EP4259504B1 - Halterungsschnittstelle und puffersystem für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Halterungsschnittstelle und puffersystem für ein schienenfahrzeug

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Publication number
EP4259504B1
EP4259504B1 EP21836022.0A EP21836022A EP4259504B1 EP 4259504 B1 EP4259504 B1 EP 4259504B1 EP 21836022 A EP21836022 A EP 21836022A EP 4259504 B1 EP4259504 B1 EP 4259504B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
buffer
flange
mounting interface
region
attachment region
Prior art date
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Active
Application number
EP21836022.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4259504A1 (de
Inventor
Hannes Peer
Stephan Drexler
Marcus Körner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4259504A1 publication Critical patent/EP4259504A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4259504B1 publication Critical patent/EP4259504B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/18—Details

Definitions

  • the invention relates to a mounting interface for attaching load-bearing components to a buffer of a rail vehicle, in particular access steps, steps, handles, and/or stands, preferably in the front area.
  • the invention comprises a buffer system, e.g., a buffering device consisting of a crash element and a buffer, with such a mounting interface, e.g., a variable additional flange for additional attachments or for attaching a step to a crash element, in particular with a tear-off function.
  • the relevant interfaces for mounting the nose assembly are located on the front panel of the rail vehicle's undercarriage.
  • forward-projecting bracket structures were attached to the front panel, which, however, have the disadvantage of requiring a great deal of space.
  • access steps, handles, or steps, their attachments must also be dimensioned such that they do not deform plastically during use and only exhibit minimal elastic deformation.
  • Stands, access steps, handles, or steps are usually attached to one side of the vehicle body, e.g., to the driver's cab or front panel.
  • the attachments must be dimensioned accordingly to ensure minimal elastic deformation.
  • a massive, overhanging attachment leads to increased weight and, due to poor accessibility, potentially increased assembly effort, which is a disadvantage.
  • additional assembly work may be required for adjustments to compensate for manufacturing tolerances between the various mounting points.
  • document DE 29 31 909 A1 discloses a shunting step on railway carriages with a step holder and step grate, wherein a hanging iron of the step holder fastened to the carriage is provided at the lower end with a sliding sole, which is equipped with a stop bar for the front limitation of a pivot pin of an extendable step grate holder which can be moved on the sliding sole transversely to the longitudinal axis and has a rear limitation through the hanging iron, a cover plate is arranged on the stop bar and on the hanging iron and wherein the step grate support consists of two side cheeks which surround the sliding sole and the cover plate respectively from the outside and the side cheeks are firmly connected on the lower side by means of a stop piece.
  • EP 1 914 145 AI describes a railway surveying arrangement consisting of surveying equipment and a support therefor, which can be releasably attached to the buffers of a rail vehicle.
  • GB 17,054 A discloses means for coupling rail vehicles consisting of a base plate in combination with a protective frame or body protection.
  • Printed matter DE 10 2018 103844 A1 deals with a deformation device with anti-climbing protection for rail vehicles to absorb forces in the event of a collision with a collision object.
  • This deformation device comprises a shock-damping device with two buffer elements. for absorbing compressive forces in the event of a collision, which are arranged one after the other in the direction of travel.
  • an anti-climbing device attached to the damping device is provided, which is designed to make it more difficult for the rail vehicle and/or the collision object to be lifted and/or the rail vehicle to be pushed over the collision object or vice versa in the event of a collision.
  • Buffer system comprising a buffer with a buffer flange, a crash element which is attached to the buffer flange by means of screws and a mounting interface attached beyond the crash element to the front of the buffer flange by screws for attaching load-bearing components to a buffer of a rail vehicle, which a support body with a component fastening region and a different attachment region, characterized in that the support body of the support interface between the component fastening region and the attachment region has at least one weakening of the support body, which is designed such that when a predetermined force acts on the weakening, the component fastening region separates from the attachment region, wherein the component fastening region is equipped with fastening elements and/or bores for attaching the components and the attachment region is shaped such that it can be fastened with a screw at at least one fastening point on a front side of the buffer flange.
  • a bracket interface for attaching load-bearing components to a buffer of a rail vehicle comprises a bracket body with a component attachment area and a different attachment area.
  • the mounting body of the mounting interface which essentially also represents the mounting interface itself, comprises two distinct areas, one of which serves to secure the load-bearing components and the other for attaching the mounting interface to the buffer.
  • load-bearing components refers to components that are intended to be attached to one end of a rail vehicle and can support a load, in particular access steps, steps, handles, stands, or brackets.
  • the component mounting area is provided with fastening elements and/or holes for attaching the relevant load-bearing components for the rail vehicle.
  • Fasteners are preferably bolts or screws that are already firmly attached to the bracket body. Holes are preferably already threaded, so that a component can simply be screwed onto the bracket body without necessarily using a nut (although one can, of course, be used additionally for securing).
  • other fastening elements are also possible, e.g., rivet nuts or weld-on nuts.
  • the mounting area is shaped so that it can be attached to at least one attachment point, in particular at least two attachment points, on the front of a buffer flange using screws, preferably buffer screws (usually commercially available screws).
  • a buffer flange usually buffer screws (usually commercially available screws).
  • it has the same shape as the buffer flange and has holes at the corresponding locations like the buffer flange, so that it can be attached together with the buffer flange using the buffer screws.
  • the mounting area may have a recess in the center so that it can accommodate a buffer housing (i.e., a buffer sleeve or a buffer tappet) on the buffer flange. It is preferred that the mounting area only covers a portion of the surface of the buffer flange and has the aforementioned recess where the buffer housing is located on or at the buffer flange.
