SE534924C2 - Draginrättning med organ för knäckstyv förbindning av kopplade rälsfordon vid kollision - Google Patents

Abstract

En draginrättníng 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 kopplíngskomponenter i ett motstående koppelhuvud av enanslutande draginrättning. I dragstångens förlängning sträcker sig ett element (20,22) framåt genom koppelhuvudet i riktning mot styrkonen (5), och koppelhuvudet(2) är inrättat att vid påläggning av en deformerande tryckkraft genomgå en axiellkompression och/ eller en translatorisk rörelse bakåt på dragstången undermedbringande av frontplattan (4) med resultat att nämnda element (20, 22) bringasi ett tryckkraftöverförande förhållande till frontplattan och orsakas att genomtränga frontplattan. Fig. 1

Description

25 30 534 924 centralbuffertkoppling år 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 tillhandhålla ett förhöjt skydd mot deformation av vagnschassiet.

Ett syfte i uppfinningen är att tillhandahålla en draginrättning för automatisk koppling av rålsfordon, vilken draginrättning är inrättad att deforxneras på ett förutbeståmt sätt under upptagning av energi.

Ett annat syfte i uppfinningen är att tillhandahålla en draginråttriirig som är inrättad att genom en förutbestämd deformation förhindra en separation mellan kopplade draginrättningar, och särskilt en draginrättning som år 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 år inrättat att vid pålåggning 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 framåt genom koppelhuvudet i ett ttyckkraftöverfórande förhållande till frontplattan, i en längd som orsakar elementets genomträngziing av frontplattan.

Den tekniska effekten av denna lösning år att koppelhuvudena låses inbördes i ett tryckkraftöverförande ingrepp. De sinsemellan överlappande elementen i dragstångens förlängning tillhandahåller en med avseende på radiella riktningar böj- eller knåckstyv förbindning varmed en separation av kopplen i sidled respektive höjdled förhindras. 10 15 20 25 30 35 534 924 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 genomtrångning av frontplattan sker via den mittför styrkonen belägna öppningen genom frontplattan, vilken verkar som en styrning för elementets rörelse in i det motstående koppelhuvudet.

Det år 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 intrângning i det motstående 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 fór upptagning av energi.

Elementet i dragstångens förlängning kan med fördel utgöras av ett separat, tryckkraftöverförande element, vilket är anordnat mellan dragstång och styrkon. I detta utförande år 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 dragstångens förlängning sträcker sig i dragkraftöverfórande ingrepp med kopplingen. I tillägg kan kopplingen vara förskjutbart lagrad i längdriktningen av ett långstråckt spår anordnat i elementet. I dessa utföranden sträcker sig elementet väsentligen i dragstångens långdriktning fram till kopplingen, fór att härifrån avvika i vinkel mot styrkonen.

Isyrmerhet iöredrages att elementet i dragstångens förlängning uppvisar en mot lângdriktningen vinklad och draginrättningens axiella mittlinje skärande sidoyta som år anordnad och verksam för styming av motsvarande yta av motstående 10 15 20 25 30 534 B24 koppelhuvuds tryckkraftöverförande element vid elementens inbördes förskjutning och intrångning 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 år i långdriktningen 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 ovanifrån av en draginrâttning enligt uppfinningen; Fig. 2 visar draginråttningen av fig. 1 i deformerat tillstånd efter kollision; Fig. 3 visar draginråttningen av fig. l i en partiellt sektionerad sidovy, och Fig. 4 visar ett altemativt utförande av ett i draginråttningen ingående tryckkraftöveriörande element.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Det skall inses att ritningsfigurema år schematiska och endast ägnade att belysa uppñnningstanken så som densamma framgår av den skrivna beskrivningen och av anslutande patentkrav. Uppfmningen 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. Isyrmerhet skall anmårkas att godstjocklekar och 10 15 20 25 30 35 534 924 andra dimensioner kan vara överdimensionerade och den konstruktiva utformningen av detaljer förenklad, av ritningstekniska skål.

Ritningsfigurema visar sehematiskt 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 uten eller formpressad frontplatta.

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

Koppelhuvudhuset 3 har en lådformad uppbyggnad och består av en överdel 11 (av vilken majoriteten är bortbruten i ritningsfigurerna), en botten 12, och två motstående sidor 13 respektive 14. Överdel och botten, likväl som de två sidoma, 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 längdriktriing.

