EP2687416A1 - Stoßsicherung, insbesondere in Gestalt eines Crashpuffers - Google Patents

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EP2687416A1
EP2687416A1 EP12176549.9A EP12176549A EP2687416A1 EP 2687416 A1 EP2687416 A1 EP 2687416A1 EP 12176549 A EP12176549 A EP 12176549A EP 2687416 A1 EP2687416 A1 EP 2687416A1
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EP
European Patent Office
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sleeve
buffer
guide sleeve
guide
end portion
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EP12176549.9A
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EP2687416B1 (de
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Bernhard Bonney
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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Priority to EP13176476.3A priority patent/EP2687417B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/02—Buffers with metal springs
    • B61G11/04—Buffers with metal springs with helical springs
    • B61G11/06—Buffers with metal springs with helical springs arranged to damp each other by mutual friction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/08—Buffers with rubber springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/16—Buffers absorbing shocks by permanent deformation of buffer element

Definitions

  • the present invention relates to a shock absorber, in particular in the form of a crash buffer, wherein the shock absorber comprises a buffer plunger with a plunger sleeve and a buffer arranged at a first end portion of the plunger sleeve and a buffer housing, in which at least one of the first end portion of the plunger sleeve opposite second end portion of the plunger sleeve is recorded telescopically.
  • Fender to protect against damage to the outer skin of a ship during port maneuvers and when lying on a quay wall.
  • the fender functioning as a protective body is positioned between the ship and the quay wall in such a way that it serves on the one hand as a shock absorber and on the other hand as a spacer, so that the hull does not scrub.
  • fenders are usually used, which are part of a quay.
  • Such fenders implemented as part of a quay can be elastic to a certain extent, so that they can, to a certain extent, also participate in the ship movements during docking and in waves.
  • the damping of impact forces and the effective distortion of impact energy arising in an impact, especially in a moving object is a problem when due to the mass of the object high movement energies are to be considered, which are to be absorbed after a predictable event in a defined manner.
  • bumpers are known from railway technology, which are used to complete a track or stump track of a railway track and to prevent a rail vehicle or a wagon from rolling beyond the end of the rail. Bumpers are usually designed so that as much energy of the moving rail vehicle can be absorbed so that the rail vehicle remains undamaged if possible. Under certain circumstances, the buffer can be deformed or destroyed.
  • shock absorbers are also used in the form of bumpers. These are components on vehicles which, in the event of a collision or an impact on a fixed obstacle, absorb energy and thereby prevent damage to the vehicle or the cargo. Bumpers are mainly used on rail vehicles (also referred to as “buffers”, “buffers” or “bumps”), wherein usually one or two attached to the front end construction parts are used, which have the purpose on the rail vehicle in the longitudinal direction of externally acting horizontal compressive forces absorb.
  • two types of bumpers can be used in rail vehicles as a shock absorber, namely so-called “buffer” or “central buffer” in which the shock absorber is mounted in the longitudinal axis of the vehicle, so that at each end of the rail vehicle only a buffer in the middle of the head threshold, or so-called “two-buffer” or “side buffer”, in which two buffers are located on the front side of the rail vehicle.
  • a telescopic structure which has a buffer housing, a therein at least partially telescopically recorded buffer plunger and a damping element in the form of a spring or an elastomer body.
  • the buffer housing serves as a longitudinal guide and for supporting transverse forces, while the damping element accommodated in the buffer housing serves to transmit power in the longitudinal direction.
  • the length and the buffer stroke, i. the spring travel of the damping element accommodated in the buffer housing defines the damping property of the side buffer.
  • EP 2 036 799 A1 proposed a replaceable energy dissipation unit, which can be connected downstream of a UIC buffer or page buffer as an exchangeable module.
  • the energy dissipation unit serves as an additional irreversible shock protection stage, which responds after exhaustion of the energy absorption of integrated in the UIC buffer or side buffer regenerative damping element and by plastic deformation in a destructive manner at least a portion of the initiated in the irreversible shock protection stage impact energy converts into deformation work and heat ,
  • a shock absorber with a destructively designed energy absorbing element in the form of a deformation tube known.
  • the deformation tube has a section with an expanded cross section and an adjoining section with a not yet expanded cross section, wherein in a crash, a conical ring is pressed into the deformation tube section with the not yet expanded cross section, as a result, a plastic cross-sectional expansion takes place, whereby at least a part the energy generated in a shock transmission is converted into deformation work and heat.
  • the known from this prior art shock protection can be provided with a regenerative damping device to dampen the occurring in normal driving tensile / impact forces in a regenerative manner.
  • the damping device which is embodied in particular in the form of a spring apparatus, is connected upstream of the deformation pipe section with the not yet expanded cross section in the solution proposed in this prior art.
  • the present invention has for its object to provide a shock absorber, which is characterized by a compact design with a high energy consumption, the compact design is also feasible when the shock absorber is used in combination with a regenerative damping device.
  • the invention particularly relates to a shock absorber in the form of a crash buffer, wherein the shock absorber has a buffer plunger with a plunger sleeve and a buffer plate arranged on a first end region of the plunger sleeve.
  • a buffer housing belongs to the shock absorber in which at least one second end region of the plunger sleeve opposite the first end region of the plunger sleeve is accommodated telescopically.
  • the buffer housing has a guide sleeve with a buffer-cell-side end region and a second end region opposite the buffer-end-side first end region.
  • the buffer sleeve and thus the shock absorber in particular in the form of a crash buffer, can be connected to a support structure to be protected.
  • a support structure to be protected This may be, for example, the front side of a car body, a subframe of a car body, a stationary buffer block or, for example, a quay or part of a quay wall.
  • the buffer housing further has a clamping sleeve with a buffer end side first end region and a second end region opposite the buffer end side first end region.
  • the clamping sleeve is connected to the first end portion of the guide sleeve of the buffer housing.
  • the buffer housing further has a destructive energy dissipation element, which is designed in particular in the form of a deformation tube.
  • the energy dissipation element is clamped between the first end region of the clamping sleeve and the first end region of the guide sleeve.
  • the shock absorber according to the invention is characterized in particular by the unique and above-described construction of the buffer housing, which also ensures a compact construction of the shock protection, if in addition to the destructive energy dissipation element a regenerative damping device is used, with which before the plastic deformation of the destructive energy dissipation element regenerative tensile / impact forces are damped.
  • a conical-ring-shaped region is provided at the first end region of the guide sleeve against which a region of the guide sleeve facing the energy dissipation element preferably formed as a deformation tube abuts.
  • the conical-ring-shaped region is preferably designed such that, when a critical impact force introduced into the shock absorber above the buffer plate is exceeded, the energy dissipation element, which is preferably designed as a deformation tube, is pushed over the guide sleeve under plastic cross-sectional widening.
  • the conical-ring-shaped region preferably has a direction of the energy dissipation element formed as a deformation tube conically tapering lateral surface.
  • a plastic cross-sectional widening of the energy dissipation element formed as a deformation tube takes place in a predictable manner in the event of a crash. without in particular a tilting or wedging of components of the shock protection can occur.
  • the guide sleeve of the buffer housing preferably has a cylindrical outer circumferential surface, so that a guide is provided in order to guide the plastically expanded region of the energy dissipation element in a longitudinal displacement of this relative to the guide sleeve when the energy dissipation element is preferably designed as a deformation tube.
  • the shock absorber can not only reduce the impact energy generated in a crash case at least partially by plastic deformation of the destructively designed energy dissipation element, but can also attenuate the occurring in normal driving shocks or tensile forces is provided in a preferred realization of the inventive solution in that, at least before exceeding a predetermined critical impact force introduced via the buffer plate of the shock absorber into the shock absorber, the buffer plunger is displaceable relative to the buffer housing in the direction of the guide sleeve.
  • a longitudinal displacement path, by which the buffer ram is displaceable relative to the buffer housing in the direction of the guide sleeve, can be defined or limited in accordance with an aspect of the present invention by the first End of the clamping sleeve, a stop, in particular an annular peripheral stop, is provided with a bufferteller characteren stop surface, said bufferteller side stop surface of the clamping sleeve limits the longitudinal displacement of the buffer plunger relative to the buffer housing.
  • a regenerative damping device is provided in order to be able to dampen the tensile and impact forces occurring in normal driving operation in a regenerative manner.
  • the damping device formed for example in the form of a spring apparatus is at least partially accommodated in the plunger sleeve and arranged between a first pressure plate connected to the plunger sleeve and a second pressure plate connected to the buffer housing.
  • the shock absorber is provided with a regenerative damping device
  • the first pressure plate is preferably formed by the buffer plate and abuts the damping device to a pointing in the direction of the buffer housing surface of the buffer plate, said the second pressure plate is connected to the second end region of the clamping sleeve.
  • the present invention is characterized not only by a compact design of the shock absorber, but also by the fact that a longitudinal displacement of the buffer plunger takes place relative to the buffer housing after a predetermined defined event sequence.
  • a guide is provided to guide the longitudinal displacement of the buffer plunger relative to the buffer housing.
  • the guide has at least one in the longitudinal direction of the plunger sleeve and in the longitudinal direction of the buffer housing extending guide groove and engaging in the at least one guide pin.
  • a particularly compact design of the shock absorber can be realized if the at least one guide groove is formed in the guide sleeve, wherein the engaging in the at least one guide pin is connected to the clamping sleeve of the buffer housing.
  • the engaging in the at least one guide pin extends in the longitudinal direction of the plunger sleeve or in the longitudinal direction of the buffer housing and is preferably connected to the second end portion of the clamping sleeve with the clamping sleeve.
  • This embodiment allows a variable stroke of the buffer ram while blocking the rotational degree of freedom.
  • the pin which runs laterally in the at least one guide groove produces virtually no notch effects on the components involved. This makes it possible to use smaller material cross-sections and thus to reduce given sizes with simultaneous load or higher load with the same size.
  • a stop in particular an annular circumferential stop, provided with a guide sleeve side stop surface, wherein preferably formed as a deformation tube destructive energy absorbing element between the guide sleeve side stop surface of the clamping sleeve and the first end portion of the guide sleeve clamped is.
  • This construction makes it possible to use a deformation tube for the destructively designed energy dissipation element, wherein the deformation tube is a rotating part which is provided without a widening, as is otherwise customary in deformation tubes. This allows installation of the destructive energy dissipation element in the shock protection in a small space and beyond a cost-effective design.
  • the second end portion of the clamping sleeve is at least partially telescopically received in the first end portion of the guide sleeve and abuts against a bufferteller workede stop surface of a first provided inside the first end portion of the guide sleeve, preferably annular abutment of the guide sleeve.
  • a arranged in the interior of the guide sleeve counter element is provided, which abuts on the one hand against one of the buffer plate side abutment surfaces opposite abutment surface of the first stop, and which on the other hand against a stop surface of a second inside the first end of the Guide sleeve provided preferably annular abutment of the guide sleeve abuts, wherein the counter element is preferably connected by means of screws with the second end portion of the clamping sleeve such that the first stop of the guide sleeve is received between the clamping sleeve and the counter element.
  • the connection between the second end of the clamping sleeve and the first end of the guide sleeve can be solved and the clamping sleeve together with the deformation tube with simultaneous plastic cross-sectional deformation of the deformation tube relative can be moved towards the guide sleeve in the direction of the guide sleeve is provided in a preferred embodiment of the last-mentioned embodiment, that the first stop is designed such that it shears when exceeding the pre-definable critical impact force, so that the clamping sleeve relative to the guide sleeve in the direction the guide sleeve is displaceable.
  • shock absorber according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  • the embodiments shown in the drawings are suitable, for example, as shock protection in track-guided vehicles, in particular rail vehicles, or as shock absorbers in maritime applications, for example as an integral part of a quay.
  • Fig. 1 is shown in a perspective view of an exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention.
  • the exemplary embodiment is a crash buffer, which can be mounted, for example, on the front of a car body or on a stationary buffer bracket.
  • the shock absorber 1 has a buffer ram 10 and a buffer housing 20.
  • the buffer housing 20 facing the end portion of the buffer plunger 10 is received in the buffer housing 20 telescopically.
  • Fig. 2a which shows the exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention in a side view.
  • the shock absorber is 1 in Fig. 2a shown in an unloaded state, ie in a state in which no pressure forces act on the buffer plunger 10.
  • the buffer plunger 10 used in the exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention consists in detail of a plunger sleeve 11, as shown in a perspective view in FIG Fig. 9 respectively. Fig. 10 is shown.
