DE3416749A1 - COMBINED TOW AND PUSHING DEVICE - Google Patents
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Abstract
Description
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.Kombinierte Zug- und StossvorrichtungCombined pulling and pushing device
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Zug- und Stossvorrichtung mit Ringfeder und Elastik-Patrone für Mittelpufferkupplungen von Schienenfahrzeugen, wobei die Vorrichtung in die den Kuppelkopf mit der Anlenkung am Fahrzeug verbindende Zugstange eingefügt ist oder diese ersetzt und die Elastik-Patrone aus einem Rohrkörper mit einem gegen das Federmedium verschiebbaren Kolben besteht, der über eine Kolbenstange aus der Patrone herausgeführt ist.The invention relates to a combined pulling and pushing device with ring spring and elastic cartridge for central buffer couplings of rail vehicles, whereby the device is in the coupling head with the articulation on the vehicle connecting tie rod is inserted or replaced and the elastic cartridge from a tubular body with a piston which can be displaced against the spring medium and which is led out of the cartridge via a piston rod.
Zug- und Stossvorrichtungen unter Verwendung von Ringfedern sind bekannt. Ringfedern sind vor allem deswegen so vorteilhaft, weil mit solchen Vorrichtungen bei relativ kleinen Federwegen relativ grosse Kräfte abgefedert werden können. Mit Ringfedern lassen sich 'jedoch keine Stossvorrichtungen aufbauen, welche erst oberhalb einer bestimmten Grenze ansprechen und dann den zu grossen Stoss auffangen und die bei solchen Stössen auftretenden Energien vom Fahrzeug fernhalten. Man hat daher beispielsweise in der DE-PS 19 W? 819 eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche in der Lage ist übergrosse Stösse aufzufangen. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht aber darin, dass sie erst bei relativ grossen Stössen auf den Kuppelkopf ansprechen und nach jedem Ansprechen durch eine neue Vorrichtung ersetzt werden müssen. Dieser Aufwand ist beträchtlich.Pulling and pushing devices using annular springs are known. Annular springs are particularly advantageous because relatively large forces can be cushioned with such devices with relatively small spring travel. With ring springs, however, no shock devices can be built which only respond above a certain limit and then absorb the excessive shock and keep the energies that occur in such shocks away from the vehicle. For example, DE-PS 19 W? 819 proposed a device which is able to absorb oversized impacts. The disadvantage of this device, however, is that it only responds in the event of relatively large impacts on the dome head and must be replaced by a new device after each response. This effort is considerable.
Weiter sind Elastik-Patronen mit den unterschiedlichsten Federmedien bekannt. Am bekanntesten ist die Elastomer-Patrone, welche aus einem mit einem Kunststoff als Federmedium gefüllten Rohrkörper oder Zylinder besteht, wobei ein Kolben mit einem geringen. Spalt zwischen Zylinderwand und Kolben in die Elastomermasse hineingedrückt werden kann, welche dann verdrängt wird und um den Kolben herumfliesst. Wird danach kein Druck mehr auf den Kolben ausgeübt, so fliesst das Elastomer infolge seiner besonderen Eigenschaften wieder in den Zylinder zurück, aodass nach einer gewissen Zeit die Elastomer-Patrone wieder in ihrem ursprünglichenNext are elastic cartridges with a wide variety of spring media known. The best known is the elastomer cartridge, which consists of a tubular body filled with a plastic as a spring medium or cylinder, with a piston with a low. Gap between cylinder wall and piston in the elastomer compound can be pressed in, which is then displaced and flows around the piston. Then there is no more pressure on the piston exercised, the elastomer flows back into the cylinder due to its special properties, so that after a some time the elastomer cartridge is back in its original state
