NO333865B1

NO333865B1 - Automatisk, sentral bufferkobling

Info

Publication number: NO333865B1
Application number: NO20075971A
Authority: NO
Inventors: Andreas Kemper
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2013-10-07
Also published as: ATE429368T1; ES2324686T3; EP1955918A1; KR20080074704A; US7708157B2; KR100979610B1; AU2007242929B2; US20080277366A1; PT1955918E; DE502007000644D1; NO20075971L; AU2007242929A1; EP1955918B1; PL1955918T3; DK1955918T3

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en automatisk sentralbufferkobling (1) med et koblingshode (100), en koblingsstang (90) og en støtdemper (40) med et destruktivt utformet kraftabsorberende element i form av et deformerbart rør (41). For å gi en ekstra funksjonalitet med mulighet for forlengelse og tilbaketrekking av koblingsstangen (90), foreslås det ifølge oppfinnelsen at sentralbufferkoblingen (1) skal ha en påvirkbar lineærdrift (30) for aksialforskyvningen av koblingsstangen (90) i forhold til festeplaten (50), og at lagerblokken (60, 70) skal innbefatte en første lagerblokkomponent (60) hvorimot det deformerbare rørets (41) koblingshodeende går, og en andre lagerblokkomponent (70) hvortil koblingsstangens (90) kjøretøyende er leddet, idet den andre lagerblokkomponenten (70) er aksialforskyvbar i forhold til den første lagerblokkomponenten (60) ved hjelp av lineærdriften (30).

Description

Oppfinnelsen vedrører en automatisk, sentral bufferkobling for et kjøretøy, særlig et skinnegående kjøretøy, innbefattende et koblingshode, en koblingsstang forbundet med koblingshodet, en lagerblokk, hvortil kjøre tøy endens side til koblingsstangen er leddet slik at den kan svinge horisontalt, en festeplate, som fortrinnsvis kan tilknyttes kjøretøy rammen, for festing av den sentrale bufferkoblingen til kjøretøyet, og en støtdemper omfattende et destruktivt utformet kraftabsorberende element i form av et deformerbart rør hvis koblingshodeside ligger an mot lagerblokken og dens kjøretøyendens side mot festeplaten, hvilken støtdemper har en boltforbindelse som aksialt spenner over lagerblokken, det deformerbare røret, og festeplaten, og muliggjør en aksialforskyvning av lagerblokken relativt festeplaten ved store støt, dvs. når det på den sentrale bufferkoblingen utøves en kraft som overstiger en på forhånd bestemt driftsbelastning.

En slik type sentral bufferkobling er av prinsipp kjent, særlig innenfor jernbanetek-nikken, og den tjener til overføring av strekkrefter og trykkrefter som virker mellom vognkassen til et første kjøretøy og vognkassen til et andre kjøretøy når den sentrale bufferkoblingen er koblet til en sentral bufferkobling i det andre kjøretøyet.

For å sikre en demping av strekk- og trykkrefter som forekommer under vanlig kjø-retøydrift, hvilke krefter det eksempelvis dreier seg om ved flere sammenkoblede kjøretøy, og som overføres mellom de enkelte vognkasser ved normal kjøretøydrift via sentrale bufferkoblinger, er det vanligvis i koblingsstangen og/eller i lageret anordnet en vanligvis regenerativt utformet kobling, med leddforbindelse mellom koblingsstangen og lagerblokken. Denne koblingen er vanligvis utformet for å kunne ta strekkrefter og trykkrefter opp til en bestemt størrelse og til å videreføre oversti-gende krefter til kjøretøyrammen.

Mens denne koblingen således demper strekk- og trykkrefter som oppstår ved vanlig drift, vil det imidlertid så snart koblingens driftslast overstiges, eksempelvis når kjøretøyet kolliderer med en hindring eller under plutselig bremsing med kjøretøyet, foreligge en fare for at den vanligvis regenerativt utformede koblingen og eventuelt også koblingsleddet mellom de enkelte vognkasser, påvirkes slik at grenseflaten mellom de enkelte vognkasser, vil bli ødelagt eller skadet. I alle tilfeller vil koblingen ikke kunne absorbere hele resultantkraften. Koblingen er derfor ikke integrert i kjøretøyets kraftabsorberende konsept, slik at resultantkraften overføres direkte til kjøretøyrammen. Dette betyr at kjøretøyrammen utsettes for meget store belastninger og kan muligens skades eller ødelegges. Ved skinnekjøretøyer av mul-titypen i slike tilfeller foreligger det en fare for avsporing.

For beskyttelse av kjøretøyrammen mot skader ved kraftige bakendestøt, benyttes det ofte en støtdemper som innbefatter et destruktivt utformet kraftabsorberende element, eksempelvis i form av et deformerbart rør, hvilket kraftabsorberende element av støtdemperen er utformet slik at det aktiveres når koblingens virksomme absorpsjon overstiges, slik at elementet derved vil absorbere og derfor dissipere en del av den kraften som overføres i det kraftabsorberende elementet i kraftstrømmen. Når det dreier seg om en støtdemper med et destruktivt utformet kraftabsorberende element i form av et deformerbart rør, så vil dette deformerbare røret deformeres plastisk på en definert og destruktiv måte, slik at resultantstøtkraften i det minste delvis omformes til deformasjonsarbeid og -varme.

EP 0 608 531 Al beskriver en automatisk bufferkobling for et skinnegående kjøre-tøy, hvilken bufferkobling omfatter et drag og en kobling, en lagerblokk forbundet til rammen av det skinnegående kjøretøyet, hvilken lagerblokk også er forbundet draget og koblingen. Et deformasjonsrør og en dyseplate er videre anordnet tillig-gende lagerblokken. En skrueforbindelse, som aksielt klemmer fast lagerblokken, deformasjonsrøret og dyseplaten, tillater aksiell forskyvning av lagerblokken og de-formasjonsrøret i forhold til rammen og dyseplaten og danner en føring for lagerblokken.