  • a buffer housing i.e., a buffer sleeve or a buffer tappet
  • a buffer flange is the plate with which a buffer is attached to a rail vehicle or a crash element.
  • the attachment of the buffer flange to the front plate of a rail vehicle or to a The crash element is connected by screwing the components together using so-called "buffer screws.”
  • buffer screws are well-known; they generally use commercially available screws and are used to securely connect a buffer to a rail vehicle (or crash element).
  • end flange buffers are attached to the end of a buffer sleeve, while center flanges are pushed onto a buffer housing, particularly its buffer sleeve, and are attached particularly in the center area.
  • the invention allows the existing interface between the crash element or front plate and the buffer to be used to create additional interfaces for additional attachments, but also to extend the buffer forward.
  • a buffer system comprises a buffer, preferably a center-flange buffer, with a buffer flange and an aforementioned mounting interface attached to this buffer flange with screws, preferably with buffer screws. Furthermore, the buffer system additionally comprises a crash element, which is attached to the buffer flange by means of buffer screws. The mounting interface is attached to the front of the buffer flange (beyond the crash element).
  • a rail vehicle according to the invention comprises a buffer system according to the invention.
  • the rail vehicle is preferably a locomotive, in particular a shunting locomotive or a mainline locomotive for passenger or freight transport, or a wagon.
  • the invention has the particular advantage of providing an interface for attaching components or attachments to a rail vehicle that extend far forward in the longitudinal direction of the vehicle or are intended to be positioned there.
  • a corresponding design of the fastening elements also provides a certain degree of variability, allowing the rail vehicle to be modified.
  • the attachment area has the same shape as a predetermined buffer flange or at least a portion of this buffer flange and can be fastened together with the buffer flange using predetermined buffer screws.
  • This has the advantage of allowing easy assembly and disassembly (e.g., for replacement with a different mounting interface).
  • a detachable fastening of the mounting interface, e.g., using the buffer screws, is very advantageous for this purpose.
  • the mounting area has a recess so that it can encompass a buffer housing (i.e., buffer sleeve or buffer tappet) of a predetermined buffer.
  • a buffer housing i.e., buffer sleeve or buffer tappet
  • the mounting area preferably corresponds to only a part the surface of a buffer flange of a predetermined buffer and comprises at least one bore, in particular at least two bores, for the (buffer) screws. It preferably has a recess where a buffer housing is located on or at the buffer flange.
  • a fastening element is a bolt or screw and is firmly attached to the mounting body in the component mounting area.
  • a fastening element is a bore in the component mounting area, which is in particular provided with a thread.
  • rivet nuts or weld nuts are also preferred.
  • a preferred embodiment of the mounting interface comprises fastening elements or holes in the component fastening area designed for attaching additional attachments.
  • additional attachments are preferably a ladder, a step, a handle, or a stand, in particular a coupler handle, a shunting step, a shunting stand, a maintenance stand, a railing, and/or a grab bar.
  • the mounting body is shaped such that it has at least one (structural) weakening of the bracket body.
  • This weakening is designed in such a way that when a predetermined force acts on the weakening, the component fastening area separates from the attachment area.
  • the weakening is preferably a predetermined breaking point, in particular in the form of a perforation or a shearing element.
  • the fastening of load-bearing components e.g. handles or steps, to the buffer side of the crash element should fail in the event of an accident. This is achieved by said weakening, which is, for example, a targeted weakening of the load-bearing cross-sectional area of the bracket body.
  • the buffer is a center flange buffer.
  • the mounting area of the mounting interface has the same shape as the buffer flange (at least the contour, or possibly a recess in the interior) and has Drill holes at the same locations as the buffer flange.
  • the mounting interface is attached to the buffer flange using buffer screws.
  • FIG. 1 shows a buffer 10 according to the prior art.
  • the buffer has a buffer flange 11, which serves to attach the buffer 10 to a front plate of a rail vehicle 4 or, as shown here, to a crash element 3.
  • the buffer flange 11 is attached using buffer screws 12, only one of which is shown here to also show the holes provided for this purpose in the buffer flange 11 and the crash element 3.
  • the buffer sleeve 13 into which the buffer tappet 14 extends.
  • An elastic buffer element (not visible here) is inserted between these two elements. This element can reversibly absorb and release pressures acting on the buffer plate 15. It can also preferably convert some of the energy into heat, thus acting as a shock absorber. In an accident involving much higher forces than normal, the crash element 3 serves to absorb these forces. It deforms in the process and irreversibly absorbs the crash energy.
  • FIGS 2 and 3 show an attachment of load-bearing components 2 to a buffer 10 of a rail vehicle 4 according to the prior art.
  • the arrows point to those areas of the rail vehicle 4 to which the load-bearing components 2 are attached.
  • a step 2 serves as an example of a load-bearing component 2. However, it could also be a handle or a shunter's platform.
  • the step 2 shown here is located in the front area of the rail vehicle 4.
  • Step 2 is attached, as indicated more precisely by the arrows here, to the driver's cab or front end of the rail vehicle and to its car body side. Due to the relatively large step width, the attachments to the driver's cab or front end are comparatively solidly dimensioned to ensure minimal elastic deformation.
  • Figure 4 shows a preferred buffer system 9 with an embodiment of a mounting interface 1 according to the invention, to which a step 2 can be attached as a supporting component 2.
  • the buffer system 9 comprises a buffer 10 with a buffer flange 11, which is mounted on a crash element 3 as shown, for example, in Figure 1
  • Figure 1 comprises the mounting interface 1 according to the invention on the front side of the buffer flange 11 (i.e. on the side facing the buffer plate 15), wherein the components are connected to one another by means of buffer screws 12.
  • the mounting interface 1 here has a mounting body 1 (and in this example, essentially consists of this mounting body).
