EP2093123B1 - Support device for vertical support of a coupling bar and usage of the support device in a railway vehicle - Google Patents
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- EP2093123B1 EP2093123B1 EP08101964A EP08101964A EP2093123B1 EP 2093123 B1 EP2093123 B1 EP 2093123B1 EP 08101964 A EP08101964 A EP 08101964A EP 08101964 A EP08101964 A EP 08101964A EP 2093123 B1 EP2093123 B1 EP 2093123B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
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- B61G7/00—Details or accessories
- B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle
- B61G7/12—Adjustable coupling bars, e.g. for centralisation purposes
-
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- B61G9/00—Draw-gear
- B61G9/20—Details; Accessories
- B61G9/24—Linkages between draw-bar and framework
Definitions
- the present invention relates to a supporting device for supporting a vertically over a bearing block on a car body of a vehicle pivotally hinged coupling rod of a central buffer coupling, wherein the supporting device has a contact with the coupling rod contactable support and a support connected to the support, soft on the Car body base is fastened.
- the invention further relates to the use of a supporting device in a track-guided vehicle, in particular rail vehicle.
- a support device of the aforementioned type is already known in principle from the prior art, in particular from rail vehicle technology.
- the support device is used for vertical support of a hinged to a car body frame in the vertical direction coupling rod.
- central buffer coupling 56 is particularly suitable for connecting car bodies of a track-guided vehicle, in particular rail vehicle, and for this purpose has a coupling rod 50, at the coupling plane side end of a coupling head 54 is mounted.
- Harrisonpuff coupler 56 has in detail as a coupling head 54 a classified according to the AAR standard F coupling head.
- the coupling rod 50 is pivotally connected via a bearing block 51 to the car body base 55 of the not explicitly shown car body in the vertical direction V and in the horizontal direction.
- the coupling rod 50 can follow horizontal pivoting movements of the coupling head 54 and vertical deflections, for example, to compensate for height differences between two coupling heads to be coupled.
- the elastomeric bearing formed in the bearing block 51 is adapted to allow the operationally required Ausschwenkwinkel the coupling rod 50 in the vertical direction V of about ⁇ 6 ° and in the horizontal direction of about ⁇ 15 °.
- the bearing block 51 is connected via a pivot 53 with a housing of the car body frame 55.
- the housing of the body frame 55 also encloses a large part of the bearing block side portion of the coupling rod 50.
- a support device 101 is provided in order to enable a suitable vertical support of the coupling rod 50, which is pivotably articulated, inter alia, in the vertical direction.
- Such support in the vertical direction is particularly necessary to allow proper coupling of two central buffer couplings. For this, care must be taken that the coupling rod 50 is always present in the horizontal center longitudinal plane during the coupling process.
- the supporting device 101 comprises a support 102 formed as a support 102, which is in contact with the coupling rod 50. Furthermore, the support device 101 known per se has a holder 103.
- the supporting device 101 is a resiliently formed support, in which the supporting punch 102 is connected to the holder 103 via a spring element 104 and presses against the coupling rod 50 with a certain prestress due to the spring element 104.
- the bias voltage with which the support punch 102 presses against the coupling rod 50 is adjustable by a suitable choice of the spring constant of the spring element 104 and should be selected such that in a resting state of the central buffer coupling 56, ie no dynamic forces in the vertical direction V are transmitted via the coupling rod 50, the coupling rod 50 is present in the horizontal center position.
- the support 103 of the support device 101 which on the one hand serves to hold the spring element 104 and the Abstützstempels 102, and on the other hand can be achieved on the other hand that the AbstNeillstempel 102 presses with a certain bias against the coupling rod 50 to be supported, is rigidly via an attachment 105 with the car body base 55 and connected to the housing of the car body frame 55.
- a primary energy dissipation device for example in the form of a reversibly formed Energyverzehreinrithtung, although those tensile and shock forces that occur during normal driving between the car bodies of a multi-unit vehicle, at least partially damped or absorbed;
- the damping capacity that can be provided by the primary stage is generally no longer sufficient to effectively prevent excessive impact energy from being transmitted to the vehicle undercarriage.
- the undercarriage is subjected to extreme loads, so that the car body runs the risk of being damaged or derailed.
- the operating load of the primary energy dissipation device, as well as the damping capacity which can be provided with the primary stage generally also corresponds to the operating load of the coupling itself.
- An approach by which an unattenuated initiation of impact forces in the vehicle undercarriage can be prevented when the operating load of the primary energy dissipation device is exceeded provides, in addition to the primary stage, for example in the form of elastomeric spring elements in the linkage of the coupling rod, another (secondary) energy dissipation device, for example, in the form of two side buffers on the outer edge of the end face of the respective car body to provide. From rail vehicle technology, it is also known, in addition to or instead of side buffers as a secondary energy dissipation device to provide at least one deformation tube which is connected downstream of the primary energy dissipation device and usually responds only after exceeding the operating load of the primary energy dissipation device or the clutch.
- the secondary energy dissipation device serves to absorb or attenuate the impact energy resulting from excessive camber impacts. It is also fundamentally possible, after exhausting the primary energy dissipation device via a predetermined breaking point in the coupling linkage, to redirect the residual energy to the carriage box-side energy absorption elements, for example friction elements.
- the additionally provided secondary energy dissipation device which is also referred to as "overload protection", thus serves as an additional shock protection for the protection of the vehicle undercarriage against damage in strong collision surges.
- a secondary energy dissipation device can be realized for example in the form of side buffers on the outer edge of the end face of the car body.
- the support device fixedly connected to the carriage body frame prevents the coupling rod and the coupling head attached to the coupling plane end of the coupling rod from being taken in a defined manner from the force flow transmitted between two adjacent body shells, so that a defined response of a possibly provided secondary energy dissipation device is not possible and energy consumption in the possibly provided secondary energy dissipation device can not take place after a predetermined event sequence.
- the present invention seeks to provide an apparatus for vertically supporting a hinged to a car body underframe in the vertical direction coupling rod of a central buffer coupling, in which in a crash, the displacement of the coupling towards the car body is not hindered by the support device.
- the object underlying the invention is achieved with a supporting device which has a support which can be brought into contact with the coupling rod of a central buffer coupling and a support which is connected to the support and fastened to the car body underframe.
- the invention provides that the holder comprises a connecting element via which the support is connected to the holder.
- the connecting element defines an axis of rotation about which a rotation of the support can take place relative to the connecting element.
- At least one shearing element is provided, which connects the connecting element with the support, and which is designed to shear off when exceeding a predetermined or definable amount of a transmitted from the support via the at least one shearing element on the connecting element torque to allow rotation of the support relative to the connecting element.
- At least one shearing element which connects the connecting element with the support and is designed to shear when exceeding a predetermined or definable amount of a transmitted from the support via the at least one shear element torque on the connecting element and so the rotation of the support order to allow the rotational axis defined with the connecting element relative to the connecting element.
- shearing element means any component which serves as a force transmitting member for transmitting forces or torques between the support and the holder up to a maximum acting shear stress, and at or after exceeding the maximum shear stress shears off and thus on the one hand loses its power transmission function and on the other hand its function for mutual connection of the connecting element with the support.
- the shear strength of the at least one shearing element is determined beforehand such that the shearing off of the shearing element occurs only when a predetermined critical torque is transmitted from the support via the at least one shearing element to the connecting element.
- a critical torque occurs, for example, when in a crash, the attached at the coupling plane side end of the coupling rod coupling head abuts the longitudinal displacement of the central buffer coupling in the direction of the car body against the support of the support device.
- At least one shearing element is mainly transferred moments and almost no vertical forces.
- This is for connecting the connecting element to the support, the at least one shearing element is preferably installed in the supporting device such that it lies on a line which extends radially from the axis of rotation defined by the connecting element.
- the supporting device can be pivoted away from the coupling rod so that there are no interfering components in the longitudinal direction of the coupling in the direction of the body.
- the pivoted away from the displacement path of the coupling support device still remains firmly connected to the support of the supporting device with the car body frame, so that the track bed is kept free and no components of the support fall off.