DE 19719646 Al beskriver en bufferkobling som kan trekkes tilbake langs kjøret-øyet, er forbundet til en brakett, der bevegelsen av bufferkoblingen er avgrenset mellom to ytterpunkter. Braketten kan i det minste låses fast i nærheten av det ene ytterpunktet. Bufferkoblingens posisjon stilles inn av en eller flere motordrevne spindler som er i inngrep med braketten.

Det problem som ligger til grunn for oppfinnelsen relaterer seg til det faktum at en automatisk, sentral bufferkobling av den innledningsvis nevnte type, dvs. med en støtdemper med et destruktivt utformet kraftabsorberende element, ofte må kunne forskyves i aksialretningen, dvs. i kjøretøyets lengderetning, mellom en første forlenget stilling, i hvilken den sentrale bufferkoblingens koblingshode befinner seg i kjøretøyets koblingsplan og således er klart for kobling, og en andre tilbaketrukket stilling, i hvilken koblingshodet befinner seg i en stilling bakenfor koblingsplanet nær til kjøretøyet.

Denne ekstra funksjonaliteten kan eksempelvis være nødvendig når den sentrale bufferkoblingen brukes i høyhastighetstog. Denne togtypen er kjennetegnet ved at endevognen ofte er bygget i samsvar med optimaliserte aerodynamiske forhold innenfor kjøretøydynamikken. Særlig gjelder at nesekonen til et slikt kjøretøy, henholdsvis endevognen, ofte fremstilles i samsvar med aerodynamiske spesifikasjoner, i den hensikt å kunne redusere følsomheten overfor tverrvinder, baugbølger og så-kalte overlydssmell.

Et fortrinnsvis glassfiberarmert nesekon benyttes vanligvis for å tilfredsstille de aerodynamiske kravene. Denne nesekonen kan eksempelvis ha en frontluke som kan åpnes pneumatisk, idet den automatiske, sentrale bufferkoblingen med støtdemperen så vel som aktiveringsmekanismen for frontluken og andre komponenter, så som eksempelvis signallys og luftkanaler for klimakontroll, er anordnet i nesekonen. Nesekonens skall, tilvirket av eksempelvis armert glassfiber, bæres ofte av en bære-struktur som i sin tur er boltet fast til vognkassestrukturen. Denne bærestrukturen kan også tjene som en festebasis for den eksempelvis pneumatisk drevne aktiveringsmekanismen til frontluken eller en fremre redningsinnretning (dersom den fo-refinnes).

For at to slike endevogner, som er utformet i samsvar med det aerodynamiske kon-septet, skal kunne kobles/frakobles så raskt som mulig, bør nesekonens profil innbefatte et koblingskonsept som sikrer en bestemt aksial avstand for den forlengede automatiske, sentrale bufferkoblingen i forbindelse med den eksempelvise pneumatisk betjente frontluken. Denne avstanden er, alt avhengig av utforming av nesekonen,

vanligvis i området fra ca. 100 mm til 400 mm.

For å gi en automatisk, sentral bufferkobling av den nevnte typen en ekstra funksjon med aksial forlengbarhet, for eksempel med en lineærdrift, med hvilken den sentrale bufferkoblingen, henholdsvis den sentrale bufferkoblingens koblingsarm, kan aksialforskyves sammen med koblingshodet i forhold til kjøretøyrammen eller i forhold til den festeplaten som brukes for festing av den sentrale bufferkoblingen til kjøretøyet. Siden monteringsplassen i kjøretøyets nesekon for den automatiske, sentrale bufferkoblingen ofte er begrenset, må lineærdriften for aksialforskyvning av den sentrale bufferkoblingen for realisering av den ekstra og ønskede aksiale forlengelse og tilbaketrekking, realiseres på en så kompakt og plassbesparende måte som mulig.

Basert på dette problemet er det derfor en hensikt med foreliggende oppfinnelse å videreutvikle en automatisk, sentral bufferkobling av den innledningsvis nevnte ty-pe med den ekstra funksjonen med aksial forlengelse og tilbaketrekking, uten at det skal være nødvendig å øke den plassen i kjøretøyets nesekon som er nødvendig for montering av den sentrale bufferkoblingen.

Denne hensikt oppnås med en automatisk, sentral bufferkobling av den innlednings-vise type ved at den sentrale bufferkoblingen for det første omfatter en påvirkbar lineærdrift for aksialforskyvningen av koblingsstangen i forhold til festeplaten, og for det andre at lagerblokken omfatter en første lagerblokkomponent hvorimot det deformerbare rørets koblingshodeende går, og en andre lagerblokkomponent, hvortil kjøretøyendens side til koblingsstangens er leddet, hvilken andre lagerblokkomponent er aksialforskyvbar i forhold til den første lagerblokkomponenten ved hjelp av lineærdriften.

Løsningen ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat en forlengelse og tilbaketrekking av koblingsstangen ikke nødvendiggjør en aksialforskyvning av hele den sentrale bufferkoblingen med støtdemper i forhold til fikseringsplaten. Isteden vil, i samsvar med oppfinnelsen, bare den andre lagerblokkomponenten, til hvilken kjøre-tøyendens side til koblingsstangen er leddet, bli beveget relativt fikseringsplaten. Den første lagerblokkomponenten, hvorimot det deformerbare rørets koblingshodeende går, og som sammen med det deformerbare røret og festeplaten sørger for aksial fiksering av støtdemperen ved hjelp av boltforbindelsen, er fiksert i forhold til festeplaten under aksialforskyvningen av den andre lagerblokkomponenten, henholdsvis koblingsarmen, under påvirkning av lineærdriften.

