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Anordnung zum Schutz von Frachtgut vor Stössen Die Erfindung betrifft
Anordnungen und Einrichtungen, die zur Aufnahme von Stössen dienen, denen z.B. in
einem Eisenbahnwagen transportiertes Frachtgut ausgesetzt ist. Plötzliche Bremsungen
und beim Rangieren auftretende Stösse zwingen dazu, das Frachtgut mittels einer
Dämpferanordnung so zu verkeilen und zu verspannen, dass eine Verschiebung des Frachtguts
undseine dadurch bedingte Beschädigung ausgeschlossen sind.
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Es sind bereits Einrichtungen und Anordnungen vorgeschlagen worden,
die im wesentlichen aus einer vertikalen beweglichen Druckfläche bestehen, welche
mindestens an einem Ende des Frachtraums eines Wagens od.dgl. angeordnet ist, und
die unter dem Einfluss einer horizontal wirkenden Halteeinrichtung steht, die einer
durch Stösse bewirkten Rückbewegung der Druckfläche einen Widerstand entgegensetzt.
Bei bestimmten Ausführungsformen sind solche Druckflächen mittels einer Schraubspindel
starr gegen das Frachtgut verspannt.
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Dabei liegt ständig eine Belastung an der Halteeinrichtung an>
und wenn auch das Frachtgut z.B. bei einem abrupten Anhalten des Wagens nicht gegen
däs Ende des Frachtraunies geschleudert -wird, so wird es doch ständig gegen die
Druckfläche gedrückt und blockiert, so dass praktisch auftretende Stösse nicht gemindert
werden. Es gibt weitere Einrichtungen, die eine nachgiebigere Verspannung, nämlich
mittels Federn oder durch elastische Blöcke, erlauben, Bei diesen Einrichtungen
erfolgt bei einem auftretenden Stoss eine leichte Verschiebung des Frachtgutes relativ
zum Wagen, da die Druckfläche in einem bestinmten Masse nachgeben kann. Eine Widerholung
einer derartigen Verschiebung des Frachtgutes im Wagen kann sich jedoch im gleichen
Sinne nicht mehr vollziehen und das Frachtgut bleibt somit ständig blockiert an
die Druckfläche gedrückt, so dass die Nachteile auftreten, die aus später auftretenden
Stössen entstehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung
zum Schutz von in einem Wagen od. dgl. befördertenl Frachtgut vor Stössen bestehend
aus einer beweglichen vertikalen Druckfläche, die an mindestens einem Ende eines
Frachtraumes das Wagens angeordnet ist und unter dem Einfluss einer horizontal wirkenden
Halteeinrichtung steht, die einer durch Stösse bewirkten Rückbewegung der Druckfläche
einen Widerstand entgegensetzt, so auszubilden, dass die vorstehend geschilderten
Nachteile nicht auftreten. Dies wird erfinXungsgemäss
dadurch erreicht,
dass die Halteeinrichtung aus einem System von Lenkern besteht, die mit einem Ende
des Frachtraumes verbunden sind und die unter der Wirkung eines Energie nichtspeichernden
Dämpfers stehen.
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Ein solcher Dämpfer ist beispielsweise ein Fluid-Dämpfer, z.B.
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ein hydraulischer, oder ein mechanischer Reibungsdämpfer.
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Aufgrund der erfindungsgemässen Ausgestaltung kann die Druckfläche
den Druck aufnehmen und mindern, der auf sie durch das Frachtgut bei einem Stoss
ausgeübt wird. Diese Druckaufnahme erfolgt dabei nur auf einem Teil des ganzen zur
Verfügung stehenden Bewegungsspielraumes der Druckfläche. Daraus ergibt sich, dass
die Druckfläche in der liage ist, wiederholte Dämpfungsvorgänge zu vollziehen, bis
sie gänzlich zur Anlage an die Stirnwand des Frachtraumes gelangt. Da ausserdem
in der erfindungsgemässen Anordnung ein Dämpfer solcher Art eingesetzt wird, der
nach einem auftretenden Stoss die aufgenommene Energie nicht speichert, übt die
Druckfläche nach dem Stossvorgang keinen weiteren Druck auf das Frachtgut aus.
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Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist
das Lenkersystem mindestens einen Schräglenker od.dgl.