- the at least one shearing element has no holding function, it is possible that the critical shearing force at which the shearing element shears off and allows the support to move away from the displacement path of the coupling can be made relatively small. Accordingly, even a small and in particular precisely predictable critical shearing force, in which a rotation of the support takes place relative to the connecting element, can be set.
- a torque is used to exert shear forces on the at least one shearing element.
- This represents an easy-to-implement, yet effective way to realize a controlled and defined shearing of the at least one shearing element in case of overload.
- a suitable choice of the material 'and the dimensioning of the at least one shearing element such a controlled shearing is possible in particular even at low response forces or torques.
- This is particularly necessary for support devices that serve for vertical support of the coupling rod of an AAR coupling, as in such AAR couplings the closure of the coupling head is provided at the rear end of the coupling head.
- the closure of the AAR coupling head is designated by the reference numeral "57".
- the at least one shearing element is embodied such that, in the case of a transmission of forces, and in particular with a transmission of dynamic forces between the support and the holder, essentially only shearing forces are transmitted via the at least one shearing element. It is conceivable in a preferred realization of the solution according to the invention that at least one shearing element form an exchangeable shearing pin or shear pin in order to make it operational again by simply exchanging the shearing element or shearing elements, for example, in the event of a crash from the displacement path of the coupling ,
- the support has a support rod which can be brought into contact with the coupling rod and a support body connected to the support temple, wherein the support body is connected to the connecting element in such a way that after the shearing off of the at least one shearing element the support body reacts with the support temple which can rotate with the connecting element defined axis of rotation.
- the support body and the Abstützstempel should be movable relative to each other.
- the support body has at least one sleeve-shaped element, in which an elastic element, in particular in spring element is provided, via which the Abstützstkov is connected to the support body.
- the spring characteristic and in particular the spring hardness of the at least one elastic element is adjustable even after its installation in the support device.
- the holder has at least one bearing which can be fastened to the Wagenkastehuntergestell, on which the connecting element is fixed.
- This bearing can for example be designed as a fesdager, via which the connecting element is fixed in all three translational degrees of freedom.
- the holder comprises a total of two bearings which serve for fastening the connecting element, wherein a bearing is designed as a fixed bearing, via which the connecting element is fixed in all three translational degrees of freedom, and wherein the other bearing is designed as a floating bearing, via soft, the connecting element is fixed in two translational degrees of freedom so as to allow a relative movement between the bearing designed as a floating bearing and the connecting element in the longitudinal direction of the connecting element.
- the connecting element is designed, for example, as an elongated bolt, wherein the axis of rotation is defined along the longitudinal direction of the bolt, around which the rotation of the support relative to the connecting element takes place after shearing off the at least one shearing element.
- the connecting element is conceivable to form the connecting element as a rotationally symmetrical bolt, whose axis of symmetry defines the axis of rotation about which the rotation of the support takes place relative to the connecting element after shearing off the at least one shearing element.
- This rotationally symmetrical bolt should preferably be held on the one hand and with the help of the movable bearing on the other hand with the help of the already mentioned fixed bearing.
- FIGS. 1 to 6 the attached drawings a preferred realization of the supporting device according to the invention described by way of example.
- Fig. 1 is a schematic representation of a preferred embodiment of the support device 1 according to the invention in a view of the mounted in the installed state in the direction of the car body side of the support device 1 is shown.
- the representation according to Fig. 2 shows the preferred realization of the supporting device 1 according to the invention in a perspective view, namely on the side of the supporting device 1, which shows in the installed state of the supporting device 1 in the direction of the coupling plane.
- Fig. 3 shows a schematic representation of a view of the preferred realization of the supporting device 1 on one side of this.
- the support device according to the preferred implementation in the installed and operative state is in Fig. 4 shown.
- the illustrated support device 1 has a support 2 and a support 2 connected to the holder 3, which - as in Fig. 4 shown - can be attached to a car body chassis 55 of a vehicle, in particular a rail vehicle.
- the holder 3 has a connecting element 5 designed as a rotationally symmetrical pin in the illustrated embodiment of the supporting device 1.
- the support 2 is connected via the formed as a rotationally symmetrical bolt connecting element 5 with the bracket 3.
- the holder 3 a total of two bearings 11, 12, which is shown in the illustration Fig. 4 can be fixed to the carbody base 55 of the vehicle not explicitly shown in the drawings by means of screws 14. At the two bearings 11, 12, the connecting element 5 is fixed.
- the in Fig. 2 provided on the right side of the connecting element 5 bearing 11 as a fixed bearing, via which the connecting element 5 is fixed in all three translational degrees of freedom.
- connection element 5 used in or illustrated embodiment of the support device 1 is - as already mentioned - designed as an elongated and rotationally symmetrical bolt, one end of the connecting element 5 on the fixed bearing 11 and the other end of the connecting element 5 at a second, in Fig. 2 is fixed to the left side of the connecting element 5 arranged bearing 12.
- This in Fig. 2 arranged on the left side further bearing 12 is preferably designed as a movable bearing, via which the connecting element 5 is fixed only in two translational degrees of freedom, so that a movement in the direction of the axis of symmetry of the connecting element 5 is given.
- an opening 15 in a flange 13 is provided in the supporting device 1 shown in the drawings, through which the connecting element 5 in the direction of the axis of symmetry L of the connecting element 5 can run.
- the formed in the flange 13 opening 15 is in particular with reference to the illustration of Fig. 1 to recognize.
- the support 2 in the illustrated embodiment of the support device 1 according to the invention on a Abstützstempel 7 and a support body 8, wherein the Abstützstempel 7 is at least partially received in sleeve-shaped elements 9 of the support body 8.
- elastic elements 4 are provided in the form of spring elements, which are also accommodated in the sleeve-shaped elements 9 of the support body 8 and space the support ram 7 in a resilient manner from the support body 8.
- the resilient action of the elastic spring elements 4 accommodated in the sleeve-shaped elements 9 of the supporting body 8 can be switched off or switched on as required by a lock 10, for example in the form of a latchable locking bolt.
- a lock 10 for example in the form of a latchable locking bolt.
- appropriate screws can be provided, with which the lock 10 can be activated.
- the support 2 consists essentially of the Abstützstempel 7 and the support body 8, wherein the support body 8 has the aforementioned sleeve-shaped elements 9 for receiving the elastic spring elements 4 on the one hand and for partially receiving the Abstützstempels 7 on the other.
- the trained as an elongated, rotationally symmetrical bolt connecting element 5 passes through the support body 8 of the support 2 and is performed accordingly in the support body 8.
- the supporting body 8 and the connecting element 5 are connected to one another in such a way that the supporting body 8 together with the supporting punch 7 can perform a rotation relative to the connecting element 5 about an axis of rotation R.
- the axis of rotation R is via the connecting element 5, and in particular in the illustrated preferred realization of the supporting device 1 according to the invention over the axis of symmetry L defined as a rotationally symmetrical bolt connecting element 5 defines.
- the shearing elements 6 are preferably designed as replaceable shear pins or shear pins which connect the support 2 and in particular the support body 8 of the support 2 with the guided through the support body 8 connecting element 5 and the connecting element 5 thus fix the support 2.
- the support 2 and the supporting body 8 with the supporting punch 7 are rotatably mounted around the pivot axis R defined by the connecting element 5 in the supporting device 1 according to the invention, act in a transmission of forces, and in particular in a transmission of dynamic forces between the Support 2 and the holder 3 on the shear elements 6 essentially only shear forces, which are caused due to torques.
- the shearing elements 6 are designed to shear off a torque transmitted from the support 2 via the shearing elements 6 to the connecting element 5 when a predefined or definable amount is exceeded, whereby rotation of the support 2 or the supporting body 8 together with the supporting temple 7 is relatively is allowed to the connecting element 5 about the axis of rotation R defined with the axis of symmetry L of the connecting element 5.
- FIG. 5 the preferred realization of the supporting device 1 is shown in a state after the shear elements 6 have responded and a rotation of the support 2 relative to the connecting element 5 has taken place.
- the representation according to Fig. 6 shows in a perspective partially sectioned view of the preferred embodiment of the support device 1 after the shear elements 6 are sheared off and the support 2 has been rotated away from the Lssensvetschiebungsweg the central buffer coupling 56.