  • This mounting body 1 has a component fastening area 1a, which is angled at a right angle relative to the attachment area 1b so that a step 2 (not shown here, see subsequent figures) can be placed on it and fastened with screws 7 in the holes of the component fastening area 1a.
  • the attachment area 1b which here corresponds to a part of the surface of the buffer flange 11, namely its upper area, and with two buffer screws 12 on the buffer flange 11. Since the buffer sleeve 13 is welded to the buffer flange 11, or is passed through in the case of a center-flange buffer, a recess is present in the attachment area 1b, which partially encloses the buffer sleeve 13.
  • the component fastening area 1a is provided with holes 5 (of which only two are provided with a reference symbol for clarity), although other fastening elements, such as screws, could also be present in the component fastening area 1a instead of the holes 5.
  • the attachment area 1b can be fastened to the buffer flange 11 with two buffer screws 12, so that these buffer screws 12 connect the crash element 3, buffer flange 11, and the overlying mounting interface 1 to form the buffer system 9.
  • fastening to additional fastening points on the buffer flange would also be possible.
  • Figure 5 shows the front of a rail vehicle 4, in which a step 2 is attached by means of a preferred mounting interface 1.
  • the step 2 is fastened by means of screws 7 in holes 5 (see e.g. Figure 5 ) is attached to the bracket interface 1 and the bracket interface 1 is attached to the buffer 10 of the rail vehicle 4 with two buffer screws 12.
  • the mounting interface 1 has weakenings 6 in the form of a perforation, so that at precisely this point the component fastening area 1a tears off from the attachment area 1b.
  • Figure 6 shows Figure 5 from a different angle.
  • the two right-hand arrows indicate the attachment points on the buffer and the mounting interface 1, respectively; the left arrow indicates an additional attachment option on the side of the rail vehicle (as used in the prior art). Particularly in the case where attachment is made there, the weakened portion 6 in the mounting interface 1 is preferred.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Halterungsschnittstelle zur Anbringung von tragenden Komponenten an einem Puffer eines Schienenfahrzeugs, insbesondere von Aufstiegen, Tritten, Griffen und/oder Ständen, bevorzugt im Bugbereich. Insbesondere umfasst die Erfindung ein Puffersystem, z.B. eine Stoßeinrichtung aus Crashelement und Puffer, mit einer solchen Halterungsschnittstelle, z.B. einem variablen Zusatzflansch für weitere Anbauten oder zur Befestigung eines Aufstiegs an einem Crashelement, insbesondere mit Abrissfunktion.
  • Für verschiedene Anwendungsfälle ist es notwendig, neben den obligatorischen Interoperabilitätskomponenten auch weitere Anbauten im Bugbereich von Schienenfahrzeugen zu montieren. Beispielsweise sollten Möglichkeiten geschaffen werden, die den Zugang zur Außenausrüstung eines Fahrzeugs wie zum Beispiel zu Frontscheiben und Scheibenwischern sowie den Wechsel der Fahrzeugseite oder einen sicheren Stand ermöglichen, z.B. Aufstiege, Tritte, Griffe oder Stände.
  • Üblicherweise liegen die betreffenden Schnittstellen zur Montage der Buganordnung an der Frontplatte des Untergestells des Schienenfahrzeugs. Beispielsweise wurden bisher nach vorn auskragende Halterkonstruktionen an der Frontplatte befestigt, welche jedoch den Nachteil haben, dass sie einen großen Platzbedarf benötigen bzw. aufweisen. Im Hinblick auf Stände, Aufstiege, Griffe oder Tritte kommt zudem hinzu, dass deren Befestigungen so dimensioniert sein müssen, dass diese sich bei Benutzung nicht plastisch und nur in geringem Maße elastisch verformen.
  • Die Befestigung von Ständen, Aufstiegen, Griffen oder Tritten erfolgt meistens einseitig wagenkastenseitig z.B. am Führerhaus oder Frontplatte. Je nach erforderlicher Trittbreite bzw. -tiefe müssen die Befestigungen dann entsprechend massiv dimensioniert werden, um eine geringe elastische Verformung sicherzustellen. Eine massive und auskragende Befestigung führt zu erhöhtem Gewicht und ggf. aufgrund schlechter Zugänglichkeit zu erhöhtem Montageaufwand, was von Nachteil ist. Je nach Fahrzeugkonzept ergibt sich ein zusätzlicher Montageaufwand für Einstellarbeiten, um Fertigungstoleranzen zwischen den unterschiedlichen Anschraubpunkten auszugleichen.
  • Im Front- bzw. Bugbereich von Schienenfahrzeugen werden heutzutage oftmals Komponenten für den irreversiblen Energieverzehr zwischen Wagenkasten und Puffer montiert. Der Energieverzehr erfolgt dabei in der Regel, indem die Aufprallenergie mittels der oben erwähnten Crashelemente (auch als "Verformungselemente" oder "irreversible Energieverzehrelemente" bezeichnet) in Verformungsenergie umgewandelt wird. Diese Umwandlung geschieht im Unterschied zum Puffer durch eine irreversible Verformung der Crashelemente, die sich z.B. axial falten.
  • Auch wenn im Stand der Technik zuweilen Halter, z.B. für Kupplergriffe, bekannt sind, die am Crashelement im Bereich der Pufferanbindung angeschweißt wurden, kann eine solche Anbringung nachteilhaft sein, da für eine optimale Funktion dieser Crashelemente eine freie und ungestörte Verformungsbewegung erforderlich ist, die im Grunde nicht durch Griffe, Aufstiege oder Tritte sowie deren Befestigungen beeinträchtigt werden darf.