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zur Einleitung der von der Druckfläche auf das Lenkersystem ausgeübten
vertikalen Eraftkomponente in den Boden oder die Decke des Frachtraumes auf. Auf
diese Weise ist es möglich,
die Wände des Frachtraumes, die als
Abstützung für die Druckfläche dienen, einfacher und leichter zu gestalten, weil
ein -Teil der Dämpfungskraft vom Chassis oder von der Wagendecke aufgenommen wird.
Eine solche Aufnahme ist bei den bekannten Anordnungen nicht möglich, da bei diesen
die ganze Dämpfungskraft durch die Stirnwand des Frachtraumes übernommen werden
muss.
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In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankensist das Lenkersystem
vorzugsweise so angeordnet, dass es unter -dem Einfluss der Schwerkraft die Druckfläche
von selbst wieder vorzuschieben sucht. Wenn also auf das Frachtgut Stösse in umgekehrter
Richtung übertragen werden, nimmt die Druckfläche von selbst ihre ursprüngliche
Lage relativ zum Frachtgut wieder ein, ohne dabei jedoch Druckkräfte darauf auszuüben.
Dadurch ist sie bereit, von neuem Stösse in der ursprünglichen Richtung zu dämpfen.
Diese Charakteristik erlaubt somit eine wirksame Verspannung und gleichzeitig eine
gleichmässige Dämpfung des Frachtgutes, in welcher Richtung auch immer sich der
Wagen bewegt, wenn an beiden Stirnwänden des Frachtraumes åe eine Druckfläche vorgesehen
ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus- der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der
beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen.
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Es zeigt: Figur 1 eine Stirnansicht eines Frachtraumes in einem Eisenbahnwagen,
der mit einer erfindungsgemässen Anordnung zur Stossdämpfung versehen ist, geschnitten
längs der Linie 1-1 in Figur2, In diesem Beispiel ist angenommen dass über die Breite
des Wagens zwei nebeneinanderliegende Frachträume angeordnet sindj Figur 2 einen
Längsschnitt längs der Linie II-II in Figur 1; Figur 3 einen Querschnitt längs der
Linie III-III in Figur 2; Figur 4 in grösserem Massstab einen Teilschnitt längs
der Linie IV-IV in Figur 2; Figur 5 in vergrössertem Massstab den Schnitt eines
Details aus Figur 3; Figur 6 eine zur Figur 2 analoge Darstellung, jedoch in vollständig
zurückgeschobenem Zustand der gesamten Einrichtung; Figur 7 einen zur Figur 2 analogen
Schnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anordnung, und Figur
8 die in Figur 7 dargestellte Anordnung, jedoch in vollständig
zurückgeschobenem
Zustand.
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Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Einrichtung besteht im wesentlichen
aus einer vertikalen beweglichen Druckfläche 1, die dazu bestimmt ist, Frachtgut
-2, das auf dem Boden 5 eines Frachtraumes 3 eines Eisenbahnwagens 4 steht, zu-halten,
zu verspannen und gegen auftretende Stösse zu schützen. In dem gezeigten A,usführ,ungsbeispiel
ist angenommen, dass in dem Wagen in Querrichtung zwei Frachträume untergebracht
sind, während in Längsrichtung eine beliebige Anzahl solcher Frachträume vorhanden
sein kann.
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Die vertikale bewegliche Druckfläche 1 befindet sich -in einer im
wesentlichen zur Längsrichtung des Wagens senkrechten Ebene und ist über eine nachgiebige
Aufhängung, beispielsweise mittels einer Kette 8, an einem kleinen Waten-9 aufgehängt,
dessen Räder auf einer an der Decke 12 des Wagen befestigten Profilschine 11 laufen.
Die Druckfläche 1 ist durch ein mittig angeordnetes U-Profil 14 versteift (vgl.
auch Figur 4). Sie steht unter der Wirkung einer Halteeinrichtung, die aus einem
aus zwei zueinander parallelen Lenkerarmen 17, 18 (Figur 2) aufgebauten Lenkerparallelogramm
besteht. Die Lenkerarme 17, 18 sind mit jeweils einem ihrer Enden auf Achsen 21,
22 gelagert, die an der zugeordneten Stirnwand 23 des Frachtraumes 3 angeordnet
sind. Das linke Parallelogramm liegt in einer vertikalen Längsebene, bezogen auf
die BortbewegungsríchturLg des Wagens
Die beiden Lenker 17 und 18
sind an ihren beiden anderen Enden mittels einer vertikalen Stange 25 miteinander
verbunden. Sie besitzen jeweils Verlängerungen 17A, 18A deren frei Enden äeweils
eine Achse 26 (Figur 4) tragen? auf der eine Rolle 27 frei drehbar befestigt ist.