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Zustand mit herausstehender Kolbenstange vorliegt. Die Kraft, die notwendig ist, um den Kolben in die Kunststoffmasse hineinzudrücken, kann nun entweder durch Veränderung der Eigenschaften der Kunststoffmasse oder durch Veränderung des Spaltes zwischen Zylinderwand und Kolben eingestellt werden. Da darüberhinaus die Elastomermasse auch eine gewisse Elastizität besitzt, .kann die Elastomer-Patrone auch z.B. anstelle von Ringfedern bei Mittelpufferkupplungen verwendet werden, was aber den Nachteil hat, dass die damit erzielbaren Federwege für die Praxis meist zu kurz sind. - ·State with protruding piston rod. The force that is necessary to push the piston into the plastic mass, can now either by changing the properties of the plastic compound or by changing the gap between Cylinder wall and piston can be adjusted. Since the elastomer compound also has a certain elasticity, the Elastomer cartridges can also be used, for example, instead of ring springs in central buffer couplings, but this has the disadvantage that the spring travel that can be achieved with it is usually too short for practice. - ·
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine Kombination aus Ringfederelementen und Elastik-Patronen bei Mittelpufferkupplungen zu verwenden, die die Vorteile beider Elemente ausnutzt, ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.The present invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages of the known constructions and a Combination of ring spring elements and elastic cartridges for central buffer couplings to use that exploits the advantages of both elements without having to accept their disadvantages.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, dass eine mit dem Kuppelkopf verbundene Elastik-Patrone drehfest aber langsverschieblich innerhalb einer in einem an der Anlenkung kardanisch, angelenkten Gehäuse gelagerten Ringfeder liegt und dass ein Zwischenstück einen sich an das vordere Ende der Ringfeder anlegenden Anschlag und einen sich an die nach hinten herausgeführte Kolbenstange der Elastik-Patrone anlegenden Anschlag besitzt, welcher sich ausserdem sowohl über eine hintere Zwischenlage gegen das Hintere Ende der Ringfeder anlegt als auch einen der Einfederung der Ringfeder entsprechenden Abstand zum Endanschlag besitzt.The solution to the problem is that one with the dome head connected elastic cartridge non-rotatably but slowly displaceable within a gimbal-articulated to the articulation Housing mounted annular spring and that an intermediate piece is a stop that rests against the front end of the annular spring and has a stop which rests against the piston rod of the elastic cartridge that is led out to the rear and which is located also applies both via a rear intermediate layer against the rear end of the ring spring and one of the deflection of the Ring spring has a corresponding distance from the end stop.
Vorteilhaft sind die Charakteristiken der Ringfeder und der Elastik-Patrone unterschiedlich eingestellt, wobei vorzugsweise die Ansprechkraft der Elastik-Patrone grosser ist als die grösste Federkraft der Ringfeder.The characteristics of the ring spring and the elastic cartridge are advantageously set differently, preferably the response force of the elastic cartridge is greater than the largest Spring force of the ring spring.
Zweckmässig besteht das Zwischenstück aus einem Rohrstück, auf dessen vorderes Ende der nach aussen überstehende Anschlag auf·* geschraubt ist, welcher sich über eine vordere Zwischenlage gegen das vordere Ende der Ringfeder anlegt.The intermediate piece expediently consists of a pipe section the front end of which the outwardly protruding stop on * is screwed, which rests against the front end of the ring spring via a front intermediate layer.
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Der Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt vor allem darin, dass die Elastik-Patrone auch in dem Bereich, in dem die Ringfeder ihre Funktion erfüllt, schon einen elastischen Zwischenpuffer bildet, welcher erst dann, wenn der gesamte Weg der Kingfeder eingefedert ist, zur Wirkung kommt und dann immer noch übergrosse Stösse elastisch-"äuffangen kann.The advantage of the device according to the invention lies above all in that the elastic cartridge already has an elastic intermediate buffer in the area in which the ring spring fulfills its function forms, which only comes into effect when the entire way of the Kingfeder has been compressed, and then still can catch oversized bumps elastically.