  • the plunger sleeve 11 has a first end region 11a, on which a buffer plate 12 is attached, in particular welded.
  • the first end portion 11a of the plunger sleeve 11 is slightly widened to ensure the most secure connection of the plunger sleeve 11 with the buffer plate 12.
  • a first end region 11a of the plunger sleeve 11 opposite second end portion 11b of the plunger sleeve 11 is telescopically received in the assembled state of the shock absorber 1 in the buffer housing 20 of the shock absorber 1.
  • the plunger sleeve 11 and the buffer housing 20 are arranged coaxially and concentrically with one another (cf. Fig. 2a ).
  • the buffer housing 20 is essentially formed by a guide sleeve 21, a clamping sleeve 22 and a deformation tube 23.
  • the guide sleeve 21 has a buffer end side first end portion 21a and a second end portion 21b opposite to the first end portion 21a. Via the second end region 21b, the guide sleeve 21 can be connected to a support structure, in particular to the end face of a car body, to the undercarriage of a car body or to a stationary buffer support.
  • a flange arrangement 2 is provided on the second end region 21b of the guide sleeve 21.
  • the clamping sleeve 22 belonging to the buffer housing 20 has a buffer end side first end region 22a and a second end region 22b opposite the first end region 22a.
  • the clamping sleeve 22 is connected to the first end region 21a of the guide sleeve 21 via the second end region 22b, as described below with regard to the first exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention, with reference to the illustrations in FIGS FIGS. 3a to 3d will be described in more detail.
  • the exemplary embodiments of the shock absorber 1 according to the invention have, as a destructive energy dissipation element, in each case a deformation tube 23, which-as is the case in particular according to the exploded view in FIG Fig. 4 or the exploded view according to Fig. 6a can be removed - is designed as a cylindrical rotary member without any widening etc.
  • the deformation tube 23, which can be used in the shock absorber 1 according to the invention as a destructive energy dissipation element forms a particularly cost-effective design.
  • the deformation tube 23 used as a destructive energy dissipation element is clamped between the first end region 22a of the clamping sleeve 22 and the first end region 21a of the guide sleeve 21, as shown in particular in FIG Fig. 3a can be removed.
  • Fig. 3a the exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention shown in a side sectional view, wherein 10 no pressure forces are introduced into the buffer plate 12 of the buffer ram.
  • the first exemplary embodiment of designed in the form of a crash buffer shock absorber 1 is designed to at least in a crash, ie when exceeding a introduced via the buffer plate 12 in the shock protection 1 pre-definable critical impact force, under plastic cross-sectional deformation of the deformation tube 23 to reduce part of the initiated impact energy and thus to consume.
  • shock absorber 1 is designed to dampen tensile and impact forces before exceeding a initiated in the shock protection 1 critical impact force.
  • the shock absorber 1 a regenerative damping device 3, which - as in the FIGS. 3a to 3d shown - can be designed as a spring pack.
  • the damping device 3 is at least partially received in the plunger sleeve 11 and disposed between a connected to the plunger sleeve 11 first pressure plate 13a and connected to the buffer housing 20 second pressure plate 13b.
  • the first pressure plate 13a through the buffer plate 12th is formed, wherein the damping device 3 abuts a pointing in the direction of the buffer housing 20 surface of the buffer plate 12.
  • the second pressure plate 13b is connected to the second end region 22b of the clamping sleeve 22 in the exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention.
  • a stop 25 connected to the clamping sleeve 22.
  • This stop 25 has a pointing in the direction of the buffer plate 12 first stop surface 25a, which ultimately limits the longitudinal displacement of the buffer plunger 10 relative to the buffer housing 20 in the direction of the buffer sleeve 21.
  • the clamping sleeve 22 associated stop 25 is preferably an annular circumferential stop.
  • the guide for guiding the longitudinal displacement of the buffer plunger 10 relative to the buffer housing 20 at least one longitudinal direction L of the plunger sleeve 11 (or in the longitudinal direction L of the buffer housing 20) extending guide groove 4. In this at least one guide groove 4 engages a corresponding pin or guide pin 5 a.
  • the guide pin 5 used for guiding the longitudinal displacement of the buffer plunger 10 relative to the buffer housing 20 in the exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention is shown in a perspective view in FIG Fig. 13 shown.
  • Fig. 11 shows a perspective view of the clamping sleeve 22 of the buffer housing 20 of the exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention
  • Fig. 12 a side sectional view of the clamping sleeve 22 shows.
  • the guide bolts 5 used in the shock absorber 1 according to the invention are held in elongate receptacles 26 which are formed in the inner circumferential surface of the clamping sleeve 22 (cf. Fig. 12 ).
  • the pins / guide pins 5 are inserted through corresponding pin openings 5 'at the second end portion 22b of the clamping sleeve 22.
  • the engaging in the corresponding guide groove 4 of the plunger sleeve 11 pin / guide pin 5 is connected to the second end portion 22b of the clamping sleeve 22 with the clamping sleeve 22.
  • the pin / guide pin 5 is held partially in the assembled state of the shock absorber 1 in a corresponding in the clamping sleeve 22, and in detail provided in the inner circumferential surface of the clamping sleeve 22 elongated receptacle 26.
  • the second end portion 22b of the clamping sleeve 22, with which the respective pins / guide pins 5 are connected, is at least partially telescopically received in the first end portion 21a of the guide sleeve 21 and abuts in the direction of guide sleeve 21 against a bufferteller workede stop surface 6a of a first inside the first end portion 21a of the guide sleeve 21 provided stop 6 of the guide sleeve 21.
  • This connected to the guide sleeve 21 first stop 6 is preferably annular.
  • a counter element 14 is further provided in the exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention.
  • the counter element 14 is shown in the illustrations in the FIGS. 3a to 3d With the second pressure plate 13b against which the damping device 3 accommodated in the shock absorber 1 abuts is connected.
  • the counter element 14 accommodated in the interior of the guide sleeve 21 abuts against a stop surface 6b of the first stop 6 opposite the buffer stop surface 6a.
  • the counter element 14 abuts against a stop surface 7a of a second inside the first end region 21a and the guide sleeve 21 Stop 7 of the guide sleeve 21.
  • first stop 6 of the guide sleeve 21 connected to the second stopper 7 is preferably annular.
  • the counter element 14 is connected by means of screws 8 with the second end portion 22b of the clamping sleeve 22, in such a way that the first stop 6 of the guide sleeve 21 is received between the clamping sleeve 22 and the counter element 14.
  • the first stopper 6 connected to the guide sleeve 21 is formed in the exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention such that it shears when exceeding a introduced via the buffer plate 12 in the shock protection 1 pre-definable critical impact force and thus its connection to the Guide sleeve 21 loses. In this way, the clamping sleeve 22 is then displaceable relative to the guide sleeve 21 in the direction of the guide sleeve 21.
  • FIG. 3a in a side sectional view formed in the form of a crash buffer shock protection 1 in the unloaded state, ie in a state in which no pressure forces on the buffer plate 12 are introduced into the shock absorber 1.
  • the buffer plunger 10 In this unloaded state, the buffer plunger 10 is in its maximum extended state, ie in a state in which the buffer plate 12 is farthest from the buffer housing 10.
  • This in Fig. 3a shown state is the ground state of the shock protection 1, which is taken automatically by the shock absorber 1 when no pressure forces introduced into the buffer plate 12 become.
  • This basic state is predetermined by the damping device 3 provided in the interior of the shock absorber 1 and biased between the first pressure plate 13a (here buffer plate 12) and the second pressure plate 13b.
  • Fig. 3b is a side view of the exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention after exhaustion of the damping behavior of the shock absorber 1 integrated damping device 3 is shown.
  • the shock absorber 1 can absorb or reduce any further impact forces in a regenerative manner.
  • a preferably cylindrically symmetrical deformation tube 23 is used as the destructive energy dissipation element, which can be designed, in particular, as a turned part without necessary expansions.
  • the deformation tube 23 is arranged, in particular clamped, between the first end region 22a of the clamping sleeve 22 and the first end region 21a of the guide sleeve 21 of the buffer housing 20.
  • the stop 25 formed on the first end region 22a of the clamping sleeve 22 is used for this purpose, which in addition to the first stop surface 25a, which serves to limit the L Lucassverschiebungsweges the buffer plunger 10 relative to the buffer housing 20, an opposite, ie in the direction of guide sleeve 21 facing, second stop surface 25b.
  • abutment surface 25 b abuts the bufferteller workede end portion of the clamped between the clamping sleeve 22 and the guide sleeve 21 deformation tube 23rd
  • the first stop 6 is designed as a shearing element, which shears off when a critical impact force that can be predetermined is exceeded and releases the connection of the clamping sleeve 22 to the guide sleeve 21. This condition is in Fig. 3c shown.
  • a conical-ring-shaped region 24 is provided at the first end region of the guide sleeve 21 in order to support the plastic cross-sectional widening of the deformation tube 23, and in particular to prevent tilting of components when the shock absorber 1 responds.
  • the guide sleeve 21 has a cylindrical outer circumferential surface 28 which is formed to guide a plastically expanded portion of the deformation tube 23 at a longitudinal displacement of the deformation tube 23 relative to the guide sleeve 21 after exceeding the pre-definable critical impact force.
  • FIGS. 5a to 5d Side sectional views of a second exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention are shown in different states of shock protection.
  • Fig. 5a the second exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention shown in a side sectional view, wherein 10 no pressure forces are introduced into the buffer plate 12 of the buffer ram.
  • the buffer plunger 10 In this unloaded state, the buffer plunger 10 is in its maximum extended state, ie in a state in which the buffer plate 12 is farthest from the buffer housing 10.
  • This in Fig. 5a shown state is the ground state of the shock absorber 1, which is taken independently of the shock absorber 1 when no pressure forces are introduced into the buffer plate 12.
  • This basic state is predetermined by the damping device 3 provided in the interior of the shock absorber 1 and biased between the first pressure plate 13a (here buffer plate 12) and the second pressure plate 13b.
  • Fig. 5b is a side elevational view of the second exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention after exhaustion of the damping behavior the integrated in the shock protection 1 damping device 3 shown.
  • the shock absorber 1 can absorb or reduce any further impact forces in a regenerative manner.
  • a preferably cylindrically symmetrical deformation tube 23 is used as the destructive energy dissipation element, which can be designed, in particular, as a turned part without necessary expansions.
  • the deformation tube 23 is arranged, in particular clamped, between the first end region 22a of the clamping sleeve 22 and the first end region 21a of the guide sleeve 21 of the buffer housing 20.
  • the stopper 25 formed on the first end portion 22a of the collet 22 is used, which has an opposed, i.e., in opposition to, the first abutment surface 25a for limiting the longitudinal displacement travel of the buffer plunger 10 relative to the buffer housing 20. in the direction of guide sleeve 21 facing, second stop surface 25b. Against this second abutment surface 25 b abuts the bufferteller workede end portion of the clamped between the clamping sleeve 22 and the guide sleeve 21 deformation tube 23rd
  • the first stop 6 is designed as a shearing element which, when a pre-definable limit is exceeded, is exceeded shears critical impact force and the connection of the clamping sleeve 22 to the guide sleeve 21 dissolves. This condition is in Fig. 5c shown.
  • a conical-ring-shaped region 24 is provided at the first end region of the guide sleeve 21 in order to support the plastic cross-sectional widening of the deformation tube 23, and in particular to prevent tilting of components when the shock absorber 1 responds.
  • the guide sleeve 21 has a cylindrical outer circumferential surface 28 which is formed to guide a plastically expanded portion of the deformation tube 23 at a longitudinal displacement of the deformation tube 23 relative to the guide sleeve 21 after exceeding the pre-definable critical impact force.
  • FIG. 2 The structure and functioning of the in the FIGS. 5a to 5d
  • the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 essentially corresponds to the construction and the mode of operation of the previously described with reference to the illustrations in FIGS FIGS. 3a to 3d described first exemplary embodiment. In order to avoid repetition, only the differences between the two embodiments will be discussed briefly below:
  • FIGS. 5a to 5d illustrated second exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention of the first embodiment according to the FIGS. 3a to 3d in that now only a single annular stop 6 is used, instead of two separate stops 6, 7 as in the first embodiment.
  • the counter element 14 has a slightly modified configuration, which will be described below with reference to the illustrations in FIGS. 6a, 6b . 7a, 7b and 8a, 8b will be described in more detail.
  • FIGS. 6a, 6b . 7a, 7b and 8a, 8b the assembly of the illustrated in the drawings exemplary embodiment of the shock absorber 1 according to the invention described in more detail.
