SE1050675A1 - Draginrättning med organ för knäckstyv förbindning av kopplade rälsfordon vid kollision - Google Patents

Abstract

En draginrättning är visad, innefattande en dragstång (1) och ett koppelhuvud (2)vilket i en bakre ände är fäst vid dragstången och sträcker sig i densammaslängdriktning till en främre ände som är inrättad att uppbära en frontplatta (4) meden styrkon (5) utskjutande från dess yta, vilket koppelhuvud vidare inrymmerkomponenter (7-10) av en mekanisk koppling (6) verksam för automatisk kopplingtill motsvarande kopplingskomponenter i ett motstående koppelhuvud av enanslutande draginrättning, kännetecknad av att koppelhuvudet (1) är inrättat attvid påläggning av en deformerande tryckkraft genomgå en förutbestämddeformation under medbringande av frontplattan (4) i riktning mot dragstången (1),samt av att i dragstångens förlängning sträcker sig ett element (20, 22) framåtgenom koppelhuvudet i ett tryckkraftöverförande förhållande till frontplattan, och till en längd som orsakar elementets genomträngning av frontplattan. Fig. 1

Description

15 20 25 30 centralbuffertkoppling är emellertid tidigare känt från DE 1 124 535. Detta koppelhuvudhus år dimensionerat för att motstå förekommande normala drag- och tryckkrafter, men saknar åtgärder för en förutbestämd energiupptagande deformation i händelse av en kollision.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen syftar till att generellt öka en draginrättnings förmåga att absorbera deformerande tryckkrafter, för att därigenom tillhandhälla ett förhöjt skydd mot deformation av vagnschassiet.

Ett syfte i uppfinningen är att tillhandahålla en draginrättning för automatisk koppling av rälsfordon, vilken draginrättning är inrättad att deformeras på ett förutbestämt sätt under upptagning av energi.

Ett annat syfte i uppfinningen är att tillhandahålla en draginrättning som är inrättad att genom en förutbestämd deformation förhindra en separation mellan kopplade draginrättningar, och särskilt en draginrättning som är inrättad att genom en förutbestämd deformation skapa en låsning mellan de inbördes kopplade draginrättningarna.

I korthet anvisas en draginrättning av inledningsvis angivet slag, hos vilken koppelhuvudet är inrättat att vid påläggning av en deformerande tryckkraft genomgå en förutbestämd deformation under medbringande av frontplattan i riktning mot dragstången, samt hos vilken i dragstångens förlängning sträcker sig ett element (20) framåt genom koppelhuvudet i ett tryckkraftöverförande förhållande till frontplattan, i en längd som orsakar elementets genomträngning av frontplattan.

Den tekniska effekten av denna lösning är att koppelhuvudena låses inbördes i ett tryckkraftöverförande ingrepp. De sinsemellan överlappande elementen i dragstångens förlängning tillhandahåller en med avseende på radiella riktningar böj- eller knäckstyv förbindning varmed en separation av kopplen i sidled respektive höjdled förhindras . 10 15 20 25 30 35 Det är därvid föredraget att nämnda element sträcker sig i en riktning som avviker från draginrättningens längdriktning, och närmare bestämt sträcker sig i riktning mot en i frontplattan uppburen styrkon.

Den tekniska effekten av detta utförande är att elementets genomträngning av frontplattan sker via den mittför styrkonen belägna öppningen genom frontplattan, vilken verkar som en styrning för elementets rörelse in i det motstäende koppelhuvudet.

Det är därtill föredraget att elementet har erforderlig axiell styvhet för att vid kollision slå styrkonen ur sitt fäste i frontplattan.

Genom att styrkonen på detta sätt medbringas av elementet vid inträngning i det motstäende koppelhuvudet förbrukas en del av kraften som uppstår vid kollisionen.

Utförandet medför även en fördelning av kraften över en större yta vid styrkonens uppbromsning mot koppelhuvudets insida, vilket reducerar risken av att koppelhuvudhusets vägg brister, och istället deformeras, isynnerhet utvidgas, på ett sätt som är gynnsamt för upptagning av energi.

Elementet i dragstängens förlängning kan med fördel utgöras av ett separat, tryckkraftöverförande element, vilket är anordnat mellan dragstäng och styrkon. I detta utförande är koppelhuvudhuset utformat på sådant sätt att det tryckkraftöverförande elementet kan sträcka sig fritt förbi de komponenter som ingår i den mekaniska kopplingen, antingen vid sidan av dessa, eller ovanför respektive under desamma.

Ett föredraget utförande innefattar att elementet i dragstängens förlängning sträcker sig i dragkraftöverförande ingrepp med kopplingen. I tillägg kan kopplingen vara förskjutbart lagrad i långdriktningen av ett långsträckt spår anordnat i elementet. I dessa utföranden sträcker sig elementet väsentligen i dragstängens längdriktning fram till kopplingen, för att härifrån avvika i vinkel mot styrkonen.

