DE19757916A1 - Einem Stoßdämpfer eines Eisenbahnfahrzeuges zugeordnete Stoßaufnahmevorrichtung - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine einem Puffer eines Eisenbahnfahrzeuges zugeordnete Stoßaufnahmevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bekanntlich können die üblichen Puffer eines Eisenbahnfahrzeuges kleine Stöße (die von der Berührung mit Hindernissen bei Geschwindigkeiten von bis zu 6-12 km/h stammen) auffangen, um zu vermeiden, daß Belastungen, die sich aus solchen Gelegenheiten ergeben, auf die Struktur des Eisenbahnfahrzeuges übertragen werden und diese beschädigen. Mit der Entwicklung und der Verwendung von Eisenbahnfahrzeugen, die sich mit hoher Geschwindigkeit auf den Schienen bewegen, hat sich die Notwendigkeit ergeben, Vorrichtungen vorzusehen, welche befähigt sind, Stöße bei höheren Geschwin­ digkeiten als bei den oben genannten aufzunehmen und welche es gestatten, Schäden an der Konstruktion des Eisenbahnfahrzeuges zu vermeiden, welche lange und aufwendige Reparaturarbeiten an letzterer erfordern würden oder, im äußersten Falle, dessen Unbenützbarkeit zu Folge haben könnten. Ebenso ergibt sich ein Bedarf nach Vorrich­ tungen, welche das Eisenbahnfahrzeug in all seinen Verwendungen sicher machen und die, auch wenn sie Stößen ausgesetzt ist, die Passagiere in keinerlei Gefahr bringen.

Solche Vorrichtungen wirken auf verschiedene Elemente des Eisenbahnfahrzeuges und sind hauptsächlich an den Puffern, den Pufferbohlen von Wagen, welche solche Puffer besitzen, und an der Struktur des Eisenbahnfahrzeuges selbst (zu verstehen jener Teil, der die Wagenführer und die Passagiere aufnimmt) angebracht.

Unter besonderem Hinweis auf die Puffer sind bei den für diese vorgesehenen Lösungen nachgebende Strukturen vorgesehen, welche, sollten die Puffer besonders starken Stößen ausgesetzt sein, die Aufnahme eines Teiles der Stoßenergie ermöglichen, ohne daß diese in wesentlichem Ausmaß an die anderen Teile des Eisenbahnfahrzeuges mit den daraus resultierenden, offensichtlichen Nachteilen übertragen wird.

Diese bekannten Lösungen sehen jedoch vor, daß jeder Puffer auf der Pufferbohle des Eisenbahnfahrzeuges befestigt ist, welche zumindest teilweise stoßnachgiebig ausgebildet ist. Dies ermöglicht keine optimale Aufnahme der Stoßenergie, welche sich jedenfalls auf andere Bauteile des Fahrzeuges übertragen wird und bei diesen auch bedeutende Schäden verursachen kann.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer den Puffern eines Eisenbahnfahr­ zeuges zugeordneten Stoßaufnahmevorrichtung, welche eine Verbesserung der analogen bekannten Vorrichtungen darstellt.

Insbesondere ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung der vorgenannten Art, welche es einem Puffer, mit dem sie zusammenwirkt, ermöglicht, auch starke Stöße (bis 15-20 km/h) aufzufangen, ohne daß die Stoßenergie in größerem Aus­ maß an die Struktur des Eisenbahnfahrzeuges übertragen und somit verhindert wird, daß an letzterer größere Schäden hervorgerufen werden können.

Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer Vorrichtung der vorgenannten Art, bei welcher die Kapazität der Stoßaufnahme beliebig in Abhängigkeit von der Verwendung von Eisenbahnfahrzeugen mit verschiedenen Konstruktions- und Betriebseigenschaften erhöht werden kann.

Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer Vorrichtung, welche ein einfaches Auswechseln der Puffer und der diesen zugeordneten Teile nach einem Stoß ermöglicht, ohne daß diese Arbeiten besondere und aufwendige Eingriffe an der übrigen Konstruktion des Eisenbahnfahrzeuges erfordern würden.