- the supporting device 1 is particularly suitable for vertical support of a central buffer coupling 56 and a coupling rod 50 belonging to the central buffer coupling 56, if the central buffer coupling 56, for example, has to be taken out of the coupling plane in case of a crash, to energy consumption of a secondary energy dissipation device (not in the drawings explicitly shown).
- such a secondary energy dissipation device may be formed, for example in the form of side buffers.
- a comparison of the representations according to Fig. 4 and according to Fig. 6 shows that the support device 1 according to the invention in normal driving (see. Fig. 4 ) serves to elastically support the coupling rod 50 of the central buffer coupling 56 in the vertical direction.
- the tensile / compressive forces transmitted by the coupling rod 50 are at least partially absorbed and dampened, for example, by the elastomer bearing received by the bearing block 51, and in particular by elastomer spring elements 52.
- the central buffer coupling 56 should be taken from the transmitted between two adjacent car body power flow to a response of secondary To enable energy dissipation devices (for example in the form of side buffers).
- the central buffer coupling 56 is usually taken out of the power flow transmitted between two adjacent car bodies by longitudinal displacement of the central buffer coupling 56 in the direction of the car body after exceeding the operating load of the central buffer coupling 56.
- the present invention provides an easy to implement yet effective solution with which in a crash, the support device 1 can be taken from the displacement path of the central buffer coupling 56 without affecting the effectiveness of the vertical support of the coupling rod 50 of the central buffer coupling in normal driving.
- the supporting device 1 is particularly suitable for retrofitting existing central buffer couplings, since the supporting device 1 is connected via the holder 3, and in detail via the bearings 11, 12 of the holder 3 to the car body underframe 55 of the track-guided vehicle, and in particular of the rail vehicle , As already mentioned, it is preferred if at least one bearing designed as a floating bearing is provided, so that in this way with the supporting device 1 differently shaped car bodies can be retrofitted without major structural changes to be made to the support device 1 or the car body frame.
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstützvorrichtung zum vertikalen Abstützen einer über einen Lagerblock an einem Wagenkastenuntergestell eines Fahrzeuges in vertikaler Richtung verschwenkbar angelenkten Kupplungsstange einer Mittelpufferkupplung, wobei die Abstützvorrichtung eine mit der Kupplungsstange in Kontakt bringbare Abstützung und eine mit der Abstützung verbundene Halterung aufweist, weiche an dem Wagenkastenuntergestell befestigbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren die Verwendung einer Abstützvorrichtung bei einem spurgeführten Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug.The present invention relates to a supporting device for supporting a vertically over a bearing block on a car body of a vehicle pivotally hinged coupling rod of a central buffer coupling, wherein the supporting device has a contact with the coupling rod contactable support and a support connected to the support, soft on the Car body base is fastened. The invention further relates to the use of a supporting device in a track-guided vehicle, in particular rail vehicle.
Eine Abstützvorrichtung der vorstehend genannten Art ist dem Prinzip nach bereits aus dem Stand der Technik, uns insbesondere aus der Schienenfahrzeugtechnik bekannt. Dabei dient die Abstützvorrichtung zum vertikalen Abstützen einer an einem Wagenkastenuntergestell in vertikaler Richtung verschwenkbar angelenkten Kupplungsstange.A support device of the aforementioned type is already known in principle from the prior art, in particular from rail vehicle technology. The support device is used for vertical support of a hinged to a car body frame in the vertical direction coupling rod.
In
Wie es
Der Lagerbock 51 ist über ein Drehzapfen 53 mit einem Gehäuse des Wagenkastenuntergestells 55 verbunden. Das Gehäuse des Wagenkastenuntergestells 55 umschließt auch ein großen Teil des lagerbockseitigen Abschnittes der Kupplungsstange 50.The bearing block 51 is connected via a
Eine Abstützvorrichtung 101 ist vorgesehen, um eine geeignete vertikale Abstützung der unter anderem in vertikaler Richtung verschwenkbar angelenkten Kupplungsstange 50 zu ermöglichen. Eine derartige Abstützung in vertikaler Richtung ist insbesondere notwenig, um ein einwandfreies Kuppeln zweier Mittelpufferkupplungen zu ermöglichen. Hiefür ist Sorge zu tragen, dass die Kupplungsstange 50 beim Kupplungsvorgang stets in der horizontalen Mittenlängsebene vorliegt.A
Bei der in
Die Halterung 103 der Abstützvorrichtung 101, welche einerseits zum Halten des Federelementes 104 und des Abstützstempels 102 dient, und über welche andererseits erreicht werden kann, dass der Abstützstempel 102 mit einer gewissen Vorspannung gegen die abzustützende Kupplungsstange 50 drückt, ist starr über eine Befestigung 105 mit dem Wagenkastenuntergestell 55 bzw. mit dem Gehäuse des Wagenkastenuntergestells 55 verbunden.The
Aus der Schienenfahrzeugtechnik ist es allgemein bekannt, im oder am Untergestell von Schienenfahrzeugen Energievetzehreinrichtungen anzuordnen. Als Primärstufe kommt dabei in der Regel eine reversibel ausgebildete Energieverzehreinrichtung zum Einsatz, welche beispielsweise in Gestalt eines Federelements im Kupplungsschaft integriert ist, und welche die im Fahr-, Rangier- und Kupplungsbetrieb auftretenden. StoBkräfte abdämpfen soll. Auch ist es möglich - wie in
Mit einer derartigen primären Energieverzehreinrichtung beispielsweise in Gestalt einer reversibel ausgebildeten Energieverzehreinrithtung, werden zwar jene Zug-/und Stoßkräfte, welche während des normalen Fahrbetriebs zwischen den einzelnen Wagenkästen eines mehrgliedrigen Fahrzeuges auftreten, zumindest teilweise abgedämpft bzw. absorbiert; bei Überschreiten der Betriebslast der primären Energieverzehreinrichtung hingegen, etwa beim Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis, reicht in der Regel die mit der Primärstufe bereitstellbare Dämpfungskapazität nicht mehr aus, um wirkungsvoll verhindern zu können, dass übermäßige Stoßenergie auf das Fahrzeuguntergestell übertragen wird. In solch einem Fall ist das Fahrzeuguntergestell extremen Belastungen ausgesetzt, so dass der Wagenkasten Gefahr läuft, beschädigt zu werden oder zu entgleisen. Die Betriebslast der primären Energieverzehreinrichtung, wie auch die mit der Primärstufe bereitstellbare Dämpfungskapazität bezeichnet wird, entspricht in der Regel auch der Betriebslast der Kupplung selber.With such a primary energy dissipation device, for example in the form of a reversibly formed Energieverzehreinrithtung, although those tensile and shock forces that occur during normal driving between the car bodies of a multi-unit vehicle, at least partially damped or absorbed; on the other hand, when the operating load of the primary energy dissipation device is exceeded, for example when the vehicle strikes an obstacle, the damping capacity that can be provided by the primary stage is generally no longer sufficient to effectively prevent excessive impact energy from being transmitted to the vehicle undercarriage. In such a case, the undercarriage is subjected to extreme loads, so that the car body runs the risk of being damaged or derailed. The operating load of the primary energy dissipation device, as well as the damping capacity which can be provided with the primary stage, generally also corresponds to the operating load of the coupling itself.