Isynnerhet föredrages att elementet i dragstängens förlängning uppvisar en mot längdriktningen vinklad och draginrättningens aXiella mittlinje skärande sidoyta som är anordnad och verksam för styrning av motsvarande yta av motstäende 10 15 20 25 30 koppelhuvuds tryckkraftöverförande element vid elementens inbördes förskjutning och inträngning i respektive koppelhuvud.

I ett föredraget utförande av uppfinningen innefattar koppelhuvudets förutbestämda deformation en eller flera i koppelhuvudhuset utförda anvisningar för axiell kompression av koppelhuvudhuset, isynnerhet en eller flera anvisningar för veckning av koppelhuvudhuset.

I ett annat föredraget utförande av uppfinningen är koppelhuvudet förbundet med dragstången medelst en krage som omger dragstången framför en på densamma formad ansats, och är i längdriktningen förskjutbart på dragstången mot kraften av en av ansatsen orsakad radiell expansion av nämnda krage.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer nedan att belysas genom utföringsexempel och med hänvisning till bifogade schematiska ritningar, av vilka Fig. 1 visar en partiellt bortbruten vy ovanifrän av en draginrättning enligt uppfinningen; Fig. 2 visar draginrättningen av fig. l i deformerat tillstånd efter kollision; Fig. 3 visar draginrättningen av fig. 1 i en partiellt sektionerad sidovy, och F ig. 4 visar ett alternativt utförande av ett i draginrättningen ingående tryckkraftöverförande element.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Det skall inses att ritningsfigurerna är schematiska och endast ägnade att belysa uppfinningstanken sä som densamma framgår av den skrivna beskrivningen och av anslutande patentkrav. Uppfinningen skall därför ej anses vara begränsad till visade dimensioner, geometrier eller till utförandet av konstruktionsdetaljer i utföringsexemplen, emedan dessa måste av fackmannen övervägas i varje enskild tillämpning av uppfinningen. Isynnerhet skall anmärkas att godstjocklekar och 10 15 20 25 30 35 andra dimensioner kan vara överdimensionerade och den konstruktiva utformningen av detaljer förenklad, av ritningstekniska skäl.

Ritningsfigurerna visar schematiskt en draginrättning innefattande en dragstång 1 vilken i sin inre ände är monterbar i ett vagnschassi och i sin yttre ände uppbär ett koppelhuvud 2. Koppelhuvudet 2 innefattar ett koppelhuvudhus 3 och är i en första och bakre ände fästbart till dragstången 1, och i en andra och främre ände inrättat för att uppbära en frontplatta 4, typiskt innefattande en styrkon 5 för inriktning av koppelhuvudena vid koppling till en anslutande draginrättning. Styrkonen 5 kan utgöras av ett separat, till frontplatan 4 monterat element, men kan alternativt vara integrerat formad som en del av en gjuten eller formpressad frontplatta.

Komponenter ingående i en mekanisk koppling 6, såsom en hjärtskiva 7 och en kopplingslänk 8, är inrymda i koppelhuvudhuset och vridbart uppburna pä en vridtapp eller axel 9, vilken i sin tur är lagrad i koppelhuvudhuset (se hänvisningssiffran 10). Anordningar för låsning/ upplåsning av kopplingsmekanismen är för enkelhets skull uteslutna från ritningsfigurerna, liksom anordningar för anslutning av el och pneumatik/ hydraulik, vilka vanligtvis är uppburna på koppelhuvudets utsida.

Koppelhuvudhuset 3 har en lädformad uppbyggnad och består av en överdel 1 1 (av vilken majoriteten är bortbruten i ritningsfigurerna), en botten 12, och två motstäende sidor 13 respektive 14. Överdel och botten, likväl som de två sidorna, kan vara inbördes identiskt utformade med undantag för utvändigt eller invändigt anordnade fästen och säten för montering av tillkommande utrustning.

Såsom framgår av ritningsfigurerna är koppelhuvudhuset generellt format som en tratt vars sidor kan vara bockade på sådant sätt att en förutbestämd veckning och axiell kompression av koppelhuvudhuset sker som resultat av en deformerande tryckkraft verkande i draginrättningens längdriktning.

I förbindningsomrädet mellan koppelhuvud och dragstång uppvisar koppelhuvudet i sin bakre ände en krage 15, vilken omger dragstången framför en på dragstången anordnad ansats 16. Ansatsen 16 utsticker radiellt från dragstången och uppvisar en mot kragen vänd, snedställd frontyta 17. Frontytan 17 bildar en konisk ring över vilken kragen 15 tvingas att expandera radiellt vid koppelhuvudets translatoriska 10 15 20 25 30 förskjutning bakåt på dragstången i riktningen FB, varvid frontplattan 4 medbringas i riktning mot dragstången. Ett på dragstången fast anordnat stopp (ej visat) kan vara anordnat bakom ansatsen 17 för att begränsa den möjliga translatoriska rörelsen. Alternativt kan såsom illustreras i ritningarna koppelhuvudets förskjutning inåt på dragstången begränsas genom att kragen stoppas mot en flånskoppling 18 varmed draginrättningen är monterbar i ett vagnschassi. Hånvisningssiffran 19 i fig. 1 betecknar ett i dragstången format säte för mottagning av en brytpinne (ej visad) vilken i förekommande fall har till uppgift att säkerställa koppelhuvudets aXiella fixering på dragstången under normala driftsbetingelser.

Koppelhuvudet är företrädesvis utfört i stål, varvid stålets elasticitet och förmåga att deformeras plastiskt vid belastningar över dess sträckgräns utnyttjas för att omvandla en deformerande tryckkraft till rörelseenergi och värme. Isynnerhet anvisas att åtminstone nämnda krage, och företrädesvis koppelhuvudhuset i sin helhet, är utfört i ett höghållfast stål, såsom ett avancerat höghållfast stål eller ett stål med extra hög eller med ultrahög hållfasthet, varigenom nödvändig hållfasthet för att motstå under drift förekommande normala drag- eller tryckkrafter kan tillhandahållas också i ett koppelhuvud av reducerad vikt.

Ett konstruktionselement 20 sträcker sig genom koppelhuvudet i dragstångens förlängning, väsentligen fram till baksidan av frontplattan 4. En främre del av elementet 20 löper i en riktning som avviker från draginråttningens längdriktning, och närmare bestämt i riktning mot den i frontplattan uppburna styrkonen 5.

Elementet 20 kan ha sådan längd att detsamma med sin främre ände sträcker sig fram till anliggning mot för ändamålet formade stödytor i styrkonen 5, på sätt som schematiskt illustreras i fig. 3, men kan alternativt sluta ett kort stycke bakom styrkonen. Elementet 20 skall dock minst vara av sådan längd att det som resultat av frontplattans rörelse, orsakad genom koppelhuvudets translatoriska rörelse bakåt på dragstången, och/ eller genom koppelhuvudhusets kompression, utvecklar en tryckkraftöverförande verkan och som resultat därav tränger genom frontplattan 4 och ett stycke in i det motstående koppelhuvudet, så som illustreras i fig. 2. I denna position orsakar de i respektive koppelhuvud inskjutna elementen 20 ett inbördes ingrepp mellan draginrättningarna i tryckkraftens riktning och motverkar 10 15 20 25 30 35 på detta sätt inbördes rörelse mellan draginrättningarna i radiella riktningar, dvs. i sidled och i höjdled.

Elementet 20 kan såsom visas i utföringsexemplet av fig. 1-3 utgöras av ett med dragstången 1 förbundet eller i densamma integrerat gaffelformat element, vilket huvudsakligen sträcker sig i dragstångens längdriktning förbi kopplingen 6, för att i området av densamma avvika i vinkel från långdaxeln och i riktning mot styrkonen 5. I detta utförande sträcker sig den i kopplingen 6 ingående axeln 9 genom förlängningen 20, och kan via denna stå i dragkraftöverförande förbindelse med dragstången.

I utföringsexemplet av fig. 1-3 består elementet 20 av en övre del 20 löpande i utrymmet mellan kopplingen 6 och koppelhuvudhusets överdel 1 1, och en motsvarande undre del 20' vilken löper i utrymmet mellan kopplingen 6 och koppelhuvudhusets botten 12. Förlångningens båda delar 20 och 20' bildar i detta utförande en respektive styrning för koppelhuvudhusets överdel och botten under förloppet av koppelhuvudhusets deformation. Den nårmare draginrättningens mitt belägna sidan 21 av förlängningen 20 är snedstålld i en mittlinjen skärande vinkel, och bildar en styrande yta 21, mot vilken motsvarande sidoyta av det mötande koppelhuvudets tryckkraftöverförande element 20 glider under deformationsförloppet.

Elementet kan alternativt såsom visas i fig. 4 utgöras av ett separat tryckkraftöverförande element 22 vilket i en bakre ände stöder mot dragstången 1, och vilket i en främre ände stöder mot insidan av styrkonen 5. Elementet 22 kan vara utfört till exempel som en stång, en balk, en kraftig plåt eller en bygel, och år i likhet med elementet 20 utfört med erforderlig axiell styvhet för att deformera frontplattan och intränga i det motstående koppelhuvudet i händelse av en kollision. Både i fallet av ett med dragstången förbundet eller integrerat element 20 och i fallet av ett separat element 22 kan detsamma med fördel utgöras av ett element tillverkat i formpressat stål, vilket genom ändamålsenlig form kan tillfogas erforderlig aXiell styvhet också i en jämförelsevis lätt konstruktion.

