie besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entsprechen, insbesondere hinsichtlich ihrer einfachen Ausführung, ihres geringen Platzbedarfs und der Leichtigkeit ihres Zuaammenbaus.

Hierfür sind erfindungsgem'aas die

Gumniplatten zur Erhöhung ihrer Elastizität mit insbesondere parallelen Schlitzen versehen, welche im besonderen bei recht-

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eckigen Platten parallel zu der kleinen Seite des Rechtecks angeordnet sind.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der

Erfindung werden an den Plattenstapeln Einrichtungen (z.B. Bolzen und Muttern) vorgesehen, welche eine Vorspannung der elastischen Platten erzeugen und auch gegebenenfalls den Einbau dieser Stapel an der für aie vorgesehenen Stelle erleichtern»

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der

Erfindung, welches im besonderen derartige Systeme mit wenigstens zwei hintereinander angeordneten Blocke von aufgestapelten insbesondere rechteckigen Platten betrifft, wirken mit

»diesen beiden Blocks zwei Paare von Pührungsstahgen zusammen, ,.liegen welche in verschiedenen Ebenen', insbesondere Diagonal ebenen, wobei die Ecken der Platten zweckmässig zur Verringerung dos Platzbedarfs abgeschnitten sind»

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielehalber erläutert«

Pig« 1 ist ein Schaubild» welches die

Xnderung der Elastizität derartiger Systeme in Punktion des Hubes darstellt.

Pig. 2 bis 4 zeigen schematisch in

Seitenansicht bzw» in Draufsicht bzw. im Schnitt längs der Linie IV-IV der Pig. 2 eine erfindungsgemasse Vorrichtung zur elastischen Dämpfung für Kupplungssysteme von Eieenbahnfahrzeugen»

Pig. 5 und 6 zeigen in 35raufsieht bzw» in Seitenansicht eine Gummiplatte dieser Vorrichtung'·;

Pig. 7 ist eine Seitenansicht einer metallischen Zwischenplatte der Vorrichtung.

Fig« β zeigt in einer schematischen

schaubildlichen Ansicht die gesamte Vorrichtung, wobei gewisse Teile zur Klarstellung des grundsätzlichen Aufbaus entfernt sind.

Vorrichtungen der obigen Art sind

bekannt und sollen die Erzielung eines Elastizitätsdiagramms der in Pig. 1 dargestellten Art ermöglichen, welches durch einen geraden Abschnitt (d.h. in welchem die Kraft P etwa proportional su dem Hub C ist) gekennzeichnet ist, auf wel-

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chen ein ansteigender Abschnitt hyperbolischer Form folgt, d.h. welcher au dem grossten Wert des Hubes asymptotisch bleibt.

Eb ist bekannt, hierfür Stapel von elastischen Platten oder Kissen su benutzen, wobei die Flatten unter Zwischenschaltung von Metallplatten oder Blechplatte]} ineinandergreifen, wobei ihre Seilen mit erhabenen bzw. vertieften Rippen vertonen sind, weiche durch ihren gegenseitigen liinrriff die Zentrierung bewirken*

Zweckmäßig werden zwei verschi edene

ElastiKltätskurven für die Druekrichtanr b:;w. die Zugrichtu'ig vorgesehen,woftJj? die- Elemente den Stapels in zwei Gruppen unterteil·! worden, derart, dam; die beiden Gruppen unter der V/irkun;^r der Druckkraft in Reihe zusammengedrückt v/erden, während in der Zugrichtung nur eine einzige Gruppe arbeitet.