En oppdeling av lagerblokken i en første lagerblokkomponent, som forblir stasjonær ved aksialforskyvningen av koblingsstangen betjent av lineærdriften, og i en andre lagerblokkomponent, som er bevegbar i forhold til den første lagerblokkomponenten ved aksialforskyvningen av koblingsstangen betjent av lineærdriften, gjør det unød-vendig med ekstra plass i kjøretøynesekonen for en automatisk, sentral bufferkobling som har den ekstra funksjonen at en koblingsstang kan forlenges og trekkes tilbake. Den systembetingede monteringsplassen for den automatiske, sentrale bufferkoblingen i nesekonen henholdsvis i kjøretøyets (endevognens) fremre ende, forblir uendret, til tross for at den automatiske, sentrale bufferkoblingen nå har en ekstra funksjon, nemlig en mulighet for aksial forskyvning av koblingsstangen.

Den automatiske, sentrale bufferkobling ifølge foreliggende oppfinnelse tar således hensyn til de aerodynamiske krav til nesekonen og muliggjør en optimal kollisjons-oppførsel uten at det er nødvendig å omforme vognkassestrukturen eller nesekonen.

Fordelaktige utførelsesformer av den nye sentrale bufferkoblingen er angitt i de uselvstendige patentkravene.

En særlig foretrukket utførelsesform av den (styrbare) lineærdriften som er anordnet for aksialforskyvningen av koblingsarmen i forhold til festeplaten, er én hvor lineærdriften innbefatter en primærdel som er koblet til den første lagerblokkomponenten, og en sekundærdel som er koblet til den andre lagerblokkomponenten, idet primærdelen og den sekundære delen ved aktivering av lineærdriften kan beveges i forhold til hverandre med en teleskopisk bevegelsessekvens hvor primærdelen og sekundærdelen i lineærdriften forskyves aksialt innbyrdes. Ved den aksiale forskyvningen av den første lagerblokkomponenten i forhold til den andre lagerblokkomponenten under påvirkning av lineærdriften, oppnås således at begge lagerblokkompo-nenter beveges teleskopisk, idet den andre lagerblokkomponenten forskyves aksialt i den stasjonære første lagerblokkomponenten når lineærdriften tilveiebringer aksialforskyvningen. Teleskopbevegelsen til de to lagerblokkomponentene gir den nødvendige forskyvningsstrekningen for koblingsstangens aksiale forlengelse og forkortelse.

Hva angår aksialforskyvningen av den første lagerblokkomponenten i forhold til den andre lagerblokkomponenten under betjening av lineærdriften, så foretrekkes det at den første lagerblokkomponenten omfatter en lagerplate med en åpning hvorigjennom koblingshodeenden til den andre lagerblokkomponenten vil føres i det minste delvis gjennom ved en aksialforskyvning av den andre lagerblokkomponenten under betjening av lineærdriften. Denne åpningen tilveiebrakt i lagerplaten til den første lagerblokkomponenten vil ha en diameter og/eller en profil som er større enn den maksimale tverrsnittsprofilen til det arealet av den andre lagerblokkompo nenten som føres gjennom åpningen under den aksiale forskyvningen som tilveie-bringes av lineærdriften.

Med hensyn til den automatiske, sentrale bufferkoblingen ifølge foreliggende oppfinnelse skal det he nevnes at lagerblokken innbefatter en første og en andre lagerblokkomponent som er innbyrdes aksialforskyvbare ved hjelp av lineærdriften og at når driftsbelastningen på den sentrale bufferkoblingen overskrides, eksempelvis ved et for stort sammenstøt, så vil hele lagerblokken bestående av den første og den andre lagerblokkomponenten, aksialforskyves mot festeplaten i den grad dette tilla-tes av støtdemperens boltforbindelse, og aksialforskyvningen skjer i retning mot kjøretøyet.

I en foretrukket utførelse, hvor den første lagerblokkomponenten innbefatter en lagerplate, tjener denne lagerplaten til aksial fiksering av bæreblokken via den første lagerblokkomponenten hvor lagerplaten er anordnet, det deformerbare røret og festeplaten via boltforbindelsen til støtdemperen.

En særlig foretrukket utførelse av sistnevnte, hvor den første lagerblokkomponenten innbefatter en lagerplate, tilveiebringer for den sentrale bufferkoblingen videre å omfatte en fortrinnsvis løsgjørbar bæreplate på bæreplatens koblingshodeendeflate, for festing av en senterreinstillingsmekanisme og/eller en vertikal bærer for koblingsstangen. Selvfølgelig kan andre komponenter som er nødvendige for koblingsstangens virkning, være anordnet på bæreplaten. Fordi disse komponentene (senter-reinnstillingsmekanismen, vertikal bærer, etc.) er festet til den første lagerblokkomponentens lagerplate via bæreplaten, vil disse komponentene forbli stasjonære i forhold til den første lagerblokkomponenten ved den lineærdriftpåvirkede aksialforskyvningen av den første lagerblokkomponenten hvortil kjøretøy endens side til koblingsstangen er leddet, slik at den aksialt bevegbare koblingsstangen vil bevege seg i forhold til disse komponentene på den første lagerblokkomponenten ved hjelp av lineærdriften.

For at den relative bevegelsen mellom koblingsstangen og de komponenter som er

nødvendige for koblingstangens virkning, skal kunne gjennomføres så friksjonsløst og slitasjebestandig som mulig, kan det være anordnet en føringshylse for koblingsstangen, idet de ubevegelige komponentene relativt den første lagerblokkomponenten, så som eksempelvis senter-reinnstillingsmekanismen eller den vertikale bærer, samvirker med denne føringshylsen.

En særlig foretrukket utførelse av den sentrale bufferkoblingen ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor den første lagerblokkomponenten har en lagerplate med en åpning hvorigjennom koblingshodesiden til den andre lagerblokkomponenten i det minste delvis føres gjennom ved en aksial forskyvning av den andre lagerblokkomponenten under påvirkning av lineærdriften, er en utførelse hvor den første lagerblokkomponenten har et stoppelement nær lagerplatens kjøretøyendeflate og fast forbundet med bæreplaten. Det deformerbare røret går mot bæreplatens kjøretøyende, og et bæreelement er plassert i det minste delvis inne i det deformerbare røret som er fast forbundet med stoppelementet. Lineærdriftens primærdel er fast forbundet med bæreelementet og således også med den første lagerblokkomponenten. Man kan naturligvis også tenke seg andre mulige utførelsesformer.