Ein Ansatz, mit welchem bei Überschreiten der Betriebslast der primären Energieverzehreinrichtung ein ungedämpftes Einleiten von Stoßkräften in das Fahrzeuguntergestell verhindert werden kann, sieht vor, zusätzlich zu der Primärstufe, beispielsweise in Gestalt von Elastomerfederelementen in der Anlenkung der Kupplungsstange, eine weitere (sekundäre) Energieverzehreinrichtung, beispielsweise in Gestalt von zwei Seitenpuffern am äußeren Rand der Stirnseite des jeweiligen Wagenkastens, vorzusehen. Aus der Schienenfahrzeugtechnik ist es ebenfalls bekannt, zusätzlich zu oder anstelle von Seitenpuffern als sekundäre Energieverzehreinrichtung zumindest ein Verformungsrohr vorzusehen, welches der primären Energieverzehreinrichtung nachgeschaltet ist und üblicherweise erst nach Überschreiten der Betriebslast der primären Energieverzehreinrichtung bzw. der Kupplung anspricht.An approach by which an unattenuated initiation of impact forces in the vehicle undercarriage can be prevented when the operating load of the primary energy dissipation device is exceeded, provides, in addition to the primary stage, for example in the form of elastomeric spring elements in the linkage of the coupling rod, another (secondary) energy dissipation device, for example, in the form of two side buffers on the outer edge of the end face of the respective car body to provide. From rail vehicle technology, it is also known, in addition to or instead of side buffers as a secondary energy dissipation device to provide at least one deformation tube which is connected downstream of the primary energy dissipation device and usually responds only after exceeding the operating load of the primary energy dissipation device or the clutch.
Unabhängig von ihrer Realisierung dient die sekundäre Energieverzehreinrichtung dazu, die sich aus überhöhten Auflaufstößen ergebende Stoßenergie zu absorbieren bzw. abzudämpfen. Auch ist es grundsätzlich möglich, nach Ausschöpfung der primären Energieverzehreinrichtung über eine Sollbruchstelle in der Kupplungsanlenkung die Restenergie auf wagenkastenseitige Energieaufnahmeelemente, beispielsweise Reibelemente, umzuleiten.Regardless of its implementation, the secondary energy dissipation device serves to absorb or attenuate the impact energy resulting from excessive camber impacts. It is also fundamentally possible, after exhausting the primary energy dissipation device via a predetermined breaking point in the coupling linkage, to redirect the residual energy to the carriage box-side energy absorption elements, for example friction elements.
Die zusätzlich vorgesehene sekundäre Energieverzehreinrichtung, welche auch als "Überlastschutz" bezeichnet wird, dient somit als zusätzliche Stoßsicherung zum Schutz des Fahrzeuguntergestells gegen Beschädigungen bei starken Auffahrstößen. Wie bereits erwähnt, kann eine derartige sekundäre Energieverzehreinrichtung beispielsweise in Gestalt von Seitenpuffern am äußeren Rand der Stirnseite des Wagenkastens realisiert sein. Damit die sekundäre Energieverzehreinrichtung beispielsweise in einem Crashfall, d.h. nach Überschreiten der Betriebslast der Mittelpufferkupplung bzw. der in der Mittelpufferkupplung vorgesehenen primären Energieverzehreinrichtung, definiert ansprechen, und nach einem vorab festgelegten Ereignisablauf übermäßige Stoßenergie abbauen bzw. abdämpfen kann, ist es erforderlich, dass hierzu die Kupplung aus dem übertragenen Kraftfluss genommen wird. Dies erfolgt in der Regel dergestalt, dass die Kupplungsstange mitsamt des am kupplungsebenenseitigen Ende der Kupplungsstange angebrachten Kupplungskopfes und der am wagenkastenseitigen Ende der Kupplungsstange vorgesehene Anlenkung von der Kupplungsebene weg in Richtung Wagenkasten nach hinten geschoben und somit aus dem zwischen zwei benachbarten Wagenkästen übertragenen Kraftfluss genommen wird.The additionally provided secondary energy dissipation device, which is also referred to as "overload protection", thus serves as an additional shock protection for the protection of the vehicle undercarriage against damage in strong collision surges. As already mentioned, such a secondary energy dissipation device can be realized for example in the form of side buffers on the outer edge of the end face of the car body. In order for the secondary energy dissipation device, for example, in a crash, ie after exceeding the operating load of the central buffer coupling or provided in the central buffer coupling primary energy dissipation device, defined, and reduce or dampen excessive impact energy after a predetermined event sequence, it is necessary that this Clutch is taken from the transmitted power flow. This is usually done in such a way that the coupling rod, together with the attached at the coupling plane end of the coupling rod coupling head and provided on the carriage body end of the coupling rod articulation of the coupling plane pushed towards the vehicle body to the rear and thus taken from the transferred between two adjacent car bodies power flow ,
Beispielsweise ist es denkbar, dass nach Ausschöpfung des mit der primären Energieverzehreinrichtung bereitstellbaren Energieverzehrs bei Überschreiten einer kritischen Stoßkraft die Anlenkung der Kupplungsstange bzw. der Lagerbock an Sollbruchstellen abschert und größere Teile der Kupplung durch einen an der Stirnseite, des Wagenkastens vorgesehenen Querträger in einen Raum im Untergestell des Wagenkastens geschoben werden.For example, it is conceivable that after exhaustion of the energy consumption which can be provided by the primary energy dissipation device when a critical impact force is exceeded, the articulation of the coupling rod or the bearing block shears at predetermined breaking points and larger parts of the coupling are prevented by a cross member provided in the front side of the vehicle body Subframe of the car body to be pushed.
Bei einer Mittelpufferkupplung hingegen, welche - wie in
Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum vertikalen Abstützen einer an einem Wagenkastenuntergestell in vertikaler Richtung verschwenkbar angelenkten Kupplungsstange einer Mittelpufferkupplung anzugeben, bei welcher in einem Crashfall die Verschiebung der Kupplung in Richtung Wagenkasten nicht durch die Abstützvorrichtung behindert wird.Based on this problem, the present invention seeks to provide an apparatus for vertically supporting a hinged to a car body underframe in the vertical direction coupling rod of a central buffer coupling, in which in a crash, the displacement of the coupling towards the car body is not hindered by the support device.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einer Abstützvorrichtung gelöst, welche eine mit der Kupplungsstange einer Mittelpufferkupplung in Kontakt bringbare Abstützung und eine mit der Abstützung verbundene und an dem Wagenkastenuntergestell befestigte Halterung aufweist. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Halterung ein Verbindungselement äufweist, über welches die Abstützung mit der Halterung verbunden ist. Das Verbindungselement definiert eine Drehachse, um welche eine Drehung der Abstützung relativ zum Verbindungselement erfolgen kann. Ferner ist bei der Abstützvorrichtung nach der erfindungsgemäßen Lösung wenigstens ein Abscherelement vorgesehen, welches das Verbindungselement mit der Abstützung verbindet, und welches ausgelegt ist, bei Überscheiten eines vorab festgelegten oder festlegbaren Betrages eines von der Abstützung über das wenigstens eine Abscherelement auf das Verbindungselement übertragenen Drehmoments abzuscheren, um eine Drehung der Abstützung relativ zu dem Verbindungselement zuzulassen.The object underlying the invention is achieved with a supporting device which has a support which can be brought into contact with the coupling rod of a central buffer coupling and a support which is connected to the support and fastened to the car body underframe. In this case, the invention provides that the holder comprises a connecting element via which the support is connected to the holder. The connecting element defines an axis of rotation about which a rotation of the support can take place relative to the connecting element. Furthermore, in the supporting device according to the invention, at least one shearing element is provided, which connects the connecting element with the support, and which is designed to shear off when exceeding a predetermined or definable amount of a transmitted from the support via the at least one shearing element on the connecting element torque to allow rotation of the support relative to the connecting element.
Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand. Durch das Vorsehen eines Verbindungselementes, welches eine Drehachse definiert, um welche eine Drehung der Abstützung relativ zum Verbindungselement erfolgen kann, ist es möglich, bei Bedarf und insbesondere in einem Crashfall oder nach Überschreiten der Betriebslast der Kupplung die Abstützung über die mit dem Verbindungselement definierte Drehachse in eine Position wegzudrehen, in welcher die Abstützung im Hinblick auf die Bewegung der Mittelpufferkupplung in Richtung des Wagenkastens keinen störenden Einfluss mehr hat. Im Einzelnen ist erfindungsgemäß wenigstens ein Abscherelement vorgesehen, welches das Verbindungselement mit der Abstützung verbindet und ausgelegt ist, bei Überschreiten eines vorab festgelegten oder festlegbaren Betrages eines von der Abstützung über das wenigstens eine Abscherelement auf das Verbindungselement übertragenen Drehmoments abzuscheren und so die Drehung der Abstützung um die mit dem Verbindungselement definierte Drehachse relativ zum Verbindungselement zuzulassen.The achievable with the inventive solution advantages are obvious. By providing a connecting element which defines an axis of rotation about which a rotation of the support can take place relative to the connecting element, it is possible, if necessary and in particular in a crash or after exceeding the operating load of the clutch, the support via the axis of rotation defined by the connecting element turn away in a position in which the support with respect to the movement of the central buffer coupling in the direction of the car body no longer has a disturbing influence. In detail, according to the invention at least one shearing element is provided, which connects the connecting element with the support and is designed to shear when exceeding a predetermined or definable amount of a transmitted from the support via the at least one shear element torque on the connecting element and so the rotation of the support order to allow the rotational axis defined with the connecting element relative to the connecting element.