  • Aus der Druckschrift DE 81 27 634 U1 ist ein Rangiertritt an einem Eisenbahnwagen bekannt, bei dem der Rangiertritt von einer besonderen Halterungsschnittstelle an einem Puffer befestigt wird.
  • Dokument DE 29 31 909 A1 offenbart einen Rangiertritt an Eisenbahnwagen mit einem Tritthalter und Trittrost wobei ein am Wagen befestigtes Hangeisen des Tritthalters am unteren Ende mit einer Gleitsohle versehen ist, die mit einer Anschlagleiste zur vorderen Begrenzung eines auf der Gleitsohle quer zur Längsachse verschiebbaren Drehbolzens eines ausziehbaren Trittrosthalters ausgestattet ist und eine hintere Begrenzung durch das Hangeisen aufweist, auf der Anschlagleiste und an dem Hangeisen eine Deckplatte angeordnet ist und wobei der Trittrostträger aus zwei Seitenwangen besteht, die die Gleitsohle bzw. die Deckplatte von außen umfassen und die Seitenwangen an der unteren Seite mittels eines Anschlagstücks fest verbunden sind.
  • EP 1 914 145 Al beschreibt eine Eisenbahnvermessungsanordnung bestehend aus Vermessungsmitteln und einer Stütze dafür, welche lösbar an den Puffern eines Schienenfahrzeugs befestigt werden kann.
  • GB 17,054 A offenbart Mittel zur Kopplung von Schienenfahrzeugen aus einer Fußplatte in Kombination mit einem Schutzrahmen oder Körperschutz.
  • Druckschrift DE 10 2018 103844 A1 befasst sich mit einer Deformationsvorrichtung mit Aufkletterschutz für Schienenfahrzeuge zum Aufnehmen von Kräften im Falle eines Zusammenstoßes mit einem Kollisionsobjekt. Diese Deformationsvorrichtung umfasst eine Dämpfungseinrichtung für Stöße mit zwei Pufferelementen zur Aufnahme von Druckkräften beim Zusammenstoß, welche in Fahrtrichtung hintereinander geschaltet sind. Es ist ferner eine an der Dämpfungseinrichtung befestigte Aufkletterschutzvorrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, beim Zusammenstoß zu erschweren, dass das Schienenfahrzeug und/oder das Kollisionsobjekt angehoben und/oder das Schienenfahrzeug über das Kollisionsobjekt oder umgekehrt geschoben wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative, komfortablere Halterungsschnittstelle zur Anbringung von Elementen im Bugbereich eines Schienenfahrzeugs anzugeben, mit der die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Puffersystem nach Patentanspruch 1, sowie ein Schienenfahrzeug gemäß Patentanspruch 11 gelöst.
  • Vorab sei zum besseren Verständnis des Folgenden angemerkt, dass bezüglich eines Puffers "hinten" die Seite, betrifft, die bestimmungsgemäß einem Schienenfahrzeug zugewandt ist und "vorne" die Seite des Puffertellers. Ist also etwas an der "Vorderseite" des Pufferflanschs angebracht, so bedeutet dies, dass es an der dem Pufferteller zugewandten Seite des Pufferflanschs angebracht ist.
  • Puffersystem umfassend einen Puffer mit einem Pufferflansch, ein Crashelement, welches an dem Pufferflansch mittels Schrauben angebracht ist und eine jenseits des Crashelements an der Vorderseite des Pufferflanschs mit Schrauben angebrachte Halterungsschnittstelle zur Anbringung von tragenden Komponenten an einem Puffer eines Schienenfahrzeugs, welche einen Halterungskörper mit einem Komponenten-Befestigungsbereich und einen davon unterschiedlichen Anbringungsbereich umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungskörper der Halterungsschnittstelle zwischen dem Komponenten-Befestigungsbereich und dem Anbringungsbereich mindestens eine Schwächung des Halterungskörpers aufweist, die so ausgestaltet ist, dass sich beim Wirken einer vorbestimmten Kraft auf die Schwächung der Komponenten-Befestigungsbereich von dem Anbringungsbereich trennt, wobei der Komponenten-Befestigungsbereich mit Befestigungselementen und/oder Bohrungen zur Anbringung der Komponenten ausgestattet ist und der Anbringungsbereich so geformt ist, dass er an mindestens einem Befestigungspunkt an einer Vorderseite des Pufferflanschs mit einer Schraube befestigt werden kann.
  • Eine Halterungsschnittstelle zur Anbringung von tragenden Komponenten an einem Puffer eines Schienenfahrzeugs umfasst einen Halterungskörper mit einem Komponenten-Befestigungsbereich und einen davon unterschiedlichen Anbringungsbereich.
  • Der Halterungskörper der Halterungsschnittstelle, der im Grunde auch die Halterungsschnittstelle selbst darstellt, umfasst also zwei unterschiedliche Bereiche, von denen einer der Befestigung der tragenden Komponenten dient und der andere zur Anbringung der Halterungsschnittstelle an dem Puffer. Mit dem Begriff "tragende Komponenten" sind dabei Bauteile gemeint, die an einem Ende eines Schienenfahrzeugs bestimmungsgemäß angebracht werden und eine Last tragen können, insbesondere Aufstiege, Tritte, Griffe, Stände oder Halterungen.
  • Der Komponenten-Befestigungsbereich ist dazu mit Befestigungselementen und/oder Bohrungen zur Anbringung der betreffenden tragenden Komponenten für das Schienenfahrzeug ausgestattet. Befestigungselemente sind dabei bevorzugt Bolzen oder Schrauben, die bereits fest an dem Halterungskörper angebracht sind. Bohrungen sind bevorzugt bereits mit einem Gewinde versehen, so dass eine Komponente einfach am Halterungskörper angeschraubt werden kann, ohne zwingend eine Mutter zu verwenden (wobei eine solche natürlich zur Sicherung zusätzlich verwendet werden kann). Andere Befestigungselemente sind jedoch auch möglich, z.B. Nietmuttern oder Anschweißmuttern.