Nach der Zeichnung, in der eine beispielsweise Ausführungsform unter Verwendung einer Elastomer-Patrone dargestellt ist, ist das Gehäuse 11 für die Ringfeder (12) am (nicht dargestellten) Anlenkungsgehäuse kardanisch befestigt und wird durch an sich bekannte Stützbeine 13 in horizontaler Ebene auf Mitte gehalten, welche aber auch durch Jede andere bekannte Vorrichtung zur Mittenstellung ersetzt werden kann. Innerhalb der Ringfeder 12 ist eine an sich bekannte Elastomer-Patrone 14 angeordnet, die am vorderen Ende mit dem (.nicht dargestellten) Kuppelkopf verbunden ist. Zwischen Elastomer-Patrone 14 und Kuppelkopf kann aber auch noch ein Verlängerungsstück vorgesehen werden. Zwischen Ringfeder 12 und Elastomer-Patrone I4 ist ein rohrförmiges Zwischenstück vorgesehen, bei dem am vorderen Ende ein Anschlag 16 aufgeschraubt ist, welcher radial nach aussen über das Zwischenstück 16 übersteht und sich über die vordere Zwischenlage 17 am vorderen Ende der Ringfeder \2. anlegt. Gleitsteine aus Kunststoff mit kleinen Reibungskoeffizienten sind bei 18 zwischen Elastomer-Patrone 14 und Anschlag 16, bei 19 zwischen Anschlag 16 und Ringfedergehäuse 11 und bei 2o zwischen Ringfedergehäuse 11 und vorderer Zwischenlage 17 angeordnet, wodurch eine gute Verschiebbarkeit zwischen den drei Teilen relativ zueinander bewirkt wird.According to the drawing, in which an example embodiment is shown using an elastomer cartridge, the housing 11 for the annular spring (12) is gimbaled to the (not shown) linkage housing and is held in the horizontal plane in the center by known support legs 13 , which can also be replaced by any other known device for centering. A known elastomer cartridge 14 is arranged inside the annular spring 12 and is connected at the front end to the coupling head (not shown). An extension piece can also be provided between the elastomer cartridge 14 and the coupling head. A tubular intermediate piece is provided between the ring spring 12 and the elastomer cartridge I4, in which a stop 16 is screwed on at the front end, which protrudes radially outward over the intermediate piece 16 and extends over the front intermediate layer 17 at the front end of the ring spring \ 2. applies. Sliding blocks made of plastic with low coefficients of friction are arranged at 18 between the elastomer cartridge 14 and stop 16, at 19 between stop 16 and annular spring housing 11 and at 2o between annular spring housing 11 and the front intermediate layer 17, which results in good displaceability between the three parts relative to one another .
Eine Verdrehung der einzelnen Teile zueinander wird dadurch verhindert, dass einerseits am Ringfedergehäuse 11 ein Keil 22 mit der Schraube 23 befestigt ist ο welcher in einer Nut 21 im Anschlag 16 längsverschieblich gelagert ist. Damit wird eine Verdrehung des Zwischenstücks 15 gegenüber dem Gehäuse 11 verhindert. Andererseits trägt die Elastomer-Patrone I4 einen Keil 24, welcher in einem Längsschlitz Z^ im Zwischenstück 15 verschiebbarRotation of the individual parts with respect to one another is prevented in that, on the one hand, a wedge 22 is fastened to the annular spring housing 11 with the screw 23 ο which is mounted in a longitudinally displaceable manner in a groove 21 in the stop 16. Rotation of the intermediate piece 15 with respect to the housing 11 is thus prevented. On the other hand, the elastomer cartridge I4 carries a wedge 24 which is displaceable in a longitudinal slot Z ^ in the intermediate piece 15
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ist. Dadurch wird eine Verdrehung von Elastomer-Patrone 14 relativ zum Zwischenstück 15 verhindert. Beide Massnahmen zusammen verhindern also, dass-sich der an der Elastomer-Patrone 1 if befestigte Kuppelkopf gegenüber der Anlenkung verdrehen kann.is. This causes a twisting of the elastomer cartridge 14 prevented relative to the intermediate piece 15. Both measures together thus prevent the-from attaching to the elastomer cartridge 1 if Can rotate the coupling head with respect to the linkage.