I förbindningsområdet mellan koppelhuvud och dragstäng 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 translatoxiska 10 15 20 25 30 534 924 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 flänskoppling 18 varmed draginrâttriingen är monterbar i ett vagnschassi. I-Iânvisningssiffran 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 strâckgrâns utnyttjas för att omvandla en deformerande tryckkraft till rörelseenergi och värme. Isynnerhet anvisas att åtminstone nämnda krage, och företrädesvis koppelhuvudhuset i sin helhet, år 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 clragstångens förlängning, väsentligen fram till baksidan av frontplattan 4. En främre del av elementet 20 löper i en riktning som avviker från draginråttningens längdrilttning, 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 draginrâttningarna i tryckkraftens riktning och motverkar 10 l5 20 25 30 35 534 924 på detta sätt inbördes rörelse mellan draginrättningarna i radiella riktningar, dvs. i sidled och i höjdled.

Elementet 20 kan såsom visas i utiöringsexemplet av fig. 1-3 utgöras av ett med dragstängen 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 längdaxeln och i riktning mot styrkonen 5. I detta utförande sträcker sig den i kopplingen 6 ingående axeln 9 genom elementet 20, och kan via denna stå i dragkraftöverförande förbindelse med dragstängen.

I utföringsexemplet av fig. 1-3 består elementet 20 av en övre del 20' löpande i utrymmet mellan kopplingen 6 och koppelhuvudhusets överdel 11, och en motsvarande undre del 20” vilken löper i utrymmet mellan kopplingen 6 och koppelhuvudhusets botten 12. Elementets båda delar 20' och 20” bildar i detta utförande en respektive styrning för koppelhuvudhusets överdel och botten under förloppet av koppelhuvudhusets deformation. Den närmare draginrättriingens mitt belägna sidan 21 av elementet 20 är snedställd i en mittlinjen skärande vinkel, och bildar en styrande yta 2 1, mot vilken motsvarande sidoyta av det mötande koppelhuvudets trycklcraftöverförande 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 stäng, en balk, en kraftig plåt eller en bygel, och är i likhet med elementet 20 utfört med erforderlig axiell styvhet för att deformera frontplattan och intrânga 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 25 534 924 styrkonen 5 slås loss från sin infâstning i frontplattan, och medbringas av elementet in i det motstående koppelhuvudet så som schematiskt illustreras i fig. 2.

Oaktat om styrkonen 5 år 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 fórsvagningar i gods eller förbindningsorgan, som möjliggör utslagning med väsentligen bibehållen integritet hos styrkonen 5.

Det inses av fackmannen att en fullständig utslåckning eller absorbering av energi som utvecklas exempelvis vid en kollision endast kan förväntas i samband med krafter upp till en viss magnitud, medan lcrafter 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 uppfmningen 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 draginrâttning som är inrättad med ett tryckkraftöverförande element som vid koppelhuvudets deformation säkerställer en knäckstyv förbindning mellan inbördes kopplade draginrättningar.

Claims (8)

10 l5 20 25 30 35 534 924 PATENTKRAV

1. Draginrättning för rälsfordon, innefattande en dragstång (1) och ett koppelhuvud (2) vilket i en bakre ände är fäst vid dragstången och sträcker sig i densamrnas längdriktning till en främre ände som år 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 fór automatisk koppling till motsvarande kopplingskomponenter i ett motstående koppelhuvud av en anslutande draginrâttning, kännetecknad av att såsom en förlängning av dragstängen sträcker sig ett element (20, 22) framåt genom koppelhuvudet i riktning mot styrkonen (5), samt av att koppelhuvudet (2) är inrättat att vid pålåggning av en deformerande tryckkraft genomgå en axiell kompression och/ eller en translatorisk rörelse bakåt på dragstängen under medbringande av frontplattan (4) med resultat att nämnda element (20, 22) bringas i ett tryckkraftöverfórande förhållande till styrkonen (5) och orsakas att genomtränga frontplattan.

2. Draginrättning enligt krav 1, vari elementet (20, 22) har axiell styvhet för att vid kollision slå styrkonen (5) ur sitt fäste i frontplattan (4).

3. Draginrättning enligt krav 1 eller krav 2, vari elementet (22) utgörs av ett separat tryckkraftöverförande element anordnat mellan dragstång (1) och styrkon (5).

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

5. Draginrättning enligt krav 4, vari kopplingen (6) är i längdriktningen förskjutbart lagrad i ett långsträckt spår anordnat i elementet (20).

6. Draginrättning enligt krav 4 eller 5, vari elementet (20) uppvisar en mot långdriktningen vinklad och draginrättningens axiella mittlinje skärande sidoyta (21) verksam för styrning av motsvarande yta av motstående koppelhuvuds tryckkraftöverfórande element (20).

7. Draginrâttning enligt något av föregående krav, vari koppelhuvudet innefattar anvisning för axiell kompression av koppelhuvudhuset, i synnerhet anvisning för veckning av koppelhuvudhuset. 534 524 KO

8. Draginrâtmíng 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 nämnda krage.