  • Der Anbringungsbereich ist so geformt, dass er an mindestens einem Befestigungspunkt, insbesondere mindestens zwei Befestigungspunkten, an der Vorderseite eines Pufferflanschs mit Schrauben, vorzugsweise Pufferschrauben (in der Regel handelsübliche Schrauben), befestigt werden kann. Beispielsweise hat er dieselbe Form wie der Pufferflansch und weist an den entsprechenden Stellen Bohrungen auf wie der Pufferflansch, so dass er zusammen mit dem Pufferflansch mittels der Pufferschrauben befestigt werden kann.
  • Gegebenenfalls kann der Anbringungsbereich eine Ausnehmung in der Mitte aufweisen, so dass er ein Puffergehäuse (d.h. eine Pufferhülse bzw. einen Pufferstößel) am Pufferflansch umfassen kann. Es ist bevorzugt, dass der Anbringungsbereich nur einem Teil der Fläche des Pufferflanschs umfasst und die vorgenannte Ausnehmung dort aufweist wo sich auf oder an dem Pufferflansch das Puffergehäuse befindet.
  • Ein Pufferflansch ist diejenige Platte, mit der ein Puffer bestimmungsgemäß an einem Schienenfahrzeug bzw. einem Crashelement befestigt wird. Die Befestigung des Pufferflanschs an der Frontplatte eines Schienenfahrzeugs oder an einem Crashelement erfolgt durch eine Verschraubung der Komponenten mittels sogenannter "Pufferschrauben". Diese Pufferschrauben sind wohlbekannt, es werden in der Regel handelsübliche Schrauben verwendet, und dienen zur sicheren Verbindung eines Puffers an einem Schienenfahrzeug (bzw. an einem Crashelement).
  • Es wird in der Regel zwischen Endflanschpuffern und Mittelflanschpuffern unterschieden. Endflansche sind am Ende einer Pufferhülse angebracht und Mittelflanschen auf ein Puffergehäuse, insbesondere dessen Pufferhülse, aufgeschoben und insbesondere im Bereich deren Mitte angebracht. Durch die Erfindung kann die bestehende Schnittstelle zwischen Crashelement oder Frontplatte und Puffer genutzt werden, um weitere Schnittstellen für zusätzliche Anbauten zu generieren, aber auch der Puffer nach vorne verlängert werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Puffersystem umfasst einen Puffer, bevorzugt einen Mittelflanschpuffer, mit einem Pufferflansch und eine an diesen Pufferflansch mit Schrauben, vorzugsweise mit Pufferschrauben, angebrachte vorgenannte Halterungsschnittstelle. weiter umfasst das Puffersystem zusätzlich ein Crashelement, welches an dem Pufferflansch mittels Pufferschrauben angebracht ist. Die Halterungsschnittstelle ist dabei an der Vorderseite des Pufferflanschs (jenseits des Crashelements) angebracht.
  • Das Puffersystem kann auch als "Energieverzehrsystem" bezeichnet werden, insbesondere wenn es ein Crashelement umfasst, da es oft dämpfende Eigenschaften besitzt und stets zumindest einen Teil der Bewegungsenergie in Verformung und Wärme umsetzt.
  • Ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Puffersystem. Das Schienenfahrzeug ist bevorzugt eine Lok, insbesondere eine Rangierlok oder eine Streckenlok für Personenverkehr oder Güterverkehr oder ein Wagen.
  • Die Erfindung hat den besonderen Vorteil, dass eine Schnittstelle zur Befestigung von Komponenten bzw. Anbauten an einem Schienenfahrzeug ermöglicht wird, welche weit in Längsrichtung des Fahrzeugs nach vorn reichen oder dort positioniert werden sollen. Durch eine entsprechende Gestaltung der Befestigungselemente ist zudem eine gewisse Variabilität gegeben, so dass eine Umbaubarkeit des Schienenfahrzeugs gegeben ist.
  • Durch eine Umstellung des Befestigungskonzepts des Standes der Technik, von einer ausschließlichen Befestigung am Wagenkasten und ggf. am Frontend hin zu einer erfindungsgemäßen Befestigung an einem Pufferflansch bzw. an der pufferseitigen Seite eines Crashelements kann die Zugänglichkeit zu den Befestigungspunkten und damit der Montageaufwand reduziert werden, sowie ggf. aufgrund einer besseren Abstützung ein derart befestigtes Element weniger massiv ausgeführt und damit Gewicht reduziert werden. Das betreffende Element kann natürlich auch zusätzlich am Wagenkasten befestigt werden.
  • Zudem kann durch eine günstigere Toleranzkette aufgrund einer verringerten Anzahl von toleranzbehafteten Komponenten innerhalb der Toleranzkette der Einstellaufwand und damit der Montageaufwand weiter verringert werden.
  • Weitere Vorteile der Konstruktion sind, dass keine zusätzlichen Halter benötigt werden (außer ggf. den bereits bestehenden Befestigungsmöglichkeiten am Wagenkasten) und dass dadurch kein zusätzlicher Platzbedarf besteht. Die Anbindung der tragenden Komponenten erfolgt an ohnehin vorhandenen Komponenten, dem Puffer und ggf. dem Crashelement. Die Konstruktion der Halterungsschnittstelle kann dabei sehr einfach und dennoch äußerst variabel gehalten werden.
  • Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den Ansprüchen und Beschreibungsteilen zu einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Halterungsschnittstelle hat der Anbringungsbereich dieselbe Form wie ein vorbestimmter Pufferflansch oder zumindest ein Teil dieses Pufferflanschs und kann zusammen mit dem Pufferflansch mittels vorbestimmten Pufferschrauben befestigt werden. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache Montage und Demontage (z.B. für einen Austausch durch eine andere Halterungsschnittstelle) möglich ist. Eine lösbare Befestigung der Halterungsschnittstelle, z.B. mittels der Pufferschrauben, ist dazu sehr von Vorteil.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Halterungsschnittstelle weist der Anbringungsbereich eine Ausnehmung auf, so dass er ein Puffergehäuse (d.h. Pufferhülse oder Pufferstößel) eines vorbestimmten Puffers umfassen kann. Damit ist eine einfache puffertellerseitige Anbringung der Halterungsschnittstelle an dem Puffer möglich. Der Anbringungsbereich entspricht dabei bevorzugt nur einem Teil der Fläche eines Pufferflanschs eines vorbestimmten Puffers und umfasst mindestens eine Bohrung, insbesondere mindestens zwei Bohrungen, für die (Puffer)Schrauben. Er weist bevorzugt eine Ausnehmung dort auf, wo sich auf oder an dem Pufferflansch ein Puffergehäuse befindet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Halterungsschnittstelle ist der Anbringungsbereich relativ zum Komponenten-Befestigungsbereich abgewinkelt, bevorzugt rechtwinklig. Dies dient einer Anbringung eines Tritts, z.B. einer horizontalen Standfläche, z.B. eines Standes.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Halterungsschnittstelle ist ein Befestigungselement ein Bolzen oder eine Schraube und fest im Komponenten-Befestigungsbereich an dem Halterungskörper angebracht. Alternativ oder zusätzlich ist ein Befestigungselement eine Bohrung im Komponenten-Befestigungsbereich, welches insbesondere mit einem Gewinde versehen ist. Bevorzugt sind aber auch Nietmuttern oder Anschweißmuttern.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Halterungsschnittstelle umfasst im Komponenten-Befestigungsbereich Befestigungselemente oder Bohrungen ausgelegt zur Anbringung weiterer Anbauten. Diese weiteren Anbauten sind bevorzugt ein Aufstieg, ein Tritt, ein Griff oder ein Stand, insbesondere ein Kupplergriff, ein Rangierertritt, ein Rangiererstand, ein Wartungsstand, ein Geländer und/oder eine Griffstange.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen Halterungsschnittstelle ist der Halterungskörper so geformt, dass er zwischen dem Komponenten-Befestigungsbereich und dem Anbringungsbereich mindestens eine (strukturelle) Schwächung des Halterungskörpers aufweist. Diese Schwächung ist dabei so ausgestaltet, dass sich beim Wirken einer vorbestimmten Kraft auf die Schwächung der Komponenten-Befestigungsbereich von dem Anbringungsbereich trennt. Die Schwächung ist dabei bevorzugt eine Sollbruchstelle, insbesondere in Form einer Perforation oder eines Abscherelements. Dies hat den Vorteil, dass sich bei einem Unfall Komponenten gezielt voneinander trennen lassen. Beispielsweise sollte stets eine ungestörte Verformungsbewegung eines Crashelements sichergestellt sein. Dazu sollte die Befestigung von tragenden Komponenten, z.B. von Griffen oder Tritten, an der pufferseitigen Seite des Crashelements bei einem Unfall versagen. Dies wird durch besagte Schwächung erreicht, die z.B. eine gezielte Schwächung der tragenden Querschnittsfläche des Halterungskörpers ist.
  • Die Halterungsschnittstelle ermöglicht es einem Anwender somit, zusätzliche Anbauten im Bugbereich variabel, platzsparend und dennoch mit ausreichender Festigkeit anzubinden.
  • Das erfindungsgemäße Puffersystems umfasst ein Crashelement, welches an dem Pufferflansch mittels Pufferschrauben angebracht ist. Die Halterungsschnittstelle ist dabei jenseits des Crashelements an dem Pufferflansch angebracht (also puffertellerseitig).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Puffersystems ist der Puffer ein Mittelflanschpuffer.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Puffersystems hat der Anbringungsbereich der Halterungsschnittstelle dieselbe Form wie der Pufferflansch (zumindest die Kontur, bzw. ggf. anzüglich einer Ausnehmung im Innenbereich) und weist an den entsprechenden Stellen Bohrungen auf wie der Pufferflansch. Bevorzugt ist die Halterungsschnittstelle auf dem Pufferflansch mittels der Pufferschrauben befestigt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Puffersystems ist die Halterungsschnittstelle auf der puffertellerseitigen Seite des Pufferflanschs angebracht und der Anbringungsbereich der Halterungsschnittstelle weist eine Ausnehmung auf, so dass ein Puffergehäuse (d.h. Pufferhülse oder Pufferstößel) zumindest teilweise umfasst wird. Der Anbringungsbereich entspricht bevorzugt nur einem Teil der Fläche des Pufferflanschs und die Halterungsschnittstelle ist mit mindestens einer Pufferschraube, bevorzugt mit mindestens zwei Pufferschrauben, an dem Pufferflansch befestigt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:
    • Figur 1 ein Puffersystem gemäß dem Stand der Technik, umfassend einen Puffer und ein Crashelement,
    • Figur 2 eine Anbringung von tragenden Komponenten im Bereich eines Puffers eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik,
    • Figur 3 Figur 2 aus einem anderen Blickwinkel,
    • Figur 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Puffersystems mit einer bevorzugten Halterungsschnittstelle,
    • Figur 5 die Front eines Schienenfahrzeugs, bei dem ein Tritt mittels einer bevorzugten Halterungsschnittstelle angebracht ist,
    • Figur 6 Figur 5 aus einem anderen Blickwinkel.
  • Figur 1 zeigt einen Puffer 10 gemäß dem Stand der Technik. Der Puffer weist einen Pufferflansch 11 auf, der der Befestigung des Puffers 10 an einer Frontplatte eines Schienenfahrzeugs 4 oder wie hier dargestellt an einem Crashelement 3 dient. Die Befestigung des Pufferflanschs 11 erfolgt mittels Pufferschrauben 12, von denen hier nur eine einzige dargestellt ist, um auch die Bohrungen zu zeigen, die dazu in dem Pufferflansch 11 und dem Crashelement 3 vorhanden sind.
  • An dem Pufferflansch 11 ist hier die Pufferhülse 13 angeschweißt, in die der Pufferstößel 14 hineinragt. Zwischen diesen beiden Elementen ist ein hier nicht sichtbares elastisches Pufferelement eingebracht, welches Drücke, die auf den Pufferteller 15 wirken, reversibel aufnehmen und abgeben kann, wobei es bevorzugt auch etwas der Energie in Wärme umwandeln kann und damit als Stoßdämpfer dient. Bei einem Unfall, bei dem viel höhere Kräfte wirken als normal, dient das Crashelement 3 dazu, diese aufzunehmen. Es verformt sich dabei und nimmt die Crashenergie irreversibel auf.
  • Figuren 2 und 3 zeigen eine Anbringung von tragenden Komponenten 2 an einem Puffer 10 eines Schienenfahrzeugs 4 gemäß dem Stand der Technik. Die Pfeile zeigen auf diejenigen Bereiche des Schienenfahrzeugs 4, an denen die tragenden Komponenten 2 befestigt werden. Als Beispiel für eine tragende Komponente 2 dient hier ein Tritt 2. Es könnte aber auch ein Griff oder ein Rangiererstand sein. Der hier gezeigte Tritt 2 ist im Bugbereich des Schienenfahrzeugs 4 befestigt. Der Tritt 2 ist, wie hier durch die Pfeile genauer gekennzeichnet, am Führerhaus bzw. Frontend des Schienenfahrzeugs und an dessen Wagenkastenseite befestigt. Die Befestigungen am Führerhaus bzw. Frontend sind dabei aufgrund der recht großen Trittbreite vergleichsweise massiv dimensioniert, um eine geringe elastische Verformung sicherzustellen.
  • Figur 4 zeigt ein bevorzugtes Puffersystem 9 mit einem Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Halterungsschnittstelle 1, an der ein Tritt 2 als tragende Komponente 2 angebracht werden kann. Das Puffersystem 9 umfasst einen Puffer 10 mit einem Pufferflansch 11, welcher an ein Crashelement 3 montiert ist wie es z.B. in Figur 1 gezeigt ist. Im Unterschied zu Figur 1 umfasst die erfindungsgemäße Halterungsschnittstelle 1 an der Vorderseite des Pufferflanschs 11 (also an der dem Pufferteller 15 zugewandten Seite), wobei die Komponenten mittels Pufferschrauben 12 miteinander verbunden sind.
  • Die Halterungsschnittstelle 1 weist hier einen Halterungskörper 1 auf (und besteht in diesem Beispiel im Grunde aus diesem Halterungskörper). Dieser Halterungskörper 1 hat einen Komponenten-Befestigungsbereiche 1a, welcher hier relativ zum Anbringungsbereich 1b rechtwinklig abgewinkelt, damit ein Tritt 2 (hier nicht dargestellt, s. nachfolgende Figuren) aufgelegt und mit Schrauben 7 in den Bohrungen des Komponenten-Befestigungsbereichs 1a befestigt werden kann.
  • Unter diesem Komponenten-Befestigungsbereiche 1a befindet sich der Anbringungsbereich 1b, der hier einem Teil der Fläche des Pufferflanschs 11 entspricht, nämlich deren oberen Bereich, und mit zwei Pufferschrauben 12 an dem Pufferflansch 11 befestigt ist. Da am Pufferflansch 11 die Pufferhülse 13 angeschweißt ist, oder bei einem Mittelflanschpuffer hindurchgeführt ist, ist hier eine Ausnehmung im Anbringungsbereich 1b vorhanden, welche die Pufferhülse 13 teilweise umfasst.
  • Der Komponenten-Befestigungsbereich 1a ist hier mit Bohrungen 5 ausgestattet (von denen der Übersicht halber nur zwei mit einem Referenzzeichen versehen sind), wobei durchaus statt der Bohrungen 5 auch andere Befestigungselemente wie z.B. Schrauben in dem Komponenten-Befestigungsbereich 1a vorhanden sein könnten. Der Anbringungsbereich 1b kann hier mit zwei Pufferschrauben 12 am Pufferflansch 11 befestigt werden, so dass diese Pufferschrauben 12 Crashelement 3, Pufferflansch 11 und die aufliegende Halterungsschnittstelle 1 zu dem Puffersystem 9 verbinden. Alternativ zur Befestigung mittels der Pufferschrauben 12 wäre auch eine Befestigung an extra Befestigungspunkten am Pufferflansch möglich.
  • Figur 5 zeigt die Front eines Schienenfahrzeugs 4, bei dem ein Tritt 2 mittels einer bevorzugten Halterungsschnittstelle 1 angebracht ist. Der Tritt 2 ist dabei mittels Schrauben 7 in hier perspektivisch verdeckten Bohrungen 5 (s. z.B. Figur 5) an der Halterungsschnittstelle 1 befestigt und die Halterungsschnittstelle 1 ist mit zwei Pufferschrauben 12 am Puffer 10 des Schienenfahrzeugs 4 befestigt.