Die Rolle 27 stützt sich gegen die Innenfläche des Verbindungssteges des U-Profils
14 an der Druckfläche 1 ab und kann auf dieser rollen. Die Umfangsfläche der Rolle
27 und dementsprechend auch der Verbindungssteg des U-Profils 14 sind ballig ausgebildet,
um eine leichte Kippung der Druckfläche 1 um eine durch die beiden Rollen 27 verlaufende
vertikale Achse zuzulassen, wie dies in Figur 4 gestrichelt angedeutet ist, Dadurch
ist eine bessere Anpassung der Druckfläche 1 an die Gestaltung des Frachtgutes 2,
das zusammengehalten werden soll, möglich.
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Die Achse 26, die die Rolle 27 trägt, ragt über die Seitenflächen
der Verlängerung 17A bzw. 18A der Lenker beträchtlich hinaus und greift mit ihren
beiden Enden in vertikale Langlöcher 29 (Figur 2) ein, die in den beiden Schenkels
des U-Profils 14 vorgesehen sind. Die Breite dieser Langlöcher ist geringfügig grösser
als der Durchmesser der Achsenden, damit die Druckfläche 1 die vorstehend erwähnte
leichte Kippung in Seitenrichtung ausführen kann.
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Die Verschiebung der Druckfläche 1-in der Richtung, die eine Verlagerung
aus der in Figur 2 dargestellten vorgeschobenen Position in die In Figur 6 dargestellte,
ganz zurückgeschobene
Position ergibt, wird durch einen Dämpfer
32 abgebremst. Dieser Dämpfer 32 ist von der Art, bei der keine Speicherung von
Energie auftritt, z.B. ein Fluid-Dämpfer, insbesondere ein Hydraulikdämpfer, oder
ein mechanischer Reibungsdämpfer. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt
es sich um einen hydraulischen Dämpfer, dessen Zylinder 33 mit seinem unteren Ende
an einer horizontalen Achse 34 angelenkt ist, die an einem Träger-35 befestigt ist.
Der Träger 35 ist wiederum an einer Traverse 36 des Wagenchassis befestigt, auf
der die stirnseitige Trennwand 23 des Frachtraumes ruht. Das freie Ende der Kolbenstange
37 des Dämpfers 32 ist mittels einer Achse 38 an dem Lenker 17 angelenkt. Der Dämpfer
32 ist ein einfach wirkender und erlaubt folglich dem Lenkersystem 17, 18 unter
dem-Einfluss der Schwerekraft eine freie, nach unten gerichtete Schwingbewegung,
aufgrund der die Druckfläche 1 vorgeschoben wrdy sobald ein Zwischenraum zwischen
dieser und dem Frachtgut 2 besteht.
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Um die Druckfläche 1 willkürlich in die in Figur 6 dargestellte Ausserbetriebstellung
bringen zu können, in der das Ein und Ausladen des Frachtgutes unbehindert stattfinden
kann,ist eine Betätigungseinrichtung vorgesehen. Diese Einrichtung besteht aus einem
energiespeicherdem System, um damit der Zeitkonstanten des Dämpfers Rechnung zu
tragen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es- sich dabei um ein Handrad
43 (Figur 3 und 5), das an einem Ende einer Hohlwelle 44 befestigt ist, die frei
in einem in einer vertikalen Wand 46 des Wagens vorgesehenen Lager 45 drehbar ist.
Die vertikale Wand 46 verläuft
senkrecht zu der Wand 23, die die
eine Stirnseite des Frachtraumes 3 bildet. Die Einrichtung weist eine weitere Hohlwelle
48 auf, die in einem Lager 49 einer weiteren Vertikale wand 51 der Trennwand 23
drehbar ist, eine dritte Zwischenwand 52 durchsetzt und eine Verlängerung 53 von
geringfügig kleinerem Durchmesser besitzt, der frei im Inneren der ersten Hohlwelle
44 drehbar ist. Die beiden Hohlwellen 44 und 48 sind durch eine Schraubentorsionsfeder
55 miteinander verbunden, deren eines Ende in einem Loch 56 der Hohlwelle 44 und
deren anderes Ende in einem Loch 57 der Hohlwelle 48 festgelegt ist.