I.'aehstekend ist die erfindunrrgomäs-e

Ausbildung besehrieben, weiche die V/irksair.keit bei geringem Plalnbedarf verbessert, wobei angenommen ist, dass sie auf eine Anordnung der in Fig· 2 und 3 dargestellten Art angewandt int. Bei diener Anordnung sind 1 und 2 die festen Aulag-eflachen des Gekäuses eiiics Kupplungssystem;-, weiches an der.: Kasten des Fahrzeuge befestigt wird, i-r.:; besondere unter diesen.. Dieses System enthält: ",.B. zwei Teile, nämlich einen KoIL(³H oder eine Ii lange 3 zur Aufnahme der Druckkräfte (.Fir. 2> benachbarter Faiir::· ugr und eine Art Bügel ο .dgl. 4 zur Aufnahm·.. der Zugkräfte f,_,. Diese beiden Tel]·. 3 und 4 worden ;:.B. .", ii Be::ug auf-inander geführt, in.;l esciiarre ir.i ',teIs einer Arh^c 5, we] ehe vor: -. :ιν:κ der Teile getragen wr.rl '.ιτπ durcn ac-n u-'^ieren in einer c»:I(-r me^rei cn Fü^runrsc: fnur,,'en ^>; irj-, t, ν be' ,^:-..;dooh auch eine a:vicrr Au.:Lil Ju:;f· ;o: rc: f ->u ν;-?·.ί-π nru.. "J' r f;i--';'iiiici.'¹ kupT.' \xi\r -i.:ii:(:i: scv::·.¹ die ¹L -er·.:; tier ί\ \jrnu' J :.:":.-. , !;;.;::■-lung ungoi.oiviKU'-r:. Teilt- z-lvA :;:.-;■·. ι i^r ut: l^, Lz. Dii-:.^:c i'V.-?;:« und Ζιι;%·Γ,. ic-:'..-;r kci.ncn ,",odtnfai-.;^? :ii.:··- Kräfte m;: α:- " ■:-: von ela:·'.:. ;?oj.c:i Pia": te r. über: rr. ·■■;·, v/e.:^;;·¹ !vu^cio.-.rr.a '.■."■.:- terl is in·.: ο

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dass ihre Ränder miteinander in Berührung kommen, wenn die dem Ende des linearen Hubes (Pig. 1) entsprechende Kraft F erreicht ist, so dass man für grössere Kräfte eine wesentliche Versteifung erhält, wobei die Zahl der Schlitze und ihre Länge natürlich ausserdem so bestimmt sind, dass das gewünschte Diagramm erzielt wird. Diese Schlitze münden an jedem Ende in kreisförmige Ausnehmungen 9, deren Durchmesser wesentlich grosser als die Breite der Schlitze is*t und wenigstens das Anderthalbfache der Breite der Schlitze beträgt, um zu verhindern, dass unter dem Einfluss der Zusammendrückung und der hierdurch erzeugten Verengung der Schlitze an ihren Enden örtliche Beanspruchungen 'auftreten, welche für den Werkstoff gefährlich sind und seine Lebensdauer beeinträchtigen.

Fig. 5 und 6 zeigen die beiden kreuzförmigen Rippenpaare der Platten, nämlich erhabene Rippen 10 und 11 und vertiefte Rippen 12 und 13.

Fig. 7 zeigt beispielshalber die entsprechenden Rippen 10-, 11- und 12«, 13« der Metallplatte 14, welche auf die entsprechenden Rippen 10, 11, 12, 13 der beiderseits der Metallplatte liegenden Gummiplatten pasBen.

Die vier Ecken der Gummiplatten 7 und der

Ketallplatten 14 sind bei 15 so abgeschnitten, dass die Stangen, deren Aufgabe weiter unten erläutert ist, vorbeigehen können, ohne den Platzbedarf der Vorrichtung in der Querrichtung zu vergrössern.

Semäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung, welches den Einbau der Platten in den in dem Gehäuse

durch die Flächen 1, 2 begrenzten Raum betrifft, derart, dass sie mit dem Kolben 3 und dem Bügel 4 zusammenwirken können, wird folgendermassen vorgegangen.