Unter dem hierin verwendeten Begriff "Abscherelement" ist jedwedes Bauteil zu verstehen, welches bis zu einer auf das Bauteil maximal wirkenden Schubspannung als Kraftübertragungsglied zum Übertragen von Kräften bzw. Drehmomenten zwischen der Abstützung und der Halterung dient, und bei bzw. nach Überschreiten der maximalen Schubspannung abschert und somit einerseits seine Kraftübertragungsfunktion und andererseits seine Funktion zum gegenseitigen Verbinden des Verbindungselements mit der Abstützung verliert. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Scherfestigkeit des wenigstens einen Abscherelements vorab so festgelegt ist, dass das Abscheren des wenigstens einen Abscherelements erst dann auftritt, wenn ein vorab festgelegtes kritisches Drehmoment von der Abstützung über das wenigstens eine Abscherelement auf das Verbindungselement übertragen wird. Ein kritisches Drehmoment tritt beispielsweise dann auf, wenn in einem Crashfall der am kupplungsebenenseitigen Ende der Kupplungsstange angebrachte Kupplungskopf bei der Längsverschiebung der Mittelpufferkupplung in Richtung Wagenkasten gegen die Abstützung der Abstützvorrichtung anstößt.The term "shearing element" as used herein means any component which serves as a force transmitting member for transmitting forces or torques between the support and the holder up to a maximum acting shear stress, and at or after exceeding the maximum shear stress shears off and thus on the one hand loses its power transmission function and on the other hand its function for mutual connection of the connecting element with the support. In this case, it is preferred if the shear strength of the at least one shearing element is determined beforehand such that the shearing off of the shearing element occurs only when a predetermined critical torque is transmitted from the support via the at least one shearing element to the connecting element. A critical torque occurs, for example, when in a crash, the attached at the coupling plane side end of the coupling rod coupling head abuts the longitudinal displacement of the central buffer coupling in the direction of the car body against the support of the support device.
Wie bereits erwähnt, werden über das wenigstens eine Abscherelement konstruktionsbedingt hauptsächlich Momente und nahezu keine vertikalen Kräfte übertragen. Hierzu ist zum Verbinden des Verbindungselements mit der Abstützung das wenigstens eine Abscherelement vorzugsweise derart in der Abstützvorrichtung eingebaut, dass es auf einer Linie liegt, die sich radial von der mit dem Verbindungselement definierten Drehachse erstreckt. Mit dieser Maßnahme kann wirksam ausgeschlossen werden, dass das wenigstens eine Abscherelement bei einer vertikalen Überbeanspruchung der Abstützvorrichtung versagt, was beispielsweise dann auftritt, wenn die Kupplungsstange auf die Abstützung der Abstützvorrichtung fällt oder andersartig eine erhöhte vertikale Kraft in die Abstützung der Abstützvorrichtung eingeleitet wird.As already mentioned, due to the design, at least one shearing element is mainly transferred moments and almost no vertical forces. This is for connecting the connecting element to the support, the at least one shearing element is preferably installed in the supporting device such that it lies on a line which extends radially from the axis of rotation defined by the connecting element. With this measure can be effectively ruled out that the at least one shearing element fails in a vertical overuse of the support device, which occurs, for example, when the coupling rod falls on the support of the support device or otherwise an increased vertical force is introduced into the support of the support device.
Dadurch, dass beim Ansprechen des wenigstens einen Abscherelementes eine Drehung der Abstützung relativ zum Verbindungselement zugelassen wird, kann die Abstützvorrichtung von der Kupplungsstange nach unten weggeschwenkt werden, so dass bei einer Längsverschiebung der Kupplung in Richtung Wagenkasten keine störenden Komponenten im Wege stehen. Die aus dem Verschiebungsweg der Kupplung weggeschwenkte Abstützvorrichtung verbleibt nach wie vor über die Halterung der Abstützvorrichtung fest mit dem Wagenkastenuntergestell verbunden, so dass auch das Gleisbett freigehalten wird und keine Bauteile der Abstützvorrichtung abfallen.Because a rotation of the support relative to the connecting element is permitted when the at least one shearing element responds, the supporting device can be pivoted away from the coupling rod so that there are no interfering components in the longitudinal direction of the coupling in the direction of the body. The pivoted away from the displacement path of the coupling support device still remains firmly connected to the support of the supporting device with the car body frame, so that the track bed is kept free and no components of the support fall off.
Da nach der erfindungsgemäßen Lösung dem wenigstens einen Abscherelement keinerlei Haltefunktion zukommt, ist es möglich, dass die kritische Abscherkraft, bei welcher das wenigstens eine Abscherelement abschert und ein Wegdrehen der Abstützung aus dem Verschiebungsweg der Kupplung ermöglicht, relativ gering ausgeführt werden kann. Demnach kann auch eine geringe und insbesondere vorab genau vorhersehbare kritische Abscherkraft, bei welcher eine Drehung der Abstützung relativ zum Verbindungselement erfolgt, eingestellt werden.Since, according to the solution according to the invention, the at least one shearing element has no holding function, it is possible that the critical shearing force at which the shearing element shears off and allows the support to move away from the displacement path of the coupling can be made relatively small. Accordingly, even a small and in particular precisely predictable critical shearing force, in which a rotation of the support takes place relative to the connecting element, can be set.
Bei der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung wird ein Drehmoment verwendet, um Scherkräfte auf das wenigstens eine Abscherelement auszuüben. Dies stellt eine leicht zu realisierende aber dennoch effektive Möglichkeit dar, um ein kontrolliertes und definiertes Abscheren des wenigstens einen Abscherelementes bei Überlast zu realisieren. Durch eine geeignete Wahl des Materials' und der Dimensionierung des wenigstens einen Abscherelementes ist ein derartiges kontrolliertes Abscheren insbesondere auch bereits bei geringen Ansprechkräften bzw. Drehmomenten möglich. Dies ist insbesondere für Abstützvorrichtungen erforderlich, die zum vertikalen Abstützen der Kupplungsstange einer AAR-Kupplung dienen, da bei derartigen AAR-Kupptungen der Verschluss des Kupplungskopfes am rückseitigen Ende des Kupplungskopfes vorgesehen ist. In
Wäre bei einer derartige Kupplung, bei welcher also der Kupplungsvuschluss am rückseitigen Ende des Kupplungskopfes vorgesehen ist, ein Wegschwenken der Abstützvorrichtung erst bei relativ hohen Ansprechkräften möglich, besteht die Gefahr, dass bei einer Längsverschiebung der Kupplung in Richtung Wagenkasten der Kupplungsverschluss durch das Anstoßen an die Abstützvorrichtung entriegelt wird, infolgedessen es zu einer nicht beabsichtigten Trennung der miteinander gekuppelten Kupplungsköpfe zweier benachbarter Wagenkästen kommen kann.If in such a clutch, in which therefore the Kupplungsvuschluss is provided at the rear end of the coupling head, a pivoting away of the support device only at relatively high response forces possible, there is a risk that in a longitudinal displacement of the coupling towards the car body of the coupling closure by the abutment against the Support device is unlocked, as a result, it can lead to an unintentional separation of the coupled coupling heads of two adjacent car bodies.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Abscherelement derart ausgeführt, dass bei einer Übertragung von Kräften, und insbesondere bei einer Übertragung von dynamischen Kräften zwischen der Abstützung und der Halterung im Wesentlichen nur Scherkräfte über das wenigstens eine Abscherelement übertragen werden. Denkbar ist es dabei in einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung, dass wenigstens eine Abscherelement als austauschbarer Abscherbolzen oder Abscherstift auszubilden, um durch einen einfachen Austausch des Abscherelements bzw. der Abscherelemente eine beispielsweise in einem Crashfall aus dem Verschiebungsweg der Kupplung geschwenkte Abstützvorrichtung wieder betriebsfähig zu machen.Preferably, the at least one shearing element is embodied such that, in the case of a transmission of forces, and in particular with a transmission of dynamic forces between the support and the holder, essentially only shearing forces are transmitted via the at least one shearing element. It is conceivable in a preferred realization of the solution according to the invention that at least one shearing element form an exchangeable shearing pin or shear pin in order to make it operational again by simply exchanging the shearing element or shearing elements, for example, in the event of a crash from the displacement path of the coupling ,
In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung ist vorgesehen, dass diese zur federnden Abstützung einer Kupplungsstange dient. Hierzu ist es denkbar, dass die Abstützung einen mit der Kupplungsstange in Kontakt bringbaren Abstützstempel und einen mit dem Abstützstempel verbundenen Abstützkörper aufweist, wobei der Abstützkörper derart mit dem Verbindungselement verbunden ist, dass sich nach dem Abscheren des wenigstens einen Abscherelements der Abstützkörper mit dem Abstützstempel um die mit dem Verbindungselement definierte Drehachse drehen kann. Dabei sollte der Abstützkörper und der Abstützstempel relativ zueinander bewegbar sein. Vorzugsweise weist beispielsweise der Abstützkörper wenigstens ein hülsenförmiges Element auf, in welchem ein elastisches Element, insbesondere in Federelement vorgesehen ist, über welches der Abstützstempel mit dem Abstützkörper verbunden ist.In a preferred embodiment of the supporting device according to the invention it is provided that this is used for the resilient support of a coupling rod. For this purpose, it is conceivable that the support has a support rod which can be brought into contact with the coupling rod and a support body connected to the support temple, wherein the support body is connected to the connecting element in such a way that after the shearing off of the at least one shearing element the support body reacts with the support temple which can rotate with the connecting element defined axis of rotation. In this case, the support body and the Abstützstempel should be movable relative to each other. Preferably, for example, the support body has at least one sleeve-shaped element, in which an elastic element, in particular in spring element is provided, via which the Abstützstempel is connected to the support body.
Als Weiterbildung der zuletzt genannten federnden Abstützung ist es denkbar, eine Arretierung vorzusehen, mit welcher der Abstützstempel und der Abstützkörper relativ zueinander festgestellt werden können.As a further development of the last-mentioned resilient support, it is conceivable to provide a detent with which the supporting punch and the supporting body can be fixed relative to each other.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es ferner denkbar, dass die Federkennlinie und insbesondere die Federhärte des wenigstens einen elastischen Elements auch nach dessen Einbau in die Abstützvorrichtung einstellbar ist.Alternatively or additionally, it is also conceivable that the spring characteristic and in particular the spring hardness of the at least one elastic element is adjustable even after its installation in the support device.
Im Hinblick auf die Halterung der Abstützvorrichtung ist es bevorzugt, wenn die Halterung wenigstens ein an dem Wagenkastehuntergestell befestigbares Lager aufweist, an welchem das Verbindungselement fixiert ist. Dieses Lager kann beispielsweise als fesdager ausgebildet sein, über welches das Verbindungselement in allen drei Translationsfreiheitsgraden fixiert ist. In vorteilhafter Weise umfasst die Halterung insgesamt zwei Lager, die zum Befestigen des Verbindungselements dienen, wobei ein Lager als Festlager ausgebildet ist, über welches das Verbindungselement in allen drei Translationsfreiheitsgraden fixiert ist, und wobei das andere Lager als Loslager ausgebildet ist, über weiches das Verbindungselement in zwei Translationsfreiheitsgraden derart fixiert ist, um eine Relativbewegung zwischen dem als Loslager ausgebildeten Lager und dem Verbindungselement in Längsrichtung des Verbindungselements zuzulassen. Durch die Verwendung eines Festlagers einerseits und eines Loslagers andererseits liegt als Halterung eine Anbindung vor, die ein Nachrüsten von Abstützvorrichtungen von bestehenden Fahrzeugen zulässt, da in einer flexiblen Art und Weise die Halterung geeignet am Wagenkastenuntergestell befestigt werden kann.With regard to the mounting of the supporting device, it is preferred if the holder has at least one bearing which can be fastened to the Wagenkastehuntergestell, on which the connecting element is fixed. This bearing can for example be designed as a fesdager, via which the connecting element is fixed in all three translational degrees of freedom. Advantageously, the holder comprises a total of two bearings which serve for fastening the connecting element, wherein a bearing is designed as a fixed bearing, via which the connecting element is fixed in all three translational degrees of freedom, and wherein the other bearing is designed as a floating bearing, via soft, the connecting element is fixed in two translational degrees of freedom so as to allow a relative movement between the bearing designed as a floating bearing and the connecting element in the longitudinal direction of the connecting element. By using a fixed bearing on the one hand and a movable bearing on the other hand as a support before a connection that allows retrofitting of supporting devices of existing vehicles, since in a flexible manner, the holder can be attached to the body frame suitable.
Das Verbindungselement ist beispielsweise als ein langgestreckter Bolzen ausgebildet, wobei über die Längsrichtung des Bolzens die Drehachse definiert wird, um weiche nach dem Abscheren des wenigstens einen Abscherelements die Drehung der Abstützung relativ zum Verbindungselement erfolgt. Im Einzelnen ist es denkbar, das Verbindungselement als rotationssymmetrischen Bolzen auszubilden, dessen Symmetrieachse die Drehachse definiert, um welche nach dem Abscheren des wenigstens einen Abscherelements die Drehung der Abstützung relativ zum Verbindungselement erfolgt. Dieser rotationssymmetrische Bolzen sollte vorzugsweise mit Hilfe des bereits genannten Festlagers einerseits und mit Hilfe des Loslagers andererseits gehalten werden.The connecting element is designed, for example, as an elongated bolt, wherein the axis of rotation is defined along the longitudinal direction of the bolt, around which the rotation of the support relative to the connecting element takes place after shearing off the at least one shearing element. In particular, it is conceivable to form the connecting element as a rotationally symmetrical bolt, whose axis of symmetry defines the axis of rotation about which the rotation of the support takes place relative to the connecting element after shearing off the at least one shearing element. This rotationally symmetrical bolt should preferably be held on the one hand and with the help of the movable bearing on the other hand with the help of the already mentioned fixed bearing.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1:
- eine bevorzugte Realisierung der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung in einer schematischen Ansicht auf die in Richtung Wagenkasten zeigende Sei- te der Abstützvorrichtung;
- Fig. 2:
- die Abstützvorrichtung gemäß der bevorzugten Realisierung in einer drei- dimensionalen perspektivischen Darstellung mit Blick auf die in Kupp- lungsebene zeigende Seite der Abstützvorrichtung;
- Fig. 3:
- die Abstützvorrichtung gemäß der bevorzugten Realisierung in einer sche- matischen Seitenansicht;
- Fig. 4:
- die Abstützvorrichtung gemäß der bevorzugten Realisierung im eingebauten und betriebsfähigen Zustand;
- Fig. 5:
- die Abstützvorrichtung gemäß der bevorzugten Realisierung in einer sche- matischen Seitenansicht nach dem Abscheren des wenigstens einen Ab- scherelements und nach dem Verschwenken der Abstützung um die mit dem Verbindungselement definierte Drehachse;
- Fig. 6:
- die Abstützvorrichtung gemäß der bevorzugten Realisierung im eingebauten Zustand nach dem ansprechen des wenigstens einen Abschetelemerits und nach dem verschwenken der Abstützung um die mit dem Verbindungsele- ment gebildete Drehachse; und
- Fig. 7:
- eine schematische Seitenschnittansicht einer AAR-Mittelpufferkupplung vom Standart F mit einer herkömmlichen Abstützvorrichtung.