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Am inneren Ende der Hohlwelle 48 ist ein Zahnrad 58 (Figur 2) befestigt,
das mit einem auf der Achse 21 befestigten und stark mit dem Lenker 17 verbundenen
Zahnsektor 59 kämmt.
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Ein Schwenkriegel 61 ist über eine Achse 62 und einen Träger 63 an
der Wand 46 (Figur 5) befestigt und greift in seiner vollausgezogenen Stellung zwischen
die Speichen 65 des Handrades 43 ein, wodurch die Drehung die-ses Handrades blokiert
wird. In seiner gestrichelt dargestellten Ausserbetriebsstellung (61A) ist er wirkungslos.
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Zum Beladen des Frachtraumes 3 mit Frachtgut 2,'Wobei sich die Druckfläche
1 nicht in ihrer in Figur 6 dargestellten zurückgeschobenen Stellung befindet, wird
folgendermassen vorgegangen; Der Riegel 61 (Figur 5)wird freigegeben und das Handrad
43 in
einen. solchen Sinn gedreht, der über die Feder 55, das Zahnrad
58 und den Zahnsektor 59 eine Verschwenkung der Lenker 17, 18 nach oben bewirkt.
Da der Dämpfer 32 dieser Schwenkbewegung einen bedeutenden Widerstand entgegensetzt,
vollzieht sich diese Bewegung der Hebel und somit die Zurückstellung der Druckfläche
nur sehr langsam. So wird also das Handr-ad 43 um einen ausreichenden Betrag verdreht
und anschliessend der Riegel 61 eingelegt, um das Handrad zu blockieren. Die in
der Torsionsfeder 55 gespeicherte Energie bewirkt eine langsame Verlängerung des
Dämpfers 32 und folglich eine Zurückverschiebung der Druckfläche 1 in die in Figur
6 dargestellte äusserste Ausserbetriebstellung. Nunmehr wird das Einladen des Frachtgutes
durchgeführt, woraufhin der Riegel 61 wieder freigegeben wird, so dass unter dem
Einfluss der Schwerkraft die Lenker 17, 18 wieder frei herabsinken und die Druckfläche
1, die über die Ketten: 8 an der Schiene 11 augehängt ist, vor sich herschiebene
bis diese in leichte Berührung mit dem Frachtgut 2 gelangt. Diese Rückbewegung kann
im übrigen bei Bedarf durch Drehen des Handrades 43 im entgegengesetzten Sinn unterstützt
werden.
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Wenn im Verlauf der Beförderung auf den Wagen ein Stoss in dem Sinne
ausgeübt wird, der zu einer Verschiebung des Frachtgutes 2 gegen die Druckfläche
1 führt, dann widersetzt sich der Dämpfer 32 einer Bewegung der Druckfläche 1, erlaubt
jedoch eine Verschiebung um einen bestimmten Weg Sobald dieser kleine Verschiebevorgang
beendet ist, stützt sich die Druckfläche 1-praktisch an dem Frachgut 2 nur noch
unter der Wirkung des Gewichtes
der beiden Lenker 17, 18 ab, da
der Dämper 32 keine Speicherung der Energie vorgenommen hat. Wenn daher ein erneuter
Stoss auftritt, kann das System diesen Stoss in gleicher Weise wie eben erläutert
auffangen. Auf das Frachtgut kann somit eine Reihe von aufeinanderfolgenden Stössen
wirken, die jedesmal unter der Wirkung-des Dämpfers aufgefangen werden, bis die
Druckfläche sich vollständig in die in Figur 6 dargestellte aufgeräumte Position
bewegt hat.
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Die durch einen S-oss von dem Frachtgut 2 auf die Druckfläche 1 ausgeübte
Kraft erzeugt aufgrund der Neigung der Lenker 17 und 18 eine Reaktionskraft, die
nach oben gerichtet ist und somit durch das Wagenchassis aufgenommen wird. Dadurch
wird die Stirnwand 23 des Frachtraumes ganz erheblich entlastet. Aufgrund dieser
Anordnung kann somit diese Stirnwand leichter als bisher ausgeführt werden.
