DE3513294C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstützen einer einer Mittelpufferkupplung für Schienenfahrzeuge nachgeschalteten Zug- und Stoßvorrichtung an einem quer zur Fahrzeuglängsrichtung ange­ ordneten Stirnträger des Fahrzeuguntergestells nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Zur Aufnahme der Energie bei Kuppelgeschwindigkeit und bei Zug­ kraftunterschieden dienen im allgemeinen Federn an der Kupplung. Zum Abbau höherer Stoßkräfte werden Energieverzehrelemente, die entweder destruktiv oder regenerativ arbeiten, eingesetzt. Derar­ tige Überstoßvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE-PS 15 30 223, der DE-PS 19 12 049 oder aus der DE-PS 19 47 819 be­ kannt. Eine übliche Befestigung der Zug- und Stoßvorrichtung am Kopfträger des Fahrzeugrahmens mit Schrauben zeigt die DE-PS 27 41 739. Als nachteilig erweist sich diese starre Befestigung der Zug- und Stoßvorrichtung am Kopf- bzw. am Stirnträger, wenn noch höhere Aufstoßkräfte auf die Zug- und Stoßvorrichtung einwir­ ken, nachdem die Energieaufnahmemöglichkeit der Überstoßvorrich­ tung erschöpft ist. Es treten Deformationen an den Kupplungen, im Untergestell im Bereich der Kupplungsanlenkung sowie im vorderen Bereich des Vorbaues auf.

Aus der DE-AS 12 57 190 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Abstützen einer Zug- und Stoßvorrichtung bekannt, wobei die Trä­ gerplatte an der zur Stirnseite weisenden Seite des Kupplungauf­ nahmeträges gegen Stoßkräfte abgestützt ist. Überstöße aus Stoß- und Zugbelastung sollen aufgabengemäß weitgehend elastisch durch den Pufferbalken (Trägerplatte) abgefangen werden. Der Pufferbal­ ken stützt sich über zwei im Bereich der Puffer angeordnete Ab­ stützglieder am Rahmenkopfträger (Kupplungaufnahmeträger) ab. Unter Ausnutzung der Stützweite des Pufferbalkens zwischen den Abstützgliedern sollen Überstöße weitgehend über Biegeelastizitä­ ten des Pufferbalkens abgefangen werden. Um Spannungspitzen inner­ halb der Verbindungen der Abstützglieder mit dem Pufferbalken und dem Rahmenkopfträger zu vermeiden, sind die Abstützglieder als Federn nachgiebige Bauteile, insbesondere als Gummimetallschicht­ feder ausgebildet. Plastische und damit bleibende Verformungen am Pufferbalken sind durch diese Maßnahmen aber nicht auszuschließen. Das Untergestell des Schienenfahrzeugs wird zwar durch diese Vor­ richtung recht gut geschützt, allerdings muß bei Überstößen, die zu plastischen Verformungen geführt haben, der gesamte Pufferbal­ ken mit den Abstützgliedern ausgetauscht werden.

Aus der AT-PS 3 03 811 ist eine Vorrichtung zum Abstützen einer Zug- und Stoßvorrichtung mit einem Überstoßaufnehmer bekannt, der als sich plastisch verformbares Zerstörungsglied ausgebildet ist. Ein Stoßträger ist dabei dem Stirnträger des Untergestells vorge­ setzt. Der Stoßträger absorbiert durch Biegung einen Betrag der Stoßkräfte, der über das Aufnahmevermögen eines Federapparates der Zug- und Stoßvorrichtung hinausgeht. Das Zerstörungsglied absor­ biert einen weiteren Betrag der Stoßkräfte durch die zum Zerstören der Verschleißquerschnitte im Zerstörungsglied erforderlichen Energien.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützung einer Zug- und Stoßvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszu­ bilden, daß bei großen Überstößen die vorgenannten Nachteile einer unnachgiebigen Anlenkung der Zug- und Stoßvorrichtung am Stirnträ­ ger durch Einsatz von zusätzlichen Energieaufnahmegliedern und gezielten Verformungen im Anlenkungsbereich Deformationen im Un­ tergestell und im vorderen Bereich des Vorbaues weitgehend ver­ mieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der Vorrichtung zum Abstüt­ zen einer Zug- und Stoßvorrichtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebe­ nen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte weiter Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2-6 gekennzeichnet.

Da Deformationen in der Kupplung und im Untergestell kostenaufwen­ dige Reparaturen erfordern, wird vorgeschlagen, durch Einsatz von zusätzlichen Energieaufnahmegliedern in Form von destruktiven oder regenarativen Elementen bzw. durch gezielte Verformung im vorderen Bereich des Vorbaues die Stoßenergie abzubauen und an eine kosten­ günstige Stelle zu legen. Dies setzt voraus, daß der erforderliche Weg für die Energieaufnahme entweder zusätzlich in der Kuppelstan­ ge untergebracht wird oder an der Befestigung der Zug- und Stoß­ vorrichtung am Untergestell.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Figur zeigt eine Abstützung gemäß der Erfindung in Draufsicht im Teilschnitt.

Gegenüber dem Stirnträger 1 ist eine Stützplatte 2 zur Fahrzeug­ mitte hin versetzt angeordnet, wobei sie sich mit Auslegern 2a an der der Stützplatte 2 zugewandten Seite des Stirnträgers 1 ab­ stützt und das Versatzmaß durch die Länge der Stege 2c bestimmt wird. Die Stützplatte 2 ist unter Zwischenschaltung jeweils eines Überstoßaufnehmers 3 je lösbarer Verbindung am Stirnträger 1 befe­ stigt. Der Überstoßaufnehmer 3 läßt unter plastischer Verformung seiner nachgiebigen Teile bei einem Überstoß einen für die jeweils wirkende Kraft vorgegebenen Verformungsweg zu.

Dabei ist der Überstoßaufnehmer 3 gemäß der Figur wie folgt ausge­ bildet. Zwischen einem durch eine Mutter 4 gesicherten Widerlager 4a und der zum Fahrzeugende weisenden Seite des Stirnträgers 1 ist ein Zerstörungsglied 5 angeordnet, das sich gegen den Stirnträger 1 abstützt. Dabei ist im Stirnträger 1 jeweils im Bereich jedes Überstoßaufnehmers 3 eine Bohrung angeordnet, wobei die Bohrung entweder als Bohrung 6 direkt in den Stirnträger 1 eingebracht ist, oder die Bohrung 6 wird vom Innenmaß einer in den Stirnträger 1 eingebrachten Buchse 7 bestimmt, wobei diese sich mit einem Bund 7a an der zum Fahrzeugende weisenden Seite des Stirnträgers 1 und das Zerstörungsglied 5 sich an der Buchse 7 abstützt.

Die Bohrung 6 umschließt den Schaft 8a einer Schraube 8 im vorbe­ stimmten Abstand. Der Abstand A zwischen der Außenkontur des Wi­ derlagers 4a und dem Innenmaß der Bohrung 6 ist entweder größer als die Dicke des Zerstörungsgliedes 5 ausgeführt, wobei hohe plastische Verformungsenergien darstellbar sind oder die Dicke des Zerstörungsglieds 5 ist kleiner oder gleich dem Abstand A bemes­ sen, wobei geringere Verformungsenergien darstellbar sind. Das Zerstörungsglied 5 ist eben oder konisch, konvex oder konkav aus­ gebildet und mit oder ohne hülsenartigem Ansatz 5b aber vor­ zugsweise konzentrisch und ringförmig um die Schraube 8 angeord­ net. Das Zerstörungsglied 5 liegt an dem entsprechend gleich oder eben geformten Widerlager des Stirnträgers 1 bzw. bei der Ausfüh­ rungsform des Überstoßaufnehmers 3 mit Buchse 7 am Bund 7a der Buchse 7 an. Bei Ausbildung mit hülsenartigem Ansatz 5b, der in die Bohrung 6 ragt, sind der hülsenartige Ansatz 5b und der Kragen 5a mit gleicher oder unterschiedlicher Materialdicke ausgeführt.

Die Zug- und Stoßvorrichtung 9 stützt sich an der zum Fahrzeugende weisenden Seite der Grundplatte 2b ab. Der Drehpunkt des Drehzap­ fens 10 des Lagerbockes 11 der Kupplungsanlenkung ist somit wahl­ weise vor, hinter oder in Höhe der Vorderkante des Stirnträgers 1 festlegbar, vorzugsweise durch Veränderung der Länge der Stege 2c der Stützplatte 2, durch Dickenänderung der Grundplatte 2b oder durch nicht dargestellte zusätzliche Abstandsstücke.

Die Stützplatte 2 ist auch als Teil des Lagerbockes 11 der Kupp­ lungsanlenkung ausbildbar.

Am Stirnträger 1 oder wahlweise an der Stützplatte 2 ist in Fahr­ zeuglängsrichtung mindestens eine Führungsstange 13 befestigt, die in eine entsprechende Führung 14 in der Stützplatte 2 bzw. in den Stirnträger 1 ragt.

Die normal auf den Kuppelkopf wirkenden Stoßkräfte werden von der Zug- und Stoßvorrichtung 9 aufgenommen. Zum Abbau von Überstößen werden als Energieverzehrelemente oft Überstoßvorrichtungen be­ kannter Bauart innerhalb der Zug- und Stoßvorrichtung 9 angeordnet und der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschaltet. Bei noch höheren Aufstoßkräften gibt das Zerstörungsglied 5 des Überstoß­ aufnehmers 3 nach und läßt ab einer durch Auslegung des Zer­ störungsglieds 5 vorgebbaren, definierten Krafteinwirkung das innere Widerlager, bestehend aus Mutter 4, Widerlager 4a, Zerstö­ rungsglied 5 und Schrauben 8, durch die Bohrung 6 rutschen. Das äußere Widerlager wird durch die Bohrung 6 gebildet. Je nach Ab­ stand der beiden Widerlager, vorgegeben durch den Abstand A zwi­ schen der Außenkontur des Widerlagers 4a und dem Innenmaß der Bohrung 6 und der Dicke des Zerstörungsglieds 5, wird das Zerstö­ rungsglied 5 plastisch verformt und unter Umständen auch abge­ schert. Ein Abscheren ist bei sehr engem Abstand im Verhältnis zur Dicke des Zerstörungsgliedes 5 zu erwarten. Die Stützplatte 2 wird mit der daran befestigten Zug- und Stoßvorrichtung 9 vorzugsweise in der durch die Führungsstange 13 und Führung 14 vorgegebenen Richtung kontrolliert verschoben.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Abstützen einer einer Mittelpufferkupplung für Schienenfahrzeuge nachgeschalteten Zug- und Stoßvorrichtung an einem quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Stirnträger des Fahrzeuguntergestells, mit einer die Zug- und Stoßvorrich­ tung in Stoßrichtung abstützenden, seitliche flanschartige Ausleger aufweisenden Stützplatte, wobei die Stützplatte gegen­ über ihren Auslegern in Fahrzeuglängsrichtung zur Fahrzeugmitte hin versetzt ist und die Ausleger der Stützplatte mittels Schraubverbindungen lösbar an dem Stirnträger des Fahrzeugun­ tergestells befestigt sind, und mit in den Befestigungsberei­ chen für die Ausleger der Stützplatte vorgesehenen, bei Einwir­ ken von übergroßen Stoßkräften in Fahrzeuglängsrichtung nachge­ benden Überstoßaufnehmern, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützplatte (2) an der in Fahrzeuglängsrichtung der Fahrzeug­ mitte zugewandten Innenseite des Stirnträgers (1) angeordnet ist, wobei sich die Ausleger (2a) der Stützplatte (2) in Zug­ richtung der Zug- und Stoßvorrichtung (9) unmittelbar an der Innenseite des Stirnträgers (1) abstützen, daß als Schraubver­ bindungen in den Befestigungsbereichen für die Ausleger (2a) jeweils eine den betreffenden Ausleger (2a) und den Stirnträger (1) durchsetzende Schraube (8) mit einer Mutter (4) vorgesehen ist, wobei die von der Schraube (8) durchsetzte Bohrung (6) in dem Stirnträger (1) einen größeren Durchmesser als die Mutter (4) aufweist, und daß die Überstoßaufnehmer (3) jeweils ein in bezug auf die zugehörige Schraube (8) konzentrisches, plastisch verformbares, ringförmiges Zerstörungsglied (5) aufweisen, das zwischen der Mutter (4) und der Außenseite des Stirnträgers (1) eingespannt ist, wobei nach einem Abscheren der Zerstörungs­ glieder (5) der Überstoßaufnehmer (3) durch entsprechende über­ große Stoßkräfte die Stützplatte (2) in Fahrzeuglängsrichtung in einen Freiraum innerhalb des Fahrzeuguntergestells ver­ schiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen der Mutter (4) und dem Zerstörungsglied (5) konzentrisch zur Schraube (8) ein Widerlager (4a) angeordnet ist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Bohrung (6) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zerstörungsglied (5) und der Außenseite des Stirnträgers (1) konzentrisch zur Schraube (8) eine Buchse (7) angeordnet ist, die sich mit einem Bund (7a) an der Außenseite des Stirnträgers (1) abstützt und deren Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Mutter (4) und des Widerlagers (4a) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Zerstörungsglied (5) einen zur Bohrung (6) weisenden hülsenförmigen Ansatz (5b) und einen Kragen (5a) von gleicher oder unterschiedlicher Materialdicke aufweist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Materialdicke des Zerstörungsglieds (5) größer als der Abstand A ausgeführt ist, der durch den Unterschiedsbetrag vom Außendurchmesser der Mutter (4) oder des Widerlagers (4a) zum Innendurchmesser der Bohrung (6) oder der Buchse (7) bestimmt ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stirnträger (1) und der Stützplatte (2) eine Führungsvorrichtung mit Führungsstange (13) und Führung (14) angeordnet ist, die ein geführtes Ver­ schieben der Stützplatte (2) gegenüber dem Stirnträger (1) in den Freiraum im Untergestell erlaubt.