DE1803417A1 - Zuggestaenge fuer Eisenbahnwagen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. CURT WALLACH DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH 1803417 DR. TINO HAIBACH

β München 2, 16, Okt. 1968

UNSER ZEICHEN: 11 5 1 5

WSSTINGHOUSE COMPANY Chicago, Illinois, V.St.A.

Zuggestänge für Eisenbahnwagen

Die Erfindung bezieht sich auf Zuggestänge für Eisenbahnwagen,, Es sind bereits Zuggestänge für Eisenbahnwagen bekannt und in Gebrauch, bei denen ein hydraulischer Puffer mit einer Reibungskupplung kombiniert ist; hierbei sind das hydraulische Pufferelement und das Reibungskupplungselement hintereinandergeschaltet, wie es z„3. ähnlich in dem U„SoA₀-Patent 3 150 782 beschrieben ist« Zuggestän^e dieser Bauart sind so ausgebildet, daß sie in einem Raum mit einer Länge von etwa SCO mm untergebracht werden können und eine llubstrecke von etwa 120 mm aufweisen, oder so, daß sie in einen Raum mit einer Länge von etwa 600 mm phasen, ?/obei die J/ubstrecke etwa SO mm betragb₀

Die Erfindung sieht nunmehr ein Zuggestc.ii e vor, das mit einer längeren uubsbrecke arbeitet, jedoch in einem Raum untergebracht werden kann, der die gleichen .abmessungen hat wie bei den bis ^etzt bekannten Zuggestängekoniitrulctionen» Beispielsweise arbeitet ein erfindungsgemäßes Zuggestänge, das in einem Raum mit einer Länge von etwa 900 mm untergebracht v;erden kann, mit einer Hubstrecke von etwa 200 mm, und wenn die erfindunjsgemäße Konstruktion in einem itaum mit einer j-^:lu.ge von etwa 6uu mm untergebracht werden kann., arbeitet sie mit einem Pufferhub von etwa 125 rom« Diese längere Hubstrecke bev/irkt einen besseren Ausgleich der Kraft, der die tfagenkupplun;jen ausgesetzt sind, und zwar sowohl bei Zugkräften als auch bei Druckkräften_β

109*25/06 3 S sad

•er

Diese 'Vergrößerung der Pufferiiubstrecke wird ^eriil'ß der Erfindung dadurch, erzielt, daß die iteibungskupplunc längs des hydraulischen Puffereleinents angeordnet ist, statt diesem vorgeschaltet zu sein; diese Anordnung'ermöglicht eine Verlängerung des Zylinders des hydraulischen Pufferelements, Eine zweckmäßige Anordnung von Reibungskupplun_c.seiementen am Umfang des hydraulischen Pufferelements, die mit einem langgestreckten Stößelteil zus8jri.mena.rbeiten, ermöglicht die Schaffung einer Konstruktion, bei der sich eine län./ere Kubstrecke für die Puffervorrichtung ergibt,,

Weitere Einzelheiten und 'Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen,,

Figo 1 zeigt in einem verkürzten waagerechten Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Zuggestänge in seiner entspannten dtellung,

Figo 2 ähnelt Fig. 1, zeigt jedoch das Zuggestänge im vollständig zusammengedrückten Zustande

Figo 3 zeigt in einem senkrechten Schnitt bestimmte konstruktive Merkmale des Zuggestänges nach i'ig, 1 und 2.

Figo 4 ist ein vergrößerter Schnitt längs der Linie 4-41-in Fig. I₀

Figo 5 ist ein vergrößerter Schnitt längs der Linie 5-5 in Figo 2ο .

Figo 6 zeigt in einem waagerechten Längsschnitt eine abgeänderte Ausführungsform eines Zuggestänges nach der Erfindung»

Gemäß den Zeichnungen umfaßt das erfindungsgemäße Zuggestänge ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Gehäuse, das vorzugsweise aus Gußstahl besteht_o Das Gehäuse umfaßt eine Stirnwand 3, die ein mit dem Gehäuse fest verbundenes Widerlager für das benachbarte Ende 5 einer Hauptschraubenfeder 7 wirkt» Das andere Ende 9 der Hauptfeder 7 stützt sich an einem Ring 11 ab, der auf der Außenfläche eines Zylinders bzw» einer Kammer 13 nahe dem