- Fig. 1:
- a preferred realization of the supporting device according to the invention in a schematic view of the pointing in the direction of the car body side of the supporting device;
- Fig. 2:
- the support device according to the preferred realization in a three-dimensional perspective view with a view of the clutching plane in the side of the support device;
- 3:
- the support device according to the preferred realization in a schematic side view;
- 4:
- the support device according to the preferred realization in the installed and operable state;
- Fig. 5:
- the supporting device according to the preferred realization in a schematic side view after the shearing off of the at least one shearing element and after the pivoting of the support about the axis of rotation defined by the connecting element;
- Fig. 6:
- the support device according to the preferred realization in the installed state after the response of the at least one Abschetelemerits and after pivoting of the support about the element formed with the Drehelement rotation axis; and
- Fig. 7:
- a schematic side sectional view of an AAR center buffer coupling of standard F with a conventional support device.
In
Die dargestellte Abstützvorrichtung 1 weist eine Abstützung 2 sowie eine mit der Abstützung 2 verbundene Halterung 3 auf, welche - wie in
Im Einzelnen, und wie es insbesondere der in
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 1 ist das in
Das bei oder dargestellten Ausführungsform der Abstützvorrichtung 1 zum Einsatz kommende Verbindungselement 5 ist - wie bereits erwähnt - als ein langgestreckter und rotationssymmetrischer Bolzen ausgebildet, wobei ein Ende des Verbindungselements 5 an dem Festlager 11 und das andere Ende des Verbindungselementes 5 an einem zweiten, in
Zur Realisierung des als Loslager ausgebildeten Lagers 12 ist bei der in den Zeichnungen dargestellten Abstützvorrichtung 1 eine Öffnung 15 in einem Flansch 13 vorgesehen, durch welche das Verbindungselement 5 in Richtung der Symmetrieachse L des Verbindungselementes 5 laufen kann. Die in dem Flansch 13 ausgebildete Öffnung 15 ist insbesondere anhand der Darstellung der
Die Abstützung 2 weist bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 1 einen Abstützstempel 7 und einen Abstützkörper 8 auf, wobei der Abstützstempel 7 zumindest teilweise in hülsenförmigen Elementen 9 des Abstützkörpers 8 aufgenommen ist. Des weiteren sind elastische Elemente 4 in Gestalt von Federelementen vorgesehen, die ebenfalls in den hülsenförmigen Elementen 9 des Abstützkörpers 8 aufgenommen sind und den Abstützstempel 7 in einer federnden Art und Weise von dem Abstützkörper 8 beabstanden.The
Die federnde Wirkung der in den hülsenförmigen Elementen 9 des Abstützkörpers 8 aufgenommenen elastischen Federelemente 4 lässt sich durch eine Arretierung 10 beispielsweise in Gestalt eines einrastbaren Feststellbolzens bei Bedarf aus- bzw. einschalten. Hierzu können entsprechende Schrauben vorgesehen sein, mit welchen die Arretierung 10 aktiviert werden kann.The resilient action of the
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, andersartig die Arretierung 10 zum Feststellen des Abstützstempel 7 und des Abstützkörpers 8 relativ zueinander zu realisieren. Ebenfalls ist es denkbar, dass sich die Federkennlinie bzw. Dämpfungskennlinie des elastischen Federelements 4 bei Bedarf auch nach Einbau des elastischen Federelements 4 in der Abstützvorrichtung 1 einstellen lässt.Of course, it is also conceivable, differently, to realize the
Die Abstützung 2 setzt sich im Wesentlichen aus dem Abstützstempel 7 und dem Abstützkörper 8 zusammen, wobei der Abstützkörper 8 die bereits erwähnten hülsenförmigen Elemente 9 zur Aufnahme der elastischen Federelemente 4 einerseits und zur teilweisen Aufnahme des Abstützstempels 7 andererseits aufweist. Dabei ist bei der bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 1 vorgesehen, dass das als langgestreckter, rotationssymmetrischer Bolzen ausgebildete Verbindungselement 5 durch den Abstützkörper 8 der Abstützung 2 läuft und in dem Abstützkörper 8 entsprechend geführt wird. Der Abstützkörper 8 und das Verbindungselement 5 sind dabei derart miteinander verbunden, dass der Abstützkörper 8 zusammen mit dem Abstützstempel 7 eine Drehung relativ zum Verbindungselement 5 um eine Drehachse R durchführen kann. Die Drehachse R wird über das Verbindungselement 5, und insbesondere bei der dargestellten bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 1 über die Symmetrieachse L des als rotationssymmetrischer Bolzen ausgebildeten Verbindungselementes 5 definiert.The
Wie es insbesondere den in
Bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 1 sind die Abscherelemente 6 vorzugsweise als austauschbare Abscherbolzen bzw. Abscherstifte ausgebildet, welche die Abstützung 2 und insbesondere den Abstützkörper 8 der Abstützung 2. mit dem durch den Abstützkörper 8 geführten Verbindungselement 5 verbinden und das Verbindungselement 5 somit an der Abstützung 2 fixieren.In the illustrated embodiment of the
Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 1 die Abstützung 2 bzw. der Abstützkörper 8 mit dem Abstützstempel 7 um die mit dem Verbindungselement 5 definierte Drehachse R drehbar gelagert ist, wirken bei einer Übertragung von Kräften, und insbesondere bei einer Übertragung von dynamischen Kräften zwischen der Abstützung 2 und der Halterung 3 auf die Abscherelemente 6 im Wesentlichen nur Scherkräfte, welche aufgrund von Drehmomenten bewirkt sind.The
Im einzelnen sind die Abscherelemente 6 ausgelegt, bei Überschreiten eines vorab festgelegten oder festlegbaren Betrages eines von der Abstützung 2 über die Abscherelemente 6 auf das Verbindungselement 5 übertragenen Drehmoments abzuscheren, wodurch eine Drehung der Abstützung 2 bzw. des Abstützkörpers 8 zusammen mit dem Abstützstempel 7 relativ zum Verbindungselement 5 um die mit der Symmetrieachse L des Verbindungselements 5 definierte Drehachse R zugelassen wird.In particular, the shearing elements 6 are designed to shear off a torque transmitted from the
In
Anhand der Darstellungen gemäß
Demnach eignet sich die erfindungsgemäße Abstützvorrichtung 1 insbesondere zum vertikalen Abstützen einer Mittelpufferkupplung 56 bzw. einer zur Mittelpufferkupplung 56 gehörenden Kupplungsstange 50, wenn die Mittelpufferkupplung 56 beispielsweise in einem Crashfall aus der Kupplungsebene herausgenommen werden muss, um einen Energieverzehr einer sekundären Energieverzehreinrichtung (in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt) zu gewährleisten.Accordingly, the supporting
Wie bereits im Zusammenhang mit
Ein Vergleich der Darstellungen gemäß
Im Crashfall, also wenn die Mittelpufferkupplung 56 in Richtung des Wagenkastens verschoben wird, um auf diese Weise aus dem zwischen zwei benachbarten Wagenkasten übertragenen Kraftfluss genommen werden zu können, stößt bei seiner Bewegung in Richtung des Wagenkastens der Kupplungskopf 54 der Mittelpufferkupplung 56 zwangsläufig gegen die Abstützvorrichtung 1 und insbesondere gegen die Abstützung 2 der Abstützvorrichtung 1 an. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass in diesem Fall die Abscherelemente 6, welche die Abstützung 2 der Abstützvorrichtung 1 mit dem Verbindungselement 5 der Halterung 3 der Abstützvorrichtung 1 verbinden, abscheren, um es somit zu ermöglichen, dass die Abstützung 2 aus dem Verschiebungsweg der Mittelpufferkupplung 56 bzw, aus dem Verschiebungsweg des Kupplungskopfes 54 der Mittelpufferkupplung 56 geschenkt werden kann.In the event of a crash, ie when the central buffer coupling 56 is displaced in the direction of the car body so as to be able to be taken from the power flow transmitted between two adjacent car bodies, it comes into contact with its movement Direction of the car body of the
Demnach liefert die vorliegende Erfindung eine leicht zu realisierende aber dennoch wirkungsvolle Lösung, mit welcher in einem Crashfall die Abstützvorrichtung 1 aus dem Verschiebungsweg der Mittelpufferkupplung 56 genommen werden kann, ohne im normalen Fahrbetrieb die Wirksamkeit der vertikalen Abstützung der Kupplungsstange 50 der Mittelpufferkupplung zu beeinflussen.Accordingly, the present invention provides an easy to implement yet effective solution with which in a crash, the
Ebenfalls eignet sich die erfindungsgemäße Abstützvorrichtung 1 insbesondere für ein Nachrüsten bereits existierender Mittelpufferkupplungen, da die Abstützvorrichtung 1 über die Halterung 3, und im einzelnen über die Lager 11, 12 der Halterung 3 mit dem Wagenkastenuntergestell 55 des spurgeführten Fahrzeuges, und insbesondere des Schienenfahrzeuges verbunden ist. Wie bereits erwähnt, ist es bevorzugt, wenn zumindest ein als Loslager ausgebildetes Lager vorgesehen ist, so dass auf diese Weise mit der Abstützvorrichtung 1 unterschiedlich gestaltete Wagenkästen nachgerüstet werden können, ohne dass größere konstruktive Änderungen an der Abstützvorrichtung 1 oder am Wagenkastenuntergestell vorzunehmen sind.Likewise, the supporting
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen beispielhaft gezeigte Ausführungsform der bevorzugten Realisierung der Abstützvorrichtung beschränkt. Die Erfindung ergibt sich vielmehr aus einer fachmännischen Gesamtbetrachtung der Patentansprüche und der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform.The invention is not limited to the embodiment of the preferred embodiment of the supporting device shown by way of example in the drawings. Rather, the invention will be apparent from an overall view of the claims and the description of the exemplary embodiment.