Am rückwärtigen Ende des Zwischenstücks 15 ist ein Anschlag 26 soweit eingeschraubt, dass sich der Anschlag 26 gegen die -nach hinten herausragende Kolbenstange 27 der Elastomer-Patrone 1 Zf anlegt und mit dem Bund 34 eine Vorspannung erzeugt, wobei zur besseren Führung die Kolbenstange 27 in eine Ausnehmung 28 im Anschlag 26 eingreift. Ein nach aussen über das Zwischenstück vorstehender Bund oder Flansch 29 legt sich von hinten her über die hintere Zwischenlage 3o gegen die Ringfeder 12 an. Der Bund'29 kann auch Teil des Anschlags 26 sein. Die Zwischenlage ist nach hinten soweit verlängert, dass sife am Endanschlag 31 anliegt und dadurch das Widerlager für die Ringfeder 12 bildet. Zwischen dem Endanschlag J>\ und dem Anschlag 26 ist in Kormallage · ein Abstand R, welcher dem zulässigen Einfederungsweg der Singfeder 12 entspricht. Zwischen der hinteren Zwischenlage 3o und dem Gehäuse 11 einerseits und dem Flansch 29 andererseits sind Gleitstücke 32 und 33 aus einem reibungsarmen Kunststoff angeordnet. At the rear end of the intermediate piece 15, a stop 26 is screwed in so far that the stop 26 rests against the rearward protruding piston rod 27 of the elastomer cartridge 1 Zf and creates a preload with the collar 34, the piston rod 27 in a recess 28 engages in the stop 26. A collar or flange 29 protruding outwardly beyond the intermediate piece rests against the annular spring 12 from behind via the rear intermediate layer 3o. Bund'29 can also be part of stop 26. The intermediate layer is extended to the rear to such an extent that it rests against the end stop 31 and thereby forms the abutment for the annular spring 12. Between the end stop J> \ and the stop 26, in the normal position, there is a distance R which corresponds to the permissible deflection travel of the singing spring 12. Between the rear intermediate layer 3o and the housing 11 on the one hand and the flange 29 on the other hand, sliding pieces 32 and 33 made of a low-friction plastic are arranged.
Die im normalen Verkehr auftretenden Stösse werden vom Kuppelkopf auf die Elastomer-Patrone Ii* übertragen, welche ihrerseits die Stösse über die Kolbenstange 27, den Anschlag 26, das Zwischenstück 15, den Anschlag 16 und die Zwischenlage 17 auf die Ringfeder 12 überträgt, welche dann einfedert. Übersteigt bei einem zu grossen Stoss die Stosskraft die Kraft der Ringfeder Ϊ2, so "wird der Anschlag 26 soweit zurückgeschoben, dass er am Endanschlag 31 anliegt, also den Weg R durchlaufen hat. Wird jetzt infolge des Übergrossen Stosses noch weiter über den Kuppelkopf auf die Elastomer-Patrone 14 gedrückt, so verschiebt sich die Patrone I4 um höchstens den Weg E, wobei die Kolbenstange 27 in die Patrone I4 hineingeschoben wird und dort in bekannter Weise den Kunststoff verdrängt. Dabei wird die Stossenergie vernichtet. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass dieThe shocks occurring in normal traffic are transmitted from the coupling head to the elastomer cartridge Ii *, which in turn transmits the shocks via the piston rod 27, the stop 26, the intermediate piece 15, the stop 16 and the intermediate layer 17 to the annular spring 12, which then compresses. If the impact force exceeds the force of the ring spring Ϊ2 when the impact is too great, the stop 26 is pushed back until it rests against the end stop 31, i.e. has passed through the path R. As a result of the oversized impact, it is now further over the coupling head to the When the elastomer cartridge 14 is pressed, the cartridge I4 is displaced by a maximum of the path E, the piston rod 27 being pushed into the cartridge I4 and displacing the plastic there in a known manner