10982 9/0636

inneren Ende 15 der Kammer angeordnet ist„ Der Hing 11 paßt zu einem Flansch 17, der auf der Außenseite des Zylinders 13 ausgebildet ist; der iting 11 ist bei 19 mit dem Flansch 17 verschweißtο In dem Zylinder IJ arbeitet ein insgesamt mit 21 bezeichneter Kolben, der einen Boden oder Kopf 23 und einen Schaft 25 umfaßte Der Kolben 23 arbeitet mit der Innenwand der Kammer 13 mit enger Passung und mit abdichtender Wirkung zusammen, wie es in dem U₀S.A.-Patent 3 368 698 beschrieben ist«, Am inneren Ende der Kammer 13 ist eine flexible Manschette 27 befestigt, deren anderes Ende bei 29 mit dem Kolbenschaft verbunden ist, wie es ebenfalls in dem U.S₀A₀-Patent 3 368 693 beschrieben ist₀ Zwischen einer dtützplatte 33 und dem inneren Ende 15 des Zylinders 13 ist eine Schraubenfeder 31 angeordnet, die dazu dient, den Zylinder 13 in dichtung auf seine gelöste. Stellung vorzuspannen«. Die Konstruktion des Kolbens 21 und die Befestigung der Manschette 27 an dem Zylinder 13 und dem Kolbenschaft 25 sind ebenfalls in dem U.SoA₀-Patent 3 368 698 beschriebene

Ein Füllstück 35» das vorzugsweise durch einen Klotz aus-(Stahl gebildet ist, ist zwischen der Stirnwand 3 des Gehäuses und der Hat be 33 angeordnet, so daß eine feste Fläche vorhanden ist, an der sich die x-latte 33 abstützen lrann₀

Der Irm?:awanu.abscLiiitt 37 des Gehäuses 1 bildet eine konische Fläche, äie sich vom äußeren jinde 39 des Gehäuses aus nach innen bis zu dem in FIg₀ 1 mit 41 bezeichneten Punkt verjüngte An dieser innenwandflache sind nach innen ragende Flansche 4-3 und 45 ausgebildet ο Ortsfeste flache Beibplatten 47 und 4-9, die vorzugsweise aus gehortetem Stahl bestehen, sind zwischen den Flanschen 4-5 und 45 angeordnet und liegen fest an dem Innenwandabschnitt 37 des Gehäuses an. Die Keibplatten 47 und 49 haben eine ausreichende Lance, so da'i sie über die ganze Hublänge der Puffereinbeit mit vorzu3sweise aus geschmiedetem Stahl bestehenden beweglichen iieibbacken 51 und 53 zusammenarbeiten können« D.ie beweglichen Backen 51 und 53 weisen keilförmige Enden 55 und 57 auf, so daß die beiden Stirnflächen der Backen nach innen und aufeinander zu geneigt sindo Die freiqung der Stirnfit ehe 55 kann etwa 40 bis 50° betragen, während die otirnflache

10 9 8 2 9/0636

BADORiGlNAt.

57 unter einem Winkel von etwa 20 bis 30° geneigt sein kann* Die Stirnflächen 55 und 57 cLer beweglichen Backen sind zwischen der Stirnfläche 59 des Rings 11 und der Stirnfläche 61. eines Stößels 62 eingekeilt» Die Stirnflächen 59 und 61 sind jeweils unter dem gleichen Winkel geneigt wie die Stirnflächen 57 bzw_o 55« Die Backen 51 und 53 sind vorzugsweise mit langgestreckten Aussparungen oder Schlitzen 63 und. 65 versehen, die mit einem Packungsmaterial gefüllt sind, das z.B,. die Form einer Stange aus Messing hat, welche in den betreffenden Schlitz eingepreßt ist, um die Reibungsfläche zu schmieren und eine gleichmäßigere Heibungskraft zwischen den Backen einerseits und den Reibplatten 47 und 49 andererseits hervorzurufen,. Die kreisbogenförmig gekrümmte Innenfläche 67 jeder Backe ist in einem ausreichenden Abstand von der Wand der Kammer 13 angeordnet, so daß sich ,, die beweglichen Backen 51 und 53 beim Zusammendrücken des Zuggestänges nach innen auf die Kammer zu bewegen können,,