Vid en kollision som utlöser koppelhuvudets kompression och/ eller translatoriska rörelse på dragstången 1 orsakar det tryckkraftöverförande elementet 20, 22 att 10 15 20 25 styrkonen 5 slås loss från sin infästning i frontplattan, och medbringas av elementet in i det motstående koppelhuvudet så som schematiskt illustreras i fig. 2.

Oaktat om styrkonen 5 är svetsad eller skruvad till frontplattan, eller utgör en med frontplattan integrerad del, kan styrkonen eller dess anslutningsområde i frontplattan vara utfört med anvisningar, såsom brottanvisningar eller försvagningar i gods eller förbindningsorgan, som möjliggör utslagning med väsentligen bibehållen integritet hos styrkonen 5.

Det inses av fackmannen att en fullständig utsläckning eller absorbering av energi som utvecklas exempelvis vid en kollision endast kan förväntas i samband med krafter upp till en viss magnitud, medan krafter över denna magnitud resulterar i en icke längre förutsägbar deformation. Det grundläggande syftet med uppfinningen uppnås emellertid alltjämt, emedan energin som förbrukas under koppelhuvudets förutbestämda deformation medför en motsvarande reducering av den initiala kraften. I kombination med andra i sig kända energiupptagande anordningar i kopplet medför uppfinningen att mera energi kan upptagas innan vagnschassiet påverkas av en deformerande kraft.

Vid krafter upp till en magnitud som kan absorberas genom en förutbestämd och kontrollerad deformation enligt vad som anvisas i uppfinningen uppnås även det specifika syftet i uppfinningen genom en draginrättning som är inrättad med ett tryckkraftöverförande element som vid koppelhuvudets deformation säkerställer en knäckstyv förbindning mellan inbördes kopplade draginråttningar.

Claims (9)

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Draginrättning innefattande en dragstång (1) och ett koppelhuvud (2) vilket i en bakre ände är fäst vid dragstängen och sträcker sig i densammas längdriktning till en främre ände som är inrättad att uppbära en frontplatta (4) med en styrkon (5) utskjutande från dess yta, vilket koppelhuvud vidare inrymmer komponenter (7-10) av en mekanisk koppling (6) verksam för automatisk koppling till motsvarande kopplingskomponenter i ett motstående koppelhuvud av en anslutande draginrättning, kännetecknad av att koppelhuvudet (2) är inrättat att vid påläggning av en deformerande tryckkraft genomgå en förutbestämd deformation under medbringande av frontplattan (4) i riktning mot dragstängen (1), samt av att i dragstångens förlängning sträcker sig ett element (20, 22) framåt genom koppelhuvudet i ett tryckkraftöverförande förhållande till frontplattan, och till en längd som orsakar elementets genomträngning av frontplattan.

2. Draginrättning enligt krav 1, vari elementet (20, 22) i dragstångens förlängning åtminstone i ett främre område har en riktning som avviker från draginrättningens längdaxel, och sträcker sig i riktning mot en i frontplattan uppburen styrkon (5).

3. Draginrättning enligt krav 2, vari elementet (20, 22) har axiell styvhet för att vid kollision slå styrkonen (5) ur sitt fäste i frontplattan (4).

4. Draginrättning enligt något av föregående krav, vari elementet (22) utgörs av ett separat tryckkraftöverförande element anordnat mellan dragstång (1) och styrkon (5).

5. Draginrättning enligt något av kraven 1-3, vari elementet (20) står i dragkraftöverförande ingrepp med kopplingen (6).

6. Draginrättning enligt krav 5, vari kopplingen (6) är i längdriktningen förskjutbart lagrad i ett långsträckt spår anordnat i elementet (20).

7. Draginrättning enligt krav 5 eller 6, vari elementet (20) uppvisar en mot längdriktningen vinklad och draginrättningens aXiella mittlinje skärande sidoyta 10 10 (21) verksam för styrning av motsvarande yta av motstående koppelhuvuds tryckkraftöverförande element (20).

8. Draginråttning enligt något av föregående krav, vari koppelhuvudets förutbestämda deformation innefattar i koppelhuvudhuset utförd anvisning för axiell kompression av koppelhuvudhuset, isynnerhet anvisning för veckning av koppelhuvudhuset.

9. Draginråttning enligt något av föregående krav, vari koppelhuvudet år förbundet med dragstången medelst en krage (15) som omger dragstången framför en på densamma formad ansats (16), och år i långdriktningen förskjutbart på dragstången mot kraften av en av ansatsen orsakad radiell expansion av nåmnda krage.