Diese und weitere, für den Fachmann ersichtliche Ziele werden mit der Vorrichtung gemäß den beiliegenden Patentansprüchen erreicht.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden zur rein beispielsweisen Erläuterung und ohne Einschränkung die folgenden Zeichnungen vorgelegt, worin:

Fig. 1 eine Draufsicht im Querschnitt auf ein Ende eines Eisenbahnfahrzeuges ist, dessen Puffern die erfindungsgemäße Vorrichtung zugeordnet ist, wobei die Puffer in einer Phase vor und nach einem Stoß gezeigt sind;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1 zeigt und

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Puffers gemäß Fig. 1 ist.

Gemäß den genannten Zeichnungsfiguren weist ein Eisenbahnfahrzeug 1 eine Pufferbohle 2 auf, die mit Puffern 3 versehen ist. Jeder Puffer besitzt eine Pufferplatte 4, die von einem Körper 5 gehalten wird, welcher in an sich bekannter Weise in einem an der Pufferbohle 4 befestigten Element 7 beweglich gelagert wird. Dieses Element 7 (welches an sich übliche, nicht gezeigte Feder- und Dämpfungseinrichtungen enthält und als Füh­ rung für die kleinen Verschiebungen des Körpers 6 auf seiner eigenen Länge fungiert, wenn dieser kleinen Stößen, hervorgerufen beispielsweise durch die Berührung mit einem anderen, an den Wagen 1 angehängten Eisenbahnfahrzeug, ausgesetzt ist) wird von einem Plattenteil 8 gehaltert, der an der Pufferbohle 2 mit Bolzen 10 solcher Art befestigt ist, die abreißen, wenn sie Bruchbelastungen von mehr als 100 Tonnen ausgesetzt werden.

In den Pufferbohlen 2 ist in Achse mit dem Puffer 3 ein Sitz oder Hohlraum 12 mit Seitenwänden 13, 13A und oberen und unteren Wänden 14, 14A und einer Rückwand 15 vorgesehen. Im Hohlraum 12 sind Einrichtungen 19 für die Aufnahme von Stoßenergie mit entlang der Achse W des Puffers 3 verlaufender Achse K vorgesehen. Diese Stoßauf­ nahmeeinrichtungen bestehen, vorzugsweise, aus wenigstens einem bienenwabenförmi­ gen Körper 20 (vorzugsweise aus Leichtmetall, wie Aluminium oder Leichtlegierung) mit hexagonalen benachbarten Zellen. Dieser Körper 20 ist, beispielsweise, von der Art, wie er unter dem Warennamen AEROWEB bekannt ist und von der CIBA-GEIGY COMPOSITES hergestellt wird und befähigt ist, sich zu verformen, wenn aufgrund eines Stoßes, der auf den Puffer 3 ausgeübt werden, letzterer in den Hohlraum 12 eintritt. Dieser Körper kann einstückig ausgebildet sein und aus mehreren Teilen bestehen, die entlang der Achse K angeordnet und derart beschaffen sind, daß sie gegen die Stoß­ belastungen einen in Abhängigkeit von den Abmessungen des Körpers 20 oder der Anzahl seiner Komponenten regulierbaren Widerstand bieten.

Es werde nun angenommen, daß das Eisenbahnfahrzeug, welches sich mit einer Ge­ schwindigkeit von mehr als 6-12 km/h bewegt, gegen ein Hindernis stößt. Aufgrund dieses Stoßes reißen die Bolzen 10 ab und geben dabei den Plattenteil 8 von der Puffer­ bohle 2 frei. Die Stoßenergie bewirkt einen Eintritt des Puffers (und des ihm zugeordneten Teiles 8) in den Hohlraum 12 gegen die Wirkung der Stoßaufnahmeeinrichtungen 19, die aufeinander in Richtung der Achse K und gegen die Rückwand 15 des Hohlraumes 12 hin kolabieren. Dieser Eintritt wird im Hohlraum oder Sitz 12 von den Wänden des letzteren geführt. Dieses Nachgeben der genannten Einrichtungen ermöglicht es ihnen, wenigstens einen Großteil der Stoßenergie aufzunehmen, die sich somit nicht oder in nur vernachlässigbarer Weise auf die Pufferbohle 2 überträgt. Auf diese Weise spürt letztere nicht (oder nur minimal) den Stoß und trägt keine Schäden davon (oder wird nur unerheblich davon betroffen).