Der Stapel ist gemäss dem oben erwähnten

Prinzip in zwei Gruppen oder Blocks 16, 17 (Fig. 2) unterteilt, welche sich mit ihren Enden an drei starren, insbesondere metallischen Platten abstützen, von denen zwei Platten 18, 19 (Fig. 2 und 8) am Ende und eine Platte 20 zwischen den beiden Blocks 16, 17 liegen.

In der mittleren in Fig. 2 bis 4 dargestellten Gleichgewichtsstellung stützen sich die beiden Endplatten 18, 19 an den festen Flächen 1 und 2 des Gehäuses ab,

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während aich die Zwischenplatte 20 gegen Schultern.21 des Bügels 4 legt. Ausserdem stützt sich die linke Platte 18 an dem Boden 22 des Bügels 4 und die rechte Platte 19 an dem Kolben 3 ab.

Die beiden so gebildeten Blocks werden je durch wenigstens zwei quer zu der Richtung der Platten des Stapels liegende Stangen vervollständigt, wobei die beiden den beiden Blocks 16, 17 entsprechenden Paare 23, 24 ζ·Β. in zwei Diagonalebenen angeordnet sind, so dass sie sich nicht gegenseitig stören. Das Vorhandensein der abgeschnittenen Ecken 15 ermöglicht den Vorbeigang der Stangen, wodurch der Platzbedarf verringert wird.

Diese Stangen in Kombination mit den

weiter unten erwähnten Muttern dienen nicht nur zur Führung der elastischen Platten 7 während des Arbeitens des Kupplungssystems, sondern auch zur Herstellung einer regelbaren Vorspannung und zur Erleichterung der Einführung der beiden Blocks in den für sie vorgesehenen laum während des Zusammenbaus.

Die Ausbildung kann z. B. so getroffen

werden, dass diese Stangen an die Endplatten 18, 19 angeschweisst oder angeschraubt sind, während ihre entgegengesetzten Enden frei durch die Zwischenplatte 20 treten, aber mit Gewinde versehen sind, so dass sie Festziehmuttern 25, 26 regelbarer Stellung aufnehmen können.

Die obige Anordnung arbeitet folgendermassen.

Zunächst wird der Einbau der durch die

beiden Blocks gebildeten Anordnung in den zu ihrer Aufnahme bestimmten Raum durch die obigen Muttern 25, 26 besonders erleichtert, da diese gestatten, der Gesamtheit der Blocks Abmessungen zu erteilen, welche kleiner als der Abstand d. zwischen den Anlageflächen 1 und 2 sind.

In dieser Porm genügt es also, diese Anordnung in das Innere des in seiner Stellung befindlichen Bügels 4 einzusetzen, worauf die Muttern gelöst werden, bis sich die so gebildete Patrone durch Entspannung des Gummis an den gegenüberliegenden Plächen 1 und 2 abstützt, wobei die Zwischenplatte 20 automatisch eine mittlere Gleichgewichtsstellung einfach durch ihre Berührung mit den Schultern 21 einnimmt.

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- 6 - 1915879 3022-69 Ferner ist zu bemerken, dass die Anordnung

in diesem Augenblick eine bestimmte Vorspannung besitzt, welche für ihre Arbeitsweise günstig"ist.

Nach ihrem Einbau arbeitet die Anordnung folgendermassen:

Bei einer Druckbeanspruchung (oder beim

Zusammenstossen der Puffer) werden alle Elemente der Patrone über den Kolben 3 in der Richtung des Pfeils f- an der Platte 18 zusammengedrückt, welche sich ihrerseits an den festen Heilen 1 abstützt. Der Bügel 4, welcher frei ist, weicht zwischen den festen Teilen 27» 28 des Gehäuses zurück, wobei sein Ende z.B. die Stellung 29 einnimmt. Die schaubildliche Ansicht der Pig. 8, in welcher zur Verdeutlichung der Bügel weggelassen und nur eine einzige Gummiplatte der Gruppen 16 und 17 (Pig· 2) punktiert dargestellt ist, zeigt die elastische Patrone in der Druckstellung. Die vier Stangen 23, 24 gleiten in den Löchern der Platte 20, ohne die Längenausdehnung der zusammengedrückten Patrone zu überschreiten.