En foretrukket utførelse av leddet for koblings stangens kjøretøyende til den andre lagerblokkomponenten er én hvor den andre lagerblokkomponenten har en leddgaffel på sin koblingshodeende for samvirke med et koblingsøye på koblingsstangens kjøretøyende, montert ved hjelp av en leddbolt slik at det muliggjøres horisontale svingebevegelser. Det foretrekkes at forbindelsen mellom leddgaffelen og leddøyet skjer ved hjelp av et sfærisk bærelager som, utformet som en regenerativ trekkinnretning, bidrar til den sentrale bufferkoblingens kraftabsorpsjonskonsept og særlig i det minste delvis demper strekk- og trykkrefter som oppstår under normal drift.

I tillegg eller alternativt til det sfæriske bærelageret som fordelaktig er anordnet i forbindelsen mellom koblingsstangen og den andre lagerblokkomponenten, er en foretrukket utførelse at lageret muliggjør en kardangbevegelse av koblingsstangen i forhold til den andre lagerblokkomponenten. Det vil eksempelvis være mulig å ut-forme leddøyet på koblingsstangens kjøretøyende i samsvar med et slikt ønske.

I tillegg eller alternativt til trekkinnretningen som fordelaktig er anordnet i leddet mellom koblingsstangen og den andre lagreblokkomponenten, er en foretrukket ut-førelse av den sentrale bufferkoblingen ifølge foreliggende oppfinnelse utformet med en fortrinnsvis regenerativt utformet kobling i koblingsstangen. En eller flere slike koblinger er fortrinnsvis utformet for å kunne absorbere strekk- og trykkrefter opp til en bestemt verdi og deretter overføre overskytende krefter til lagerblokken. Støtdemperen som er anordnet nedstrøms for lagerblokken og med det destruktivt utformede kraftabsorberende elementet i form av et deformerbart rør hvis koblingshodeende går mot lagerblokken og hvis kjøretøyende går mot festeplaten, virker som en kjøretøy støtdemper, særlig i forbindelse med større hastigheter ved baken-dekollisjoner (store støt). Kombinasjonen av kobling (dempeenhet) og det destruktivt utformede kraftabsorberende elementet, muliggjør ikke bare en absorbering av strekk- og trykkrefter som oppstår ved normal drift og som vanligvis tas av den regenerativt utformede trekkinnretning, men støtdemperens deformerbare rør vil også i det minste delvis absorbere og dissipere de krefter som oppstår når trekkinnret-ningens driftsbelastning overskrides henholdsvis når driftsbelastningen til den sentrale bufferkoblingen overskrides, eksempelvis dersom kjøretøyet går mot en hindring eller plutselig bremses.

Hva angår det destruktivt utformede kraftabsorberende elementet (deformerbart rør) i støtdemperen, så kan dette deformerbare røret være utformet slik at når en på forhånd bestemt driftsbelastning på den sentrale bufferkoblingen overskrides, blir elementet skjøvet av lagerblokken henholdsvis den første lagerblokkomponenten, gjennom hullet i platen, med en samtidig omforming av støtkreftene til deforma sjonsarbeidet, samtidig som lagerblokken med den første og andre lagerblokkomponenten beveges i retning av festeplaten, som er utformet som en dyseplate med et fortrinnsvis sentralt plassert hull hvorigjennom det deformerbare røret skyves når driftsbelastningen til den sentrale bufferkoblingen overskrides.

Alternativt kan støtdemperen ha en konisk ring hvorimot det deformerbare røret går, idet det deformerbare røret er utformet slik at støtenergi omformes til deformasjonsarbeidet ved en overskridelse av den på forhånd bestemte driftsbelastningen for den sentrale bufferkoblingen, samtidig som lagerblokken med den første og andre lagerblokkomponenten beveges i retning av den bevegede platen. Denne utfø-relsen vil ha den fordelen at ved aktiveringen av støtdemperen vil det plastisk deformerte deformerbare røret ikke trykkes ut fra støtdemperen, men vil isteden bli holdt i gapet mellom lagerplaten og festeplaten. Særlig gjelder at det ikke er nød-vendig med noen plass bak støtdemperen, hvor det plastisk deformerte deformerbare røret vil innskyves i tilfelle av en kollisjon.

En særlig foretrukket utførelse av lineærdriften for aksialforskyvningen av koblingsstangen er en elektrisk lineærmotor, en hydraulisk lineærmotor eller en lineærdrift som innbefatter en gjengespindel. En hydraulisk lineærmotor (også kjent som en hydraulisk sylinder) er kjennetegnet ved at den har en kompakt utførelse, og at den virker på den måten at energi fra et hydraulisk fluid som tilføres fra en hydraulisk akkumulator eller med en hydraulisk pumpe, omformes til en kraft som virker i en enkel og kontrollerbar rett linje. En elektrisk lineærmotor vil - i motsetning til eksempelvis en roterende elektrisk motor - utføre en direkte translatorisk bevegelse som kan utnyttes for aksialforskyvning av koblingsstangen. Alternativt vil det også kunne være mulig å bruke en roterende elektromotor i kombinasjon med eksempelvis en gjengespindel. Derved kan rotasjonsbevegelsen til motoren overføres til en translatorisk bevegelse for aksialforskyvning av koblingsstangen.

Uavhengig av hvilken type lineærdrift som velges ifølge oppfinnelsen, kan lineærdriften påvirkes eksternt for derved eksempelvis å kunne kjøre ut koblingsstangen med koblingshodet til koblingsplanet, klart for en kobling, eller for å trekke den ut-skjøvne koblingsstangen med koblingshodet tilbake eksempelvis til kjøretøyets nesekon etter en frakobling.

