DE1257190B - Vorrichtung zum Abstuetzen des Pufferbalkens gegenueber dem Rahmenkopftraeger von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Abstützen des Pufferbalkens gegenüber dem Rahmenkopfträger von Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abstützen des Pufferbalkens gegenüber dem Rahmenkopfträger von Schienenfahrzeugen durch im Bereich der Seitenpuffer vorgesehene Abstützglieder, die einerseits den vom Rahmenkopfträger abgesetzten Pufferbalken tragen und andererseits mit dem Rahmenkopfträger fest verbunden sind.
• Beim harten Aufeinanderprallen von Schienenfahrzeugen besteht die Gefahr, daß die Puffereinrichtungen, gleichgültig, ob es sich um Seitenpufferbetrieb oder um Mittelpufferkupplungsbetrieb handelt, nicht mehr in der Lage sind, die mit großer Wucht auftreffenden Stöße elastisch abzufangen. Dies kann zu bleibenden Verformungen im Fahrzeugrahmen führen, was kostspielige und längere Reparaturen erfordert. Um diese Schäden zu vermeiden, sind Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen im Bereich der Seitenpuffer zwischen dem Pufferbalken und dem Rahmenkopfträger Deformationsglieder in verschiedener Ausführung als Abstützglieder eingebaut sind, die bei harten Stößen bzw. beim Überschreiten des Federhubes der Seitenpuffer zerstört werden und auf diese Weise den Fahrzeugrahmen vor bleibender Verformung schützen. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bekannt, als Abstützglieder zwischen dem Pufferbalken und dem Rahmenkopfträger Pakete von Reibungslamellen mit in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Reibflächen vorzusehen, durch welche die Stoßenergie vernichtet werden soll. Die bekannten Vorrichtungen sind zum Teil konstruktiv aufwendig und teuer. Außerdem sind sie in den konstruktiven Verband zwischen dem Pufferbalken und dem Rahmenkopfträger örtlich fest mit einbezogen, so daß diese bekannten Vorrichtungen jeweils praktisch auf eine bestimmte Betriebsart, z. B. Seitenpufferbetrieb, festgelegt sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise ein Umrüsten von Seitenpufferbetrieb auf Mittelpufferkupplungsbetrieb und umgekehrt unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer möglichst weitgehend elastischen Aufnahme übergroßer Zug- und Stoßkräfte durch den Pufferbalken in beiden vorgenannten Betriebszuständen ermöglicht.
• Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß zum Umrüsten des Fahrzeuges von Seitenpufferbetrieb auf Mittelpufferkupplungsbetrieb oder umgekehrt die Abstützglieder derart versetzbar angeordnet sind, daß bei Seitenpufferbetrieb die Verbindungsstellen der Abstützglieder mit dem Pufferbalken jeweils unmittelbar neben dem Befestigungssitz der Seitenpuffer vorgesehen sind, wobei die seitlichen Enden des Pufferbalkens mit den Seitenpuffern die Abstützglieder nach Art eines Kragträgers überragen, während bei Mittelpufferkupplungsbetrieb die Abstützglieder die seitlich äußerste Unterstützungslage für den Pufferbalken einnehmen, und daß ferner die Mittelpufferkupplung bzw. deren Federgehäuse ausschließlich am Pufferbalken befestigt ist.
• Um Spannungsspitzen innerhalb der Verbindungen der Abstützglieder mit dem Pufferbalken und dem Rahmenkopfträger zu vermeiden, können nach einem weiteren Erfindungsgedanken als Abstützglieder federnd nachgiebige Bauteile vorgesehen sein.
• In diesem Zusammenhang können erfindungsgemäß als Abstützglieder an sich bekannte, jeweils aus zwei starren Kegelteilen und einem zwischen diesen eingesetzten elastischen Kegelteil aus Gummi bestehende Federeinheiten vorgesehen sein.