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Im allgemeinen wird man eine analoge Dämpfungseinrichtung auch an
der anderen Stirnseite des Frachtraumes vorsehen, so dass nach jeder durch einen
von dem Frachtgut ausgeübten Stoss bewirkten Verschiebung einer der Druckflächen
gegen den Widerstand des zugeordneten Dämpfers die, gegenüberliegende Druckfläche
unter dem Einfluss der Schwerkraft sich vorwärts bewegt und den Zwischenraum überbrückt,
der sich andernfalls zwischen ihr und dem Frachtgut einstellen würde. Das Frachtgut
ist somit immer von zwei Druckflächen umschlossen, die ohne Druck an ihm anliegen
und ständig zur Aufnahme von Stössen, in welcher
Richtung-auch
immer, bereit-sind.
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In der rf?n 7 unci 8 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
die sich im wesentlichen von derjenigen gemäss den Figuren 1 bis 3 dadurch unterscheidet,
dass die Druckfläche 1 sich nach vorne oder nach hinten neigen kann, anstatt auf
eine stets vertikale Ausrichtung bei der Verschiebung beschränkt zu sein. Zu diesem
Zweck ist die Druckfläche 1 mit der Stirnwand 23 über ein System zweier Lenkerpaare
verbunden, die voneinander unabhängig auf unterschiedlicher Höhe angeordnet sind.
Es handelt sich dabei um ein erstes Lenkersystem 71 , 72 und ein zweites lenkersystem
71A, 72A. Diese beiden Benkerpaare sind gleichartig ausgebildet und in jedem von
ihnen ist einer der Lenker,beispielsweise der Lenker 71, mit einem seiner Enden
an der Achse 21 schwenkbar befestigt, während an seinem anderen Ende über eine Achse
75 das Ende des anderen Lenkers 72 angelenkt ist. Dessen anderes Ende ist wiederum
durch eine Achse 76 mit dem Versteifungsprofil 14 der Druckfläche 1 gelenkig verbunden.
Der Dämpfer 32 ist mit der gemeinsamen Schwenkachse der beiden Lenker-gekoppelt.
Wie bereits im Zusammenhang mit der vorher beschriebenen Ausführungsform srläutert,ist,er
einfach wirkend und setzt einer Verlängerung einen Widerstand entgegen, während
der ebenfalls einfach wirkende obere Dämpfer 32A gegen eine Verkürzung Widerstand
leistet. Damit widersetzen sich beide einer Zurückverschiebung der Druckfläche 1.
Das obere-Lenkerpaar 71A, 72A ist mit einem manullen Betätigungssystem ausgerüstet,
wie es vorstehend
bereits erläutert worden ist und das über ein
Zahnrad 58A und einen Zahnsektor 59A auf die Lenker wirkt.
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Die Wirkungsweise der hier geschilderten Einrichtung ist analog zu
derjenigen, die vorstehend bereits erläutert worden ist. Es besteht jedoch der Unterschied,
dass die Druckfläche 1 sich nachvorne oder nach hinten neigen kann, um sich auf
diese Weise der allgemeinen Gestalt des Frachtgutes anzupassen, an das sie zur Anlage
gelangt. Jeder der beiden Dämpfer reagiert individuell und verschiebt sich mehr
oder weniger, je nachdem, ob der von dem Frachtgut auf die Druckfläche 1 ausgeübte-
Stoss über die Höhe des Frachtgutes gleichmässig ist oder nicht. Man erkennt, dass
aufgrund der Schräglage der Lenker 72 und 72A bei einem Stoss-eine Zugkraft auf
die Kette 8 der Druckfläche 1 ausgeübt wird, so dass die Wagendecke 12 an der Aufnahme
der durch die Stösse bewirkten Dämpferkräfte teilnimmt.
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Für den Fall, dass eine Dämpfereinrichtung mit nur einer Druckfläche
der vorstehend erläuterten Art an einer Stirnseite des Frachtraumes aufgebaut wird,
kann daran gedacht werden, an der anderen Stirnseite is Frachtraumes eine Druckfläche
oder Wand vorzusehen, die matratzenähnlich mit Federn oder elastischem Material
versehen ist.