For å oppnå at koblingsstangen kan holdes i sin utkjørte stilling i en koblingsklar posisjon, og spesielt for å oppnå at koblingsstangen forblir fiksert i forhold til den første lagerblokkomponenten, selv når det dreier seg om overføring av store støt-krefter, er en særlig foretrukket utførelsesform av den automatiske, sentrale bufferkoblingen utført slik at den innbefatter en fortrinnsvis mekanisk eller pneumatisk betjenbar lås som på den ene siden samvirker med den første lagerblokkomponenten og på den annen side samvirker med den andre lagerblokkomponenten, på en slik måte at den andre lagerblokkomponenten kan låses til den første lagerblokkomponenten etter en aksialforskyvning ved hjelp av lineærdriften.

En foretrukket utførelse av låsingen er en låsemekanisme som er anordnet på den første lagerblokkomponenten og et stoppelement som betjenes av låsemekanismen og også er plassert på den første lagerkomponenten, samt minst ett stoppelement som er utformet komplementært med det førstnevnte stoppelementet og er anordnet i en på forhånd bestemt stilling på den andre lagerblokkomponenten. Begge stoppe-lementene er utformet slik at de samvirker når låsemekanismen aktiveres, når koblingsstangen enten er i utkjørt eller tilbaketrukket tilstand. Man kan naturligvis også tenke seg andre låsemekanismer.

I utgangspunktet er koblingsstangen naturligvis ikke begrenset til utelukkende en aksialforskyvning mellom den fullt utkjørte stillingen og den helt tilbaketrukkede stillingen. Man kan også tenke seg en aksialforskyvning av koblingsstangen ved hjelp av lineærdriften til en hvilken som helst ønsket stilling i forhold til den første lagerblokkomponenten, mellom den helt forlengede og den helt inn trukne stillingen. Man kan også tenke seg å anordne korresponderende låsemekanismer på ethvert ønsket sted mellom den helt utkjørte og den helt innkjørte stillingen.

Med hensyn til støtdemperen så foretrekkes det at denne innbefatter en langsgående forskyvningsføring med minst én føringsskinne som er festet til festeplaten ved sin kjøretøyende og er utformet slik at den muliggjør en kontrollert aksialbevegelse av

lagerblokken med den første og andre lagerblokkomponenten mot festeplaten når en på forhånd bestemt driftsbelastning for den sentrale bufferkoblingen overskrides. En slik langsgående forskyvningsføring muliggjør at det deformerbare røret kan deformeres på en definert måte i tilfelle av en støtpåvirkning, slik at man får en forutbe-stemt sekvens av tilstander under absorberingen av kreftene. Den i det minste ene føringsskinnen i den langsgående forskyvningsføringen vil dessuten lette monte-ringen (installeringen) av den sentrale bufferkoblingen i kjøretøyets monteringsrom.

På tegningen er det vist en foretrukket utførelse av en sentral bufferkobling ifølge oppfinnelsen. Det skal nevnes at oppfinnelsen naturligvis ikke er begrenset til de detaljer som er vist på tegningen.

På tegningen vises:

Fig. 1 et delvis gjennomskåret perspektivriss av kjøretøysidesegmentet til en foretrukket utførelse av en sentral bufferkobling ifølge oppfinnelsen,

Fig. 2 et perspektivriss av hele den sentrale bufferkoblingen på fig. 1,

Fig. 3 et delvis gjennomskåret sideriss av lagerblokken og støtdemperen som benyttes i den sentrale bufferkoblingen på fig. 1,

Fig. 4 et grunnriss av hele den sentrale bufferkoblingen på fig. 1,

Fig. 5a et sideriss av den sentrale bufferkoblingen på fig. 4, i fullt forlenget tilstand, Fig. 5b et sideriss av den sentrale bufferkoblingen på fig. 5a, i fullt inntrukket tilstand, Fig. 5c et sideriss av den sentrale bufferkoblingen på fig. 5b, etter en støtdemperak-tivering, Fig. 6 et grunnriss av koblingshodet i den sentrale bufferkoblingen på fig. 1, og

Fig. 7 et grunnriss av festeplaten i den sentrale bufferkoblingen på fig. 1.

En foretrukket utførelse av den sentrale bufferkoblingen ifølge oppfinnelsen vil nå bli beskrevet under særlig henvisning til fig. 1-4. Den bakre delen av den sentrale bufferkoblingen er på fig. 1 vist delvis gjennomskåret. Fig. 2 er et perspektivriss av hele den sentrale bufferkoblingen, mens fig. 3 viser lagerblokken og støtdemperen i den foretrukne utførelsesformen, i et delvis gjennomskåret sideriss. Fig. 4 er et

grunnriss av hele den sentrale bufferkoblingen ifølge en foretrukket utførelsesform.

Den automatiske, sentrale bufferkoblingen 1, som særlig egner seg for endevognen i et skinnegående høyhastighetskjøretøy, har et koblingshode 100. Dette kan eksempelvis, se fig. 6, være et koblingshode av en type som betegnes type 10 Scharfen-berg<®>. Fig. 6 viser den foretrukne utførelsen av den sentrale bufferkoblingen i grunnriss, sett mot koblingshodets 100 endeplate 101.

At koblingshodet 100 er forbundet med en koblingsstang 90 kan man særlig se på

fig. 2 og 4. Som vist på fig. 1 kan eksempelvis en regenerativt utformet trekkinnretning 93 være integrert i koblingsstangen 90, i form av en hydraulisk virkende dempeenhet. Denne trekkinnretningen 93 tjener til absorbering av strekk- og trykkrefter som overføres ved normal kjøretøy drift.

På fig. 1 ser man også at et leddøye 92 er utformet på koblingsstangens 90 kjøretøy-ende 91 og at øyet er anordnet i en leddgaffel 72 som tilhører lagerblokken 60, 70, idet forbindelsen skjer ved hjelp av en leddbolt 2, slik at horisontale svingebevegelser muliggjøres. Lageret i leddøyet 92 er fordelaktig et sfærisk bærelager 9, som i tillegg til trekkinnretningen 93 i koblingsstangen 90 vil dempe krefter som oppstår ved vanlig kjøretøydrift.

Fig. 4 og 5a viser at koblingsstangen ikke bare er svingbar i horisontalplanet, men også har en viss vertikal svingemulighet.

Den automatiske, sentrale bufferkoblingen 1 ifølge foreliggende oppfinnelse er festet til rammen til det ikke viste kjøretøyet henholdsvis til kjøretøyets endeflate, og festingen skjer ved hjelp av en festeplate 50. Det er anordnet hull 52 for opptak av bolter, etc. i festeplaten 50.

For at den sentrale bufferkoblingen 1 ifølge foreliggende oppfinnelse skal ha best mulige kollisjonsegenskaper, er det mellom lagerblokken 60, 70 og festeplaten 50 anordnet en støtdemper 40 med et destruktivt utformet kraftabsorberende element i form av et deformerbart rør 41. Dets koblingshodeende går mot lagerblokken 60, 70 mens kjøretøyenden går mot festeplaten 50. Støtdemperen 40 har videre en boltfor bindelse 42 som aksialt spenner over lagerblokken 60, 70, det deformerbare røret 41 og festeplaten 50, og muliggjør en aksialforskyvning av lagerblokken 60, 70 i forhold til festeplaten 50 når det forekommer for store støtpåkjenninger.

For at koblingsstangen 90 skal kunne aksialforskyves i forhold til festeplaten 50, for derved å muliggjøre en utkjøring og inntrekking av koblingshodet 100, innbefatter den sentrale bufferkoblingen 1 videre en lineærdrift 30 som er anordnet inne i det deformerbare røret 41. Lagerblokken 60, 70 er todelt, og det deformerbare rørets 41 koblingshodeende går mot en første lagerblokkomponent 60 mens koblingsstangens 90 kjøretøyende 91 er leddet til en andre lagerblokkomponent 70. Lineærdriften 30 i støtdemperen 40 er utformet for aksialforskyvning av den andre lagerblokkomponenten 70 i forhold til den første lagerblokkomponenten 60.

Lineærdriften 30 har en primærdel 31 som er koblet til den første lagerblokkomponenten 60, og en sekundærdel 32 som er koblet til den andre lagerblokkomponenten 70. Når lineærdriften 30 aktiveres, vil primærdelen 31 og sekundærdelen 32 beveges i forhold til hverandre på en teleskopisk måte, idet primærdelen 31 og sekundærdelen 32 i lineærdriften 30 forskyves aksialt inn i hverandre.

Den translatoriske bevegelsen som overføres fra lineærdriftens 30 sekundærdel 32 til den andre lagerblokkomponenten 70, overføres direkte fra den andre lagerblokk-komponenten 70 og til koblingsstangen 90. Dette fordi leddøyet 92 på koblingsstangens 80 kjøretøyende 91 er koblet til leddgaffelen 72 som er utformet på koblingshodeenden til den andre lagerblokkomponenten 70.

Som særlig vist på fig. 1 og 3, innbefatter den første lagerblokkomponenten 60 en lagerplate 61 med en gjennomgående åpning 62 hvor den andre lagerblokkomponentens 70 koblingshodeende sammen med den leddtilkoblede koblingsstangen 90 vil ha en i det minste delvis føring ved en aksialforskyvning som tilveiebrakt ved hjelp av lineærdriften 30. En bæreplate 67 er løsbart festet til bæreplatens 61 koblingshodeendeflate. I den foretrukne utførelsen tjener denne bæreplaten 67 til hol-ding av en senter-reinnstillingsmekanisme 3 så vel som en vertikal bærer 4. Verken senter-reinnstillingsmekanismen 3 eller den vertikale bæreren 4 har direkte samvirke med koblingsstangen 90, men isteden med en føringshylse 94 hvorigjennom koblingsstangen 90 går. På samme måte som koblingsstangen 90, forskyves føringshyl-sen 94 i forhold til bæreplaten 67 og således i forhold til senter-reinnstillingsmekanismen 3 og den vertikale bæreren 4, når lineærdriften 30 aktiveres.

I tillegg til den nevnte lagerplaten 61 har den første lagerblokkomponenten 60 et stoppelement 63 som er fast forbundet med lagerplaten 61 og som det deformerbare rørets 41 kjøretøyende går mot. I tillegg har den første lagerblokkomponenten 60 et bæreelement 64 som går inn i det deformerbare røret 41 som er fast forbundet med stoppelementet 63 til den første lagerblokkomponenten 60. Dette bæreelementet 64 tjener til å holde lineærdriftens 30 stasjonære primærdel 31 i forhold til festeplaten 50 når lineærdriften 30 aktiveres. I den viste utførelsen er stoppelementet 63 og bæreelementet til den første lagerblokkomponenten 60 en enhetlig del, for derved å muliggjøre lavest mulige fremstillings- og monteringskostnader.

Den andre lagerblokkomponenten 70, som er aksialforskyvbar i forhold til den førs-te lagerblokkomponenten 60 ved hjelp av lineærdriftens 30 sekundærdel 32, innbefatter en lineær føring 71 som går aksialt i kjøretøyretningen og som ved aktivering av lineærdriften 30 muliggjør at sekundærdelen 32 beveges i forhold til primærdelen 31 langs en aksialt forløpende flate 65.

I den foretrukne utførelsen av den sentrale bufferkoblingen 1, er festeplaten 50 utformet som en dyseplate med et sentralt hull 51, og støtdemperen 40 innbefatter videre en konisk ring 45 som det deformerbare rørets 1 dysesideende går mot. Støt-demperens 40 deformerbare rør 41 er utformet til å presses med redusert diameter gjennom hullet 51 i dyseplaten 50 av den første lagerblokkomponentens stoppelement 63 når en på forhånd bestemt driftsbelastning på den sentrale bufferkoblingen 1 overskrides, med samtidig omforming av støtkrefter til deformasjonsarbeidet. Samtidig som denne energien dissiperes, blir lagerblokken med den første og den andre lagerblokkomponenten 60, 70 beveget mot festeplaten 50.

Støtdemperen 40 har videre en langsgående forskyvningsføring med to føringsskin-ner 43. Disse føringsskinne er festet til festeplaten 50 ved sine kjøretøyender og er utformet slik at de muliggjør en kontrollert aksial bevegelse av hele lagerblokken, som består av den første lagerblokkomponenten 60 og den andre lagerblokkomponenten 70, når det foreligger et for stort støt. Disse føringsskinnene 43 tjener også til å lette en innpassing av den automatiske, sentrale bufferkoblingen i kjøretøyets monteringsrom. Føringsskinnene 43 er festet til de tilhørende veggene i monterings-rommet ved hjelp av bolter 44.

Den sentrale bufferkoblingen ifølge foreliggende oppfinnelse innbefatter videre en mekanisk eller pneumatisk lås 5 med en låsemekanisme 6 som samvirker med et første låseelement 7 anordnet på den første lagerblokkomponenten 60. Et andre låseelement 8, som er utformet komplementært med det første låseelementet 7, er anordnet på den andre lagerblokkomponenten 7 for samvirke med det første låseelementet, for derved å sikre en låsing av den andre lagerblokkomponenten 7 i forhold til den første lagerblokkomponenten 60. Avhengig av det andre låseelementets 8 stilling på den andre lagerblokkomponenten 70, kan således den andre lagerblokkomponenten 70 låses i ulike stillinger.

Utkjøringen og tilbaketrekkingen av koblingsstangen 90 i den sentrale bufferkoblingen 1 vil nå bli beskrevet under henvisning til fig. 5a-5c. Fig. 5a er et sideriss av den foretrukne utførelsen av den sentrale bufferkoblingen i en utkjørt tilstand, dvs. i en tilstand i hvilken koblingsstangen 90 og den andre lagerblokkomponenten 70 er i utkjørt stilling påvirket av lineærdriften 30.1 denne tilstanden vil koblingshodet 100 ligge i koblingsplanet og er således klar for kobling.

Fig. 5b viser en tilstand hvor den andre lagerblokkomponenten 70 er aksialforskjø-vet i forhold til den første lagerblokkomponenten 60 mot festeplaten 50 under påvirkning av lineærdriften 30. Som vist her den andre lagerblokkomponentens 70 koblingshodeside sammen med leddbolten 2, leddgaffelen 72, leddøyet 92 og koblingsstangens 90 kjøretøyendeside 91 ført gjennom åpningen 62 i den første lagerblokkomponentens 60 lagerplate 61.1 motsetning til den stilling som er vist på fig. 5a, er koblingshodet 100 nå ikke lenger i koblingsplanet, men befinner seg isteden i et tilbaketrukket plan, slik at eksempelvis (ikke vist) en frontluke i kjøretøyet kan lukkes for derved å tilveiebringe en lukket nesekon. Fig. 5c viser den sentrale bufferkoblingen 1 på fig. 5b etter at støtdemperen er akti-vert. Som vist er hele lagerblokken, med den første lagerblokkomponenten 60 og den andre lagerblokkomponenten 70, aksialt beveget mot festeplaten 50 som følge av støtdemperens aktivering. Denne bevegelsen kontrolleres i aksialretningen ved hjelp av styreskinnene 43 og boltforbindelsen 42. Når lagerblokken 60, 70 beveges mot festeplaten 50, presses det deformerbare røret 41 med redusert diameter gjennom hullet 51 i festeplaten 50, hvorved i det minste en del av den overførte støtkraf-ten samtidig omformes til deformasjonsarbeidet og således dissiperes. Det skal her nevnes at den første lagerblokkomponenten 60 og den andre lagerblokkomponenten 70 beveges som en enhet av lineærdriften 30 mot festeplaten 50. Fig. 7 viser et grunnriss av den sentrale bufferkoblingen ifølge den foretrukne utfø-relsen, sett mot festeplaten 50 som er utformet som en dyseplate.

Det skal særlig nevnes at oppfinnelsen ikke er begrenset til de detaljer som er vist og beskrevet. Man kan således tenke seg å bruke en elektrisk lineærmotor istedenfor en hydraulisk lineærmotor.

Henvisningstall

Claims

1. Automatisk, sentral bufferkobling (1) for et kjøretøy, særlig et skinnegående kjøretøy, hvilken sentrale bufferkobling (1) omfatter: - et koblingshode (100), - en koblingsstang (90) forbundet med koblingshodet (100), - en lagerblokk (60, 70), hvortil kjøretøyendens side (91) til koblingsstangen (90) er leddet slik at den kan svinge horisontalt, - en festeplate (50), som fortrinnsvis kan tilknyttes kjøretøyrammen, for festing av den sentrale bufferkoblingen (1) til kjøretøyet, og - en støtdemper (40) omfattende et destruktivt utformet, kraftabsorberende element i form av et deformerbart rør (41) hvis koblingshodeende ligger an mot lagerblokken (60, 70) mens kjøretøyenden ligger an mot festeplaten (50), hvilken støtdemper (40) har en boltforbindelse (42) som aksialt spenner over lagerblokken (60, 70), det deformerbare røret (41), og festeplaten (50) og muliggjør en aksialforskyvning av lagerblokken (60, 70) relativt festeplaten (5) ved for store støt, karakterisert vedat at den automatiske, sentrale bufferkoblingen (1) videre omfatter en påvirkbar lineærdrift (30) for en aksialforskyvning av koblingsstangen (30) relativt festeplaten (50), og at lagerblokken (60, 70) har en første lagerblokkomponent (60), hvorimot det deformerbare rørets (41) koblingshodeende går, og en andre lagerblokkomponent, hvortil kjøretøysidens ende (91) til koblingsstangen (90) er leddet, hvilken andre lagerblokkomponent (70) er aksialforskyvbar relativt den første lagerblokkomponenten (60) ved hjelp av lineærdriften (30).