  • Fig. 6a in a perspective view, a first assembly step
  • Fig. 6b in a side sectional view illustrating the shock absorber 1 after performing the first assembly step.
  • the plunger sleeve 11 is first provided with the buffer plate 12 connected to the first end region 11a.
  • the representation in Fig. 6a It can also be seen that in the outer circumferential surface of the plunger sleeve 11 already in the longitudinal direction L of the shock protection 1 extending guide grooves 4 are introduced.
  • the damping device 3 which is formed in the exemplary embodiment as a spring assembly consisting of a plurality of coaxially and concentrically aligned spring plates, received in the interior of the plunger sleeve 11.
  • a guide rod 30 is used, which is inserted into the plunger sleeve 11 and locked there accordingly.
  • a securing piece 31 is to be introduced via the guide rod 30 into the plunger sleeve 11.
  • the securing piece 31 is used for fixing the guide rod 30 in the interior of the plunger sleeve 11 such that the guide rod 30 is located on the longitudinal axis L of the shock absorber 1.
  • a clamping sleeve 32 is attached to the exposed end portion of the guide rod 30 to the damping device 3 against the first pressure plate 13 a (the inside Side wall of the buffer plate 12).
  • This condition is in Fig. 6b shown in a side sectional view of the shock protection 1.
  • the protruding from the second end portion 11b of the plunger sleeve 11 part of the damping device 3 and attached to the guide rod 30 clamping sleeve 32 is - as soon as the second End portion 11b of the plunger sleeve 11 is telescopically received by the clamping sleeve 22 together with the inside of the plunger sleeve 11 at least partially absorbed damping device 3 - fixed by means of screws 33 to a second end portion 22b of the clamping sleeve 22 flange plate 34.
  • the guide sleeve 21 is then mounted together with the destructive energy dissipation element (deformation tube 23).
  • the guide pin 5 are first introduced in the third assembly step from behind through the flange plate 34 in the elongated receptacles 26 which are formed in the clamping sleeve 22.
  • corresponding pin openings 5 ' are formed in the flange plate 34.
  • the guide pin 5 partially in the elongated receptacles 26, while a part of the guide pin 5 engages in the guide groove 4 of the plunger sleeve 11 like a rail.
  • the composite is connected to the first end portion 21 a of the guide sleeve 21.
  • a plate-shaped counter element 14 is used, which is inserted from behind into the guide sleeve 21 until it abuts against the second provided in the interior of the first end portion 21a of the guide sleeve 21 annular stop 7 of the guide sleeve 21.
  • the counter element 14 is connected by means of screws 8 with the second end portion 22b of the clamping sleeve 22 such that the first stop 6 of the guide sleeve 21 is received between the clamping sleeve 22 and the counter element 14.
  • Fig. 8b shown in a side sectional view fully assembled state of the shock absorber 1 abuts the inside of the guide sleeve 21 arranged plate-shaped counter element 14 on the one hand against the buffertier side stop surface 6a opposite abutment surface 6b of the first stopper 6 and on the other hand against a stop surface 7a of the second inside the first end portion 21a of Guide sleeve 21 provided annular stop 7 of the guide sleeve 21st
  • the invention is not limited to the exemplified embodiment of the crash buffer designed as crash buffer, but results from a synopsis of all features disclosed herein.
  • the shock absorber according to the invention is provided with a response indicator 35 in order to indicate whether the deformation tube 23 integrated in the shock absorber has possibly already responded.
  • the response indicator 35 is formed as a sheet-metal strip at the transition point between the deformation tube 23 and the guide sleeve 21. Once the deformation tube 23 has also only partially pushed onto the guide sleeve 21, this is indicated on the basis of the response indicator 35, since this deforms accordingly or flakes off.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stoßsicherung (1), welche einen Pufferstößel (10) mit einer Stößelhülse (11) und einem Pufferteller (12) sowie ein Puffergehäuse (20) aufweist. In dem Puffergehäuse (20) ist ein Endbereich (11b) der Stößelhülse (11) teleskopartig aufgenommen. Das Puffergehäuse (20) weist eine Führungshülse (21), eine Spannhülse (22) sowie ein destruktiv ausgebildetes Energieverzehrelement, insbesondere in Gestalt eines Verformungsrohres (23) auf. Bei Überschreiten einer über den Pufferteller (12) in die Stoßsicherung (1) eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft wird eine Verbindung zwischen der Spannhülse (22) und der Führungshülse (21) gelöst, infolgedessen die Spannhülse (22) zusammen mit dem Energieverzehrelement unter gleichzeitiger plastischer Verformung des Energieverzehrelements relativ zu der Führungshülse (21) in Richtung Führungshülse (21) verschoben wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stoßsicherung, insbesondere in Gestalt eines Crashpuffers, wobei die Stoßsicherung einen Pufferstößel mit einer Stößelhülse und einem an einem ersten Endbereich der Stößelhülse angeordneten Pufferteller sowie ein Puffergehäuse aufweist, in welchem zumindest ein dem ersten Endbereich der Stößelhülse gegenüberliegender zweiter Endbereich der Stößelhülse teleskopartig aufgenommen ist.
  • Es ist bekannt, zum Schutz vor Beschädigungen an der Außenhaut eines Schiffes bei Hafenmanövern sowie beim Liegen an einer Kaimauer sogenannte Fender einzusetzen. Üblicherweise wird dabei der als Schutzkörper fungierende Fender so zwischen dem Schiff und der Kaimauer positioniert, dass er einerseits als Stoßdämpfer und andererseits als Abstandshalter dient, damit der Schiffsrumpf nicht scheuert. Für größere Schiffe werden in der Regel eigenständig gegründete Fender verwendet, die Bestandteil einer Kaianlage sind. Derartige als Bestandteil einer Kaianlage ausgeführte Fender können bis zu einem gewissen Grad elastisch ausgeführt sein, damit diese bis zu einem gewissen Maß auch die Schiffsbewegungen beim Anlegen und bei Wellengang mitmachen können.
  • Bei Überschreiten des elastischen Dämpfungsvermögens der zum Einsatz kommenden Fender besteht allerdings die Gefahr der Beschädigung der Außenhaut des Schiffes, da die beispielsweise bei einem ungebremsten Anstoßen des Schiffes an eine Kaimauer auftretende Stoßenergie ungedämpft auf die Außenhaut des Schiffes wirkt. Um bei diesem Szenario eine Beschädigung der Außenhaut des Schiffes zu vermeiden, ist es denkbar, eine irreversibel ausgeführte Stoßsicherung insbesondere in Gestalt eines Crashpuffers vorzusehen, die beim Überschreiten des Dämpfungsvermögens der zum Einsatz kommenden Fender anspricht und dann zumindest einen Teil der auftretenden Stoßenergie absorbiert bzw. in Verformungsarbeit und Wärme umwandelt.
  • Allgemein ist das Abdämpfen von Stoßkräften und der wirksame Verzerr von bei einem Aufprall entstehender Stoßenergie insbesondere bei einem sich bewegenden Objekt ein Problem, wenn aufgrund der Masse des Objekts hohe Bewegungsenergien zu berücksichtigen sind, die nach einem vorhersehbaren Ereignisablauf in definierter Weise zu absorbieren sind.
  • Dies betrifft nicht nur Schiffe, wie etwa Öltanker, für die als Bestandteil einer Kaianlage eine Stoßsicherung vorzusehen ist, sondern auch Schienenfahrzeuge. Aus der Bahntechnik sind beispielsweise Prellböcke bekannt, die dem Abschluss eines Gleises bzw. Stumpfgleises einer Eisenbahnstrecke dienen und verhindern sollen, dass ein Schienenfahrzeug oder ein Waggon über das Schienenende hinaus rollen kann. Prellböcke sind meist so beschaffen, dass möglichst viel Energie des sich bewegenden Schienenfahrzeuges aufgenommen werden kann, damit das Schienenfahrzeug nach Möglichkeit unbeschädigt bleibt. Der Prellbock kann dabei unter Umständen verformt oder zerstört werden.
  • Stoßsicherungen kommen aber auch in Gestalt von Stoßfängern zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um Bauelemente an Fahrzeugen, die im Falle eines Zusammenstoßes oder eines Aufpralls auf ein festes Hindernis Energie aufnehmen und dadurch Beschädigungen am Fahrzeug oder der Ladung verhindern sollen. Stoßfänger kommen vor allem an Schienenfahrzeugen (auch als "Puffer", "Buffer" oder "Stoßballen" bezeichnet) vor, wobei meistens ein oder zwei an den Stirnseiten angebrachte Konstruktionsteile eingesetzt werden, die den Zweck haben, die auf das Schienenfahrzeug in dessen Längsrichtung von außen her einwirkenden waagrechten Druckkräfte aufzunehmen. Dem Prinzip nach können bei Schienenfahrzeugen als Stoßsicherung zwei Arten von Stoßfängern zum Einsatz kommen, nämlich sogenannte "Einpuffer" oder "Zentralpuffer", bei denen die Stoßsicherung in der Längsachse des Fahrzeuges angebracht ist, so dass sich an jeder Stirnseite des Schienenfahrzeuges nur ein Puffer in der Mitte der Kopfschwelle befindet, oder sogenannte "Zweipuffer" oder "Seitenpuffer", bei welchen sich zwei Puffer an der Stirnseite des Schienenfahrzeuges befinden.
  • Demnach ist es aus dem Gebiet der Schienenfahrzeugtechnik bekannt, beispielsweise bei einem mehrgliedrigen Schienenfahrzeug die einzelnen Wagenkästen mit sogenannten Seitenpuffern oder UIC-Puffern auszurüsten, wenn die Wagenkästen nicht über ein Drehgestell miteinander verbunden sind und somit im Fahrbetrieb der Abstand zweier miteinander gekuppelter Wagenkästen variieren kann. Diese Seitenpuffer dienen dazu, die im normalen Fahrbetrieb beispielsweise beim Abbremsen oder Anfahren auftretenden Stöße aufzunehmen und abzudämpfen.
  • Für Seitenpuffer kommt in der Regel ein teleskopartiger Aufbau zum Einsatz, der ein Puffergehäuse, ein darin zumindest bereichsweise teleskopartig aufgenommenen Pufferstößel sowie ein Dämpfungselement in Gestalt einer Feder oder eines Elastomerkörpers aufweist. Bei einem derartigen Aufbau dient das Puffergehäuse als Längsführung und zur Abstützung von Querkräften, während das in dem Puffergehäuse aufgenommene Dämpfungselement zur Kraftübertragung in Längsrichtung dient.
  • Die Baulänge sowie der Pufferhub, d.h. der Federweg des in dem Puffergehäuse aufgenommenen Dämpfungselements, definiert die Dämpfungseigenschaft des Seitenpuffers. Nach Erreichen des maximalen Pufferhubs ist die Dämpfungseigenschaft des Seitenpuffers ausgeschöpft, infolgedessen die über die charakteristische Betriebslast des Seitenpuffers hinausgehenden Stoßkräfte ungedämpft in das Fahrzeuguntergestell weitergeleitet werden.
  • Dadurch werden zwar Stoßkräfte, die während des normalen Fahrbetriebs beispielsweise bei einem mehrgliedrigen Fahrzeug zwischen den einzelnen Wagenkästen auftreten, über das in dem Seitenpuffer integrierte, regenerativ ausgebildete Dämpfungselement absorbiert; bei Überschreiten der Betriebslast des Seitenpuffers hingegen, etwa beim Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis oder bei einem abrupten Abbremsen des Fahrzeuges, reicht üblicherweise das in dem Seitenpuffer integrierte Dämpfungselement nicht für einen Verzehr bzw. Abdämpfung der insgesamt anfallenden Energie aus. Dadurch ist die von dem Seitenpuffer bereitgestellte Stoßdämpfung nicht mehr in dem Energieverzehrkonzept des Gesamtfahrzeuges eingebunden, so dass dann die anfallende Stoßenergie direkt auf das Fahrzeuguntergestell übertragen wird. Dieses wird dabei extremen Belastungen ausgesetzt und unter Umständen beschädigt oder gar zerstört.
  • Mit dem Ziel, derartige Schäden zu vermeiden, ist es aus der Schienefahrzeugtechnik bereits bekannt, dem Seitenpuffer bzw. dem regenerativ ausgebildeten Dämpfungselement des Seitenpuffers ein destruktiv ausgebildetes Energieverzehrelement nachzuschalten, welches nach Ausschöpfung des maximalen Pufferhubs anspricht und durch plastische Deformation zusätzlich Stoßenergie abbaut und somit verzehrt.