  • Damit eine optimale Funktion des Crashelements 3 erhalten bleibt, nämlich seine optimale Verformbarkeit bei einem Unfall, weist die Halterungsschnittstelle 1 hier Schwächungen 6 in Form einer Perforierung auf, so dass an genau dieser Stelle der Komponenten-Befestigungsbereich 1a vom Anbringungsbereich 1b abreißt.
  • Figur 6 zeigt Figur 5 aus einem anderen Blickwinkel. Die beiden rechten Pfeile deuten die Befestigungspunkte am Puffer bzw. an der Halterungsschnittstelle 1 an, der linke Pfeil eine zusätzliche Befestigungsmöglichkeit an der Seite des Schienenfahrzeugs (wie sie auch im Stand der Technik verwendet wird). Insbesondere in dem Falle, bei dem dort eine Befestigung erfolgt, ist die Schwächung 6 in der Halterungsschnittstelle 1 bevorzugt.
  • Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Ausführungsformen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel "ein" bzw. "eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen Begriffe wie "Einheit" nicht aus, dass die betreffenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Claims (11)

  1. Puffersystem (9) umfassend einen Puffer (10) mit einem Pufferflansch (11), ein Crashelement (3), welches an dem Pufferflansch (11) mittels Schrauben (12) angebracht ist und eine jenseits des Crashelements (3) an der Vorderseite des Pufferflanschs (11) mit Schrauben (12) angebrachte Halterungsschnittstelle (1) zur Anbringung von tragenden Komponenten (2) an einem Puffer (10) eines Schienenfahrzeugs (4), welche einen Halterungskörper (1) mit einem Komponenten-Befestigungsbereich (1a) und einen davon unterschiedlichen Anbringungsbereich (1b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungskörper (1) der Halterungsschnittstelle (1) zwischen dem Komponenten-Befestigungsbereich (1a) und dem Anbringungsbereich (1b) mindestens eine Schwächung (6) des Halterungskörpers (1) aufweist, die so ausgestaltet ist, dass sich beim Wirken einer vorbestimmten Kraft auf die Schwächung (6) der Komponenten-Befestigungsbereich (1a) von dem Anbringungsbereich (1b) trennt, wobei der Komponenten-Befestigungsbereich (1a) mit Befestigungselementen und/oder Bohrungen (5) zur Anbringung der Komponenten (2) ausgestattet ist und der Anbringungsbereich (1b) so geformt ist, dass er an mindestens einem Befestigungspunkt an einer Vorderseite des Pufferflanschs (11) mit einer Schraube (12) befestigt werden kann.
  2. Puffersystem nach Anspruch 1, wobei der Anbringungsbereich (1b) der Halterungsschnittstelle (1) dieselbe Form wie der Pufferflansch (11) oder zumindest ein Teil dieses Pufferflanschs (11) hat.
  3. Puffersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Anbringungsbereich (1b) der Halterungsschnittstelle (1) eine Ausnehmung aufweist, so dass er ein Puffergehäuse (13, 14) des Puffers (10) umfassen kann,
    wobei der Anbringungsbereich (1b) bevorzugt nur einem Teil der Fläche des Pufferflanschs (11) des Puffers (10) mit mindestens einer Bohrung für eine der Pufferschrauben (12) entspricht und eine Ausnehmung dort aufweisen wo sich auf oder an dem Pufferflansch (11) ein Puffergehäuse (13, 14) befindet.
  4. Puffersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Anbringungsbereich (1b) der Halterungsschnittstelle (1) relativ zum Komponenten-Befestigungsbereich (1a) abgewinkelt ist, bevorzugt rechtwinklig.
  5. Puffersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Befestigungselement ein Bolzen oder eine Schraube ist und fest im Komponenten-Befestigungsbereich (1a) an dem Halterungskörper (1) angebracht ist und/oder wobei eine Bohrung (5) im Komponenten-Befestigungsbereich (1a) mit einem Gewinde versehen ist.
  6. Puffersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend im Komponenten-Befestigungsbereich (1a) der Halterungsschnittstelle (1) Befestigungselemente oder Bohrungen (5) zur Anbringung weiterer Anbauten, insbesondere ausgelegt zur Anbringung eines Aufstiegs, Tritts, Griffs oder Stands, bevorzugt zur Anbringung eines Kupplergriffs, eines Rangierertritts, eines Rangiererstandes, eines Wartungsstandes, eines Geländers und/oder einer Griffstange.
  7. Puffersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwächung (6) eine Sollbruchstelle ist, insbesondere in Form einer Perforation oder einem Abscherelement.
  8. Puffersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Puffer (10) ein Mittelflanschpuffer ist.
  9. Puffersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Anbringungsbereich (1b) der Halterungsschnittstelle (1) zumindest teilweise dieselbe Form wie der Pufferflansch (11) hat und an den entsprechenden Stellen Bohrungen aufweist wie der Pufferflansch (11), und dass die Halterungsschnittstelle (1) auf dem Pufferflansch (11) mittels der Schrauben (12) befestigt ist.
  10. Puffersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    wobei der Anbringungsbereich (1b) der Halterungsschnittstelle (1) eine Ausnehmung aufweist, so dass ein Puffergehäuse (13, 14) zumindest teilweise umfasst wird,
    wobei der Anbringungsbereich (1b) bevorzugt nur einem Teil der Fläche des Pufferflanschs (11) entspricht und die Halterungsschnittstelle (1) mit mindestens einer Schraube (12) an dem Pufferflansch (11) befestigt ist.
  11. Schienenfahrzeug umfassend ein Puffersystem (9) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
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