Bei einer Zugbeanspruchung wird diese von

dem Bügel 4 in der Richtung des Pfeils fg ausgeübt, wobei die Zwischenplatte 20 von den Schultern 21 festgehalten wird (so dass die Elementengruppe 16 nicht arbeitet sondern im ganzen unter Beibehaltung ihrer ursprünglichen Vorspannung verschoben wird), wobei nur die Elemente der Gruppe 17 unter Abstützung an der Platte 19 zusammengedrückt werden, welche sich ihrerseits an den festen Teilen 2 des Gehäuses abstützt. Es gleiten dann nur die Stangen 24 in der Platte 20 und bleiben in den Grenzen des verfügbaren Platzes.

Unter diesen Bedingungen wird offenbar

in der D-ruckrichtung die Elastizität der vollständigen Patrone und in der Zugrichtung nur die Elastizität der Gruppe 17 ausgenutzt. Venn, die Gruppen 16 und 17 identisch sind, wie bei dem dargestellten Beispiel, ist also die Kupplung in der Druckrichtung doppelt so nachgiebig wie in der Zugrichtung.

Die erfindungsgemässe Ausbildung besitzt

also gegenüber den bereits bekannten zahlreiche Vorteile, insbesondere folgende:

Sie ist sehr leicht zusammenzubauen und ist

sehr wirksam, wobei sie bei geringem Platzbedarf gute Ifachgiebigkeitskurven besitzt.

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Claims (5)

1. - 7 - 3022-69

   __ Patentansprüche

   ^ν· 1 ·)/Kupplungssystem, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge, welches innerhalb eines an dem Fahrgestell eines Fahrzeugs befestigten Gehäuses oder Halters eine Vorrichtung zur elastischen Dämpfung enthält, welche die Form eines Stapels von Platten aus einem elastomeren Werkstoff hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiplatten (7) insbesondere parallele Schlitze (8) aufweisen, welche eine grosse Anfangselastizität ergeben, welche anschliessend bis zur vollständigen, der Schliessung der Schlitze entsprechenden Zusammendrückung abnimmt.
2. 2.) System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (8) an ihren Enden in z.B. kreisförmige Ausnehmungen (9) auslaufen, deren Breite grosser als die der Schlitze ist.
3. 3*) System nach Anspruch 1 und 2, dadurch

   gekennzeichnet, dass bei rechteckigen Platten (7) die Schlitze (8) parallel zu den kleinen Seiten des Rechtecks angeordnet sind.
4. 4·) System nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei Blocks (16, 17) von aufgestapelten Platten, welchen eine Vorspannung durch Stangen (23, 24) erteilt wird, welche durch sie treten und an flatten (18, 19» 20) endigen, welche sie an einem Ende frei durchdringen und mit Festziehmuttern (25, 26) kombiniert sind.
5. 5.) System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blocks (16, 17) so zwischen den betreffenden Kupplungsvorrichtungen angeordnet sind, dass für die Richtung des fcusammenstossens der Puffer die beiden Blocks (16, 17) wirksam sind, während in der Zugrichtung ein einziger Block zusammengedrückt wird, und dass ausserdem die durch die Blocks tretenden Stangen (23, 24) so verteilt sind, dass zwei Stangen in der gleichen Diagonalebene eines Blocks und zwei Stangen in der anderen Diagonalebene des anderen Blocks liegen.

   6·) System nach Anspruch 1 bis 5, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Gummiplatten (7) abgeschnittene Ecken (15) aufweisen, um den Stangen (23, 24) Platz zu machen, derart, dass "der Platzbedarf möglichst gering wird.

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   7·) System nach Anspruch 1 bis 6, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Gummiplatten (7) mit kreuzförmigen Rippen und Nuten (10, 11) ineinander eingreifen.

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