• Zum Erzielen einer von Spannungsspitzen praktisch freien und dabei sehr einfachen Ausbildung der Verbindung zwischen dem Pufferbalken und den Abstützgliedern besteht ein weiterer Erfindungsgedanke darin, daß der Pufferbalken im Richtungssinn der Stoßkräfte nach Art eines frei aufliegenden Trägers auf den Abstützgliedern gelagert ist, wobei zur Verbindung des Pufferbalkens mit den Abstützgliedern zumindest in Querrichtung federnd nachgiebige Verbindungselemente vorgesehen sind, die gleichzeitig zum übertragen der Zugkräfte vom Pufferbalken auf die Abstützglieder dienen. In Ausgestaltung dieses Gedankens können bei im Querschnitt U-förmig gestaltetem oder zumindest im Bereich der Abstützglieder waagerecht gerichtete Befestigungsflansche aufweisendem Pufferbalken erfindungsgemäß die Abstützglieder als Stützbögen ausgebildet sein, auf deren nach vorn weisenden Scheiteln der senkrechte Flansch des Pufferbalkens aufliegt, wobei der Pufferbalken mit den Abstützgliedern über lotrecht angeordnete, geschlitzte Federhülsen verbunden ist, deren Schlitze in Fahrzeuglängsrichtung zeigen.
• Die erfindungsgemäße Lagerung des Pufferbalkens auf den Abstützgliedern nach Art eines frei aufliegenden Trägers bei zumindest in Querrichtung federnd nachgiebiger Verbindung des Pufferbalkens mit den Abstützgliedern ist nicht nur im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung der versetzbaren Anordnung der Abstützglieder zur Umrüstbarkeit von Seitenpufferbetrieb auf Mittelpufferkupplungsbetrieb zweckmäßig, sondern darüber hinaus allgemein bei Vorrichtungen der eingangs genannten Gattung von Bedeutung.
• Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Versetzbarkeit der Abstützglieder zwischen dem Pufferbalken und dem Rahmenkopfträger wird neben einer einfachen Gesamtkonstruktion sowohl eine elastische Aufnahme übermäßig großer Stoßkräfte bei Seitenpufferbetrieb auf Grund der elastischen Verformbarkeit der überkragenden Enden des Pufferbalkens als auch eine elastische Aufnahme übermäßig großer Zug- und Stoßkräfte bei Mittelpufferkupplungsbetrieb durch die Ausnutzung der maximalen Stützweite des Pufferbalkens zwischen den Abstützgliedern sowie durch die ausschließliche Befestigung der Mittelpufferkupplung bzw. deren Federgehäuse am Pufferbalken erreicht. Die erfindungsgemäße Abstützung des Pufferbalkens auf den Abstützgliedern nach Art eines frei aufliegenden Trägers gewährleistet eine von Spannungsspitzen freie Verbindung des Pufferbalkens mit den bogenförmig gestalteten Abstützgliedern sowohl bei Seitenpuffer- als auch bei Mittelpufferkupplungsbetrieb. Die insbesondere bei Mittelpufferkupplungsbetrieb entstehende Abstandsänderung zwischen den Verbindungsstellen des Pufferbalkens mit den Abstützgliedern infolge Durchbiegens des Pufferbalkens unter der Last von Zug-oder Stoßkräften wird dabei in günstiger Weise durch die federnd nachgiebige Ausbildung der Verbindungselemente aufgenommen.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt A b b. 1 eine Draufsicht auf das vordere Rahmenende eines Schienenfahrzeuges im Schnitt, wobei auf der unteren Bildhälfte die Anordnung mit Seitenpuffern und auf der oberen Bildhälfte die Anordnung mit Mittelpufferkupplung veranschaulicht ist, A b b. 2 eine der A b b. 1. analoge Ausführung mit federnd nachgiebig ausgebildeten Abstützgliedern, A b b. 3 eine weitere Ausführung mit Abstützung des Pufferbalkens auf den Abstützgliedern nach Art eines frei aufliegenden Trägers und A b b. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Ab b.3.