Der Stößel 62 hat eine allgemein runde bzw» zylindrische Form und ist an seinem äußeren Ende 69 mit einer zentralen Öffnung versehene Die Wände 70 des Stößels 62 sind gemäß Fig. unmittelbar oberhalb der Backen 51 und 53 kreisbogenförmig gekrümmt, und sie passen zu der gekrümmten Form der Innenflächen der Backen 51 und 53» doch ist die Umrißform der Wand 71 des Stößels zwischen den Backen derart, daß diese-Wand mit enger Passung an der Innenwand des Gehäuses anliegt„ Das Ende 73 der Wand 71 des Stößels ragt in das Gehäuse 1 hinein, wenn das Zuggestäiige entspannt ist, so daß es als Führung für den Stößel wirkt» Die Wand 71 ist gemäß Figo 5 hei 7^ so geformt, daß ein freier Raum zwischen der Stößelwand und der Innenfläche des Gehäuses vorhanden ist. Nahe dem Ende 39 des Gehäuses ragen Führungszapfen 75 durch die Gehäusewand und verhindern, daß sich der Stößel bei seiner hin- und hergehenden Bewegung dreht« Das Gehäuse und der Stößel sind mit Bohrungen 79 und (Fig., 3) verseilen, in die man öcherstifte einführen kann, um das Zuggestänge in einem so stark zusammengedrückten Zustand zu halten, daß seine Länge genügend klein ist, damit es ungehindert in den dafür vorgesehenen Raum eingebaut.werden kannο Eine Schraubenfeder 83 ist zwischen dem äußeren Ende der Kammer

109829/0635

1503417

und der stirnwand 69 des Stößels 62angeordnet, damit der Stößel vollständig in seine entspannte lage gebracht wird_e In Anlage an der Außenseite der Stirnwand 69 desotößels 62 ist gemäß S¹Xg₆ 1 ein bewegliches Folgeglied 87 vorgesehen»

Figo 6 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zuggestanges, dessen Hubstrecke etwa 200 mm beträgt, und das in einem Haum mit einer Länge von etwa 900 mm untergebracht werden kann» Das Gehäuse ist insgesamt mit la bezeichnet, und es weist eine Stirnwand Ja auf, die als festes Widerlager für das benachbarte Ende 5a der Hauptschraubenfeder 7a wirkt« Das andere Ende 9a der Hauptfeder stützt sich an dem Hing 11a ab, der auf der Außenseite der Kammer bzwo des Zylinders 13a zwischen dessen Enden angeordnet ist«, Der Kolben 21a umfaßt einen Kopf 23a und einen Schaft 25a, und dieser Kolben ähnelt bezüglich seiner Wirkungsweise dem an Hand ,von Figo 1 bis 3 beschriebenen Kolben 2I₀ Die Schraubenfeder 31a ist zwischen einer ortsfesten Anlageplatte bzwo einem '.Teller 33a und dem Ende 15a der Wand der Kammer 13a angeordnet,, Einander gegen« über liegende Innenwandabschnitte 37a des Gehäuses haben eine ebene Form und sind vom äußeren Ende 39a des Gehäuses aus bis zu dem Punkt 41a etwas nach innen geneigt und mit nach innen vorspringenden Flanschen 43a und 45a versehene Ortsfeste ßeibplatten 47a und 49a sind auf den Innenwandabschnitten 37a zwischen diesen Flanschen angeordnete Bewegliche Beibbacken 51a und 53a mit keilförmigen Enden sind zwischen der Stirnfläche 59a des Kings 11a und der Stirnfläche 61a des Stößels eingkeilt» Die Backen 51a und 53a haben eine kreisbogenförmig gekrümmte Innenfläche 67a, die konzentrisch mit dem Zylinder bzw„ der Kammer 13a angeordnet und in einem Abstand davon vorgesehen ist, der ausreicht, um es den Backen zu ermöglichen, sich nach innen in Hichtung auf die Kammer zu bewegen, wenn das Zuggestänge zu~ sarnmengedrückt wird* Das äußere Ende 69a des otoßels trägt nach außen ragende Flansche 69b, die sich an die Stirnfläche 39a des Gehäuses anlegen können, wenn das Zuggestänge vollständig zusammengedrückt wird· D.^;s einander gegenüber liegenden wände des otoßels zwischen den beweglichen ducken sind mit nicht dar-

o^fcen iuiesparimgeii ver.,o· fm, in. -Ue ebexi-

^ 0 9 829 / ü-6 3 b

BAD ORiGINAt

falls nicht dargestellte Stifte von dem Gehäuse aus hineinragen, um den Stößel zu führen und ihn gegen Drehbewegungen zu sichern,,