Auf diese Weise genügt es, nach dem Stoß den beschädigten Puffer und die Einrichtun­ gen 20 aus dem Hohlraum 12 herauszuziehen und durch einen neuen Puffer und neue Stoßaufnahmeeinrichtungen zu ersetzen, um die Verwendung des Eisenbahnfahrzeuges wieder aufnehmen zu können. Dies dank der Tatsache, daß die Konstruktion des letz­ teren (bzw. seine Pufferbohle und die Bauteile des Eisenbahnfahrzeuges) keine so schwerwiegenden Schäden erlitten haben, daß aufwendige Reparaturarbeiten und Ersatzteilwechsel erforderlich wären.

Als Alternative zum vorher Gesagten können die Stoßaufnahmeeinrichtungen 19 aus einem oder mehreren Elastomeren, die einander zugeordnet und in dem jedem Puffer zugeordneten Hohlraum 12 untergebracht werden, einem Hydraulikzylinder mit einem entsprechend eingestellten Innendruck, in Achse mit dem Puffer angeordnet, oder anderen äquivalenten Stoßaufnahmeeinrichtungen bestehen. Natürlich können in jedem Fall alle beschriebenen oder erwähnten Stoßaufnahmeeinrichtungen Stößen bis zu der geplanten erforderlichen Geschwindigkeit widerstehen, oberhalb welcher aber offen­ sichtlich diese Einrichtungen eine vollständige Verformung erleiden und keine Stoß­ dämpfung mehr ausüben.

Es wurden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und erwähnt. Aus der oben gegebenen Beschreibung sind jedoch noch andere ableitbar und daher als im Rahmen des vorliegenden Dokumentes liegend zu betrachten.

Claims (10)

1. Stoßaufnahmevorrichtung, die einem Puffer (3) eines Eisenbahnfahrzeuges (1) zugeord­ net ist, welcher eine übliche Pufferplatte (4) aufweist, die von einem Körper (5) getragen ist, welcher in bezug auf einen der Pufferbohle (2) des Eisenbahnfahrzeuges (1) zugeordneten Führungshalteteiles (7) beweglich ist, gekennzeichnet durch Stoßaufnahmeeinrichtungen (19), die der Pufferbohle (2) im Bereich des Puffers (3) zugeordnet sind, welch letzterer der Pufferbohle (2) mittels Sollbruchbefestigungen (10) zugeordnet ist, die befähigt sind, die Trennung des Puffers (3) von der Pufferbohle, wenn dieser einem Stoß ausgesetzt wird, und die Bewegung des Puffers entgegen die Stoßaufnahmeeinrichtungen (19) zu gestatten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßaufnahmeeinrich­ tungen (19) mit der Längsachse (K) auf der Längsachse (W) des Puffers (3) liegend angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßauf­ nahmeeinrichtungen (19) in einem entsprechenden, in der Pufferbohle (2) des Eisenbahn­ fahrzeuges ausgebildeten Sitz (12) angeordnet sind, wobei in diesem Sitz (12) der Puffer nach einem Stoß entgegen den Stoßaufnahmeeinrichtungen (19) bewegt und die Wände (13, 13A, 14, 14A) dieses Sitzes eine Führung für die genannte Bewegung des Puffers (3) definieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßaufnahmeeinrich­ tungen aus einem bienenwabenförmigen Metallkörper (20) bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bienenwabenförmige Körper aus Leichtmetall, wie Aluminium, oder Leichtlegierung, wie Aluminiumlegierung, besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bienenwabenförmige Körper (20) einstückig ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bienenwabenförmige Körper (20) aus einer Vielzahl von nebeneinander entlang ein und derselben Achse (X) angeordneten Teilen besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßaufnahmeeinrich­ tungen (19) aus einem Körper aus Elastomermaterial bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßaufnahmeeinrich­ tungen (19) aus einem in Achse mit dem Puffer angeordneten Hydraulikzylinder bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchbefesti­ gungseinrichtung Bolzen (10) sind, welche den Puffer an der Pufferbohle (2) über wenigstens einen am Puffer befestigten Plattenteil (8) fixieren.