• Der in der Zeichnung dargestellte Endteil eines Schienenfahrzeugrahmens wird in der Hauptsache gebildet von einem aus mehreren Blechteilen zusammengesetzten Rahmenkopfträger 1 und von einem im Querschnitt U-förmigen Pufferbalken 2, der über Abstützglieder 3 bzw. 3 b bzw. 3 c mit dem Rahmenkopfträger 1 verbunden ist. An den beiden Außenenden 4 des Pufferbalkens 2 sind bei Seitenpufferbetrieb Seitenpuffer 5 vorgesehen. In diesem Fall sind die Abstützglieder 3 bzw. 3 b bzw. 3 c, wie in den unteren Hälften der A b b. 1, 2 und 3 gezeigt ist, neben dem Befestigungssitz der Seitenpuffer 5 angeordnet, so daß die seitlichen Enden 4 des Pufferbalkens 2 frei über die Abstützglieder 3 bzw. 3 b bzw. 3 c hinausragen. Um ein unmittelbares Abstützen des Pufferbalkens 2 auf dem Rahmenkopfträger 1 in jedem Fall zu verhindern, weist die Hinterkante 6 des Pufferbalkens 2 einen Abstand von dem Rahmenkopfträger 1 auf. Bei einem übermäßig großen Stoß auf die Seitenpuffer 5 werden die hierbei auftretenden Kräfte durch Zurückbiegen der Außenenden 4 des Pufferbalkens 2 aufgefangen und vernichtet, so daß der Fahrzeugrahmen selbst unbeschädigt bleibt. Bei bleibenden Verformungen kann durch Auswechseln des Pufferbalkens 2 der entstandene Schaden schnell und mit verhältnismäßig geringen Kosten wieder behoben werden.
• Um ein Umrüsten des Schienenfahrzeuges von Seitenpufferbetrieb auf Mittelpufferkupplungsbetrieb rasch und ohne kostspielige Montagearbeiten durchführen zu können, sind die Abstützglieder 3 bzw. 3 b bzw. 3 c versetzbar angeordnet, d. h., sie können zu diesem Zweck von der in der unteren Hälfte der A b b. 1, 2 und 3 gezeigten Lage in die in der oberen Hälfte dieser Abbildungen dargestellte Lage gebracht werden. Hierdurch ergibt sich eine maximale Spannweite für den Pufferbalken 2 zwischen den beiden Abstützgliedern 3 bzw. 3 b bzw. 3 c. Bei Mittelpufferkupplungsbetrieb ist in der Längsmittelebene des Fahrzeugrahmens eine Mittelpufferkupplung 7 vorgesehen, deren Federgehäuse 7 b ausschließlich am Pufferbalken 2 befestigt ist. Im Federgehäuse 7b ist, was nicht zur Erfindung gehört, außer einer Feder 8 ein Kupplungsgelenk 9 eingebaut. Die Abstützglieder 3 sind gemäß der A b b. 1 trapezförmig ausgebildet und weisen eine größere Basisplatte 10 und eine kleinere Abstützplatte 12 auf. Mit ihrer größeren Basisplatte 10 sind die Abstützglieder 3 auf dem Rahmenkopfträger 1 durch Schrauben 11 befestigt. Die Bohrungen in der Basisplatte 10 und im Rahmenkopfträger 1 für die Schrauben 11 sind so angeordnet, daß sie beim Umsetzen der Abstützglieder 3 wiederum zum Anschrauben derselben benutzt werden können. Die Abstützglieder 3 weisen die Form eines Kastens auf, an dem seitlich ein in der Draufsicht dreieckförmiger Steg 13 derart angesetzt ist, daß dieser Steg bei Seitenpufferbetrieb nach außen zeigt, während er sich bei Mittelpufferkupplungsbetrieb nach innen erstreckt. Durch die trapezförmige Gestaltung der Abstützglieder 3, die mit ihrer größeren Basisplatte 10 auf dem Rahmenkopfträger 1 sitzen, wird die Belastung auf den letzteren gleichmäßiger verteilt. Die Bohrungen in der nach vorn zeigenden Abstützplatte 12 der Abstützglieder 3 für die Schrauben 11b sind so angeordnet, daß bei Mittelpufferkupplungsbetrieb ein Teil der zum Befestigen der Seitenpuffer 5 dienenden Bohrungen im Pufferbalken 2 mit den erstgenannten Bohrungen übereinstimmt.