  • So wird beispielsweise in der Druckschrift EP 2 036 799 A1 eine austauschbare Energieverzehreinheit vorgeschlagen, die als austauschbare Baugruppe einem UIC-Puffer bzw. Seitenpuffer nachgeschaltet werden kann. Die Energieverzehreinheit dient dabei als zusätzliche irreversible Stoßsicherungsstufe, welche nach Ausschöpfung der Energieaufnahme des in dem UIC-Puffer bzw. Seitenpuffer integrierten regenerativ ausgebildeten Dämpfungselements anspricht und durch plastische Deformation in destruktiver Weise zumindest ein Teil der in die irreversible Stoßsicherungsstufe eingeleiteten Stoßenergie in Verformungsarbeit und Wärme umwandelt.
  • Andererseits ist aus der Druckschrift WO 2012/016723 A1 eine Stoßsicherung mit einem destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelement in Gestalt eines Verformungsrohres bekannt. Das Verformungsrohr weist einen Abschnitt mit einem aufgeweiteten Querschnitt sowie einen daran angrenzenden Abschnitt mit einem noch nicht aufgeweiteten Querschnitt auf, wobei in einem Crashfall ein Kegelring in den Verformungsrohrabschnitt mit dem noch nicht aufgeweiteten Querschnitt gedrückt wird, infolgedessen eine plastische Querschnittserweiterung stattfindet, wodurch zumindest ein Teil der bei einer Stoßkraftübertragung anfallenden Energie in Verformungsarbeit und Wärme umgewandelt wird. Die aus diesem Stand der Technik bekannte Stoßsicherung kann mit einer regenerativ ausgebildeten Dämpfungseinrichtung versehen sein, um die im normalen Fahrbetrieb auftretenden Zug-/Stoßkräfte in regenerativer Weise abzudämpfen. Die Dämpfungseinrichtung, welche insbesondere in Gestalt eines Federapparates ausgeführt ist, ist bei der in diesem Stand der Technik vorgeschlagenen Lösung dem Verformungsrohrabschnitt mit dem noch nicht aufgeweiteten Querschnitt vorgeschaltet.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen haben den Nachteil, dass - sofern ein UIC-Puffer bzw. Seitenpuffer mit einer zusätzlichen irreversiblen Stoßsicherungsstufe versehen sein soll - die Baugröße des UIC-Puffers bzw. Seitenpuffers erheblich vergrößert wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stoßsicherung bereitzustellen, welche sich durch eine kompakte Bauweise mit einem hohen Energieverzehr auszeichnet, wobei die kompakte Bauweise auch dann realisierbar ist, wenn die Stoßsicherung in Kombination mit einer regenerativ ausgebildeten Dämpfungseinrichtung zum Einsatz kommt.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst.
  • Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere eine Stoßsicherung in Gestalt eines Crashpuffers, wobei die Stoßsicherung einen Pufferstößel mit einer Stößelhülse und einem an einem ersten Endbereich der Stößelhülse angeordneten Pufferteller aufweist. Des Weiteren gehört ein Puffergehäuse zu der Stoßsicherung, in welchem zumindest ein dem ersten Endbereich der Stößelhülse gegenüberliegender zweiter Endbereich der Stößelhülse teleskopartig aufgenommen ist. Erfindungsgemäß weist das Puffergehäuse eine Führungshülse mit einem puffertellerseitigen Endbereich und einem dem puffertellerseitigen ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich auf. Über den zweiten Endbereich der Pufferhülse ist die Pufferhülse und somit die insbesondere in Gestalt eines Crashpuffers ausgeführte Stoßsicherung, mit einer zu schützenden Tragstruktur verbindbar. Hierbei kann es sich beispielsweise um die Stirnseite eines Wagenkastens, um ein Untergestell eines Wagenkastens, um einen ortsfesten Pufferbock oder beispielsweise um eine Kaianlage bzw. Teil einer Kaimauer handeln.
  • Nach der erfindungsgemäßen Lösung weist das Puffergehäuse ferner eine Spannhülse mit einem puffertellerseitigen ersten Endbereich und einem dem puffertellerseitigen ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich auf. Über den zweiten Endbereich der Spannhülse ist die Spannhülse mit dem ersten Endbereich der Führungshülse des Puffergehäuses verbunden. Diese Verbindung ist so ausgeführt, dass diese sich bei Überschreiten einer in die Stoßsicherung eingeleiteten vorab festlegbaren (kritischen) Stoßkraft selbstständig löst, um eine Längsverschiebung der Spannhülse relativ zu der Führungshülse in Richtung der Führungshülse zu ermöglichen.
  • Um in einem Crashfall die in die Stoßsicherung über einen Stoß eingeleitete Energie zumindest teilweise abbauen zu können, ist bei der erfindungsgemäßen Stoßsicherung vorgesehen, dass das Puffergehäuse ferner ein destruktives Energieverzehrelement aufweist, welches insbesondere in Gestalt eines Verformungsrohres ausgeführt ist. Das Energieverzehrelement ist zwischen dem ersten Endbereich der Spannhülse und dem ersten Endbereich der Führungshülse eingespannt. Dabei ist vorgesehen, dass bei Überschreiten einer über den Pufferteller in die Stoßsicherung eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft die Verbindung zwischen dem zweiten Endbereich der Spannhülse und dem ersten Endbereich der Führungshülse gelöst und die Spannhülse zusammen mit dem insbesondere als Verformungsrohr ausgebildeten destruktiven Energieverzehrelement unter gleichzeitiger plastischer Verformung des Energieverzehrelements relativ zu der Führungshülse in Richtung Führungshülse verschoben wird.
  • Die erfindungsgemäße Stoßsicherung zeichnet sich insbesondere durch den einzigartigen und vorstehend beschriebenen Aufbau des Puffergehäuses aus, was eine kompakte Bauweise der Stoßsicherung auch dann gewährleistet, wenn zusätzlich zu dem destruktiven Energieverzehrelement eine regenerativ ausgebildete Dämpfungseinrichtung zum Einsatz kommt, mit welcher vor dem plastischen Verformen des destruktiven Energieverzehrelements in regenerativer Weise Zug-/Stoßkräfte abgedämpft werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Stoßsicherung ist am ersten Endbereich der Führungshülse ein kegelringförmiger Bereich vorgesehen, gegen den ein der Führungshülse zugewandter Bereich des vorzugsweise als Verformungsrohr ausgebildeten Energieverzehrelements anstößt. Der kegelringförmige Bereich ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass bei Überschreiten einer über den Pufferteller in die Stoßsicherung eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft das vorzugsweise als Verformungsrohr ausgebildete Energieverzehrelement unter plastischer Querschnittserweiterung über die Führungshülse geschoben wird. Der kegelringförmige Bereich weist vorzugsweise eine in Richtung des als Verformungsrohr ausgebildeten Energieverzehrelements konisch zulaufende Mantelfläche auf. Durch das Vorsehen eines solchen kegelringförmigen Bereiches am ersten Endbereich der Führungshülse, welcher entweder integral mit der Führungshülse ausgebildet oder als einzelnes Bauelement zusätzlich zu der Führungshülse vorgesehen sein kann, findet im Crashfall eine plastische Querschnittsaufweitung des als Verformungsrohr ausgebildeten Energieverzehrelements in einer vorab vorhersehbaren Weise statt, ohne dass dabei insbesondere ein Verkanten oder ein Verkeilen von Bauteilen der Stoßsicherung auftreten kann.
  • Vorzugsweise weist die Führungshülse des Puffergehäuses eine zylindrische Außenmantelfläche auf, so dass auf diese Weise eine Führung bereitgestellt wird, um beim Ansprechen des vorzugsweise als Verformungsrohr ausgebildeten Energieverzehrelements den plastisch aufgeweiteten Bereich des Energieverzehrelements bei einer Längsverschiebung dieses relativ zu der Führungshülse zu führen. Durch das Vorsehen einer eine zylindrische Außenmantelfläche aufweisende Führungshülse und vorzugsweise in Kombination mit einem kegelringförmigen Bereich am ersten Endbereich der Führungshülse kann erreicht werden, dass beim Ansprechen der Stoßsicherung die Bewegung der Spannhülse zusammen mit dem Energieverzehrelement relativ zu der Führungshülse in Richtung Führungshülse nach einem vorab vorhersehbaren Ereignisablauf stattfindet, ohne dass die Gefahr besteht, dass ein Verkanten oder ein Verkeilen von Bauteilen der Stoßsicherung auftreten kann.
  • Um zu erreichen, dass die Stoßsicherung nicht nur die in einem Crashfall anfallende Stoßenergie zumindest teilweise durch plastische Verformung des destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelements abbauen kann, sondern auch die im normalen Fahrbetrieb auftretenden Stöße bzw. Zugkräfte abdämpfen kann, ist in einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass zumindest vor dem Überschreiten einer über den Pufferteller der Stoßsicherung in die Stoßsicherung eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft der Pufferstößel relativ zu dem Puffergehäuse in Richtung der Führungshülse verschiebbar ist.
  • Ein Längsverschiebungsweg, um den der Pufferstößel relativ zu dem Puffergehäuse in Richtung der Führungshülse verschiebbar ist, lässt sich gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch definieren bzw. begrenzen, indem am ersten Endbereich der Spannhülse ein Anschlag, insbesondere ein ringförmig umlaufender Anschlag, mit einer puffertellerseitigen Anschlagfläche vorgesehen ist, wobei diese puffertellerseitige Anschlagfläche der Spannhülse den Längsverschiebungsweg des Pufferstößels relativ zu dem Puffergehäuse begrenzt.
  • Bei den zuletzt genannten Ausführungsformen ist es insbesondere von Vorteil, wenn eine regenerativ ausgebildete Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist, um die im normalen Fahrbetrieb auftretenden Zug- und Stoßkräfte in regenerativer Weise abdämpfen zu können. Vorzugsweise ist die beispielsweise in Gestalt eines Federapparates ausgebildete Dämpfungseinrichtung zumindest bereichsweise in der Stößelhülse aufgenommen und zwischen einer mit der Stößelhülse verbundenen ersten Druckplatte und einer mit dem Puffergehäuse verbundenen zweiten Druckplatte angeordnet. Die Integration der regenerativ ausgebildeten Dämpfungseinrichtung in den Komponenten des Puffergehäuses ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Stoßsicherung, da für die Dämpfungseinrichtung bzw. das destruktiv ausgebildete Energieverzehrelement kein zusätzlicher Bauraum bereitgestellt werden muss.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der zuletzt genannten Ausführungsform, bei welcher die Stoßsicherung mit einer regenerativ ausgebildeten Dämpfungseinrichtung versehen ist, ist vorgesehen, dass die erste Druckplatte vorzugsweise durch den Pufferteller gebildet wird und die Dämpfungseinrichtung an eine in Richtung des Puffergehäuses zeigende Fläche des Puffertellers anstößt, wobei die zweite Druckplatte mit dem zweiten Endbereich der Spannhülse verbunden ist. Selbstverständlich sind in diesem Zusammenhang aber auch andere Ausführungsformen denkbar.
  • Die vorliegende Erfindung zeichnet sich nicht nur durch eine kompakte Bauweise der Stoßsicherung aus, sondern auch dadurch, dass eine Längsverschiebung des Pufferstößels relativ zu dem Puffergehäuse nach einem vorab festgelegten definierten Ereignisablauf stattfindet. Zu diesem Zweck ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Führung vorgesehen, um die Längsverschiebung des Pufferstößels relativ zu dem Puffergehäuse zu führen. Um bei einer Bewegung des Pufferstößels relativ zu dem Puffergehäuse eine unerwünschte Kerbwirkung zwischen den Bauteilen der Stoßsicherung zu verhindern und um auf diese Weise auf eine unerwünschte Überdimensionierung der betreffenden Bauteile verzichten zu können, ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der zuletzt genannten Ausführungsform vorgesehen, dass die Führung mindestens eine in Längsrichtung der Stößelhülse bzw. in Längsrichtung des Puffergehäuses verlaufende Führungsnut sowie einen in die mindestens eine Führungsnut eingreifenden Stift aufweist. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei der erfindungsgemäßen Stoßsicherung die Stößelhülse und das Puffergehäuse koaxial und konzentrisch angeordnet sind, so dass die Längsrichtung der Stößelhülse mit der Längsrichtung des Puffergehäuses übereinstimmt.