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Ansprechkraft der Elastomer-Patrone I4 grosser ist als die grösste von der Ringfeder 12 aufzubringende Kraft. Während des Eindringens der Kolbenstange 27 wird die Stossenergie vernichtet. Diese Stossenergie wird also von der Anlenkung und damit vom Fahrzeug ferngehalten. Hört der Stoss auf, so verschiebt sich die Elastomer-Patrone 14 infolge der bekannten Eigenschaften des Elastomers wied wieder innerhalb des Zwischenstücks 15 um den Weg E nach vorne, bis der in der Zeichnung dargestellte Zustand wieder erreicht ist. Da die Ansprechkraft der Elastomer-Patrone 1 if stark von der Auflaufgeschwindigkeit abhängig ist, kann·es möglich sein, dass während der axialen Bewegung des Kuppelkopfs eine überlagerung der Hübe der Ringfeder 12 sowie der Elastomer-Patrone I4 stattfindet. The response force of the elastomer cartridge I4 is greater than the largest force to be applied by the annular spring 12. During the penetration the piston rod 27, the impact energy is destroyed. This shock energy is kept away from the linkage and thus from the vehicle. If the shock stops, the elastomer cartridge 14 shifts again as a result of the known properties of the elastomer again within the intermediate piece 15 by the path E to the front, until the state shown in the drawing is reached again. Since the response force of the elastomer cartridge 1 if strongly depends on the approach speed depends, it may be possible that an overlay occurs during the axial movement of the coupling head the strokes of the ring spring 12 and the elastomer cartridge I4 takes place.
Bei Zug am Kuppelkopf wird die Elastomer-Patrone I4 nach vorn gezogen. Dann wird die Zugkraft über den Bund 34 » das Zwischenstück 15, den Flansch 29 und die hintere Zwischenlage J>o auf die Ringfeder 12 übertragen, welche sich gegen den Bund 35 anlegt und einfedert. Die Elastomer-Patrone 14 wird bei Zug am Kuppelkopf nicht in Anspruch genommen.When the coupling head is pulled, the elastomer cartridge I4 is pulled forward. Then the tensile force is transmitted via the collar 34 »the intermediate piece 15, the flange 29 and the rear intermediate layer J> o to the annular spring 12, which rests against the collar 35 and compresses. The elastomer cartridge 14 is not used when pulling on the coupling head.
Selbstverständlich lässt sich die Anordnung auch bei gleicher Wirkungsweise umkehren, sodass der Kuppelkopf am Ringfedergehäuse 11 angeordnet ist und die Vorrichtung mit der Elastomer-Patrone 14 am Fahrzeug direkt oder über ein Anlenkgehäuse angelenkt ist.Of course, the arrangement can also be the same Reverse the mode of operation so that the coupling head is arranged on the annular spring housing 11 and the device with the elastomer cartridge 14 is hinged to the vehicle directly or via a pivot housing.
Die Anschläge 16 und 26 sind in an sich bekannter Weise gegen Verdrehen auf dem Zwischenstück 15 gesichert. Es können auch alle an sich bekannten Mittenrückstellvorrichtungen verwendet werden. *The stops 16 and 26 are secured against rotation on the intermediate piece 15 in a manner known per se. It can too all known center resetting devices can be used. *
Das Federmedium in der Elastik-Patrone kann ein Elastomer, ein vorgespanntes Gas, ein mit einam Speicher verbundenes EkLd oder auch eine oder mehrere Ring- oder Schraubenfedern, geteilt oder ungeteilt, sein.The spring medium in the elastic cartridge can be an elastomer pressurized gas, an EkLd connected to an accumulator or also one or more ring or coil springs, divided or undivided, be.
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---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |