EP0013887A1 - Element zum Verbinden eines Seitenpuffers mit einem Untergestell-Kopfträger - Google Patents

Element zum Verbinden eines Seitenpuffers mit einem Untergestell-Kopfträger Download PDF

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EP0013887A1
EP0013887A1 EP19800100052 EP80100052A EP0013887A1 EP 0013887 A1 EP0013887 A1 EP 0013887A1 EP 19800100052 EP19800100052 EP 19800100052 EP 80100052 A EP80100052 A EP 80100052A EP 0013887 A1 EP0013887 A1 EP 0013887A1
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EP
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buffer
head carrier
plate
carrier according
struts
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Withdrawn
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EP19800100052
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English (en)
French (fr)
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Hans Friedrichs
Peter Fabel
Kurt Rommerskirchen
Hermann Haarkötter
Ulrich Coenes
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Ringfeder GmbH
Original Assignee
Ringfeder GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/18—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F1/00—Underframes
    • B61F1/08—Details
    • B61F1/10—End constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B61G9/20—Details; Accessories
    • B61G9/22—Supporting framework, e.g. cradles; Spring housings

Definitions

  • the invention relates to a head support for side buffers, in particular for rail vehicles, with struts connected thereto for transmitting the buffer forces into the underframe of the vehicle.
  • the invention proceeds from the state of the above Technology from and it is based on the task of eliminating the shortcomings identified, in particular thus creating a head support in which the connection between head support and struts is easier and cheaper to carry out, this connection being designed in the sense of a perfect flow of force and sufficient stability should be.
  • the head girder to be created in this connection point should be usable for a large number of vehicle types (e.g. tank wagons, covered goods wagons) which are equipped with buffers of the same connection dimensions and the same stress conditions.
  • This object is achieved in that an element is used in the head support for attaching the side buffer, which is designed to absorb the forces occurring during driving and has connecting pieces for the struts for the transmission of these forces into the base frame.
  • an embodiment of the invention provides that the element consists of a prefabricated, preferably rectangular plate with the connecting pieces for the struts attached to it.
  • a particularly favorable design in terms of weight of the element which corresponds to the stability and connection requirements, is provided in that the connecting pieces are arranged with a tubular attachment on and on the plate of the element in the longitudinal center of the side buffer and facing away from it Plate connected ribs are formed.
  • the spring pillar thus formed is supported against its force via annular flanges by so-called preload pots holding the ready-to-install spring pillar on the buffer tappet and on the base plate of the buffer housing; in the case of a buffer joint, the surface of this flange transfers the buffer force indirectly to the head carrier.
  • the cross section of the tubular extension is designed in accordance with the force transmission surface of a spring lying within the side buffer, which acts indirectly on this extension.
  • another embodiment of the invention provides that the surface of the plate enclosed by the tubular extension has a dome-shaped recess. This measure also involves a reduction in weight.
  • the connecting pieces in particular the ribs, have anti-rotation contact surfaces for hexagon bodies located on the rear of the plate of the element - screw head or nut - of the fastening screws for the side buffer.
  • This design makes assembly / disassembly of the side buffer much easier; the otherwise necessary holding of the screw head or nut by means of an additional wrench in a relatively inaccessible place is eliminated.
  • the forces that occur when loosening high-strength screws, possibly secured by a two-component adhesive, are also absorbed in a simple manner via the contact surfaces.
  • the element a simple and cheap oil production as well as a smooth flow of force according to a further idea of the invention is achieved in that the element is formed in one piece (for example by forging, casting). Such a one-piece design is optimal because of the possible rounded cross-sectional transitions in terms of power flow and strength.
  • a cost-effective, rich support for the base plate of the buffer housing on the element is achieved according to a further feature of the invention in that the surface of the element facing the base plate of the buffer housing has a raised, the surface of the base plate corresponding processing approach.
  • the use of high-strength, pre-tensioned screws is possible due to the full support;
  • the resulting, to a greater extent, effective surface pressure between the element and the base plate of the buffer housing results in a better transmission of the transverse forces that occur during operation.
  • the element 3 used in the head support 1 and formed as a single piece and made as a forging or casting consists of a rectangular plate 3a with the connecting pieces 4 thereon for the struts 5 shown in FIGS. 4 and 5.
  • the plate 3a is welded at its circumferential edges 3f to the web la of the head support 1, the over to these edges, swung to the full panel thickness, in accordance with the existing stress.
  • the surface 3d of the element 3 facing the base plate 2a of the buffer housing has a raised surface , the surface of this base plate 2a corresponding machining approach 3e.
  • a tubular extension 4a is arranged in the longitudinal center of the side buffer 2 and facing away from it on the plate 3a; this approach forms, together with ribs 4b arranged above and below and in each case centrally to the approach 4a, transverse to the longitudinal center of the side buffer 2, the connecting pieces 4 for the struts 5.
  • the surface 3b of the plate 3a enclosed by the tubular approach has a dome-shaped recess 3c on. The forces which occur during the buffer stroke and are introduced into the buffer spring are transmitted to the element 3 via the base plate 2a of the buffer housing and from there are transmitted essentially into the long beams 6 via the connecting pieces 4 and the struts 5 connected therewith.
  • these carriers can be arranged on the outside, at the ends of the head carriers 1, and according to FIG. 5 in the region of the longitudinal center line of the vehicle.
  • the attachments 7 connected to the head supports 1 in both figures serve to accommodate spring mechanisms for an automatic central buffer coupling, the attachments 7 also being connected to the connecting pieces 4 of the elements 3 by means of supports 7a welded to the underframe according to FIG.
  • the contact surfaces 4c are each designed to prevent rotation for a hexagon body 8a, here the screw head, of the fastening screws 8 of the side buffer 2. This makes it unnecessary to hold these screw heads with a corresponding wrench when installing or removing the side buffer 2.

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Abstract

An einem Kopfträger (1) für Seitenpuffer (2), insbesondere für Schienenfahrzeuge, sind Streben (5) zur Weiterleitung der Pufferkräfte in das Untergestell des Fahrzeuges angeschlossen. In dem Kopfträger (1) ist zur Befestigung des Seitenpuffers (2) ein Element (3) eingesetzt. Das Element (3) ist zur Aufnahme der im Fahrbetrieb auftretenden Kräfte ausgelegt und weist Anschlußstücke (4) für die Streben (5) zur Weiterleitung dieser Kräfte in das Untergestell auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kopfträger für Seitenpuffer, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit daran angeschlossenen Streben zur Weiterleitung der Pufferkräfte in das Untergestell des Fahrzeuges.
  • Es ist im Schienenfahrzeugbau üblich, als Kopfträger für die Seitenpuffer je nach Fahrzeuggattung Walz-, Kant-oder Hohlprofile zu verwenden. Die im Fahrbetrieb auftretenden Pufferkräfte werden im wesentlichen über an diesen Kopfträgern und den Langträgern des Untergestellrahmens angeschlossene Streben in das Untergestell eingeleitet. Die Schweißarbeiten zum Verbinden des Kopfträgers mit diesen Streben sind je nach deren Winkellage oft recht schwierig und aufwendig. Entsprechendes gilt auch für die optische Kontrolle der Schweißnähte, die Vorarbeiten für den Anstrich und das Auftragen des Anstriches selbst. Im Betriebseinsatz haben sich bei den herkömmlichen Kopfträgerkonstruktionen bei übergroßen Pufferstößen Verformungen des Kopfträgers, insbesondere im Bereich der Pufferbefestigung sowie der Grundplatte des Puffergehäuses gezeigt.
  • Die Erfindung geht von dem zuvor aufgeführten Stand der Technik aus und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die dazu aufgezeigten Mängel zu beseitigen, insbesondere also einen Kopfträger zu schaffen, bei dem fertigungsmäßig die Verbindung Kopfträger - Streben leichter und billiger durchzuführen ist, wobei diese Verbindung im Sinne eines einwandfreien Kraftflusses und einer ausreichenden Stabilität gestaltet sein soll. Überdies soll der zu schaffende Kopfträger in dieser Verbindungsstelle für eine Vielzahl von Fahrzeugtypen (z. B. Kesselwagen, gedeckte Güterwagen), die mit Puffern gleicher Anschlußmaße und gleicher Beanspruchungsbedingungen ausgerüstet werden, brauchbar sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Kopfträger zur Befestigung des Seitenpuffers ein Element eingesetzt ist, welches zur Aufnahme der im Fahrbetrieb auftretenden Kräfte ausgelegt ist und Anschlußstücke für die Streben zur Weiterleitung dieser Kräfte in das Untergestell aufweist.
  • Um den Fertigungsaufwand weiter zu verringern, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß das Element aus einer vorgefertigten, vorzugsweise rechteckförmigen Platte mit den daran angebrachten Anschlußstücken für die Streben besteht.
  • Eine den Stabilitäts- und Anschlußerfordernissen besonders entsprechende, gewichtsmäßig günstige Gestaltung des Elementes liegt nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch vor, daß die Anschlußstücke durch einen an der Platte des Elementes in Längsmitte des Seitenpuffers und von diesem abgewandt angeordneten, rohrförmigen Ansatz mit daran und an der Platte angeschlossenen Rippen gebildet sind.
  • Bei Seitenpuffern mit beispielsweise ringförmigen Reibungsfedern ist die dadurch gebildete Federsäule gegen ihre Kraft über ringförmige Flansche von sogenannten, die einbaufertige Federsäule zusammenhaltenden Vorspanntöpfen an dem Pufferstößel und an der Grundplatte des Puffergehäuses abgestützt; beim Pufferstoß überträgt somit die Fläche dieses Flansches die Pufferkraft mittelbar auf den Kopfträger. Um nun eine möglichst direkte Einleitung der Pufferkräfte in das Element zu erreichen, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der Querschnitt des rohrförmigen Ansatzes entsprechend der mittelbar auf diesen Ansatz einwirkenden Kraftübertragungsfläche einer innerhalb des Seitenpuffers liegenden Feder ausgebildet ist.
  • Um das Element im Sinne eines Trägers gleicher Festigkeit zu gestalten, sieht eine andere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die von dem rohrförmigen Ansatz eingeschlossene Fläche der Platte eine kalottenförmige Ausnehmung aufweist. Mit dieser Maßnahme ist gleichzeitig eine Gewichtsverringerung verbunden.
  • Nach einem nächsten Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anschlußstücke, insbesondere die Rippen, als Verdrehsicherung ausgebildete Anlageflächen für auf der Rückseite der Platte des Elementes befindliche Sechskantkörper - Schraubenkopf oder Mutter - der Befestigungsschrauben für den Seitenpuffer aufweisen. Durch diese Gestaltung ist die Montage/Demontage des Seitenpuffers wesentlich erleichtert; das sonst nötige Halten von Schraubenkopf oder Mutter mittels eines weiteren Schraubenschlüssels an relativ unzugänglichem Ort entfällt. Dabei werden über die Anlageflächen in einfacher Weise auch die Kräfte aufgenommen, wie sie beim Lösen von hochfesten, gegebenenfalls durch einen Zweikomponentenkleber gesicherten Schrauben auftreten.
  • Für das Element wird eine einfache und billige Ilerstellung sowie ein glatter Kraftfluß nach einem weiteren Gedanken der Erfindung dadurch bewirkt, daß das Element einstückig (z. B. durch Schmieden, Gießen) ausgebildet ist. Eine derartige, einstückige Ausbildung ist wegen der dabei möglichen gerundeten Querschnittsübergänge optimal in bezug auf Kraftfluß und Festigkeit.
  • Eine kostenmäßig günstig zu fertigende, satte Auflage für die Grundplatte des Puffergehäuses auf dem Element wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erreicht, daß die der Grundplatte des Puffergehäuses zugewandte Fläche des Elementes einen erhabenen, der Fläche der Grundplatte entsprechenden Bearbeitungsansatz aufweist. Für die Befestigung des Seitenpuffers ist wegen der satten Auflage die Verwendung v.on hochfesten, definiert vorgespannten Schrauben möglich; über die damit sich ergebende, im höheren Maße wirksame Flächenpressung zwischen dem Element und der Grundplatte des Puffergehäuses ist insbesondere eine bessere Weiterleitung der im Fahrbetrieb auftretenden Querkräfte erzielt.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in folgendem:
    • Da die Anschlußstücke in Richtung auf die Streben angeordnet sind, ergibt sich fertigungsmäßig für das Schweißen dieser Teile eine größere Zugänglichkeit, wobei die Schweißnähte durch Augenschein besser kontrolliert werden können. Wegen dieser Anordnung ist auch der Anstrich besser auftragbar, so daß die Korrosionsgefahr verringert wird. Schließlich erbringt die den auftretenden Kräften entsprechende Auslegung des Elementes eine optimale Materialausnutzung mit dem Vorteil einer Gewichtseinsparung.
  • Anwendungsmäßig ergibt sich, daß nunmehr für die Verbindungsstelle Kopfträger - Streben ein einheitliches, für eine Vielzahl insbesondere von Güterwagen brauchbares Element zum Befestigen der Seitenpuffer und Weiterleiten der Pufferkräfte in das Untergestell zur Verfügung steht. Die den normalerweise auftretenden Beanspruchungen, also aus elastischem und starrem Stoß (z. B. Blocklage einer ringförmigen Reibungsfeder), entsprechende Auslegung des Elementes gewährleistet einen einwandfreien Kraftfluß und schließt Verformungen des Kopfträgers an der Verbindungsstelle mit den Streben sowie der Grundplatte des Puffergehäuses weitgehend aus.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 die einem Seitenpuffer abgewandte Rückseite des Elementes,
    • Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II - 11 in Fig. 1,
    • Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1,
    • Fig. 4 die Anwendung des Elementes in einem Untergestell mit äußeren Langträgern,
    • Fig. 5 die Anwendung des Elementes in einem Untergestell mit mittleren Langträgern,
    • Fig. 6 das Element nach Fig. 1 mit einer Abwandlung, im Ausschnitt dargestellt.
  • Nach den Figuren 1 bis 3 besteht das in dem Kopfträger 1 eingesetzte, einstückig ausgebildete und als Schmiede-oder Gußstück erstellte Element 3 aus einer rechteckförmigen Platte 3a mit den daran befindlichen Anschlußstükken 4 für die in Fig. 4 und 5 gezeigten Streben 5. Die Platte 3a ist an ihren umlaufenden Rändern 3f mit dem Steg la des Kopfträgers 1 verschweißt, wobei der Übergang zu diesen Rändern auf die volle Plattendicke geschwungen, entsprechend der hier vorliegenden Beanspruchung ausgeführt ist. In der vollen Dicke der Platte 3a befinden sich vier Bohrungen 3g zum Befestigen des in Fig. 2 mit strichpunktierten, in Fig. 4 und 5 mit ausgezogenen Linien dargestellten Seitenpuffers 2. Die der Grundplatte 2a des Puffergehäuses zugewandte Fläche 3d des Elementes 3 weist einen erhabenen, der Fläche dieser Grundplatte 2a entsprechenden Bearbeitungsansatz 3e auf.
  • Nach Fig. 1 bis 5 ist in Längsmitte des Seitenpuffers 2 und von diesem abgewandt an der Platte 3a ein rohrförmiger Ansatz 4a angeordnet; dieser Ansatz bildet zusammen mit quer zur Längsmitte des Seitenpuffers 2 liegenden, ober- und unterhalb sowie jeweils mittig zum Ansatz 4a angeordneten Rippen 4b die Anschlußstücke 4 für die Streben 5. Die von dem rohrförmigen Ansatz eingeschlossene Fläche 3b der Platte 3a weist eine kalottenförmige Ausnehmung 3c auf. Die beim Pufferstoß auftretenden, in die Pufferfeder eingeleiteten Kräfte werden über die Grundplatte 2a des Puffergehäuses auf das Element 3 übertragen und von da aus im wesentlichen über die Anschlußstükke 4 und die damit verbundenen Streben 5 in die Langträger 6 weitergeleitet.
  • Diese Träger können nach Fig. 4 außen, an den Enden der Kopfträger 1, und nach Fig. 5 im Bereich der Längsmittellinie des Fahrzeuges angeordnet sein. Die in beiden Figuren an den Kopfträgern 1 angeschlossenen Anbauten 7 dienen zur Aufnahme von Federwerken für eine automatische Mittelpufferkupplung, wobei die Anbauten 7 über bei dem Untergestell gemäß Fig. 4 angeschweißte Träger 7a ebenfalls mit den Anschlußstücken 4 der Elemente 3 verbunden sind.
  • Bei dem Element gemäß Fig. 6 weisen die ober- und unterhalb des Ansatzes 4a angeordneten Rippen 4b der Anschlußstücke 4 Anlageflächen 4c auf. Die Anlageflächen 4c sind jeweils als Verdrehsicherung für einen Sechskantkörper 8a, hier den Schraubenkopf, der Befestigungsschrauben 8 des Seitenpuffers 2 ausgebildet. Dadurch erübrigt sich das Halten dieser Schraubenköpfe durch einen entsprechenden Schraubenschlüssel bei der Montage oder Demontage des Seitenpuffers 2.

Claims (8)

1. Kopfträger für Seitenpuffer, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit daran angeschlossenen Streben zur Weiterleitung der Pufferkräfte in das Untergestell des Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kopfträger (1) zur Befestigung des Seitenpuffers (2) ein Element (3) eingesetzt ist, welches zur Aufnahme der im Fahrbetrieb auftretenden Kräfte ausgelegt ist und Anschlußstücke (4) für die Streben (5) zur Weiterleitung dieser Kräfte in das Untergestell aufweist.
2. Kopfträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (3) aus einer vorgefertigten, vorzugsweise rechteckförmigen Platte (3a) mit den daran angebrachten Anschlußstücken (4) für die Streben (5) besteht.
3. Kopf träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (4) durch einen an der Platte (3a) des Elementes (3) in Längsmitte des Seitenpuffers (2) und von diesem abgewandt angeordneten, rohrförmigen Ansatz (4a) mit daran und an der Platte (3a) angeschlossenen Rippen (4b) gebildet sind.
4. Kopfträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des rohrförmigen Ansatzes (4a) entsprechend der mittelbar auf diesen Ansatz (4a) einwirkenden Kraftübertragungsfläche einer innerhalb des Seitenpuffers (2) liegenden Feder ausgebildet ist.
5. Kopfträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem rohrförmigen Ansatz (4a) eingeschlossene Fläche (3b) der Platte (3a) eine kalottenförmige Ausnehmung (3c) aufweist.
6. Kopfträger nach einem der Ansprüche 2 bis 5,.dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (4), insbesondere die Rippen (4b), als Verdrehsicherung ausgebildete Anlageflächen (4c) für auf der Rückseite der Platte (3a) des Elementes (3) befindliche Sechskantkörper (8a) - Schraubenkopf oder Mutter - der Befestigungsschrauben (8) für den Seitenpuffer (2) aufweisen.
7. Kopfträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (3) einstückig (z. B. durch Schmieden, Gießen) ausgebildet ist.
. 8. Kopfträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Grundplatte (2a) des Puffergehäuses zugewandte Fläche (3d) des Elementes (3) einen erhabenen, der Fläche der Grundplatte (2a) entsprechenden Bearbeitungsansatz (3e) aufweist.
EP19800100052 1979-01-29 1980-01-05 Element zum Verbinden eines Seitenpuffers mit einem Untergestell-Kopfträger Withdrawn EP0013887A1 (de)

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