  • Eine besonders kompakte Bauweise der Stoßsicherung ist realisierbar, wenn die mindestens eine Führungsnut in der Führungshülse ausgebildet ist, wobei der in die mindestens eine Führungsnut eingreifende Stift mit der Spannhülse des Puffergehäuses verbunden ist. Vorzugsweise verläuft der in die mindestens eine Führungsnut eingreifende Stift in Längsrichtung der Stößelhülse bzw. in Längsrichtung des Puffergehäuses und ist bevorzugt am zweiten Endbereich der Spannhülse mit der Spannhülse verbunden.
  • Diese Ausführungsform erlaubt einen variablen Hub des Pufferstößels bei gleichzeitiger Sperrung des rotatorischen Freiheitsgrades. Hierbei erzeugt der Stift, der in der mindestens einen Führungsnut lateral verläuft, nahezu keine Kerbwirkungen an den beteiligten Bauteilen. Dadurch ist es möglich, kleinere Materialquerschnitte zu verwenden und somit gegebene Baugrößen zu verkleinern bei gleichzeitiger Belastung oder höherer Belastung bei gleicher Baugröße.
  • Schließlich ist in einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Stoßsicherung am ersten Endbereich der Spannhülse ein Anschlag, insbesondere ein ringförmig umlaufender Anschlag, mit einer führungshülsenseitigen Anschlagfläche vorgesehen, wobei das vorzugsweise als Verformungsrohr ausgebildete destruktive Energieverzehrelement zwischen der führungshülsenseitigen Anschlagfläche der Spannhülse und dem ersten Endbereich der Führungshülse eingespannt ist.
  • Dieser Aufbau erlaubt es, für das destruktiv ausgebildete Energieverzehrelement ein Verformungsrohr einzusetzen, wobei das Verformungsrohr ein Drehteil ist, welches ohne eine Aufweitung, wie es sonst üblich bei Verformungsrohren ist, versehen ist. Dies erlaubt einen Einbau des destruktiven Energieverzehrelements in der Stoßsicherung in einen kleinen Bauraum und darüber hinaus ein kostengünstiges Design.
  • Vorzugsweise ist der zweite Endbereich der Spannhülse zumindest bereichsweise teleskopartig in dem ersten Endbereich der Führungshülse aufgenommen und stößt gegen eine puffertellerseitige Anschlagfläche eines ersten im Inneren des ersten Endbereiches der Führungshülse vorgesehenen, vorzugsweise ringförmigen Anschlags der Führungshülse. Bei dieser Realisierung der erfindungsgemäßen Stoßsicherung ist es ferner bevorzugt, wenn ein im Inneren der Führungshülse angeordnetes Gegenelement vorgesehen ist, welches einerseits gegen eine der puffertellerseitigen Anschlagflächen gegenüberliegende Anschlagfläche des ersten Anschlags stößt, und welches andererseits gegen eine Anschlagfläche eines zweiten im Inneren des ersten Endbereiches der Führungshülse vorgesehenen vorzugsweise ringförmigen Anschlags der Führungshülse stößt, wobei das Gegenelement vorzugsweise mit Hilfe von Schrauben mit dem zweiten Endbereich der Spannhülse verbunden ist derart, dass der erste Anschlag der Führungshülse zwischen der Spannhülse und dem Gegenelement aufgenommen ist.
  • Um zu erreichen, dass bei Überschreiten einer über den Pufferteller in die Stoßsicherung eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft die Verbindung zwischen dem zweiten Endbereich der Spannhülse und dem ersten Endbereich der Führungshülse gelöst werden kann und die Spannhülse zusammen mit dem Verformungsrohr unter gleichzeitiger plastischer Querschnittsverformung des Verformungsrohres relativ zu der Führungshülse in Richtung Führungshülse verschoben werden kann, ist in einer bevorzugten Weiterbildung der zuletzt genannten Ausführungsform vorgesehen, dass der erste Anschlag derart ausgebildet ist, dass dieser bei Überschreiten der vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft abschert, so dass die Spannhülse relativ zu der Führungshülse in Richtung der Führungshülse verschiebbar ist.
  • Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stoßsicherung beschrieben. Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen eignen sich beispielsweise als Stoßsicherung bei spurgeführten Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, oder aber auch als Stoßsicherungen in maritimen Anwendungen, beispielsweise als integraler Bestandteil einer Kaianlage.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung;
    Fig. 2a
    die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht;
    Fig. 2b
    die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung gemäß Fig. 2a nach Ansprechen der Stoßsicherung und Ausschöpfung des Energieverzehrs;
    Figuren 3a bis 3d
    Seitenschnittansichten einer ersten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung in unterschiedlichen Zuständen der Stoßsicherung;
    Fig. 4
    eine perspektivische Explosionsdarstellung der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung gemäß Fig. 3a;
    Figuren 5a bis 5d
    Seitenschnittansichten einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung in unterschiedlichen Zuständen der Stoßsicherung;
    Figuren 6a, 6b
    eine perspektivische Ansicht bzw. eine Seitenschnittansicht einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung bei einem ersten Montageschritt;
    Figuren 7a, 7b
    eine perspektivische Ansicht bzw. eine Seitenschnittansicht der zweiten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung in einem zweiten Montageschritt;
    Figuren 8a, 8b
    eine perspektivische Ansicht bzw. eine Seitenschnittansicht der zweiten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung in einem dritten Montageschritt;
    Fig. 9
    eine perspektivische Ansicht des Pufferstößels der exemplarischen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stoßsicherung;
    Fig. 10
    eine perspektivische Ansicht der Stößelhülse des Pufferstößels gemäß Fig. 8;
    Fig. 11
    eine perspektivische Ansicht der Spannhülse des Puffergehäuses der exemplarischen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stoßsicherung;
    Fig. 12
    eine Seitenschnittansicht der Spannhülse gemäß Fig. 11;
    Fig. 13
    eine perspektivische Ansicht eines bei den exemplarischen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stoßsicherung zum Einsatz kommenden Führungsbolzens; und
    Fig. 14
    ein Kraft-Weg-Diagramm der exemplarischen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stoßsicherung.
  • In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Ansicht eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 dargestellt. Im Einzelnen handelt es sich bei der exemplarischen Ausführungsform um einen Crashpuffer, welcher beispielsweise an der Stirnseite eines Wagenkastens oder an einem ortfesten Pufferbock montiert werden kann.
  • Die Stoßsicherung 1 weist einen Pufferstößel 10 sowie ein Puffergehäuse 20 auf. Der dem Puffergehäuse 20 zugewandte Endbereich des Pufferstößels 10 ist in dem Puffergehäuse 20 teleskopartig aufgenommen. In diesem Zusammenhang wird insbesondere auch auf die Darstellung in Fig. 2a verwiesen, welche die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 in einer Seitenansicht zeigt. Im Einzelnen ist die Stoßsicherung 1 in Fig. 2a in einem unbelasteten Zustand dargestellt, d.h. in einem Zustand, in welchem keine Druckkräfte auf den Pufferstößel 10 wirken.
  • Der bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 zum Einsatz kommende Pufferstößel 10 besteht im Einzelnen aus einer Stößelhülse 11, wie sie in einer perspektivischen Ansicht in Fig. 9 bzw. Fig. 10 dargestellt ist. Die Stößelhülse 11 weist einen ersten Endbereich 11a auf, an welchem ein Pufferteller 12 angebracht, insbesondere angeschweißt ist. Vorzugsweise ist hierzu der erste Endbereich 11a der Stößelhülse 11 leicht aufgeweitet, um eine möglichst sichere Verbindung der Stößelhülse 11 mit dem Pufferteller 12 zu gewährleisten.
  • Ein dem ersten Endbereich 11a der Stößelhülse 11 gegenüberliegender zweiter Endbereich 11b der Stößelhülse 11 ist im montierten Zustand der Stoßsicherung 1 in dem Puffergehäuse 20 der Stoßsicherung 1 teleskopartig aufgenommen. Zu diesem Zweck sind im montierten Zustand der Stoßsicherung 1 die Stößelhülse 11 und das Puffergehäuse 20 koaxial und konzentrisch zueinander angeordnet (vgl. Fig. 2a).
  • Wie es insbesondere der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 4 (erste Ausführungsform) oder gemäß Fig. 6a (zweite Ausführungsform) entnommen werden kann, wird bei den exemplarischen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 das Puffergehäuse 20 im Wesentlichen durch eine Führungshülse 21, eine Spannhülse 22 und ein Verformungsrohr 23 gebildet. Die Führungshülse 21 weist einen puffertellerseitigen ersten Endbereich 21a und einen dem ersten Endbereich 21a gegenüberliegenden zweiten Endbereich 21b auf. Über den zweiten Endbereich 21b ist die Führungshülse 21 mit einer Tragstruktur, insbesondere mit der Stirnseite eines Wagenkastens, mit dem Untergestell eines Wagenkastens oder mit einem ortsfesten Pufferbock verbindbar. Zu diesem Zweck ist am zweiten Endbereich 21b der Führungshülse 21 eine Flanschanordnung 2 vorgesehen.
  • Die zu dem Puffergehäuse 20 gehörende Spannhülse 22 weist einen puffertellerseitigen ersten Endbereich 22a und einen dem ersten Endbereich 22a gegenüberliegenden zweiten Endbereich 22b auf. Über den zweiten Endbereich 22b ist die Spannhülse 22 mit dem ersten Endbereich 21a der Führungshülse 21 verbunden, wie es nachfolgend im Hinblick auf die erste exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 3a bis 3d näher beschrieben wird.
  • Die exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 weisen als destruktives Energieverzehrelement jeweils ein Verformungsrohr 23 auf, welches - wie es insbesondere der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 4 bzw. der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 6a entnommen werden kann - als ein zylindrisches Drehteil ohne etwaige Aufweitungen etc. ausgeführt ist. Insofern bildet das Verformungsrohr 23, welches bei der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 als destruktives Energieverzehrelement zum Einsatz kommen kann, ein besonders kostengünstiges Design.
  • Das als destruktives Energieverzehrelement zum Einsatz kommende Verformungsrohr 23 ist zwischen dem ersten Endbereich 22a der Spannhülse 22 und dem ersten Endbereich 21a der Führungshülse 21 eingespannt, wie es insbesondere der Seitenschnittansicht gemäß Fig. 3a entnommen werden kann. Im Einzelnen ist in Fig. 3a die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 in einer Seitenschnittansicht gezeigt, wobei in den Pufferteller 12 des Pufferstößels 10 keine Druckkräfte eingeleitet werden.
  • Wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 3a bis 3d im Einzelnen beschrieben wird, ist die erste exemplarische Ausführungsform der in Gestalt eines Crashpuffers ausgebildeten Stoßsicherung 1 ausgelegt, um in einem Crashfall, d.h. bei Überschreiten einer über den Pufferteller 12 in die Stoßsicherung 1 eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft, unter plastischer Querschnittsverformung des Verformungsrohres 23 zumindest einen Teil der eingeleiteten Stoßenergie abzubauen und somit zu verzehren.
  • Darüber hinaus ist die in den Zeichnungen exemplarisch dargestellte Stoßsicherung 1 ausgelegt, vor Überschreiten einer in die Stoßsicherung 1 eingeleiteten kritischen Stoßkraft Zug- und Stoßkräfte abzudämpfen. Zu diesem Zweck weist die Stoßsicherung 1 eine regenerativ ausgebildete Dämpfungseinrichtung 3 auf, welche - wie in den Figuren 3a bis 3d dargestellt - als Federpaket ausgeführt sein kann. Die Dämpfungseinrichtung 3 ist zumindest bereichsweise in der Stößelhülse 11 aufgenommen und zwischen einer mit der Stößelhülse 11 verbundenen ersten Druckplatte 13a und einer mit dem Puffergehäuse 20 verbundenen zweiten Druckplatte 13b angeordnet.
  • Wie es insbesondere der Darstellung in den Figuren 3a bis 3d entnommen werden kann, ist es bevorzugt, wenn die erste Druckplatte 13a durch den Pufferteller 12 gebildet wird, wobei die Dämpfungseinrichtung 3 an eine in Richtung des Puffergehäuses 20 zeigende Fläche des Puffertellers 12 anstößt. Die zweite Druckplatte 13b hingegen ist bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 mit dem zweiten Endbereich 22b der Spannhülse 22 verbunden.