2. Sentral bufferkobling ifølge krav 1, karakterisert vedat lineærdriften (30) omfatter en primærdel (31) koblet til den første lagerblokkomponenten (60), og en sekundærdel (32) koblet til den andre lagerblokkomponenten (70), idet ved en aktivering av lineærdriften (30), primærdelen (31) og sekundærdelen (32) i lineærdriften (30) kan beveges relativt hverandre på en teleskopisk måte, idet primærdelen (31) og sekundærdelen (32) i lineærdriften (30) aksialforskyves i hverandre.

3. Sentral bufferkoblingen ifølge krav 2, karakterisert vedat den første lagerblokkomponenten (60) omfatter en lagerplate (61) hvor det er anordnet en åpning (62) hvorigjennom den andre lagerblokkomponentens (70) koblingshodeende i det minste delvis føres gjennom ved en aksialforskyvning av den andre lagerblokkomponenten (70) som er påvirket av lineærdriften (30), og at den første lagerblokkomponenten (60) har et stoppelement (63) mot lagerplatens (61) kjøretøysideflate og fast forbundet med lagerplaten (61), med det deformerbare røret (41) i anlegg mot kjøretøysiden, og et bæreelement (64) er plassert i det minste delvis inne i det deformerbare røret (41), som er fast forbundet med stoppelementet (63), og lineærdriftens (30) primærdel (31) er fast forbundet med bæreelementet (64).

4. Sentral bufferkobling ifølge krav 3, karakterisert vedat den andre lagerblokkomponenten (70) omfatter minst én lineær føring (71) som går aksialt i kjøretøy retningen og er utformet for glidebevegelse langs en aksialt forløpende flate (65) på bæreelementet (64) ved en aktivering av lineærdriften (30), og således gir aksial føring for den bevegede sekundærdelen (32) ved dennes bevegelse i forhold til lineærdriftens (30) primærdel (31).

5. Sentral bufferkobling ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat den andre lagerblokkomponenten (70) omfatter en leddgaffel (72) på sin koblingshodeside, hvilken leddgaffel opptar et leddøye (92) utformet på koblingsstangens (90) kjøretøyende (91), hvilket leddøye (92) er montert ved hjelp av en leddbolt (2), slik at det muliggjøres en horisontal svingebeve-gelse.

6. Sentral bufferkobling ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat den første lagerblokkomponenten (60) omfatter en lagerplate (61) hvor det er anordnet en åpning (62) hvorigjennom den andre lagerblokkomponentens (70) koblingshodesideende i det minste delvis føres gjennom ved en aksialforskyvning av den andre lagerblokkomponenten (70) under påvirkning av lineærdriften (30).

7. Sentral bufferkobling ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat festeplaten (50) er utformet som en dyseplate som fortrinnsvis har et sentralt anordnet hull (51), og at det deformerbare røret (41) er utformet slik at det av den første lagerblokkomponenten (60) kan presses med redusert diameter gjennom hullet (51) i dyseplaten (50), med samtidig omforming av støtkrefter til deformasjonsarbeid ved overskridelse av en på forhånd bestemt driftsbelastning for den sentrale bufferkoblingen (1), samtidig som lagerblokken (60, 70) med den første og andre lagerblokkomponenten (60, 70) beveges i retning mot festeplaten (50).

8. Sentral bufferkobling ifølge et av kravene 1-6, karakterisert vedat støtdemperen (40) har en konisk ring (45) hvorimot det deformerbare rørets (41) koblingshodeende går, og at det deformerbare røret (41) er utformet for omforming av støtenergi til deformasjonsarbeid ved utvidet diameter når en på forhånd bestemt driftsbelastning for den sentrale bufferkoblingen (1) overskrides, idet lagerblokken (60, 70) med den første og andre lagerblokkomponent samtidig beveges i retning mot festeplaten (50).

9. Sentral bufferkobling ifølge krav 6, karakterisert vedat den videre omfatter en fortrinnsvis løsgjørbar bæreplate (67) på lagerplatens (61) koblingshodesideflate, for innfesting av en senter-reinnstillingsmekanisme (3) og/eller en vertikal bærer (40) for koblingsstangen (90).

10. Sentral bufferkobling ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat lineærdriften (30) er en elektrisk lineærmotor, en hydraulisk lineærmotor eller en lineærdrift som omfatter en gjengespindel.

11. Sentral bufferkobling ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat en fortrinnsvis regenerativt utformet kobling (9, 93) er anordnet i koblingsstangen (90) og/eller i leddforbindelsen mellom koblingsstangen (90) og den andre lagerblokkomponenten (70).

12. Sentral bufferkobling ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat den videre omfatter en fortrinnsvis mekanisk akti-verbar lås (5) som på den ene siden samvirker med den første lagerblokkomponenten (60) og på den annen side samvirker med den andre lagerblokkomponenten (70), slik at den andre lagerblokkomponenten (70) derved kan låses til den første lagerblokkomponenten (60) etter en aksialforskyvning ved hjelp av lineærdriften (30).

13. Sentral bufferkobling ifølge krav 12, karakterisert vedat låsen (5) omfatter en låsemekanisme (60) anordnet på den første lagerblokkomponenten (60), og et stoppelement (7) som kan aktiveres av låsemekanismen (6) og er anordnet på den første lagerblokkomponenten (60), så vel som minst ett stoppelement (8) som er utformet komplementært til det første stoppelementet (7) og er anordnet i en på forhånd bestemt stilling på den andre lagerblokkomponenten (70).

14. Sentral bufferkobling ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat støtdemperen (40) videre omfatter en langsgående forskyvningsføring med minst én føringsskinne (43) som er innfestet ved sin kjøre-tøyende i festeplaten (50) og er utformet slik at det muliggjøres en kontrollert aksialbevegelse av lagerblokken (60, 70) med den første og andre lagerblokkomponent (60, 70) mot festeplaten (50) når en på forhånd bestemt driftsbelastning i den sentrale bufferkoblingen (1) overskrides.