• Dadurch, daß bei Mittelpufferkupplungsbetrieb die Abstützglieder 3 bzw. 3 b bzw. 3 c die seitlich äußerste Position einnehmen, erreicht die zwischenliegende Stützlänge des Pufferbalkens 2 ein Maximum. Diese maximale Länge ergibt wiederum einen Höchstwert an elastischer Nachgiebigkeit des Pufferbalkens 2 bei auftretenden Zug- und Stoßkräften.
• Wie aus der A b b. 2 ersichtlich, sind die Abstützglieder 3 b als an sich bekannte Gummimetallfedern ausgeführt. Sie bieten den Vorteil, daß durch ihre Elastizität die bei großen Belastungen an ihren Verbindungsstellen mit dem Pufferbalken 2 und dem Rahmenkopfträger 1 auftretenden hohen Spannungsspitzen abgebaut werden. Die Gummimetallfedern 3 b bestehen in an sich bekannter Weise aus einem starren äußeren Kegelteil 14 und einem starren inneren Kegelteil 15, zwischen denen ein elastischer Kegelteil 16 angeordnet ist, der mit Hilfe eines Zugankers 17 vorgespannt werden kann. Die Befestigung des inneren starren Kegelteiles 15 am Rahmenkopfträger 1 erfolgt wiederum mittels Schrauben 11, desgleichen die Befestigung des äußeren starren Kegelteiles 14 am Pufferbalken 2 durch Schrauben 11 b, wobei die Teilung der Bohrungen im Kegelteil 14 für die Schrauben 11 b so gewählt ist, daß sie der Teilung für die Bohrungen in der Seitenpufferfußplatte 18 entspricht.
• Wie aus den A b b. 3 und 4 hervorgeht, sind zur Abstützung des im Querschnitt U-förmigen Pufferbalkens 2 auf dem Rahmenkopfträger 1 durch Schrauben 11 lösbar am Rahmenkopfträger befestigte Abstützglieder 3 c angeordnet, die als Stützbögen ausgebildet sind, auf deren Scheitel 19 der Flansch 20 des Pufferbalkens 2 frei aufliegt. Die Verbindung des U-förmig ausgebildeten Pufferbalkens 2 mit den Stützgliedern 3 c erfolgt durch lotrecht angeordnete geschlitzte Federhülsen 21, die so eingesetzt sind, daß ihre Schlitze 22 in Fahrzeuglängsrichtung zeigen. Die Abstützglieder 3 c erstrecken sich zwischen den waagerechten Flanschen 23 und 24 des Pufferbalkens 2. Die Stoßkräfte werden über den lotrechten Flansch 20 des Pufferbalkens 2 unmittelbar auf die Scheitel 19 der Abstützglieder 3 c übertragen, während die Zugkräfte von den waagerechten Flanschen 23 und 24 des Pufferbalkens 2 über die Enden der Federhülsen 21 auf die Abstützglieder 3 c übertragen werden. Bei starken Zug- und Stoßkräften biegt sich der Pufferbalken 2 merklich durch. Die durch diese Durchbiegungen hervorgerufenen Abstandsänderungen zwischen den Verbindungsstellen des Pufferbalkens 2 mit den Abstützgliedern 3 c werden ohne Auftreten von Spannungsspitzen durch die elastische Nachgiebigkeit der Federhülsen 21 aufgenommen, deren Schlitze 22 zu diesem Zweck in Fahrzeuglängsrichtung zeigen, so daß die Federhülsen in Querrichtung elastisch zusammendrückbar sind.

Claims (10)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Abstützen des Pufferbalkens gegenüber dem Rahmenkopfträger von Schienenfahrzeugen durch im Bereich der Seitenpuffer vorgesehene Abstützglieder, die einerseits den vom Rahmenkopfträger abgesetzten Pufferbalken tragen und andererseits mit dem Rahmenkopfträger fest verbunden sind, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß zum Umrüsten des Fahrzeuges von Seitenpufferbetrieb auf Mittelpufferkupplungsbetrieb oder umgekehrt die Abstützglieder (3 bzw. 3 b bzw. 3c) derart versetzbar angeordnet sind, daß bei Seitenpufferbetrieb die Verbindungsstellen der Abstützglieder (3 bzw. 3 b bzw. 3 c) mit dem Pufferbalken (2) jeweils unmittelbar neben dem Befestigungssitz der Seitenpuffer (5) vorgesehen sind, wobei die seitlichen Enden (4) des Pufferbalkens (2) mit den Seitenpuffern (5) die Abstützglieder (3 bzw. 3 b bzw. 3 c) nach Art eines Kragträgers überragen, während bei Mittelpufferkupplungsbetrieb die Abstützglieder (3 bzw. 3 b bzw. 3 c) die seitlich äußerste Unterstützungslage für den Pufferbalken (2) einnehmen, und daß ferner die Mittelpufferkupplung (7) bzw. deren Federgehäuse (7 b) ausschließlich am Pufferbalken (2) befestigt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützglieder (3) in der Draufsicht trapezförmig gestaltet sind und mit ihrer größeren Basisplatte (10) mit dem Rahmenkopfträger (1) lösbar verbunden sind, während auf ihrer kleineren, nach vorn zeigenden Abstützplatte (12) der Pufferbalken (2) lösbar befestigt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützglieder (3) über die Länge der Abstützplatte (12) und der Basisplatte (10) als Kasten gestaltet sind, an dem ein in der Draufsicht dreieckförmiger Steg (13) seitlich angesetzt ist, der bei Seitenpufferbetrieb nach außen und bei Mittelpufferkupplungsbetrieb nach innen zeigt.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (10) der Abstützglieder (3) mit dem Rahmenkopfträger (1) jeweils durch Schrauben (11) lösbar verbunden ist, wobei die in der Basisplatte (10) und dem Rahmenkopfträger (1) vorgesehenen Bohrungen zum Durchführen der Schrauben (11) so angeordnet sind, daß sie bei Seitenpufferbetrieb und Mittelpufferkupplungsbetrieb benutzbar sind.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach vorn zeigende Abstützplatte (12) der Abstützglieder (3) mit dem Pufferbalken (2) ebenfalls jeweils durch Schrauben (11 b) verbunden ist, wobei die Bohrungen zum Durchführen dieser Schrauben (11 b) so angeordnet sind, daß bei Mittelpufferkupplungsbetrieb zumindest ein Teil der im Pufferbalken (2) befindlichen Bohrungen, die bei Seitenpufferbetrieb zum Durchführen von Schrauben zum Befestigen der Seitenpuffer (5) dienen, zum Befestigen des Pufferbalkens (2) an der Abstützplatte (12) mitbenutzbar ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützglieder (3 b) federnd nachgiebige Bauteile vorgesehen sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützglieder (3 b) an sich bekannte, jeweils aus zwei starren Kegelteilen (14 und 15) und einem zwischen diesen eingesetzten elastischen Kegelteil (16) aus Gummi bestehende Federeinheiten vorgesehen sind. B.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Bohrungen für die Schrauben (11 b) in dem an dem Pufferbalken (2) befestigten Kegelteil (14) der Abstützglieder (3 b) der Teilung der Bohrungen in der Seitenpufferfußplatte (18) entspricht.
9. 9. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbalken (2) im Richtungssinn der Stoßkräfte nach Art eines frei aufliegenden Trägers auf den Abstützgliedern (3 e) gelagert ist, wobei zur Verbindung des Pufferbalkens (2) mit den Abstützgliedern (3 c) zumindest in Querrichtung federnd nachgiebige Verbindungselemente (21) vorgesehen sind, die gleichzeitig zum Übertragen der Zugkräfte vom Pufferbalken (2) auf die Abstützglieder (3 c) dienen.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Pufferbalken im Querschnitt U-förmig gestaltet ist oder zumindest im Bereich der Abstützglieder waagerecht gerichtete Befestigungsflansche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützglieder (3 c) als Stützbögen ausgebildet sind, auf deren nach vorn weisenden Scheiteln (19) der senkrechte Flansch (20) des Pufferbalkens (2) aufliegt, und daß der Pufferbalken (2) mit den Abstützgliedern (3c) über lotrecht angeordnete, geschlitzte Federhülsen (21) verbunden ist, deren Schlitze (22) in Fahrzeuglängsrichtung zeigen.