- 11
- AbstützvorrichtungSupport device
- 22
- Abstützungsupport
- 33
- Halterungbracket
- 44
- elastisches Elementelastic element
- 55
- Verbindungselementconnecting element
- 66
- Abscherelementshearing
- 77
- Abstützstempelsupport plunger
- 88th
- Abstützkörpersupport body
- 99
- hülsenförmiges Elementsleeve-shaped element
- 1010
- Arretierunglock
- 1111
- Lager/FestlagerBearing / bearing
- 1212
- Lager/LoslagerBearing / floating bearing
- 1313
- Flansch/flanschartige PlatteFlange / flange plate
- 1414
- Schraubenscrew
- 1515
- Öffnungopening
- 5050
- Kupplungsstangecoupling rod
- 5151
- Lagerbockbearing block
- 5252
- ElastomerfedetelementElastomerfedetelement
- 5353
- Drehzapfenpivot
- 5454
- Kupplungskopfcoupling head
- 5555
- WagenkastenuntergestellCar body underframe
- 5656
- MittelpufferkupplungCentral buffer coupling
- 5757
- Verschlussshutter
- 101101
- Abstützvorrichtung (Stand der Technik)Support device (prior art)
- 102102
- Abstützung(Stand der Technik)Support (prior art)
- 103103
- Halterung (Stand der Technik)Bracket (prior art)
- 104104
- Feder (Stand der Technik)Spring (prior art)
- 105105
- Befestigungsflansch (stand der Technik)Mounting flange (state of the art)
- VV
- vertikale Richtungvertical direction
- RR
- Drehachseaxis of rotation
- LL
- Längsrichtung/Symmetrieachse des VerbindungselementsLongitudinal direction / symmetry axis of the connecting element
Claims (16)
- A supporting device (1) to vertically support a coupling rod (50) of a central buffer coupling (56) pivotably articulated in the vertical direction (V) to a car body underframe (55) by a bearing block (51), wherein the supporting device (1) comprises a support (2) capable of being brought into contact with the coupling rod (50) and a mount (3) connected to the support (2) and fixable to the car body underframe (55) of the vehicle, wherein the mount (3) comprises a connecting element (5) by means of which the support (2) is connected to the mount (3), wherein the connecting element (5) defines a rotational axis (R) about which the support (2) can rotate relative the connecting element (5),
characterized in that
at least one shearing element (6) is provided which connects the connecting element (5) to the support (2) and which is designed to shear off upon the exceeding of a predefined or predefinable amount of torque being transmitted from the support (2) to the connecting element (5) via said at least one shearing element (6) so as to allow a rotation of the support (2) relative the connecting element (5). - The supporting device according to claim 1, wherein
the at least one shearing element (6) connects the support (2) to the mount (3) such that upon transferring forces, in particular dynamic forces, between the support (2) and the mount (3), said at least one shearing element (6) essentially only transmits shearing forces. - The supporting device according to claim 1 or 2, wherein
the at least one shearing element (6) is designed as a replaceable safety bolt or shear pin. - The supporting device according to any one of the preceding claims, wherein the support (2) comprises a support plunger (7) capable of being brought into contact with the coupling rod (50) and a support body (8) connected to said support plunger (7), wherein the support body (8) is connected to the connecting element (5) such that after the at least one shearing element (6) shears off, the support body (8) with the support plunger (7) can rotate about the rotational axis (R) defined by the connecting element (5), and wherein the support body (8) and the support plunger (7) can move relative one another.
- The supporting device according to claim 4, wherein
at least one elastic element (4), in particular a spring element, is provided by means of which the support plunger (7) is connected to the support body (8). - The supporting device according to claim 5, wherein
the support body (8) comprises at least one sleeve-shaped element (9) in which said at least one elastic element (4) and at least part of the support plunger (7) are accommodated. - The supporting device according to any one of claims 4 to 6, wherein
a locking device (10) is provided to lock the support plunger (7) and the support body (8) relative one another. - The supporting device according to any one of claims 4 to 7, wherein
the spring characteristic, and particularly the spring hardness of the at least one elastic element (4) can be adjusted after being mounted in the supporting device (1). - The supporting device according to any one of claims 4 to 8, wherein
the connecting element (5) runs through the support body (8) and is guided in said support body (8). - The supporting device according to any one of the preceding claims, wherein the mount (3) comprises at least one bearing (11, 12) attachable to the car body underframe (55) to which the connecting element (5) is fixed.
- The supporting device according to claim 10, wherein
the at least one bearing (11, 12) is configured as a fixed bearing (11) by means of which the connecting element (5) is fixed in all three degrees of translational freedom. - The supporting device according to claim 10, wherein
the mount (3) comprises a fixed bearing (11) attachable to the car body underframe (55) by means of which the connecting element (5) is fixed in all three degrees of translational freedom; and wherein the mount (3) comprises a floating bearing (12) attachable to the car body underframe (55) by means of which the connecting element (5) is fixed in two degrees of translational freedom so as to allow a relative movement between the floating bearing (12) and the connecting element (5) in the longitudinal direction (L) of said connecting element (5). - The supporting device according to any one of claims 10 to 12, wherein
the at least one bearing (11, 12) comprises a flange or flange-like plate (13) by means of which the mount (3) is preferably detachably connected to the car body underframe (55) via bolts (14). - The supporting device according to any one of the preceding claims, wherein
the connecting element (5) is configured as an elongated pin, wherein the rotational axis (R) about which the support (2) rotates relative the connecting element (5) subsequent the shearing off of the at least one shearing element (6) is defined by the longitudinal direction (L) of said elongated pin. - The supporting device according to any one of the preceding claims, wherein
the connecting element (5) is configured as a rotationally symmetrical pin, its symmetrical axis (R) defining the rotational axis (R) about which the support (2) rotates relative the connecting element (5) subsequent the shearing off of the at least one shearing element (6). - Use of a supporting device (1) according to any one of the preceding claims in a rail-borne vehicle, in particular a railway vehicle, which comprises a central buffer coupling (56) having a coupling rod (50) pivotably articulated in the vertical direction (V) to a car body underframe (55) by a bearing block (51), wherein a coupling head (50) is mounted at a coupling plane-side end of the coupling rod (50), and wherein upon the working load of the central buffer coupling (56) being exceeded, the coupling rod (50) and the coupling head (54) are pushed together in the vehicle's direction of travel and the coupling head (54) strikes against the support (2) of the supporting device (1).
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