  • Zumindest vor dem Überschreiten einer über den Pufferteller 12 in die Stoßsicherung 1 eingeleiteten kritischen Stoßkraft ist der Pufferstößel 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 in Richtung der Führungshülse 21 verschiebbar, wie es aus einer Zusammenschau der Figuren 3a und 3b ersichtlich ist. Beim Verschieben des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 in Richtung der Führungshülse 21 wird die zumindest bereichsweise in der Stößelhülse 11 aufgenommene regenerativ ausgebildete Dämpfungseinrichtung 3 zwischen der ersten und der zweiten Druckplatte 13a, 13b komprimiert, infolgedessen zumindest ein Teil der in den Pufferteller 12 eingeleiteten Druckkraft durch die Dämpfungseinrichtung 3 abgedämpft wird.
  • Um einen Längsverschiebungsweg des Pufferstößels 10, d.h. den Verschiebungsweg, um den der Pufferstößel 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 in Richtung der Führungshülse 21 verschiebbar ist, zu begrenzen, ist am ersten Endbereich 22a der Spannhülse 22 ein mit der Spannhülse 22 verbundener Anschlag 25 vorgesehen. Dieser Anschlag 25 weist eine in Richtung des Puffertellers 12 zeigende erste Anschlagfläche 25a auf, die letztendlich die Längsverschiebung des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 in Richtung der Pufferhülse 21 begrenzt. Bei dem der Spannhülse 22 zugeordneten Anschlag 25 handelt es sich vorzugsweise um einen ringförmig umlaufenden Anschlag.
  • Damit beim regenerativen Abdämpfen von in den Pufferteller 12 eingeleiteten Stoßkräften möglichst keine Kerbwirkung bei der sich relativ zu dem Puffergehäuse 20 bewegenden Stößelhülse 11 auftritt, ist die in den Zeichnungen dargestellte exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 mit einer speziellen Führung zum Führen der Längsverschiebung des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 versehen. Im Einzelnen, und wie es insbesondere auch der Einzeldarstellung der Stößelhülse 11 in Fig. 9 bzw. Fig. 10 entnommen werden kann, weist die Führung zum Führen der Längsverschiebung des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 mindestens eine in Längsrichtung L der Stößelhülse 11 (bzw. in Längsrichtung L des Puffergehäuses 20) verlaufende Führungsnut 4 auf. In diese mindestens eine Führungsnut 4 greift ein entsprechender Stift oder Führungsbolzen 5 ein.
  • Der zum Führen der Längsverschiebung des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 zum Einsatz kommende Führungsbolzen 5 ist in einer perspektivischen Ansicht in Fig. 13 dargestellt.
  • Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht der Spannhülse 22 des Puffergehäuses 20 der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1, während Fig. 12 eine Seitenschnittansicht der Spannhülse 22 zeigt. Anhand dieser Darstellungen ist insbesondere ersichtlich, dass die bei der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 zum Einsatz kommenden Führungsbolzen 5 in länglichen Aufnahmen 26 gehalten werden, die in der inneren Mantelfläche der Spannhülse 22 ausgebildet sind (vgl. Fig. 12). Hierzu werden die Stifte/Führungsbolzen 5 durch entsprechende Stiftöffnungen 5' am zweiten Endbereich 22b der Spannhülse 22 gesteckt.
  • Wie es den Darstellungen in den Figuren 3a bis 3d entnommen werden kann, ist der in die entsprechende Führungsnut 4 der Stößelhülse 11 eingreifende Stift/Führungsbolzen 5 am zweiten Endbereich 22b der Spannhülse 22 mit der Spannhülse 22 verbunden. Der Stift/Führungsbolzen 5 wird im montierten Zustand der Stoßsicherung 1 bereichsweise in einer entsprechenden in der Spannhülse 22, und im Einzelnen in der inneren Mantelfläche der Spannhülse 22 vorgesehenen länglichen Aufnahme 26 gehalten.
  • Der zweite Endbereich 22b der Spannhülse 22, mit welchem der bzw. die entsprechenden Stifte/Führungsbolzen 5 verbunden sind, ist zumindest bereichsweise teleskopartig in dem ersten Endbereich 21a der Führungshülse 21 aufgenommen und stößt in Richtung Führungshülse 21 gegen eine puffertellerseitige Anschlagfläche 6a eines ersten im Inneren des ersten Endbereiches 21a der Führungshülse 21 vorgesehenen Anschlages 6 der Führungshülse 21. Dieser mit der Führungshülse 21 verbundene erste Anschlag 6 ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet.
  • Im Inneren der Führungshülse 21 ist bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 ferner ein Gegenelement 14 vorgesehen. Das Gegenelement 14 ist ausweislich der Darstellungen in den Figuren 3a bis 3d mit der zweiten Druckplatte 13b, gegen die die in der Stoßsicherung 1 aufgenommene Dämpfungseinrichtung 3 stößt, verbunden. Andererseits stößt das im Inneren der Führungshülse 21 aufgenommene Gegenelement 14 zum einen gegen eine der puffertellerseitigen Anschlagfläche 6a gegenüberliegende Anschlagfläche 6b des ersten Anschlages 6. Zum anderen stößt das Gegenelement 14 gegen eine Anschlagfläche 7a eines zweiten im Inneren des ersten Endbereiches 21a und der Führungshülse 21 vorgesehenen Anschlages 7 der Führungshülse 21. Wie auch der erste Anschlag 6 ist der mit der Führungshülse 21 verbundene zweite Anschlag 7 vorzugsweise ringförmig ausgebildet. Das Gegenelement 14 ist dabei mit Hilfe von Schrauben 8 mit dem zweiten Endbereich 22b der Spannhülse 22 verbunden, und zwar derart, dass der erste Anschlag 6 der Führungshülse 21 zwischen der Spannhülse 22 und dem Gegenelement 14 aufgenommen ist. Anstelle von zwei separaten Anschlägen 6, 7 ist es selbstverständlich auch möglich, nur einen einzigen gemeinsamen Anschlag zu verwenden, wie es bei der zweiten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung gemäß den Darstellungen in den Figuren 5a bis 5d der Fall ist.
  • Wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 3a bis 3d näher beschrieben wird, ist der mit der Führungshülse 21 verbundene erste Anschlag 6 bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 derart ausgebildet, dass dieser bei Überschreiten einer über den Pufferteller 12 in die Stoßsicherung 1 eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft abschert und somit seine Verbindung mit der Führungshülse 21 verliert. Auf diese Weise ist dann die Spannhülse 22 relativ zu der Führungshülse 21 in Richtung der Führungshülse 21 verschiebbar.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 3a bis 3d die Funktionsweise der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung näher beschrieben. Im Einzelnen zeigt Fig. 3a in einer Seitenschnittansicht die in Gestalt eines Crashpuffers ausgebildete Stoßsicherung 1 im unbelasteten Zustand, d.h. in einem Zustand, in welchem keine Druckkräfte über den Pufferteller 12 in die Stoßsicherung 1 eingeleitet werden. In diesem unbelasteten Zustand liegt der Pufferstößel 10 in seinem maximal ausgefahrenen Zustand vor, d.h. in einem Zustand, in welchem der Pufferteller 12 am weitesten von dem Puffergehäuse 10 entfernt ist. Dieser in Fig. 3a dargestellte Zustand ist der Grundzustand der Stoßsicherung 1, welcher selbstständig von der Stoßsicherung 1 eingenommen wird, wenn keine Druckkräfte in den Pufferteller 12 eingeleitet werden. Dieser Grundzustand wird durch die im Inneren der Stoßsicherung 1 vorgesehene und zwischen der ersten Druckplatte 13a (hier Pufferteller 12) und der zweiten Druckplatte 13b vorgespannte Dämpfungseinrichtung 3 vorgegeben.
  • Bei Einleiten von lateralen Druckkräften in den Puffeteller 12 wird der Pufferstößel 10 unter gleichzeitiger Komprimierung der zumindest bereichsweise in der Stößelhülse 11 aufgenommenen Dämpfungseinrichtung 3 in Richtung des Puffergehäuses 20 verschoben (vgl. Fig. 3b). Die Längsverschiebung des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 wird durch die in runden Führungsnuten 4 lateral laufenden Stiften/Führungsbolzen 5 geführt, welche gleichzeitig den rotatorischen Freiheitsgrad des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 sperren. Dadurch, dass die Stifte/Führungsbolzen 5 in runden Führungsnuten 4 lateral laufen, tritt bei der Längsverschiebung des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 keine nennenswerte Kerbwirkung an den beteiligten Bauteilen auf.
  • In Fig. 3b ist in einer Seitenlängsansicht die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 nach Ausschöpfung des Dämpfungsverhaltens der in der Stoßsicherung 1 integrierten Dämpfungseinrichtung 3 dargestellt. Im Einzelnen stößt in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand der Pufferteller 12 gegen die erste Anschlagfläche 25a des mit der Spannhülse 22 verbundenen Anschlages 25, so dass der maximale Längsverschiebungsweg des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 ausgeschöpft ist. In diesem Zustand kann die Stoßsicherung 1 keine weiteren Stoßkräfte in regenerativer Weise aufnehmen bzw. abbauen.
  • Kommt es dennoch zu einer Erhöhung der über den Pufferteller 12 in die Stoßsicherung 1 eingeleiteten Stoßkraft, spricht das destruktiv ausgebildete Energieverzehrelement der Stoßsicherung 1 an. Im Einzelnen, und wie bereits ausgeführt, kommt bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 als destruktives Energieverzehrelement ein vorzugsweise zylindersymmetrisches Verformungsrohr 23 zum Einsatz, welches insbesondere als Drehteil ohne notwendige Aufweitungen etc. ausgeführt sein kann. Das Verformungsrohr 23 ist zwischen dem ersten Endbereich 22a der Spannhülse 22 und dem ersten Endbereich 21a der Führungshülse 21 des Puffergehäuses 20 angeordnet, insbesondere eingespannt. Im Einzelnen kommt hierzu der am ersten Endbereich 22a der Spannhülse 22 ausgebildete Anschlag 25 zum Einsatz, der zusätzlich zu der ersten Anschlagfläche 25a, die zur Begrenzung des Längsverschiebungsweges des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 dient, eine gegenüberliegende, d.h. in Richtung Führungshülse 21 zeigende, zweite Anschlagfläche 25b aufweist. Gegen diese zweite Anschlagfläche 25b stößt der puffertellerseitige Endbereich des zwischen der Spannhülse 22 und der Führungshülse 21 eingespannten Verformungsrohres 23.
  • Bei Überschreiten einer über den Pufferteller 12 in die Stoßsicherung 1 eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft wird zumindest ein Teil der Stoßkraft von dem Pufferteller 12 direkt in die Spannhülse 22 eingeleitet, da nach Ausschöpfung des maximalen Pufferhubes der Pufferteller 12 gegen den Anschlag 25 der Spannhülse 22 anstößt. Diese direkt in die Spannhülse 22 eingeleitete Stoßkraft läuft über den ersten Anschlag 6, der mit der Führungshülse 21 verbunden ist und wird somit in die Führungshülse 21 und in eine Tragstruktur, mit welcher die Führungshülse 21 ggf. verbunden ist, weitergeleitet. Der erste Anschlag 6 ist bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung als Abscherelement ausgeführt, welches bei Überschreiten einer vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft abschert und die Verbindung der Spannhülse 22 zu der Führungshülse 21 löst. Dieser Zustand ist in Fig. 3c dargestellt.
  • Dadurch, dass somit im Crashfall die direkte Kraftübertragung von der Spannhülse 22 zu der Führungshülse 21 über den ersten Anschlag 6 unterbrochen ist, wird die anfallende Stoßenergie über den Anschlag 25 der Spannhülse 22 in das Verformungsrohr 23 und von dort in den ersten Endbereich 21a der Führungshülse 21 eingeleitet. Je nach Auslegung des Verformungsrohres 23 wird dabei das Verformungsrohr plastisch deformiert, insbesondere wenn der Pufferstößel 10 mit der Spannhülse 22 in Richtung der Führungshülse 21 verschoben wird. Im Einzelnen findet - wie es der Darstellung in Fig. 3d entnommen werden kann - bei Ansprechen des Verformungsrohres 23 eine plastische Querschnittserweiterung statt, wobei der plastisch aufgeweitete Abschnitt des Verformungsrohres 23 über die Führungshülse 21 geschoben wird. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn am ersten Endbereich der Führungshülse 21 ein kegelringförmiger Bereich 24 vorgesehen ist, um die plastische Querschnittserweiterung des Verformungsrohres 23 zu unterstützen, und um insbesondere ein Verkanten von Bauteilen beim Ansprechen der Stoßsicherung 1 zu verhindern.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Führungshülse 21 eine zylindrische Außenmantelfläche 28 aufweist, welche ausgebildet ist, um einen plastisch aufgeweiteten Bereich des Verformungsrohres 23 bei einer Längsverschiebung des Verformungsrohres 23 relativ zu der Führungshülse 21 nach Überschreiten der vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft zu führen.
  • In den Figuren 5a bis 5d sind Seitenschnittansichten einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 in unterschiedlichen Zuständen der Stoßsicherung gezeigt.
  • Im Einzelnen ist in Fig. 5a die zweite exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 in einer Seitenschnittansicht gezeigt, wobei in den Pufferteller 12 des Pufferstößels 10 keine Druckkräfte eingeleitet werden. In diesem unbelasteten Zustand liegt der Pufferstößel 10 in seinem maximal ausgefahrenen Zustand vor, d.h. in einem Zustand, in welchem der Pufferteller 12 am weitesten von dem Puffergehäuse 10 entfernt ist. Dieser in Fig. 5a dargestellte Zustand ist der Grundzustand der Stoßsicherung 1, welcher selbstständig von der Stoßsicherung 1 eingenommen wird, wenn keine Druckkräfte in den Pufferteller 12 eingeleitet werden. Dieser Grundzustand wird durch die im Inneren der Stoßsicherung 1 vorgesehene und zwischen der ersten Druckplatte 13a (hier Pufferteller 12) und der zweiten Druckplatte 13b vorgespannte Dämpfungseinrichtung 3 vorgegeben.
  • Bei Einleiten von lateralen Druckkräften in den Puffeteller 12 wird der Pufferstößel 10 unter gleichzeitiger Komprimierung der zumindest bereichsweise in der Stößelhülse 11 aufgenommenen Dämpfungseinrichtung 3 in Richtung des Puffergehäuses 20 verschoben (vgl. Fig. 5b). Die Längsverschiebung des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 wird durch die in runden Führungsnuten 4 lateral laufenden Stiften/Führungsbolzen 5 geführt, welche gleichzeitig den rotatorischen Freiheitsgrad des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 sperren. Dadurch, dass die Stifte/Führungsbolzen 5 in runden Führungsnuten 4 lateral laufen, tritt bei der Längsverschiebung des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 keine nennenswerte Kerbwirkung an den beteiligten Bauteilen auf.
  • In Fig. 5b ist in einer Seitenlängsansicht die zweite exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 nach Ausschöpfung des Dämpfungsverhaltens der in der Stoßsicherung 1 integrierten Dämpfungseinrichtung 3 dargestellt. Im Einzelnen stößt in dem in Fig. 5b gezeigten Zustand der Pufferteller 12 gegen die erste Anschlagfläche 25a des mit der Spannhülse 22 verbundenen Anschlages 25, so dass der maximale Längsverschiebungsweg des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 ausgeschöpft ist. In diesem Zustand kann die Stoßsicherung 1 keine weiteren Stoßkräfte in regenerativer Weise aufnehmen bzw. abbauen.
  • Kommt es dennoch zu einer Erhöhung der über den Pufferteller 12 in die Stoßsicherung 1 eingeleiteten Stoßkraft, spricht das destruktiv ausgebildete Energieverzehrelement der Stoßsicherung 1 an. Im Einzelnen, und wie bereits ausgeführt, kommt bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 als destruktives Energieverzehrelement ein vorzugsweise zylindersymmetrisches Verformungsrohr 23 zum Einsatz, welches insbesondere als Drehteil ohne notwendige Aufweitungen etc. ausgeführt sein kann. Das Verformungsrohr 23 ist zwischen dem ersten Endbereich 22a der Spannhülse 22 und dem ersten Endbereich 21a der Führungshülse 21 des Puffergehäuses 20 angeordnet, insbesondere eingespannt. Im Einzelnen kommt hierzu der am ersten Endbereich 22a der Spannhülse 22 ausgebildete Anschlag 25 zum Einsatz, der zusätzlich zu der ersten Anschlagfläche 25a, die zur Begrenzung des Längsverschiebungsweges des Pufferstößels 10 relativ zu dem Puffergehäuse 20 dient, eine gegenüberliegende, d.h. in Richtung Führungshülse 21 zeigende, zweite Anschlagfläche 25b aufweist. Gegen diese zweite Anschlagfläche 25b stößt der puffertellerseitige Endbereich des zwischen der Spannhülse 22 und der Führungshülse 21 eingespannten Verformungsrohres 23.
  • Bei Überschreiten einer über den Pufferteller 12 in die Stoßsicherung 1 eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft wird zumindest ein Teil der Stoßkraft von dem Pufferteller 12 direkt in die Spannhülse 22 eingeleitet, da nach Ausschöpfung des maximalen Pufferhubes der Pufferteller 12 gegen den Anschlag 25 der Spannhülse 22 anstößt. Diese direkt in die Spannhülse 22 eingeleitete Stoßkraft läuft über den ersten Anschlag 6, der mit der Führungshülse 21 verbunden ist und wird somit in die Führungshülse 21 und in eine Tragstruktur, mit welcher die Führungshülse 21 ggf. verbunden ist, weitergeleitet. Der erste Anschlag 6 ist bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung als Abscherelement ausgeführt, welches bei Überschreiten einer vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft abschert und die Verbindung der Spannhülse 22 zu der Führungshülse 21 löst. Dieser Zustand ist in Fig. 5c dargestellt.
  • Dadurch, dass somit im Crashfall die direkte Kraftübertragung von der Spannhülse 22 zu der Führungshülse 21 über den ersten Anschlag 6 unterbrochen ist, wird die anfallende Stoßenergie über den Anschlag 25 der Spannhülse 22 in das Verformungsrohr 23 und von dort in den ersten Endbereich 21a der Führungshülse 21 eingeleitet. Je nach Auslegung des Verformungsrohres 23 wird dabei das Verformungsrohr plastisch deformiert, insbesondere wenn der Pufferstößel 10 mit der Spannhülse 22 in Richtung der Führungshülse 21 verschoben wird. Im Einzelnen findet - wie es der Darstellung in Fig. 3d entnommen werden kann - bei Ansprechen des Verformungsrohres 23 eine plastische Querschnittserweiterung statt, wobei der plastisch aufgeweitete Abschnitt des Verformungsrohres 23 über die Führungshülse 21 geschoben wird. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn am ersten Endbereich der Führungshülse 21 ein kegelringförmiger Bereich 24 vorgesehen ist, um die plastische Querschnittserweiterung des Verformungsrohres 23 zu unterstützen, und um insbesondere ein Verkanten von Bauteilen beim Ansprechen der Stoßsicherung 1 zu verhindern.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Führungshülse 21 eine zylindrische Außenmantelfläche 28 aufweist, welche ausgebildet ist, um einen plastisch aufgeweiteten Bereich des Verformungsrohres 23 bei einer Längsverschiebung des Verformungsrohres 23 relativ zu der Führungshülse 21 nach Überschreiten der vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft zu führen.
  • Der Aufbau und die Funktionsweise der in den Figuren 5a bis 5d dargestellten zweiten exemplarischen Ausführungsform entsprechen im Wesentlichen dem Aufbau und der Funktionsweise der zuvor unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 3a bis 3d beschriebenen ersten exemplarischen Ausführungsform. Um Wiederholungen zu vermeiden, sollen nachfolgend nur kurz auf die Unterschiede der beiden Ausführungsformen eingegangen werden:
  • Zum einen unterscheidet sich die in den Figuren 5a bis 5d dargestellte zweite exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 von der ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 3a bis 3d dadurch, dass nun nur ein einziger ringförmiger Anschlag 6 zum Einsatz kommt, anstelle von zwei separaten Anschlägen 6, 7 wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Abgesehen hiervon weist bei der zweiten exemplarischen Ausführungsform das Gegenelement 14 eine leicht modifizierte Konfiguration auf, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 6a, 6b, 7a, 7b und 8a, 8b näher beschrieben wird.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 6a, 6b, 7a, 7b und 8a, 8b die Montage der in den Zeichnungen dargestellten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 näher beschrieben.
  • Im Einzelnen zeigt Fig. 6a in einer perspektivischen Ansicht einen ersten Montageschritt, während Fig. 6b in einer Seitenschnittansicht die Stoßsicherung 1 nach Durchführung des ersten Montageschrittes darstellt. Demgemäß wird zur Montage der erfindungsgemäßen Stoßsicherung 1 zunächst die Stößelhülse 11 mit dem am ersten Endbereich 11a verbundenen Pufferteller 12 bereitgestellt. Der Darstellung in Fig. 6a ist ebenfalls zu entnehmen, dass in der Außenmantelfläche der Stößelhülse 11 bereits in Längsrichtung L der Stoßsicherung 1 verlaufende Führungsnuten 4 eingebracht sind.
  • Im ersten Montageschritt gemäß den Darstellungen in den Figuren 6a, 6b wird die Dämpfungseinrichtung 3, welche in der exemplarischen Ausführungsform als Federpaket bestehend aus mehreren koaxial und konzentrisch zueinander ausgerichteten Federtellern ausgebildet ist, im Inneren der Stößelhülse 11 aufgenommen. Hierzu kommt eine Führungsstange 30 zum Einsatz, welche in die Stößelhülse 11 eingeführt und dort entsprechend verriegelt wird. Anschließend ist ein Sicherungsstück 31 über die Führungsstange 30 in die Stößelhülse 11 einzuführen. Das Sicherungsstück 31 dient zum Fixieren der Führungsstange 30 im Inneren der Stößelhülse 11 derart, dass die Führungsstange 30 auf der Längsachse L der Stoßsicherung 1 liegt.
  • Nachdem die Dämpfungseinrichtung 3, und im einzelnen das Federpaket der Dämpfungseinrichtung 3 über die Führungsstange 30 zumindest teilweise in der Stößelhülse 11 eingeführt wurde, wird am freiliegenden Endbereich der Führungsstange 30 eine Spannhülse 32 befestigt, um die Dämpfungseinrichtung 3 gegen die erste Druckplatte 13a (die Innen-Seitenwand des Puffertellers 12) vorzuspannen. Dieser Zustand ist in Fig. 6b in einer Seitenschnittansicht der Stoßsicherung 1 dargestellt.
  • In dem darauf folgenden zweiten Montageschritt wird gemäß der perspektivischen Darstellung in Fig. 7a die mit der Dämpfungseinrichtung 3 vormontierte Stößelhülse 11 mit der Spannhülse 22 verbunden. Dies erfolgt durch teleskopartiges Aufnehmen des zweiten Endbereiches 11b der Stößelhülse 11 von dem ersten Endbereich 22a der Spannhülse 22. Der aus dem zweiten Endbereich 11b der Stößelhülse 11 herausragende Teil der Dämpfungseinrichtung 3 bzw. die an der Führungsstange 30 befestigte Spannhülse 32 wird - sobald der zweite Endbereich 11b der Stößelhülse 11 zusammen mit der im Inneren der Stößelhülse 11 zumindest bereichsweise aufgenommenen Dämpfungseinrichtung 3 teleskopartig von der Spannhülse 22 aufgenommen wurde - mit Hilfe von Schrauben 33 an einer am zweiten Endbereich 22b der Spannhülse 22 angeordneten Flanschplatte 34 befestigt.
  • Anhand der Seitenschnittdarstellung in Fig. 7b ist insbesondere gut zu erkennen, dass auch in der Innenmantelfläche der Spannhülse 22 Nuten ausgebildet sind, die mit den in der äußeren Mantelfläche der Stößelhülse 11 ausgebildeten länglichen Führungsnuten 4 korrespondieren und eine längliche Aufnahme 26 für entsprechende Führungsbolzen bzw. Stifte 5 (nicht in Fig. 7b dargestellt) ausbilden.
  • In dem in den Figuren 8a, 8b dargestellten dritten Montageschritt wird anschließend die Führungshülse 21 zusammen mit dem destruktiven Energieverzehrelement (Verformungsrohr 23) montiert. Im Einzelnen und wie es der perspektivischen Darstellung in Fig. 8a entnommen werden kann, werden zunächst im dritten Montageschritt die Führungsbolzen 5 von hinten durch die Flanschplatte 34 in die länglichen Aufnahmen 26, welche in der Spannhülse 22 ausgebildet sind, eingebracht. Zu diesem Zweck sind in der Flanschplatte 34 entsprechende Stiftöffnungen 5' ausgebildet. Im montierten Zustand (vgl. Fig. 8b) liegen die Führungsbolzen 5 bereichsweise in den länglichen Aufnahmen 26, während ein Teil der Führungsbolzen 5 in die Führungsnut 4 der Stößelhülse 11 schienenartig eingreift.
  • Nach Montage der Führungsbolzen 5 wird das insbesondere in Gestalt eines Verformungsrohres 23 ausgebildete destruktive Energieverzehrelement von hinten, d.h. über den zweiten Endbereich 22b der Spannhülse 22 auf die Spannhülse 22 geschoben, bis das Verformungsrohr 23 an die zweiten Anschlagfläche 25b des am ersten Endbereich 22a der Spannhülse 22 vorgesehenen Anschlags 25 anstößt.
  • Anschließend wird der Verbund mit dem ersten Endbereich 21a der Führungshülse 21 verbunden. Zu diesem Zweck kommt ein tellerförmiges Gegenelement 14 zum Einsatz, welches von hinten in die Führungshülse 21 eingeführt wird, bis dieses gegen den zweiten im Inneren des ersten Endbereiches 21a der Führungshülse 21 vorgesehenen ringförmigen Anschlag 7 der Führungshülse 21 stößt. Das Gegenelement 14 wird mit Hilfe von Schrauben 8 mit dem zweiten Endbereich 22b der Spannhülse 22 derart verbunden, dass der erste Anschlag 6 der Führungshülse 21 zwischen der Spannhülse 22 und dem Gegenelement 14 aufgenommen ist.
  • In diesem in Fig. 8b in einer Seitenschnittansicht dargestellten fertig montierten Zustand der Stoßsicherung 1 stößt das im Inneren der Führungshülse 21 angeordnete tellerförmige Gegenelement 14 einerseits gegen die der puffertellerseitigen Anschlagfläche 6a gegenüberliegende Anschlagfläche 6b des ersten Anschlags 6 und andererseits gegen eine Anschlagfläche 7a des zweiten im Inneren des ersten Endbereichs 21a der Führungshülse 21 vorgesehenen ringförmigen Anschlags 7 der Führungshülse 21.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen exemplarisch dargestellte Ausführungsform der als Crashpuffer ausgebildeten Stoßsicherung beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
  • Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Stoßsicherung mit einem Ansprechindikator 35 versehen ist, um anzuzeigen, ob das in der Stoßsicherung integrierte Verformungsrohr 23 ggf. schon angesprochen hat. Bei den in den Zeichnungen dargestellten exemplarischen Ausführungsformen ist der Ansprechindikator 35 als Blechstreifen an der Übergangsstelle zwischen dem Verformungsrohr 23 und der Führungshülse 21 ausgebildet. Sobald sich das Verformungsrohr 23 auch nur bereichsweise auf die Führungshülse 21 geschoben hat, wird dies anhand des Ansprechindikators 35 angezeigt, da dieser sich entsprechend verformt bzw. abplatzt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stoßsicherung
    2
    Flanschanordnung
    3
    Dämpfungseinrichtung
    4
    Führungsnut
    5
    Stift/Führungsbolzen
    5'
    Stiftöffnung
    6
    erster Anschlag
    6a
    erste Anschlagfläche des ersten Anschlags
    6b
    zweite Anschlagfläche des ersten Anschlags
    7
    zweiter Anschlag
    7a
    Anschlagfläche des zweiten Anschlags
    8
    Schrauben
    10
    Pufferstößel
    11
    Stößelhülse
    11a
    erster Endbereich der Stößelhülse
    11b
    zweiter Endbereich der Stößelhülse
    12
    Pufferteller
    13a
    erste Druckplatte
    13b
    zweite Druckplatte
    14
    Gegenelement
    20
    Puffergehäuse
    21
    Führungshülse
    21a
    erster Endbereich der Führungshülse
    21b
    zweiter Endbereich der Führungshülse
    22
    Spannhülse
    22a
    erster Endbereich der Spannhülse
    22b
    zweiter Endbereich der Spannhülse
    23
    destruktives Energieverzehrelement/Verformungsrohr
    24
    kegelringförmiger Bereich
    25
    Anschlag der Spannhülse
    25a
    erste Anschlagfläche des Anschlags 25
    25b
    zweite Anschlagfläche des Anschlags 25
    26
    längliche Aufnahme in der Spannhülse für Stift/Führungsbolzen
    28
    zylindrische Außenmantelfläche der Führungshülse
    30
    Führungsstange
    31
    Sicherungsstück
    32
    Spannhülse der Dämpfungseinrichtung
    33
    Schrauben
    34
    Flanschplatte
    35
    Ansprechindikator
    L
    Längsrichtung der Stoßsicherung/Stößelhülse/Puffergehäuse

Claims (15)

  1. Stoßsicherung (1), insbesondere in Gestalt eines Crashpuffers, wobei die Stoßsicherung (1) einen Pufferstößel (10) mit einer Stößelhülse (11) und einem an einem ersten Endbereich (11a) der Stößelhülse (11) angeordneten Pufferteller (12) und ein Puffergehäuse (20) aufweist, in welchem zumindest ein dem ersten Endbereich (11a) der Stößelhülse (11) gegenüberliegender zweiter Endbereich (11b) teleskopartig aufgenommen ist, wobei das Puffergehäuse (20) Folgendes aufweist:
    - eine Führungshülse (21) mit einem puffertellerseitigen ersten Endbereich (21a) und einem dem ersten Endbereich (21a) gegenüberliegenden zweiten Endbereich (21b), über den die Führungshülse (21) mit einer Tragstruktur, insbesondere einer Stirnseite eines Wagenkastens, verbindbar ist;
    - eine Spannhülse (22) mit einem puffertellerseitigen ersten Endbereich (22a) und einem dem puffertellerseitigen ersten Endbereich (22a) gegenüberliegenden zweiten Endbereich (22b), über den die Spannhülse (22) mit dem ersten Endbereich (21a) der Führungshülse (21) verbunden ist; und
    - ein destruktiv ausgebildetes Energieverzehrelement, insbesondere in Gestalt eines Verformungsrohres (23), welches zwischen dem ersten Endbereich (22a) der Spannhülse (22) und dem ersten Endbereich (21a) der Führungshülse (21) eingespannt ist,
    wobei bei Überschreiten einer über den Pufferteller (12) in die Stoßsicherung (1) eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft die Verbindung zwischen dem zweiten Endbereich (22b) der Spannhülse (22) und dem ersten Endbereich (21a) der Führungshülse (21) gelöst und die Spannhülse (22) zusammen mit dem Energieverzehrelement unter gleichzeitiger plastischer Verformung des Energieverzehrelements relativ zu der Führungshülse (21) in Richtung Führungshülse (21) verschoben wird.
  2. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 1,
    wobei am ersten Endbereich (21a) der Führungshülse (21) ein kegelringförmiger Bereich (24) vorgesehen ist, gegen den ein der Führungshülse (21) zugewandter Bereich des vorzugsweise als Verformungsrohr (23) ausgebildeten Energieverzehrelements anstößt, wobei der kegelringförmige Bereich (24) derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten der vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft das vorzugsweise als Verformungsrohr (23) ausgebildete Energieverzehrelement unter plastischer Querschnittserweiterung über die Führungshülse (21) geschoben wird.
  3. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei die Führungshülse (21) eine zylindrische Außenmantelfläche (28) aufweist, welche ausgebildet ist zum Führen eines plastisch aufgeweiteten Bereiches des vorzugsweise als Verformungsrohr (23) ausgebildeten Energieverzehrelements bei einer Längsverschiebung des vorzugsweise als Verformungsrohr ausgebildeten Energieverzehrelements (23) relativ zu der Führungshülse (21) nach Überschreiten der vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft.
  4. Stoßsicherung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    wobei zumindest vor dem Überschreiten einer über den Pufferteller (11) in die Stoßsicherung (1) eingeleiteten vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft der Pufferstößel (10) relativ zu dem Puffergehäuse (20) in Richtung der Führungshülse (21) verschiebbar ist.
  5. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 4,
    wobei am ersten Endbereich (22a) der Spannhülse (22) ein Anschlag (25), insbesondere ein ringförmig umlaufender Anschlag, mit einer puffertellerseitigen Anschlagfläche (25a) vorgesehen ist, und wobei ein Längsverschiebungsweg, um den der Pufferstößel (10) relativ zu dem Puffergehäuse (20) in Richtung der Führungshülse (21) verschiebbar ist, durch die puffertellerseitige Anschlagfläche (25a) der Spannhülse (22) vorgegeben ist.
  6. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 4 oder 5,
    wobei eine Führung vorgesehen ist zum Führen der Längsverschiebung des Pufferstößels (10) relativ zu dem Puffergehäuse (20).
  7. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 6,
    wobei die Führung mindestens eine in Längsrichtung (L) der Stößelhülse (11) bzw. in Längsrichtung (L) des Puffergehäuses (20) verlaufende Führungsnut (4) und einen in die mindestens eine Führungsnut (4) eingreifenden Stift (5) aufweist.
  8. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 7,
    wobei die mindestens eine Führungsnut (4) in der Führungshülse (21) ausgebildet ist, und wobei der in die mindestens eine Führungsnut (4) eingreifende Stift (5) mit der Spannhülse (22) verbunden ist.
  9. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 7 oder 8,
    wobei der in die mindestens eine Führungsnut (4) eingreifende Stift (5) in Längsrichtung (L) der Stößelhülse (11) bzw. in Längsrichtung (L) des Puffergehäuses (20) verläuft und vorzugsweise am zweiten Endbereich (22b) der Spannhülse (22) mit der Spannhülse (22) verbunden ist.
  10. Stoßsicherung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    wobei ferner eine regenerativ ausgebildete Dämpfungseinrichtung (3) vorgesehen ist, welche zumindest bereichsweise in der Stößelhülse (11) aufgenommen und zwischen einer mit der Stößelhülse (11) verbundenen ersten Druckplatte (13a) und einer mit dem Puffergehäuse (20) verbundenen zweiten Druckplatte (13b) angeordnet ist.
  11. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 10,
    wobei die erste Druckplatte (13a) vorzugsweise durch den Pufferteller (12) gebildet wird und die Dämpfungseinrichtung (3) an eine in Richtung des Puffergehäuses (20) zeigende Fläche des Puffertellers (12) anstößt, wobei die zweite Druckplatte (13b) mit dem zweiten Endbereich (22b) der Spannhülse (22) verbunden ist.
  12. Stoßsicherung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    wobei am ersten Endbereich (22a) der Spannhülse (22) ein Anschlag (25), insbesondere ein ringförmig umlaufender Anschlag, mit einer führungshülsenseitigen Anschlagfläche (25b) vorgesehen ist, wobei das vorzugsweise als Verformungsrohr (23) ausgebildete Energieverzehrelement zwischen der führungshülsenseitigen Anschlagfläche (25b) der Spannhülse (22) und dem ersten Endbereich (21a) der Führungshülse (21) eingespannt ist.
  13. Stoßsicherung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    wobei der zweite Endbereich (22b) der Spannhülse (22) zumindest bereichsweise teleskopartig in dem ersten Endbereich (21a) der Führungshülse (21) aufgenommen ist und gegen eine puffertellerseitige Anschlagfläche (6a) eines ersten im Inneren des ersten Endbereiches (21a) der Führungshülse (21) vorgesehenen vorzugsweise ringförmigen Anschlags (6) der Führungshülse (21) stößt.
  14. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 13,
    wobei ein im Inneren der Führungshülse (21) angeordnetes Gegenelement (14) vorgesehen ist, welches einerseits gegen eine der puffertellerseitigen Anschlagfläche (6a) gegenüberliegende Anschlagfläche (6b) des ersten Anschlags (6) stößt, und welches andererseits gegen eine Anschlagfläche (7a) eines zweiten im Inneren des ersten Endbereiches (21a) der Führungshülse (21) vorgesehenen vorzugsweise ringförmigen Anschlags (7) der Führungshülse (21) stößt, wobei das Gegenelemente (14) vorzugsweise mit Hilfe von Schrauben (8) mit dem zweiten Endbereich (22b) der Spannhülse (22) verbunden ist derart, dass der erste Anschlag (6) der Führungshülse (21) zwischen der Spannhülse (22) und dem Gegenelement (14) aufgenommen ist.
  15. Stoßsicherung (1) nach Anspruch 13 oder 14,
    wobei der erste Anschlag (6) derart ausgebildet ist, dass dieser bei Überschreiten der vorab festlegbaren kritischen Stoßkraft abschert, so dass die Spannhülse (22) relativ zu der Führungshülse (21) in Richtung der Führungshülse (21) verschiebbar ist.
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