Damit das 2uggestange sowohl Zug- als auch Druckkräfte aufnehmen kann, sind auf den Bauteilen des Wagengestells, die den Saum zum Aufnehmen des Zuggestänges abgrenzen, zwei einander gegenüber angeordnete Anschläge 91 (Fig_o 6) angeordnet, die. L-förmige Enden 93 aufweisen, welche mit dem Flansch 35 des Endes 3a des Gestänges zusammenarbeiten können, um die Hub-, länge des Zuggestänges bei einer Belastung durch eine Zugkraft zu begrenzen. Wenn man ein Bügelteil vorsieht, das das Ende 3a umschließt, wie es ähnlich in den U_oS_oA_e-Patenten 2 825 4-72 und 3 178 036 beschrieben ist, kann das Gestänge sowohl Druckais auch Zugkräfte aufnehmen,.

Das erfindungsgemäße Zuggestänge arbeitet in der nachstehend beschriebenen Weise* Wenn ein-Wagen gegen das Folgeglied 87 des Wagens stößt, der mit dem Zuggestänge versehen ist", wird der Stößel 62 gegenüber dem Gehäuse 1 nach innen gedrückt, da die Backen 51 ub-cL 53 zwischen dem Stößel und dem king Il verkeilt sind, auf den die Kraft der Hauptfeder 9 wirkt. Bei dieser Bewegung der Backen entsteht zwischen diesen und den ortsfesten Reibplatten 47 und 49 ein !Reibungswiderstand» Gleichzeitig mit der Zunahme des .Reibungswiderstandes kommt die hydraulische Puffereinheit zur Wirkung, da in der Kammer 13 ein Druck aufgebaut wird; dies ist auf die Einwärtsbewegung der Kammer gegenüber dem ortsfesten Kolbenkopf 23 zurückzuführen,, Der plötzliche Aufbau dieses Drucks in der hydraulischen Kammer bewirkt, daß sich das in den Kolben eingebaute Zumeßventil in der in dem U₀O₀A₀-Patent 3 368 698 beschriebenen Weise öffnet, so daß die Kammer über die ganze Hublänge der hydraulischen Vorrichtung allmählich von dem Druck entlastet wird» Da die Hubstrecke verlängert ist, wird die maximale Kraft, der die Kupplungsvorrichtung ausgesetzt wird, erheblich'-verkleinert, und gleichzeitig wird die Kraft über die ganze Hubstrecke des Zuggestänges relativ konstant gehalten., so daß die G-efahr von Beschädigungen verringert und "die Lebensdauer des u-estän.jes verlängert wird ο wenn die Vorrichtung nach dem Aufbringen der oboiv'craft

109 8 2 9/0638

BAD ORIQiNAL

ihre Hubbewegung "beendet hat und die Druckkraft auf einen solchen Wert verkleinert worden ist, daß sie durch die Hauptfeder überwunden werden kann, drückt die auf den Sing 11 wirkende hauptfeder die Kammer, die beweglichen Backen und den »Stößel 62 in ihre Ausgangsstellung zurück,,

Zwar wurde in der vorstehenden Beschreibung gesagt, daß das Zuggestänge- eine hydraulische Puffervorrichtung umfaßt, wie sie ähnlich in dem U₀6.A₀-Patent 3 368 698 beschrieben ist, doch sie bemerkt, daß man auch andere Bauarten von hydraulischen Puffervorrichtungen verwenden könnte, wie sie z.B„ in dem U₀S.A.Patent 3 150 782 beschrieben sind«.

Patentansprüche: 109829/0635

Claims (3)

P A ϊ· E H T A N S P H tj (J M E

1. Zuggestänge für Eisenbahnwagen, gekennzei-chn e t durch eine langgestreckte Gehäusekonstruktion (1) mit Seitenwänden (37) und einer Stirnwand (3), welch letztere eine ortsfeste Abstützung für eine Feder (7) bildet, eine in dem Gehäuse angeordnete, sich in der Längsrichtung erstreckende hydraulische Puffervorrichtung, eine konzentrisch mit der hydraulischen Puffervorrichtung angeordnete .Keibungskupplungskonstruktion, die mindestens ein ortsfestes Element (4-7» 49) und mindestens ein bewegliches Element (51» 53) umfaßt, wobei die ortsfesten Elemente der Reibungskupplung zwischen den Seitenwänden des Gehäuses und der hydraulischen Puffervorrichtung an-* geordnet sind, und wobei die beweglichen Elemente der Reibungskupplungs so angeordnet sind, daß sie mit der hydraulischen Puffervorrichtung zusammenarbeiten können, so daß die Reibungskupplung und die hydraulische Puffervorrichtung gleichzeitig zur wirkung kommen können, sowie durch eine sich zwischen dem ortsfesten Folgeglied und der hydraulischen Puffervorrichtung abstützende Feder (7), durch die das Zuggestänge wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wirdc

2o Zuggestänge nach Anspruch 1, dadurch β e k e η η zeichne't, daß die hydraulische Puffervorrichtung eine hin- und herbewegbare Kammer (13) und einen ortsfesten Kolben (21) umfaßt, und daß die beweglichen Heibmi^skupplungselemente (51» 53) zwischen den Seitenwänden des Gehäuses und der Kammer angeordnet sindo

3. Zuggestänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beweglichen Reibuncskupplungsteile voneinander abgewandte, aufeinander zu geneigte Stirnflächen aufweisen, daß an der Kammer ein Hing (11) starr befestigt ist, der eine geneigte Fläche besitzt, mit der jeweils eine Stirn- fläche jedes der beweglichenneibungskupplun^steile zusammenarbeiten kann, wobei die Stirnfläche des Kings in der gleichen Richtung geneigt ist wie die damit zusammenarbeitenden Stirnflächen der beweglichen Reibungskupplungsteile, daß die beweg-

1098 29/0635

BAD ORiölHAl.

liclien Reibungskupplungsteile zwischen dem Ring und einem Stößel (62) eingekeilt sind, der mit den anderen Stirnflächen der beweglichen Reibungskupplungsteile zusammenarbeitet, und daß die mit den beweglichen Reibungskupplungsteilen zusammenarbeitende Stirnfläche des Stößels in der gleichen Dichtung, geneigt ist wie die damit zusammenarbeitenden Stirnflächen der beweglichen Reibungskupplungsteileο

4₀ Zuggestände nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander abgewandten Stirnflächen der beweglichen Reibungskupplungsteile nach innen aufeinander zu geneigt sind»

5«. Zuggestänge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüber angeordnete bewegliche Reibungskupplungsteile vorgesehen sindo

6«, Zuggestänge nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß der Stößel hohl ist, die Kammer (13) umschließt und eine genügend große ^uerschnittsflache besitzt, so daß sich die Kammer in dem hohlen Stößel hin- und herbewegen kann»

7ο Zuggestänge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Stößel auf seiner Außenseite mit mindestens zwei langgestreckten Schlitzen versehen ist, die sich in der gleichen Richtung erstrecken, in der sich die be- ■ weglichen Reibungskupplungsteile hin- und herbewegen, und daß das Gehäuse ortsfeste Zapfen (75) trägt, die in die Schlitze (74) hineinragen«

8«, Zuggestänge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kammer einen kreisrunden Querschnitt hat, daß das Gehäuse und der Stößel zwei einander gegenüber liegende, mit der Kammer konzentrische, kreisbogenförmig gekrümmte Wandabschnitte umfassen, und daß die einander gegenüber liegenden kreisbogenförmig gekrümmten tfandabschnitte des Stößels eine solche Dicke haben, daß sie mit einem geringen Spielraum, jedoch nicht fest in den Raum zwischen dem Gehäuse

109 829/063 5

und der wand der Kamin er passen,,

9ο Zuggestänge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet ₉ daß die beiden beweglichen Keibungskupplungsteile (51» 53) einander diametral gegenüber angeordnet und durch einen Abstand getrennt sind, und daß sich die inneren Enden der einander gegenüber liegenden, kreisbogenförmig gekrümmten .vandab schnitte des »Stößels zwischen den beweglichen Reibungskupplungsteilen hindurch erstrecken,,

10« Zuggestänge nach Anspruch 9» dadurch g e k e η η zeichnet , daß die sich berührenden Heibflächen der ortsfesten und der beweglichen Keibungskupplungsteile eben sind«

109829/0635